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Aufnahme von Escherichia coli und Salmonella enterica in Pflanzen - plantinfect; Teil I
Projekt
Förderkennzeichen: 2813HS026
Laufzeit: 01.04.2015
- 31.03.2018
Fördersumme: 229.362 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Ziel des Vorhabens ist, den Einfluss des Bodentyps, von organischem Dünger sowie der Einarbeitung von belasteten Pflanzenresten in den Boden für die Aufnahme und Verteilung von Salmonella enterica und enterohämorrhagischen Escherichia coli (EHEC) in die Nutzpflanzen aufzuklären. Die Ziele des Vorhabens sind in drei Gruppen unterteilt: i) Etablierung von Methoden für den spezifischen Nachweis von Salmonella und EHEC in pflanzlichen Geweben und im Boden; ii) Untersuchung von Faktoren die den Umfang der Besiedlung von Nutzpflanzen mit Humanpathogenen beeinflussen. Aufgrund der bestehenden Gefährdung für den Verbraucher wird die Besiedelung von Kopfsalat und Feldsalat untersucht; und iii) Risikoeinschätzung für den Verbraucher. In dem Teilvorhaben soll der Einfluss von Anbaubedingungen auf die Reaktion von Kopf- und Feldsalat auf Infektionen mit EHEC und Salmonella untersucht werden. Darüberhinaus wird die Verteilung der Bakterien in der Pflanze untersucht und eine Einschätzung der Gesundheitsgefährdung der Konsumenten gemacht. In zwei Schritten wird ermittelt, wie Kopfsalat und Feldsalat, die in verschiedenen Böden/Dünger-Kombinationen gewachsen, auf die Infektion durch EHEC und S. Typhimurium reagieren. Zunächst wird die Expression ausgewählter Gene ermittelt, danach die globale Änderung der Genexpression. Nachfolgend wird die Effizienz der Abwehrmechanismen untersucht. Die Verteilung der Bakterien in Kopf- und Feldsalat wird mit Hilfe von Wildtypstämmen, die gfp- oder dsRed-Gene exprimieren und konfokaler Mikroskopie ermittelt. Für die Basis der Einschätzung der Gesundheitsgefährdung der Konsumenten wird die quantifizierte Anzahl der Bakterien in Pflanzengewebe, die bekannte Infektionsdosis von Salmonella und EHEC, sowie die bereits bekannte Virulenz von Salmonella aus pflanzlichem Gewebe dienen.
In dem Vorhaben gewonnene Erkenntnisse sollen eine Basis für praxisbezogene Handlungsoptionen bieten. Die Herausforderung des Nachweises von humanpathogenen Bakterien an pflanzlichen Geweben besteht darin, dass diese in geringen Dichten, aber mit ausreichendem Infektionspotential für den Verbraucher, an der Pflanze vorkommen können. Die hier zu etablierenden spezifischen Nachweisverfahren für Salmonella und EHEC aus Pflanzen und Boden sollen ein Monitoringprogramm ermöglichen. In Verbindung mit der Menge von Pflanzen, die einer Infektionsdosis entspricht, werden sie der Etablierung von Richtlinien helfen die in einem akutem Ausbruchfall benutzt werden können. Das Kontaminationsrisiko einer Applikation von Dünger oder Wasser wird ebenfalls ermittelt. Basierend auf der Bestimmung der Anbaubedingungen, die eine Internalisierung der Bakterien in Nutzpflanzen fördern und den Gewebetypen, die erhöht für eine Infektion anfällig sind, sollen Empfehlungen zur Vermeidung von Kontaminationen unter Freilandbedingungen erstellt werden.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Lebensmittelmikrobiologie
