Lebensmittelvergiftungen infolge von Staphylococcen-Intoxikationen zählen zu den weltweit häufigsten bakteriell bedingten Erkrankungen beim Menschen. Einen einfachen und schnellen Nachweis auf diese Bakterien liefert die VIT-Gensondentechnologie. Unter dem Fluoreszenzmikroskop lassen sich innerhalb von drei Stunden Aussagen über das Vorhandensein von Staphylococcen machen.
Dr. Angelika Lehner, Karin Thelen
Staphylococcus (S.) aureus ist ein gram-positives, unbewegliches, Koagulase-positives Bakterium, das überwiegend beim Menschen auf der Haut, der Schleimhaut des Nasen-Rachenraums, aber auch im Stuhl und Abszessen vorkommt. Bei etwa der Hälfte aller gesunder Menschen lässt sich S. aureus im Nasen-Rachenraum nachweisen.
Bestimmte Stämme von S. aureus bilden toxische, auf den Darm wirkende Gifte, die so genannten Enterotoxine. In der Regel gehen die Krankheitserscheinungen mit Erbrechen und Durchfall einher. Bei älteren Menschen können zudem Komplikationen wie der Zusammenbruch des Kreislaufs auftreten. Bereits nach einer Inkubationszeit von zwei bis vier Stunden können die ersten Krankheitssymptome auftreten. Voraussetzung für die Entstehung einer Lebensmittelvergiftung durch S. aureus ist die Vermehrung des Erregers im Produkt und das Vorliegen von Zellzahlen über 106/g, wobei das Spektrum der Infektionsquellen recht breit ist. In nachfolgenden Lebensmitteln konnte unter anderem eine Kontamination von S. aureus nachgewiesen werden: fertige Fleischgerichte, Pasteten, gekochter Schinken, Rohschinken, Milch und Milchprodukte, eihaltige Zubereitungen, Cremes, Kuchenfüllungen oder auch Speiseeis.
Bisher schwieriger Nachweis
Da sich der Enterotoxin-Nachweis bis dato als sehr schwierig erweist, wird bei der Routineuntersuchung von Lebensmitteln in aller Regel der Direktnachweis des Bakteriums S. aureus durchgeführt. Dieser beinhaltet einen Kultivierungsschritt auf Selektivmedium und anschließend die Bestätigung verdächtiger Kolonien (Koagulasetest). Für die Gesamtdauer des klassischen Nachweisverfahrens werden dabei bis zu fünf Tage veranschlagt. Dabei hätte die schnelle und spezifische Identifizierung von S. aureus den Vorteil, Kontaminationsquellen leichter aufzuspüren und zu einer erneuten Kontamination mit diesem Keim durch gezielte Reinigungsmaßnahmen vorzubeugen.
Der Dauer von mikrobiologischen Nachweisverfahren in Lebensmitteln kommt heutzutage eine essenzielle Bedeutung zu. Daher hat sich Vermicon darauf spezialisiert, Testverfahren zu entwickeln, die spezifischer und schneller als die herkömmlichen Methoden sind. Die VIT-Produkte kombinieren dabei den Einsatz von modernen, molekularen Techniken mit den bekannten und bewährten Methoden der klassischen Mikrobiologie. Dabei kommen mit einem Farbstoff gekoppelte Gensonden zum Einsatz, die an spezifische Signaturen in der bakteriellen Zelle binden und diese anschließend zum Leuchten bringen. Vergleichbar mit dem Schlüssel-Schloss-Prinzip können die Gensonden (Schlüssel) nur an die dafür vorgesehene Zielregion (Schloss) des zu identifizierenden Keimes binden (Bild 1). Dieses Prinzip ermöglicht den gezielten und hochspezifischen Nachweis von Organismen auch innerhalb einer komplexen, mikrobiellen Begleitkeimflora. Die Auswertung erfolgt im Fluoreszenzmikroskop: Bei dem Produkt VIT-Staphylococcus leuchten Vertreter der Gattung Staphylococcus in rot und der Leitkeim Staphylococcus aureus sowohl rot als auch grün (Bild 2a, b und c). Dadurch ist eine einfache und dabei eindeutige und zuverlässige Identifizierung dieser pathogenen Bakterien in der untersuchten Probe möglich.
Einfach und schnell
Der Test VIT-Staphylococcus kann sowohl aus einem Aliquot einer 36 Stunden alten Vorkultur (z. B. Baird Parker) durchgeführt werden oder aber als Bestätigungstest für verdächtige Kolonien auf Selektivplatten angewandt werden. Die reine Arbeitszeit beträgt für eine Analyse rund eine Viertelstunde, für 10 Analysen nur 30 Minuten. Für die Durchführung des gesamten Schnelltests werden bis zum Ergebnis etwa drei Stunden benötigt. Durch das einfache Konzept des VIT-Schnellnachweissystems sind für die fehlerfreie Durchführung und die mikroskopische Auswertung keinerlei molekularbiologische Fähigkeiten von Seiten des Anwenders erforderlich. Mit einem Blick durch das Fluoreszenzmikroskop kann eindeutig entschieden werden, ob und welche Stapylococcen in der untersuchten Lebensmittelprobe vorhanden sind.
Hochspezifische Technologie
Die VIT-Methodik stellt dabei eine gelungene Kombination aus klassischer und molekularer Mikrobiologie dar, da die Morphologie der Zelle während der gesamten Analyse erhalten bleibt. Die Fluoreszenzsignale sind hochspezifisch und erlauben eine eindeutige Aussage über das Vorhandensein von Staphylococcus aureus. Der Test ist zudem sehr robust und liefert keine falsch-positiven oder falsch-negativen Ergebnisse, da im Gegensatz zu anderen molekularbiologischen Schnellnachweisen keine toten Zellen oder nackte DNA nachgewiesen werden. Nur vitale Bakterien können über die Gensonden identifiziert werden. Der Nachweis kann nahtlos in die bestehenden Analyseprozesse der Lebensmittelanalytik eingefügt werden. Die Zeitersparnis für den Nachweis mittels VIT-Staphylococcus im Bezug auf bisher eingesetzte Nachweisverfahren variiert je nach Anwendungsphase, er beträgt jedoch mindestens 18 Stunden.
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