Shigellosis, or bacillary dysentery, is a rectocolitis caused by the gram-negative, enteroinvasive bacteria of the genus Shigella. Shigellosis still remains a major public health burden with an estimated 80 million cases of bloody diarrhoea and 700.000 deaths per year, primarily in children under the age of 5. Shigella disrupts, invades, and causes inflammatory destruction of the colonic epithelium in humans through virulence effectors secreted by the type III secretion apparatus (TTSA). In contrast to the Shigella-induced manipulation of the host innate immune response, the impact of Shigella on the adaptive immunity has been poorly studied thus far. In order to understand why the naturally induced protective humoral response requires several infections to be primed and is of short duration, the work presented here investigates if Shigella is able to directly interact with T cells. Indeed, it has been shown that Shigella was able to invade and proliferate inside T cells. Furthermore, Shigella was able to inhibit T cell migration through a TTSA effector. Moreover, the Shigella effector IpgD, a phosphoinositide 4-phosphatase that specifically dephosphorylates phosphatidylinositol-(4,5)-bisphosphate (PIP2) into phosphatidylinositol-(5)-monophosphate (PI(5)P), was identified as the effector responsible for the observed inhibition. It could be demonstrated that IpgD was responsible for a reduction of intracellular PIP2 levels in T cells. Further experiments showed a reduced level of phosphorylated ezrin, radixin and moesin (ERM) proteins in infected, as well as with IpgD transfected, T cells. The ERM protein family plays an imported role in signal transduction and motility and their activity is closely related to the binding of PIP2. Therefore, the low level of PIP2 leads to a dephosphorylation of the ERM proteins which inhibits T cells response to chemokine stimulation. Indeed, IpgD transfected T cells show a reduced ability to re-localise the ERM proteins upon chemokine stimulation. Targeting T cell motility, via TTSA effectors, could explain the low level of specific T cell priming during Shigella infection. This is the first report of Shigella induced manipulation of T cell function and on the inhibition of T cell migration by a bacterial effector. / Shigellose oder Bakterieruhr ist eine von Bakterien der Gattung Shigella ausgelöste Dysenterie Erkrankung des Dickdarms. Mit jährlich über 80 Millionen Fällen von blutigen Durchfällen und 700000 Todesfällen, hauptsächlich bei Kindern unter 5 Jahren, stellt Shigella immer noch ein ernsthaftes Gesundheitsproblem dar. Shigella destabilisiert das menschliche Dickdarmgewebe und dringt in dieses ein, wo es eine akute Entzündung auslöst, die das Gewebe weiterhin zerstört. Verursacht wird dies durch bakterielle Effektoren, die durch ein Type III Sekretionssytem (TTSA) sekretiert werden. Verglichen mit der Anzahl an Studien über die Manipulation der angeborenen Immunabwehr gibt es nur wenige Studien über die Interaktionen von Shigella mit dem adaptiven Immunsystem. Um zu verstehen, warum für die Entwicklung einer humoralen Immunantwort mehrere Infektionen erforderlich sind, wurde im Rahmen dieser Arbeit untersucht, ob Shigella in der Lage ist, direkt mit TZellen zu interagieren. Es konnte gezeigt werden, dass Shigella in T-Zellen eindringen und sich vermehren kann. Darüber hinaus zeigt sich, dass Shigella in der Lage ist, durch TTSA-Effektoren die T-Zell-Migration zu hemmen. Der Shigella Effektor IpgD konnte als der für die Hemmung verantwortliche Effektor identifiziert werden. Bei IpgD handelt es sich um eine 4-Phosphoinositid-Phosphatase, die Phosphatidylinositol-(4,5)-bisphosphat (PIP2) zu Phosphatidyl-inositol-(5)- monophosphat (PI(5)P) dephosphoryliert. Es wurde deutlich, dass der Effektor IpgD, neben der Menge an PIP2, auch die Menge an phosphorylierten Ezrin, Radixin und Moesin (ERM) Proteinen in T-Zellen reduziert. Die ERM-Protein-Familie spielt in der Signaltransduktion und bei der Motilität von T-Zellen eine wichtige Rolle und ihre Phosphorylierung ist eng an die Bindung von PIP2 gekoppelt. Daher führt eine geringe Menge an PIP2 zu einer Dephosphorylierung der ERM-Proteine, was eine Stimulierung der T-Zellen durch Chemokine hemmt. In der Tat zeigten IpgDtransfizierte T-Zellen eine verminderte Fähigkeit zur Relokalisierung der ERM-Proteine nach einer Chemokine-Stimulation. In dieser Arbeit konnte erstmals die Manipulation von T-Zell-Funktionen durch Shigella und die Hemmung der T-Zell-Migration, ausgelöst durch einen bakteriellen TTSA-Effektor, gezeigt werden.

Malzkeime sind ein Produkt der Malzherstellung und werden als Bestandteil von Mischfuttermitteln in der Tierfütterung eingesetzt. Sie sind prozessbedingt mit feldbürtigen Bakterien und Hefen hoch belastet und gelten als leicht verderbliches Problemfuttermittel. Umfassende mikrobiologische Untersuchungen erbrachten einen Überblick über die Qualität loser und pelletierter Malzkeimprodukte deutscher Mälzereien. 102 Malzkeimproben aus insgesamt 35 Mälzereien wurden über drei Erntejahre erfasst. Messwerte des aw-Wertes (Wert für frei verfügbares Wasser im Substrat) aller Proben lagen in einem Bereich, der Stoffwechselaktivitäten von Mikroorganismen und somit einen mikrobiologischen Verderb bei trockener Lagerung ausschließt. Bei feuchter Lagerung (im Versuch 80 Prozent relativer Luftfeuchte bei 18 °C) verderben die Produkte nach ca. vier Wochen durch eine massive Vermehrung von Verderb anzeigenden Schimmelpilzen. Der Zusatz von Malz- und Getreideabrieb zu den Malzkeimen hat keine negativen Auswirkungen auf deren mikrobiologische Qualität. Die Differenzierung der Hefeflora spiegelt die Vielfalt der Epiphyten des Ausgangsproduktes Gerste wider. Etwa 40 Prozent der identifizierten Hefespezies haben einen rein aeroben Stoffwechsel, sie sind im Verdauungstrakt von Wiederkäuern nicht lebensfähig. Das gesundheitliche Risiko für Rinder bei der Aufnahme auch größerer Mengen an Hefen aus Malzkeimen ist als gering einzustufen.

Konstanz, Univ., Diplomarb., 2000.

Univ., Diss., 2010--Würzburg.

The aim of this thesis was to study the microbiological quality of different types of pâtés supplied by a Czech manufacturer. We investigated the occurrence and changes in selected microorganisms during the storage process. In all cases, we aimed to measure the total plate count, total number of psychrotrophic microorganisms, mold and yeasts and enterococci, as well as Enterobacteriaceae and Escherichia coli bacteria. Part of the samples was also examined for the effects of storage temperature (5 and 8 ° C) on the microbiological quality of pâtés. No statistical significance between microbial quality of the products stored at 5 and at 8 ° C was proved. The worst microbiological quality was discovered in the samples of course pâtés, where high levels of Enterobacteriaceae as well as traces of total plate count, psychrotrophic microorganisms, mold and yeasts were detected. In order to achieve a high microbiological quality of pâtés (as well as other meat products), the use of high quality raw materials and strict compliance with approved manufacturing processes is absolutely essential, as is sufficient hygiene during the production and distribution as well as in the course of the actual sale.

My diploma thesis deals with spreadable meat products. Theoretical part is based on information about basic raw materials, production and packing materials of liver sausages, liverworts, spreadable ferment sausages and especially liver pâté. In my diploma thesis is described hygiene and safety in sphere of food industry and more and more discussed quality of products as well. Practical part is divided into five items and discovers four kinds of liver pâté varying in structure and wrap. First one occupies with samples according to given descriptions followed by colour evaluation, instrumental method and microbiological determination of growing CPM during storage.In addition there is a guestionnaire of popularity and frequency of consumption of spreadable meat products.

The purpose of this thesis is to evaluate the air-conditioning and ventilation system in special circumstances of clean operations of a microbiological laboratory in connection with technological equipment and operational procedures of such environment. The chapter Equipment and Operational Conditions in Microbiological Laboratory states the requirements of clean room and its principal equipment. As an example, a specific microbiological laboratory is provided. The chapter Air-conditioning and Ventilation Systems for Clean Operations provides a description of principal elements of a ventilation system based on specific solution of microbiological laboratory. The chapter Calculation of Ventilation Elements provides calculations of elements of air-conditioning unit with regards to standing microbiological laboratory equipment. The chapter Measuring the Parameters of Clean Room deals with measurement methodology and also provides measurement data of a specific clean room. The chapter Operational Costs of Ventilation System of a Clean Room states the yearly operational costs of a specific microbiological laboratory. The chapter Operational Procedures for Safeguarding the Required Parameters deals with operations and maintenance of clean room and its ventilation and air-conditioning system.

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Salmonella enterica is a facultative intracellular pathogen, able to invade various hosts and successfully replicate within them. Invasion of polarized cells by S. enterica serovar Typhimurium (STM) occurs in dependence of the type 1 secretion system (T1SS), encoded on Salmonella Pathogenicity Island 4 (SPI4). The 595 kDa non-fimbrial adhesin SiiE is the substrate of the SPI4-T1SS and mediates the first close contact to the host cells apical side. This allows for the type 3 secretion system (T3SS) of the SPI1 to translocate its effector proteins into the host cells cytosol, leading to actin remodeling, membrane ruffle formation and finally uptake of the pathogen. The SPI4-T1SS belongs to the family of ATP-binding cassette (ABC) transporters and is characteristically composed of the ATPase SiiF in the inner membrane (IM), the periplasmic adaptor protein (PAP) SiiD and the secretin SiiC. Further there are two non-canonical proteins encoded, namely SiiA and SiiB, which are known to form a proton channel in the IM. Every single subunit was found to be essential for invasion of polarized cells. The substrate SiiE is transiently retained on the cell surface during secretion process and protrudes the lipopolysaccharide (LPS) layer, a step essential for adhesion. Following translocation of the SPI1-T3SS effector proteins, SiiE is released into the extracellular space. Utilizing a variety of techniques, I was able to show that the transient retention of SiiE only occurs in the outer membrane (OM) protein SiiC and not in the whole two membrane-spanning T1SS. My analyses showed that the proton channel SiiAB is involved in initial steps of secretion and not necessary for release of SiiE, further narrowing down possible modes of action. I found a potential proteolytic cleavage site in the N-terminal part of SiiE, essential for release of the adhesin and discovered a potential retention domain in its N-terminus, too bulky to pass through the secretin. Additionally, I gained first hints that the large cytosolic domain of SiiB is not only involved in SiiE retention mechanism, but also in flagellar-dependent movement under swarming conditions. Using dual-color 3D direct stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM), I was able to localize SiiAB in the IM and SiiB not only at the SPI4-T1SS, but during SiiE retention maximum primarily at the flagellum. Intriguingly, the synthetic expression of siiAB as well as synthetic expression of the flagellar stator unit motAB both showed an increase of velocity. Furthermore, I successfully established murine and human intestinal organoid cell culture for microscopic and quantitative analyses of STM and S. Paratyphi A (SPA) invasion processes. Thus, with this work I was able to reveal new insights of the SPI4-T1SS, its substrate SiiE and the non-canonical subunits SiiAB that pave the way for further SPI4-T1SS investigations and also other secretion systems and their associated subunits.

Im Rahmen dieser Studie wurde die chemolithoautotrophe, Nitrit-oxidierende Bakteriengemeinschaft im Belebungsbecken einer kommunalen Kläranlage und im Biofiltersystem mariner Aquakulturanlagen untersucht. Die Zellaktivität der autotrophen Bakteriengemeinschaft ist über die Assimilation von 13C-CO2, welches den Kulturen in Form von stabilen Isotopen zugefügt wurde, ermittelt worden. Der Einbau von 13C in die Zellbestandteile der autotrophen Nitrit-oxidierenden Bakteriengemeinschaft wurde über die Fettsäureanalytik (FAME-SIP) detektierbar und kann über den Markierungsgrad dargestellt werden. Die Assimilierungen des 13C ermöglichen Rückschlüsse auf die metabolische Zellaktivität der Nitritoxidanten. Der chemotaxonomische Ansatz konnte mit molekularbiologischen Untersuchungen ergänzt werden. Hierzu wurden neu entwickelte spezifische Primer und Sonden für die Gattung Nitrospira eingesetzt. Die Primer sind für die spezifische Amplifikation der 16S rRNA verwendet worden, der direkte Nachweis der Organismen erfolgte über die Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) mittels Oligonukleotidsonden.