20.12.2010

Salmonellenschnelltest

Um KMU´s eine Entlastung sowohl von wirtschaftlicher als auch von juristischer Seite zu ermöglichen, sollte ein idealer Salmonellenschnelltest (den es bisher am Markt nicht gibt) die folgenden Eigenschaften aufweisen:

  • Der Test liefert bereits nach 3 Stunden gerichtsfeste Ergebnisse.
  • Er muss von Nicht-Fachleuten anzuwenden und auszuwerten sen.
  • Der Salmonellennachweis wird vor Ort im Unternehmen (inhouse) durchgeführt.
  • Er unterliegt nicht dem Infektionsschutzgesetz nach §44f.
  • Der Test ist nicht teurer als konventionelle Verfahren.
  • Das Testsystem ist mobil und handlich und benötigt lediglich einen Stromanschluss.

Zur Realisierung des geplanten Salmonellenschnelltests hat ein Team der HSNR, bestehend aus Dr. Peter Klauth (Mikrobiologe), Prof. Büddefeld (Mikroelektroniker und Direktor des iNano Institutes), Prof. Manfred Rietz (Lebensmittelchemiker) und Michael Stelz (Betriebswirt) in interdisziplinärer Zusammenarbeit ein vollständiges Konzept  entwickelt und patentiert.

Die Salmonellen werden mit dem neuen Verfahren in 4 aufeinander aufbauenden Stufen jeweils spezifisch erfasst:

  • Zum Isolieren der Salmonellen aus dem Lebensmittel werden magnetische Immunkörper eingesetzt, welche spezifisch nur Salmonellen erfassen (Stufe I) und durch Magnetismus quantitativ aus dem Ansatz entfernt werden. Eine Kultivierung und damit die Auflagen des Infektionsschutzgesetzes entfallen.
  • Die isolierten Salmonellen werden zum Freisetzen der DNA aufgeschlossen. Anschließend werden die für Salmonellen spezifischen DNA-Abschnitte durch eine spezifische PCR [1] (Stufe II) amplifiziert. Erfasst Stufe I keine Salmonellen, erfolgt keine Amplifikation.
  • Bei der Amplifikation der spezifischen DNA-Abschnitte binden Molecular Beacons [2], die auf diese Abschnitte abgestimmt sind (Stufe III). Amplifiziert Stufe II keine Abschnitte, binden die Molecular Beacons nicht. Im Falle der Bindung strahlen sie Fluoreszenzlicht ab, welches der Menge der in dem Lebensmittel enthaltenen Salmonellen proportional ist.
  • Die Messung des Fluoreszenzlichtes erfolgt zeitaufgelöst. Nur wenn auch wirklich die Beacons gebunden haben, ist eine langlebige Form von Strahlung auswertbar (Stufe IV). Störstrahlung führt zu keinem Signal.


Zur Durchführung des Salmonellennachweises werden überwiegend handelsübliche Reagenzien (z. B. Dynabeads) verwendet. Die benötigten Molecular Becons mit Selten-Erd-Farbstoffen und zeitaufgelöst messende Fluoreszenzdetektoren für die Real-Time-PCR gibt es nicht am Markt und mussten speziell entwickelt werden. Sie sind patentrechtlich geschützt. Störstrahlung ist neben reaktionsblockierenden Substanzen (Inhibitoren) das Hauptproblem bei der Anwendung der Real-Time-PCR für Lebensmittelproben. Durch die Verwendung von Selten-Erd-Farbstoffen in den Molecular Beacons ergibt sich die Möglichkeit, die langlebige Strahlung der Selten-Erd-Farbstoffe von der Störstrahlung auf der Zeitdomäne zu unterscheiden, ohne dass ein gut ausgestattetes Labor oder Fachpersonal notwendig wäre. Die Intensität der Störstrahlung hat dabei keinen Einfluss auf die Empfindlichkeit der Messung. Die Menge an Inhibitoren wird durch die Verwendung magnetischer Immunkörper, welche eine Abtrennung der umgebenden Lebensmittel auf einfache Weise ermöglicht, verringert.

Die Kunden der neuen Technologie sind erstmals in der Lage, schnell und sicher (gerichtsfest) selbst im Unternehmen die Einwandfreiheit ihrer Lebensmittel zu untersuchen. Der damit einhergehende Kundennutzen ist eine Reduzierung der Untersuchungszeit um 90 %(3 Stunden anstelle von 36 Stunden), was eine erhebliche Kostenersparnis bedeutet, sind doch viele betroffene Lebensmittel nur wenige Tage im Umlauf.