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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
Project description
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.
Start/End of project
31.08.2015 until 31.03.2018
Project manager
Tobias Wieland; Prof. Dr. Gerald Urban
Contact person
Tobias Wieland
Phone:+49 (0) 761 / 203 7268
Email:wieland@imtek.de
Partners
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
Funding
Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)