Ein Biofilm mit Pseudomonas-plecoglossicida-Bakterien: Lebende Organismen sind grün, tote rot eingefärbt.

Bild: Eva Wagner, Vetmeduni Vienna

Studie zu Mikroorganismen Wo sich Biofilm-Hotspots in der Lebensmittelindustrie bilden

14.07.2020

Biofilme sind für eine Reihe an Problemen in der Lebensmittelproduktion verantwortlich. Wo sie sich verstecken und welche Bakterien darin zu finden sind, hat eine aktuelle Studie untersucht.

Sie sind potenzielle Kontaminationsquellen und tummeln sich in nahezu jedem Lebensmittelunternehmen: Biofilme. Die Mikroorganismen bewirken beispielsweise eine verringerte Effizienz von Wärmetauschern und die Korrosion von Anlagenteilen. In ihnen können sich zudem Verderbniserreger und lebensmittelassoziierte Krankheitserreger wie Listerien, EHEC und Salmonellen befinden.

Kommen Lebensmittel mit Biofilmen in Berührung, kann es zu einer Kontamination kommen. Die Folge: Ihre Haltbarkeit verringert sich drastisch, und Konsumenten können im Fall von Pathogenen durch den Verzehr der kontaminierten Lebensmittel erkranken. Um solche Folgen zu verhindern, ist es wichtig zu wissen, wo sich Biofilme bilden und welche Mikroorganismen sie enthalten.

Untersuchung in österreichischem Fleischbetrieb

Im Rahmen einer neuen Studie untersuchte die Abteilung für Lebensmittelmikrobiologie der Veterinärmedizinischen Universität Wien (Vetmeduni Vienna) deshalb Biofilme in einem österreichischen fleischverarbeitenden Betrieb. Die Forscher überprüften insgesamt 108 verschiedene Stellen, davon 47 Lebensmittelkontaktflächen und 61 Oberflächen, die nicht in direktem Kontakt zu Lebensmitteln standen.

Dabei identifizierten sie zehn Biofilm-Hotspots, davon fünf auf Lebensmittelkontaktflächen wie Schneidemaschinen und Zubehör. Sieben der Biofilm-positiven Proben wurden während des Arbeitsbetriebes und drei nach der Reinigung und Desinfektion genommen, darunter einer auf einer Förderschnecke.

Aber auch an weiteren Orten lauerten Biofilme, wie Eva Wagner vom Institut für Lebensmittelsicherheit berichtet: „Weitere Biofilme entdeckten wir in Gullys und Wasserschläuchen – Stellen, die standardmäßig nicht gereinigt werden, aber eine potenzielle Kontaminationsquelle sind. Denn Wasserschläuche werden häufig verwendet, um gereinigte und desinfizierte Oberflächen von Desinfektionsmittelrückständen zu befreien. Befindet sich nun ein Biofilm im Wasserschlauch, so können frisch gereinigte Stellen – darunter auch Lebensmittelkontaktflächen – erneut kontaminiert werden.“

Eine weiterführende Studie, die sich auf Biofilme in Wasserschläuchen fokussiert, soll nun Aufschluss darüber geben, wie häufig diese sind und wie sie sich effektiv entfernen lassen.

Häufigste Bakterien: Brochothrix, Pseudomonas und Psychrobacter

Aus den Biofilm-positiven Proben isolierten die Forschenden dann Bakterien und charakterisierten diese. Insgesamt fanden sie 29 verschiedene Bakterien-Gattungen. Dazu Kathrin Kober-Rychli vom Institut für Milchhygiene: „Aus allen Biofilmen wurden Bakterien von mindestens vier und maximal zwölf verschiedenen Gattungen isoliert. Das zeigt eindeutig, dass es sich um Multi-Spezies-Biofilme handelt, es besiedeln also verschiedene Bakterien jeweils ein und denselben Biofilm.“

Am häufigsten identifiziert werden konnten die Biofilmbakterien der Gattungen Brochothrix, Pseudomonas und Psychrobacter. Brochothrix und Psychrobacter sind bekannte Fleischverderbniserreger, Pseudomonaden wiederum sind für ihre gute Biofilmbildung bekannt. Deshalb ist laut Kober-Rychli weitere Forschung hinsichtlich der Verhinderung, der raschen Detektion und der Bekämpfung von Biofilmen im Lebensmittelbereich nötig. „Bis dahin ist und bleibt die regelmäßige und gründliche mechanische Reinigung die wichtigste Maßnahme in der Vorbeugung von Biofilmen“, sagt sie.

Was sind Biofilme?

Als Biofilm wird eine Lebensform von Mikroorganismen (Bakterien, Pilzen, Archaeen und Einzellern) bezeichnet, die sich auf sehr engem Raum an einer Oberfläche festsetzen und dort eine schützende Schicht, die sogenannte Matrix, bilden. Diese Matrix, die aus Kohlenhydraten, Proteinen und extrazellulärer DNA besteht, schützt die „Bewohner“ des Biofilms vor äußeren Einflüssen wie Desinfektionsmitteln, UV-Strahlung und Austrocknung.

Biofilme bilden sich in der Lebensmittelindustrie meist ungewollt, können in manchen Bereichen, wie der Milchverarbeitung und Essigherstellung, aber auch nützliche Effekte erzielen.

Bildergalerie

  • Der Erreger Pseudomonas simiae auf einem Glasträger

    Bild: Eva Wagner, Vetmeduni Vienna

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