Einleitung: Listeria monocytogenes ist ein ubiquitär vorkommendes, fakultativ intrazelluläres Stäbchenbakterium und Erreger der alimentär übertragbaren Infektionskrankheit Listeriose. Durch tierische oder pflanzliche Rohstoffe sowie vorbelastetes Wasser, Insekten und Personal gelangt L. monocytogenes in die lebensmittelverarbeitende Umgebung. Eine hohe Tenazität sowie die Fähigkeiten, Biofilme zu bilden oder in einen metabolischen Ruhezustand überzugehen, ermöglichen anschließend eine dauerhafte Persistenz in schwer zugänglichen Stellen und begünstigen Kreuzkontaminationen.
Ziele der Studien: In dieser Arbeit wurde eine nanoskalige Siliciumdioxid-Beschichtung für Edelstahloberflächen sowie deren Einfluss auf das Adhäsions-, Proliferations- und Ablöseverhalten von L. monocytogenes evaluiert. Darüber hinaus wurde die Sensitivität verschiedener Tupfer für den qualitativen und quantitativen Nachweis von L. monocytogenes auf unterschiedlichen Lebensmittelkontaktoberflächen untersucht.
Material und Methoden: Siliciumdioxid-beschichtete und unbeschichtete Edelstahlcoupons wurden vergleichend mit L. monocytogenes durch Auftragen (n = 4), Anschmieren (n = 5) und Aufdrücken (n = 4) einer Suspension inokuliert. Zur Überprüfung der Proliferation wurden beschichtete und unbeschichtete Edelstahlcoupons über einen Zeitraum von 8 Stunden bei 10 °C (n = 6) und 30 °C (n = 6) inkubiert und stündlich beprobt. Außerdem wurde das Ablöseverhalten nach Inokulation von beschichteten und unbeschichteten Edelstahlcoupons durch Simulation der Reinigungsverfahren mit heißem Wasser (n = 3) sowie mit einem Reinigungsmittel (n = 3) evaluiert. Die Rekultivierung der Listerien von den Edelstahlcoupons erfolgte gemäß DIN EN 13697:2019-10 auf Trypton-Soja-Agar.
Zur Überprüfung der Sensitivität verschiedener Tupfer wurden Oberflächen (100 cm2) aus Edelstahl, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen und Polyethylen mit hoher Dichte mit 1,0x101-1,0x102 KbE/100 cm2 für den qualitativen und 4,0x104 KbE/100 cm2 für den quantitativen Nachweis von L. monocytogenes inokuliert. Die anschließende Probenahme erfolgte gemäß DIN EN ISO 18593:2018-10 als Nass-Trockentupfer-Verfahren durch Tupfer aus Baumwoll-, Viskose- und Nylon-Flockfasern. Die Tupferbearbeitung erfolgte jeweils 4 und 24 Stunden nach Probenahme gemäß DIN EN ISO 11290-1:2017-09 als Anreicherungsmethode für den qualitativen Nachweis (n = 10). Durch Erstellung einer dekadischen Verdünnungsreihe und Kultivierung auf Trypton-Soja-Agar wurde der durch die Probenahme und -aufarbeitung resultierende Verlust als quantitative Nachweisrate (n = 9) ermittelt.
Ergebnisse: Die Siliciumdioxid-Beschichtung führte tendenziell zu einer geringeren Anheftung und besseren Ablösung. Die ermittelten geringen Unterschiede (max. 1 log10-Stufe) waren nicht statistisch signifikant. Zudem hatte die Siliciumdioxid-Beschichtung keinen Einfluss auf das Proliferationsverhalten von L. monocytogenes auf Edelstahloberflächen.
Auf Edelstahl konnte der Baumwolltupfer die höchsten qualitativen Nachweisraten nach 4 (80 %) und 24 (90 %) Stunden Lagerungszeit erzielen. Der aus den quantitativen Ergebnissen resultierende Verlust durch die Probenahme und -aufarbeitung war nach einer Lagerungszeit von 4 und 24 Stunden bei Baumwoll- (1,570 log10 und 1,594 log10) und Viskosetupfern (1,569 log10 und 1,609 log10) ähnlich hoch, jedoch jeweils niedriger als bei Nylon-Flockfaser-Tupfern (1,635 log10 und 1,726 log10). Auch auf Polyvinylchlorid hatte der Baumwolltupfer nach 4 (90 %) und 24 (100 %) Stunden Lagerungszeit die höchsten qualitativen Nachweisraten, wohingegen aus den Ergebnissen des quantitativen Nachweises hervorgeht, dass alle Tupfer gleichermaßen geeignet sind (1,292-1,412 log10). Hohe qualitative Nachweisraten (90-100 %) konnten durch alle Tupfer-Zeit-Kombinationen auf Polytetrafluorethylen und Polyethylen mit hoher Dichte erzielt werden. Auf Polytetrafluorethylen wurde durch den Nylon-Flockfaser-Tupfer (1,025 log10) nach einer Lagerungszeit von 24 Stunden ein statistisch signifikant geringerer Verlust und dementsprechend mehr L.-monocytogenes-Zellen nachgewiesen als bei allen anderen Tupfer-Zeit-Kombinationen (1,243-1,417 log10). Zudem zeigte der Nylon-Flockfaser-Tupfer auch auf Polyethylen mit hoher Dichte eine tendenziell bessere quantitative Nachweisrate nach einer 24-stündigen Lagerungszeit (1,273 log10) im Vergleich zu allen anderen Tupfer-Zeit-Kombinationen (1,329-1,487 log10).
Schlussfolgerung: Die verwendete nanoskalige Siliciumdioxid-Beschichtung auf Edelstahloberflächen hat keinen statistisch signifikanten Einfluss auf das Adhäsions-, Proliferations- und Ablöseverhalten von L. monocytogenes. Vor einer potenziellen Implementierung in der Lebensmittelindustrie ist daher eine Anpassung der Beschichtung notwendig, um stärkere, signifikante Effekte zu erhalten.
Zudem ist für den Nachweis von L. monocytogenes die Auswahl des am besten geeigneten Abstrichgerätes in Abhängigkeit von der zu beprobenden Oberfläche entscheidend, um eine frühestmögliche L.-monocytogenes-Detektion zu gewährleisten. Die untersuchten Tupfer-Zeit-Kombinationen erweisen sich für die verwendeten Oberflächen in den meisten Fällen als gleichermaßen geeignet.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:94296 |
| Date | 30 October 2024 |
| Creators | Hillig, Nadja |
| Contributors | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 10.1007/s00003-023-01454-9, 10.1007/S12223-023-01089-1 |
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