Adhärenz von Salmonellen auf rostfreiem Stahl

Quelle: Food Microbiology 23 (2006), 747-752.

Infektionen durch nicht typhoidale Salmonellen werden vor allem durch den Verzehr kontaminierter Lebensmittel verursacht. Diese Organismen können auf verschiedenen Oberflächen haften und Biofilme bilden. Organismen in Biofilmen lassen sich schwer mechanisch von Oberflächen entfernen und sind widerstandsfähiger gegenüber Desinfektonsmitteln.

Die Anheftung von Bakterienzellen ist abhängig von mehreren Faktoren: vom Medium, in welchem sie sich vermehrt haben, von der Beweglichkeit und der Wachstumsphase der Zellen, von der Verfügbarkeit von organischem Material, der Temperatur, dem pH-Wert, von der Länge der Kontaktzeit, der Produktion von extrazellulären Polysacchariden und der Kommunikation von Zelle zu Zelle.

Die Spezies Salmonella enterica scheint in der Lage zu sein, über den Austausch von Molekülen innerhalb einer Population von Zelle zu Zelle zu kommunizieren. Möglicherweise führt eine Kommunikation von nicht sesshaften mit anhaftenden Zellen zur Expression von Exopolysacchariden.

GIAOURIS et al. wollten durch Verwendung eines Modells, das die Bedingungen in der Lebensmittelproduktion möglichst realistisch wiedergab (z. B. feuchte Oberflächen, Existenz einer Luft-Flüssig-Grenzfläche) unter definierten Laborbedingungen die Bildung eines Biofilms durch Salmonellen studieren (E.D. GIAOURIS, G.-J.E. NYCHAS: The adherence of Salmonella Enteritidis PT4 to stainless steel: The importance of the airliquid interface and nutrient availability. Haftung von S. Enteritidis PT4 auf rostfreiem Stahl. Bedeutung der Luft-Flüssig-Grenzfläche und der Verfügbarkeit von Nährstoffen).

Für die Adhäsionsexperimente wurden rostfreie Stahlplättchen verwendet, die mit Detergenzlösung gewaschen und anschließend mit destilliertem Wasser gespült wurden.

Vor der Beimpfung wurden die Stählplättchen nach Lufttrocknung für 15 Minuten bei 121 °C autoklaviert. Als Testmedium für die Entwicklung der Biofilme diente Trypton Soja Bouillon und als Teststamm S. Enteritidis PT 4. Jeweils zwei Stahlplättchen wurden in Röhrchen platziert, die 5 bzw. 3,5 ml des Testmediums enthielten. In den Röhrchen mit 5 ml Medium waren die Oberflächen der Plättchen vollkommen mit Medium bedeckt, während in den Röhrchen mit 3,5 ml Medium der obere Teil der Plättchen eine Luft-Flüssig-Grenzfläche aufwies.

Die Inkubation erfolgte für 18 Tage bei 20 °C.

Drei verschiedene Versuchsbedingungen wurden getestet:

1. Bildung eines Biofilms ohne Erneuerung des Mediums.
2. Bildung eines Biofilms nach steriler Entnahme der Plättchen nach 48-stündiger Inkubation, Spülen mit steriler Ringerlösung zur Entfernung von nicht angehefteten Zellen und Überführung in Röhrchen mit frischem Medium. Diese Prozedur wurde 9-mal jeden zweiten Tag wiederholt.
3. Behandlung wie unter 2. beschrieben, jedoch wurden die nicht angehefteten Zellen abzentrifugiert und in Röhrchen überführt, die Stahlplättchen mit frischem Medium enthielten. Mit diesem letzten Versuchsansatz sollte indirekt die mögliche Existenz einer Interaktion von Zelle zu Zelle untersucht werden.

Nach der Inkubation wurden die Plättchen zweimal mit 10 ml Ringerlösung gespült, in einem neuen Röhrchen mit Ringerlösung und Glaskügelchen für 2 Minuten geschüttelt und die Keimzahl der so erhaltenen Bakteriensuspensionen ermittelt.

Mit Hilfe dieser Versuchsansätze wurde beobachtet, dass der Biofilm sich besser und mit bis zu drei Logstufen höheren Keimzahlen entwickelte, wenn das Medium immer wieder erneuert wurde. Weiterhin wurde eine stärkere Biofilm-Bildung festgestellt, wenn die Plättchen nicht völlig mit dem Medium bedeckt waren und ein Teil der Oberfläche eine Luft-Flüssig-Grenzfläche aufwies.

Quelle: Kulmbach [ PICHNER ]