DE4326617C1 - Verfahren zur selektiven Bekämpfung von Listeria monocytogenes in Lebensmitteln durch Phagolysine aus Listeriaphagen - Google Patents

Verfahren zur selektiven Bekämpfung von Listeria monocytogenes in Lebensmitteln durch Phagolysine aus Listeriaphagen

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Description

1. Bezeichnung der Erfindung
Verfahren zur selektiven Bekämpfung von Listeria monocytogenes in Lebensmitteln durch Phagolysine aus Listeriaphagen
2. Gebiet der Erfindung
Ein bekanntes Problem der Lebensmittelhygiene ist der Befall verschiedenster Lebensmittel mit dem humanpathogenen Bakterium Listeria monocytogenes. Wenn immungeschwächte Personen (Kranke oder alte Personen, schwangere Frauen) infiziert werden, können ernsthafte Erkrankungen mit Todes­ folge resultieren.
3. Stand der Technik
Als Gegenmaßnahme wurde vorgeschlagen, dem Lebensmittel Lysozym aus Hühnereiklar (Zeitschrift "Applied and Environ­ mental Microbiology", Jahrgang 55, 1989, Seiten 631-638) oder von anderen Bakterien gebildete Bakteriozine (Zeitschrift "Applied and Environmental Microbiology", Jahrgang 54, 1988, Seiten 2349-2353) zur Bekämpfung oder Inhibition von Listerien in Lebensmitteln zu verwenden. Alle bisher vorgeschlagenen Verfahren sind jedoch fehlgeschlagen, weil die Zusatzstoffe biologischer oder chemischer Natur den Nachteil aufweisen, daß nicht nur Listeria, sondern auch viele oder sogar alle anderen Bakterien in den behandelten Produkten geschädigt oder getötet werden. Dies ist besonders nachteilig bei mit Starterkulturen hergestellten Lebensmitteln wie Käse oder Dauerfleischwaren; gerade diese sind aber besonders Listerien-gefährdet. Das im folgenden beschriebene Verfahren weist diese Nachteile nicht auf.
4. Beschreibung der Erfindung
Insgesamt wurden zahlreiche Listeriaphagen beschrieben, darunter zahlreiche eigene Isolate, insbesondere der einzige virulente Listeriaphage A511 mit außerordentlich weitem Wirts­ bereich aus meinem Labor. Listeriaphagen injizieren ihre DNA in Listeria-Wirtszellen. Um nach Abschluß der Infektion die in der Wirtszelle neugebildeten Listeriaphagen freizusetzen, wird als finales Genprodukt während der Expression der späten Phagengene ein zellwandlytisches Enzym (Phagolysin) gebildet. Die Phagolysine von Listeriaphagen sind spezifisch aktiv gegen Zellwände von Bakterien der Gattung Listeria, wie in ent­ sprechenden Versuchen nachgewiesen wurde. Auch die externe Zugabe gereinigter Lysozyme in geringsten Konzentrationen zu Listeria führt zu deren Lyse und damit zum Zelltod (bakterio­ zide Wirkung). Die diesen Experimenten zugrundeliegende Präpa­ ration und Charakterisierung von Phagolysin aus Listeriaphagen sowie die begonnene Charakterisierung der zugehörenden Listeriaphagengenome wurde noch nirgendwo publiziert.
Durch die Zugabe, Beimischung, Oberflächenbehandlung zu, in und von Lebensmitteln sowie in Lebensmittelproduktionsan­ lagen mittels der spezifisch wirksamen Phagolysine läßt sich eine selektive Eliminierung von Listerien erreichen, ohne andere (erwünschte) Organismen zu beeinträchtigen. Desweiteren kann eine andere Wirkung/Aktivität der Lysine in irgendeiner Weise ausgeschlossen werden. Damit sind Phagolysine als Lebens­ mittelzusatzstoffe qualifiziert. Das Phagolysin kann in einer standardisierten Form in die Rohstoffe gefährdeter Lebensmittel eingebracht, vor oder während gegebener Produktionsschritte dem Lebensmittel oder der Anlage zugesetzt, dem fertigen Endprodukt beigemischt oder aufgetragen werden, um eine Kontamination der abgegebenen Lebensmittel mit humanpathogenen Listerien zu bekämpfen.
5. Herstellung der Phagolysinpräparate
Die biochemische Isolation wurde bis zur Reinheit durch­ geführt und das Phagolysin in o.a. Weise getestet. Aus mit Listeriaphagen infizierten Listeriazellen läßt sich mit dem getesteten Verfahren Phagolysin gewinnen. Ebenfalls kann mit diesen Verfahren Phagolysin aus rekombinanten, das Phagolysin- Gen enthaltenden Escherichia coli-Stämmen präpariert werden. Dazu werden die phagolysin-codierenden Gene aus den Genomen der Listeriaphagen isoliert und in Expressionsvektoren in dem Bakterium Escherichia coli subkloniert. Die Synthese von Proteinen mittels solcher Expressionvektoren kann in hoher Ausbeute in E. coli durchgeführt werden.
6. Gewerbliche Nutzung
Produktion und Verkauf von Phagolysin-Präparaten an Lebensmittelhersteller. Bisher gibt es keine Alternative zu diesem Verfahren zur selektiven Bekämpfung von Listerien in Lebensmitteln.
7. Ausführungsbeispiel
Zur Herstellung von Weichkäsen des Typs "Rotschmiere­ käse", welcher oft mit Listerien kontaminiert ist, wird Kesselmilch zur Milchsäurebildung und Dicklegung mit Säuerungskulturen versetzt. Durch die schon hier erfolgende Zugabe von Phagolysinen können die schon in der Milch oder der Starterkultur vorhandenen Listerien entfernt werden. Im weiteren Verlauf der Käseherstellung wird wiederholt eine Oberflächen-Rotschmierekultur auf die Käse aufgebracht, welche mit Listerien kontaminiert sein kann. Eine gleichzeitige Applikation der Phagolysine zu diesem Zeitpunkt unterbindet wirkungsvoll die Entwicklung der pathogenen Organismen. Häufig erfolgen die Kontaminationen auch durch mangelhafte Lagerungs- und Reifungsbedingungen, wobei Listerien auf die Käse gelangen. Das Vorhandensein von Phagolysinen auf den Käseoberflächen würde diesen Rekontaminationen jedoch entgegenwirken. Da die Enzyme ein sehr spezifisches, ausschließlich gegen Listerien gerichtetes Aktivitätsspektrum aufweisen und keine Fremd­ aktivitäten haben, ist die Entwicklung der gewünschten Rot­ schmiereflora nicht gehindert. Die Aufnahme der Phagolysine durch den Verzehr der Käse ist deshalb ebenfalls völlig unbedenklich.

Claims (1)

  1. Verwendung von zellwandlytischen, enzymatisch aktiven Proteinen, welche durch Bakteriophagen der Gattung Listeria während der Expression der späten Gene gebildet werden (Phagolysine), zur selektiven Bekämpfung/Dekontamination von pathogenen Bakterien der Gattung Listeria (Listeria monocytogenes) in und auf Lebensmitteln, während deren Herstellung und Lagerung, wobei die Phagolysinpräparationen, welche ein oder mehrere Phagolysine enthalten können, dem Lebensmittel während oder nach der Herstellung zugesetzt oder in die Lebensmittelproduktionsanlage eingebracht werden.
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