Schlüsselwörter
(Englisch)
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microorganisms, fresh cut products, fruit juice, detection methods, RTPCR
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Unerwünschte Mikroorganismen führen in Getränken (Wein, Fruchtsäften) und Frischprodukten (fresh cut products) zur Bildung von produktschädigenden oder gar gesundheitsbeeinträchtigenden Stoffwechselprodukten. So kann Byssochlamys fulva, der im Apfelsaft in letzter Zeit öfters vorkommt, das mykotoxin Patulin bilden.Traditionelle Nachweismethoden für diese Mikroorganismen sind aber oft sehr langwierig, unspezifisch oder gewisse Keime können so gar nicht nachgewiesen werden.
Unsere Gruppe verfügt über weit reichende Expertisen in der Etablierung von molekularen Methoden (vor allem RealTime PCR) zum Nachweis von Mikroorganismen im Wein. Ähnliche Nachweissysteme für Getränke- und Frischprodukte-relevante Keime sind zu entwickeln.
Nachweissysteme für Keime in Fruchtsäften sollen etabliert werden. Andererseits sollen «fresh cut products» auf ihre Keimbelastung geprüft werden. Sind die Keime bekannt, sollen molekulare Nachweismethoden dafür etabliert werden. Das Projekt steht in engem Zusammenhang mit dem Projekt P 01.18.08 (J. Gafner).
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Partner und Internationale Organisationen
(Deutsch)
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– COST 924 Projektantrag eingereicht
(03.07, NN)
– IFU «Working Group Microbiology»
(Jürg Gafner)
– Worobo Randy W., Dr.
– Möhl, Herr
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IFU working Group
Food Safety, Cornell University
Möhl AG
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Projektziele
(Deutsch)
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Ziel dieses Projektes ist es, die mikrobielle Belastung in Getränken und pflanzlichen Frischprodukten in Hinblick auf verderbniserregende, produktschädigende, qualitätsvermindernde und gar gesundheitsbeeinträchtigende Mikroorganismen nachzuweisen.
Mussziele:
1. Literaturstudien, Kontakt zu internen Labors von Lebensmittelproduzenten, kant. Labors, Wissen über unerwünschte Organismen aneignen, Gesetzgebung studieren (Lebensmittelhandbuch), Netzwerke aufbauen. Aufrechterhaltung der Stammsammlung (für Kontrollstämme etc)
2. Konkrete IST-Situation von «Problemorganismen» in Getränken erfassen. Dies kann mittels Ausplattieren und/oder direktem Klonieren/ Sequenzieren erreicht werden. Bei Frischprodukten verschiedene Verarbeitungsschritte untersuchen.
3. Für bereits bekannte Toxin-Bildner (Byssochlamys, Alicyclobacillus, Penicillium) und evtl. neu gefundene Organismen RTPCR Detektionssysteme etablieren.
Wunschziel:
Getränke/Lebensmittelchip (Microarray Technik) entwickeln.
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Neue Kenntnisse/Literatur
(Deutsch)
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Rudi Flateland et al. 2002. Development and Evaluation of a 16S ribosomal DNA array-based approach for describing complex microbial communities in ready-to-eat vegetable salads packed in a modified atmosphere. Appl. Environ. Microbiol. 68: 1146-1156.
Tournas V.H. 2005. Moulds and yeasts in fresh and minimally processed vegetables and sprouts. Int. J. Food Microbiol. 99: 71-77.
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Arbeitsvorgang/Stand der Arbeiten
(Deutsch)
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Wunschziele:
1. Literaturstudien zu den Problemorganismen in Getränken, Frischprodukten etc. Anforderungen der LM-Kontrolle (max. Keime pro g/ml). Welche Keime produzieren was für unerwünschten Nebenprodukte (z.B. Toxine). ? Entsprechende Studien suchen, um sich auf die Problematik zu sensibilisieren. Wichtig sind auch die Angaben zu «Grenzwerten» aus dem Schweizerischen Lebensmittelbuch. Es muss bekannt sein, welche Keime oder Keimgruppen vorkommen können und welche davon gesundheitsschädlich oder qualitätsvermindernd sein können. Abklären welche Nachweis-Methoden evtl. zusätzlich in Frage kommen könnten (z.B. Metagenomics) und ob sich die Methode des Ausplattierens oder die der Klonierung und direkten Sequenzierung für die Anwendung eignen würde. Die Stammsammlung soll aufrecht erhalten werden, sie dient immer wieder mit negativen respektive positiven Kontrollen zu Vergleichszwecken.
2. Bestimmung der «Problemorganismen» in Getränken und Frischprodukten mittels Sequenzieren bestimmter Genabschnitte. Anfragen bei Fruchtsaft/Frischproduktherstellern um Informationen über Problemorganismen resp. verunreinigte Proben. Anzucht der Organismen, PCR und Sequenzierung, Vergleich mit Datenbank und wenn möglich Identifizierung auf Speziesebene. Definition der zu bestimmenden Gene (16S, 23S, Aktin, ATPase, etc.).
3. Etablierung von neuen RT-Nachweis-Systemen, i.d. Regel Spezies-spezifisch. Dies bedeuted die Suche nach einem spezifischen House-
keeping Gen pro Spezies, auf welchem der molekulare Nachweis aufgebaut werden kann. Dazu müssen verschiedene Positiv- respektive Negativorganismen sequenziert und verglichen werden. Anschliessend Design einer entsprechenden Primer-Sonden Kombination. Austesten dieser Primer und Sonden entsprechend schon etablierter Systeme (Testen auf Extraktionsqualität, Spezifität, Linearität, Nachweisgrenze, Genauigkeit, Reproduzierbarkeit, Richtigkeit, Matrixauswirkungen, Effizienz der PCR Reaktion etc.). Bei dieser Methodenetablierung kann intensiv auf die Erfahrungen, die während AP04/07 gemacht wurden, aufgebaut werden. RTPCR-Systeme, die für den Wein etabliert worden waren, werden für Fruchtsäfte weiterentwickelt und angepasst.
Mussziel:
1. Etablierung eines Getränke/Lebensmittelchips (MicroarrayTechnik). Die schon bekannten Gensequenzen (z.B. drei Hefen- und sieben Bakterienspezies im Wein) können auf einem Weinchip zur Anwendung kommen.
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Projektspezifische Kosten
(Deutsch)
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Neues RTPCR Gerät (ca. CHF 60'000.– bis 80'000.–), ab 2010 erhöhte Arbeitseffizienz.
Gemäss jährlicher interner Budgetierung, inbegriffen Verbrauchsmaterial (ca. CHF 3'000.– bis 5'000.–/Jahr).
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Kunden/Berichterstattung
(Deutsch)
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Salat und Getränkeproben direkt von verschiedenen Lieferanten, Berichterstattung. Wissenstransfer an nationalen und internationalen Tagungen. Verfassen von technischen und wissenschaftlichen Publikationen (in internationalen Journals).
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