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Toxinnachweis entwickelt

Staphylokokken können Lebensmittelvergiftungen verursachen. Eine an der Fachhochschule HES-SO Wallis entwickelte Methode kann nachweisen, ob eine Probe enterotoxinbildende Staphylokokken enthält.

von Alimenta Import

Enterotoxinbildende Staphylo­kokken sind die Ursache einer Lebensmittelvergiftung mit heftigen Bauchkrämpfen, Erbrechen und Durchfall, die durch hitzestabile Enterotoxine ausgelöst wird. Zur Prozess- und Produktekontrolle in der Lebensmittelindus­trie werden koagulase-positive Staphylokokken bestimmt. Diese Methode eignet sich zum Nachweis einer mangelhaften Personalhygie­­ne, jedoch nicht, um eine poten­zielle Gefährdung von Verbrauchern durch Toxinbildner zu erfassen, da kein Zusammenhang zwischen der Eigenschaft koagulase-positiv und der ­Fähigkeit, Enterotoxine zu bilden, besteht. Die Staphylokokken Enterotoxine (SET) A bis E können mithilfe kommerzieller ELISA-Tests quantitativ bestimmt werden. Inzwischen sind aber 21 verschiedene SET bekannt, und es ist illusorisch, diese alle im ELISA-Test nach­weisen zu wollen. Zur Beurteilung eines möglichen Gesundheitsrisikos fehlt bisher eine Methode, die alle toxinbilden­den Stäm­me unabhängig vom Toxintyp erfassen kann.

Ein neues Konzept
Mitarbeiter der HES-SO Wallis in Sion ent­wickeln einen Test, um folgende Frage zu beantworten: «Besteht die Möglichkeit, dass in dieser Probe SET-bildende Staphylokokken vorhanden sind?» Das Ergebnis soll 24 Stunden später vorliegen, und Reihenuntersuchun­gen sollen möglich sein. Um das Risiko einer potenziellen durch SET verursachten Lebensmittelvergiftung schon während der Lebensmittelproduktion zu erkennen, wurde auf die Detektion der SET-Gene, die bereits vor der Toxinbildung vorhanden sind, gesetzt. Um die Probenzahl und den Arbeitsaufwand zu verringern, wurde eine auf PCR (Polymerase Chain Reaction) basierende DNA-Analyse, mit der alle 21 SET-Gene in einem einzigen Reaktionsröhrchen bestimmt werden können, entwickelt. Dabei können in Zukunft neu ­aufkommende SET-Gene schnell in den be­stehenden PCR-Ansatz integriert werden.

In einem PCR-Ansatz kann ausgehend von der gesamten DNA eines Organismus festgestellt werden, ob ein Toxinbildner vorliegt. Diese Information ist für viele Risiko­bewertungen ausreichend, ohne dass die Notwendigkeit besteht, den genauen Toxintyp zu kennen. Dieser lässt sich, wenn nötig, anschliessend mit den spezifischen Primern in Einzelreaktionen bestimmen.

In einem ersten Schritt ist es gelungen, aus 7 Staphylococcus(S.)-aureus-Stämmen, die jeweils 2 bis 9 der bekannten SET-Gene enthalten, mittels eine der 24 spezifischen PCR-Primerpaare jeweils einzeln für alle SET-Gene denselben für die Funktion wichtigen Gen­abschnitt zu isolieren. Danach wurden alle 24 Primerpaare in einem Reaktionsgefäss gemischt, um zu zeigen, dass auch im Primer­gemisch jedes SET-Gen erkannt werden kann. Ein erster Test mit DNA-Extrakten aus 8 SET-positiven S. aureus und 5 SET-negativen Stämmen sieht vielversprechend aus. Eine ­Optimierung und Validierung der Methode ist im Moment an diversen Standorten der HES-SO Westschweiz im Gange. Mit verschiedenen Labors und Forschungsgruppen soll die Robustheit und Praxis­­tauglichkeit dieses Verfahrens überprüft werden.
*?Die Autoren arbeiten am Institut Life Tech­no­logies der HES-SO, Wallis.