REmuNa – Reduktion multi-resistenter, pathogener Bakterien in der Milchgewinnung: Einsatz antimikrobiell wirkender Peptide zur Bekämpfung bakterieller Infektionserreger in Biofilmen sowie Entwicklung eines Schnelltests zum Nachweis von Krankheitserregern

Eine gravierende Maßnahme zur Reduktion der Keimlast in Milchviehbetrieben ist die antimikrobielle Intervention an relevanten Oberflächen (z.B. Melkgeschirr, Liegeflächen, Zitzenhaut etc.). In der momentanen Situation erfolgt eine gezielte und kontrollierte Keimlastreduktion an relevanten Oberflächen (z.B. Liegeflächen) in den Erzeugerbetrieben nicht oder im Bereich der technischen Ausstattung (z.B. Melkgeschirr) nur aufwendig durch herkömmliche Desinfektionsverfahren mit den üblichen in der Lebensmittelproduktion zugelassenen Desinfektionsmitteln, denen keine hinreichende Wirkung in Bezug auf eine relevante Reduktion von multi-resistenten Keimen attestiert werden kann. Für eine gezielte Reduktion ist es zunächst erforderlich, die Keimlast zu bestimmen und anschließend dauerhaft mit geeigneten Mitteln zu reduzieren. Deshalb werden im Verbundprojekt RemuNa zwei Verfahren zur schnellen Identifizierung der Keimlast entwickelt. Während das Penside-Monitoring-Verfahren mittels Biofilmsensor ein direktes qualitatives Screening vor Ort erlaubt, ermöglicht das MALDI-TOF-basierte Verfahren eine routinemäßige Charakterisierung der Zusammensetzung des Biofilms hinsichtlich vorhandener Bakterien im Laboralltag ohne eine aufwendige kulturelle Anzucht der Bakterien. Somit können im Verbundvorhaben RemuNa entwickelte Methoden zur Reduktion der Keimlast unter Nutzung dieser beiden Techniken gezielt kontrolliert werden. Maßnahmen zur Reduktion von Bakterien auf Oberflächen dürfen das Antibiotika-basierte Resistenzgeschehen nicht weiter anreichern, also eine Multiresistenz nicht weiter fördern. Deshalb werden im Rahmen dieses Verbundprojektes Verfahren basierend auf der Nutzung antimikrobieller Peptide (AMPs) entwickelt und etabliert. AMPs stellen eine wirksame Waffe gegen Mikroorganismen dar (Zasloff M, 2002). Im Gegensatz zu Antibiotika interagieren die meisten AMPs mit den Zielzellen ohne Rezeptor-Interaktion (Erkennungsmuster). Da eine Umstrukturierung der Zellmembran notwendig wäre bzw. zur gezielten Zerstörung der angreifenden Peptide in der Regel am Peptid Erkennungsmuster fehlen geht man davon aus, dass die direkte Interaktion mit bzw. die Perforation der Zellmembran eine geringere Resistenzentwicklung bei den entsprechenden Bakterien zur Folge hat (Tavares et al., 2013). Somit gelten AMPs als vielversprechende alternative Antiinfektiva zur Reduktion von bakteriellen Erregern. Da etablierte Biofilme eine besonders relevante Eintragungsquelle für kommensale und pathogene Bakterien darstellen, sind die Entwicklung von biologischen Desinfektionsmitteln in Kombination mit AMPs sowie von mit AMPs gekoppelten Oberflächen zur Minimierung der Biofilmbildung und damit einhergehend der Keimlastreduktion bzw. Abtötung der Keime die Schwerpunkte dieses Vorhabens. Die geplanten Anwendungen, insbesondere die antimikrobiellen Peptide, führen zu keiner Rückstandsproblematik. AMPs, bestehend aus Polymeren von Aminosäuren, werden nach ihrer Denaturierung von Mikroorganismen bzw. Enzymen zu einzelnen.

Ansprechpartner: Tobias Wieland
Tel: +49 (0) 761 / 203 7268
Email: wieland@imtek.de

Projektbeginn: 31.08.2015
Projektende: 31.03.2018

Tobias Wieland; Prof. Dr. Gerald Urban

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Sensoren
Prof. Dr. Gerald Urban
Georges-Köhler Allee 103
79110 Freiburg

Telefon: 0761/203-7260
Fax: 0761/203-7262
Email: urban@imtek.de
http://www.imtek.de/sensoren

Prof. Dr. Lothar H. Wieler, Freie Universität Berlin Prof. Dr. Monier Tadros, ILBC GmbH Dr. Markus von Nickisch-Rosenegk, Fraunhofer Gesellschaft e. V. München Dr. Alexander Repp, RIPAC-Labor GmbH Dr. Christian Fidelak, bovicare GmbH

• Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), Sonstiges