22.04.2022 - Osaka University

Japanische Wissenschaftler fanden potenzielle Kontaminationswege für einen neu identifizierten Erreger, der durch Lebensmittel übertragen wird

Die Menschen müssen ausreichend, sichere und nahrhafte Lebensmittel zu sich nehmen, um am Leben und gesund zu bleiben. Der Verzehr von unsicheren Lebensmitteln, die mit schädlichen Bakterien, Viren, Parasiten oder chemischen Substanzen kontaminiert sind, ist für mehr als 200 Krankheiten verantwortlich, die von Durchfall bis hin zu Krebs reichen. Durchfallerkrankungen sind die häufigsten Krankheiten, die durch verunreinigte Lebensmittel verursacht werden. 550 Millionen Menschen sind davon betroffen, und jedes Jahr sterben weltweit 230 Tausend Menschen daran. Selbst in den Industrieländern bedrohen einige bakterielle Krankheitserreger, die durch Lebensmittel übertragen werden, das Leben der Menschen durch die Aufnahme der täglichen Mahlzeiten. Besonders besorgniserregend ist Staphylococcus argenteus - einbakterieller Organismus, der Lebensmittelvergiftungen verursacht. Er wurde erstmals als genetisch eigenständige Linie in den Gemeinschaften der australischen Ureinwohner entdeckt. Seitdem wurde Staphylococcus argenteus auch auf anderen Kontinenten isoliert, was auf seine weltweite Verbreitung hindeutet.

In einer aktuellen Studie untersuchte ein Team von Wissenschaftlern der Universität der Präfektur Osaka in Japan das Vorkommen von Staphylococcus argenteus in Lebensmitteln wie Gemüse, Fisch, Huhn, Rind- und Schweinefleisch aus dem Einzelhandel. Sie verwendeten molekulare Techniken zur Identifizierung des bakteriellen Erbguts durch Polymerase-Kettenreaktion und Sequenzierung des gesamten Genoms. Mit Ausnahme von Hühnchen wies keines der untersuchten Lebensmittel eine Kontamination mit Staphylococcus argenteus auf. Überraschenderweise wurde das genetische Material von Staphylococcus argenteus in 13,9 % der untersuchten Hühnerfleischproben gefunden.

Die Forscher erstellten ein Profil des Staphylococcus argenteus-Genotyps, der Virulenzfaktoren und des Grads der Antibiotikaresistenz. Unter Verwendung von MLST (Multiple-Locus-Sequence-Typing) war der Stamm ST2854 mit 33 % aller Isolate der vorherrschende. Andere vorherrschende Stämme waren ST1223, ST5961 und ST2250 mit 28,6%, 23,8% bzw. 14,3%. Alle Isolate hatten ein Staphylokokken-Enterotoxin (SE)-Genrepertoire. Insbesondere das selx-Gen, das für das SELX-Protein kodiert. Erstaunlicherweise war einer der 21 auf Antibiotikaresistenz getesteten Stämme resistent gegen Penicillin, Tetracyclin und Doxycyclin, während ein anderer nur gegen Penicillin resistent war.

Darüber hinaus untersuchten die Forscher Proben von Hühnern aus zwei verschiedenen Schlachthöfen, von denen einer auf die Verarbeitung von Masthähnchen und der andere auf die Verarbeitung von Hühnern spezialisiert ist. Insgesamt wurden 357 Proben untersucht, darunter Hühnerfedern, Kühlwasser und Abstriche aus der Anlage. Überraschenderweise wurden 14 Stämme von Staphylococcus argenteus aus einem einzigen Schlachthof isoliert. Diese Isolate wurden im Kühlwasser, in Abstrichen von Messergriffen und Schneidebrettern sowie in den Hühnerkadavern gefunden.

Bei der genetischen Analyse der Schlachthofisolate wurden 13 Isolate dem Genotyp ST5961 und ein Isolat dem Genotyp ST5964 zugeordnet. Außerdem wurden Toxinprofile und Antibiotika-Empfindlichkeitstests durchgeführt. Bei der Erstellung von Toxinprofilen wurde bei allen Isolaten das selx-Gen nachgewiesen. Darüber hinaus wurden zusätzliche Sey-Gene, sel26 und sel27, nur in ST5964 gefunden, was darauf hindeutet, dass diese Isolate, die aus einem Schlachthof stammen, möglicherweise Staphylokokken-Lebensmittelvergiftungen (SFP) verursachen. Überraschenderweise waren alle 14 Isolate aus dem Schlachthof empfindlich gegenüber Antibiotika.

In weiteren Bestätigungsstudien analysierten die Forscher die Sequenzen aller 35 Staphylococcus argenteus-Isolate mit Hilfe der Phylogenetik, um die Verwandtschaft zwischen Isolaten aus dem Einzelhandel und aus dem Schlachthof zu klären. Interessanterweise wurde festgestellt, dass einige der Isolate aus dem Hühnerhandel phylogenetisch mit Isolaten aus Schlachthöfen verwandt sind. Darüber hinaus bildeten drei Isolate von Hühnern und ein Isolat aus dem Kühlwasser von Schlachthöfen phylogenetische Cluster. Darüber hinaus bildeten fünf Isolate von Hühnern aus dem Einzelhandel und 13 Isolate aus dem Schlachthof ein gemeinsames Cluster und wurden alle als ST5961 klassifiziert. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Schlachthofumgebung höchstwahrscheinlich eine Kontaminationsquelle für Staphylococcus argenteus ist, was auf eine kontinuierliche bakterielle Verbreitung in verarbeiteten Lebensmitteln hindeutet.

In einem Interview sagte Professor Masami Miyake, der diese Untersuchung leitete: "Im Grunde genommen hat diese Untersuchung gezeigt, dass Hühnerfleisch stark mit Staphylococcus argenteus kontaminiert war, dem Bakterium, das beim Menschen Krankheiten verursachen kann. Unser molekularphylogenetischer Ansatz hat außerdem gezeigt, dass fleischverarbeitende Betriebe möglicherweise auch eine Rolle bei der Übertragung von Keimen aus der Umwelt auf Lebensmittel und umgekehrt spielen."Die schematische Darstellung der von ihnen vorgeschlagenen Dynamik der Kontamination von Lebensmitteln mit Staphylococcus argenteus ist in Abbildung 1 zu sehen. In einem Interview mit Dr. Yuki Wakabayashi, der zum Zeitpunkt der Durchführung dieser Studie noch Doktorand war, fügte er hinzu : "Dies ist die erste Studie, die das Vorhandensein von S. argenteus in einer Lebensmittelverarbeitungsanlage nachweist, und die Möglichkeit einer bakteriellen Kontamination während der Lebensmittelverarbeitung sollte berücksichtigt werden."

Der ArtikelIsolierung und Charakterisierung von Staphylococcus argenteus-Stämmen aus dem Lebensmitteleinzelhandel und Schlachthöfen in Japan wurde am 16. Februar 2022 im International Journal of Food Microbiology veröffentlicht.

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