Bekämpfung biologischer Kontaminationen

Hintergrund

Das Interesse der Verbraucher an der Lebensmittelsicherheit nimmt weltweit rasant zu. Diese Entwicklung veranlasste diverse Einrichtungen zu einer Empfehlung von Systemen „Adopting hazard analysis and critical control point“ (HACCP), deren Marktdurchdringungsquote zunehmend steigt. Dennoch verharrt die Zahl der Lebensmittelrückrufe und Lebensmittelvergiftungen aufgrund von Fremdstoffen und mikrobieller Kontamination nach wie vor auf einem hohen Niveau. Dies ist allem voran darauf zurückzuführen, dass der Nachweis einer mikrobiellen Kontamination ein recht langwieriges Verfahren ist, weshalb nicht zeitnah und wirksam in den Lebensmittelherstellungsprozess eingegriffen werden kann. In einigen Fällen kommt es daher zu deutlich schwerwiegenderen Schäden.

Technologie

Yokogawa ist Verfechter eines soliden genetischen Testverfahrens, das vollkommen unkompliziert und mit minimalem Zeitaufwand durchgeführt werden kann. Dieses Testverfahren fußt auf einer über mehrere Jahre von Yokogawa ausgearbeiteten hochsensitiven Fluoreszenzmesstechnik und einem erst kürzlich entwickelten Gerät zur markierungsfreien Genanalyse. Mit dieser Technologie kann eine mikrobielle Kontamination von Lebensmitteln und anderen Produkten im Handumdrehen nachgewiesen werden. Alleine aus diesem Grund ist Yokogawa davon überzeugt, dass sie maßgeblich dazu beitragen kann, die Betriebskosten von Lebensmittelherstellern zu senken.

Yokogawa arbeitet derzeit an einem Prototyp eines Genanalysesystems, mit dem es jedermann möglich ist, Mikroorganismen in Lebensmitteln kinderleicht nachzuweisen. In diesem Rahmen führt Yokogawa auch Experimente zum Machbarkeitsnachweis durch, bei denen das System unter Verwendung von realen Lebensmitteln und Getränken erprobt wird.
Sollte die Wirksamkeit des Konzepts anhand von Experimenten nachgewiesen werden können, kann anschließend ein Analysensystem konstruiert werden, das die Gegenwart von Mikroorganismen durch Einführen einer Sonde in vorbehandelte Lebensmittel- und Getränkeproben rasch nachweisen kann. Das Funktionsprinzip ähnelt einer Fiebermessung mit einem Thermometer.
Bis dato hat Yokogawa eine Technologie entwickelt, die fünf verschiedene Arten von Mikroorganismen zeitgleich in Lebensmittelproben unterscheiden kann. Das System basiert auf der DNA-Microarray-Technologie. Mit ihm ist es möglich, die Gegenwart oder das Fehlen einer mikrobiellen Kontamination anhand einer Fluoreszenzmessung der markierten Probe auf dem DNA-Microarray nachzuweisen.

Die nachstehende Abbildung zeigt tatsächliche Messergebnisse, die mit dieser Methode gewonnen wurden. Die mikrobielle Kontamination ebenso wie die Mikrobenart kann durch eine Bildauswertung der fluoreszierenden Punkte nachgewiesen werden.

Vision für die Zukunft

Das Nachweisverfahren von Yokogawa basiert in erster Linie auf der Genanalyse. Demnach ist das System theoretisch durch viele weitere Arten der Genanalyse erweiterbar, sofern die geeigneten Sonden entwickelt werden. Durch den Einsatz dieser Technologie ist es möglich, die Gegenwart von Mikroorganismen umgehend nachzuweisen. Aus diesem Grund kann sie auch in verschiedenen anderen Sparten Anwendung finden, beispielsweise bei der Bioterrorismusbekämpfung oder der Prävention von Seuchenausbrüchen.

Angesichts der zugrunde liegenden Genanalytik kann diese Technologie außerdem nicht nur die Gegenwart von Mikroorganismen feststellen, sondern auch den Zustand lebender Organismen überwachen. Daher wird sie sich auch für Umweltanalysen als hilfreich erweisen, die eine solche Bioaktivität als Marker heranziehen.

 
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