Blaues Licht könnte Lebensmittelvergiftungen durch rohes Hähnchenfleisch verhindern
Die kostengünstige Methode ist zudem eine praktikable Alternative zur Chlorung
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Wissenschaftler der Universität Reading haben herausgefunden, dass blaues Licht mit geringer Leistung der Schlüssel zur deutlichen Verringerung von Lebensmittelvergiftungen durch rohes Hühnerfleisch in Großbritannien sein könnte.Campylobacter ist weltweit die häufigste Ursache für bakterielle Lebensmittelvergiftungen. Allein in Großbritannien gibt es jedes Jahr Hunderttausende Fälle, die jährlich schätzungsweise 700 Millionen Pfund an Gesundheitskosten und Produktivitätsverlusten verursachen.
In einer in der Fachzeitschrift „Microbiology“ veröffentlichten Studie testeten Forscher aus Reading in Zusammenarbeit mit der Animal and Plant Health Agency eine neue Technik, die als violett-blaue photodynamische Inaktivierung (VB-PDI) bekannt ist, an 64 verschiedenen Stämmen von Campylobacter, die in etwa drei Vierteln des gesamten in Großbritannien verkauften rohen Hühnerfleischs vorkommen. Jeder einzelne Stamm wurde durch die Behandlung abgetötet, unabhängig von der Art oder dem Antibiotikaresistenzprofil.
Die Ergebnisse bauen auf früheren Untersuchungen auf, die zeigten, dass Behandlungen mit blauem Licht bei der Abtötung bestimmter Bakterienstämme wirksamer sein könnten als die Behandlung von Hühnerfleisch mit Chlor. Mit Chlor behandeltes Hühnerfleisch ist in den USA weit verbreitet, in Europa jedoch eher selten anzutreffen und stellt ein prominentes Beispiel für unterschiedliche Lebensmittelstandards und Handelsbarrieren zwischen den USA und Europa dar.
Zwar wird Campylobacter durch das Garen abgetötet, doch gilt die Kreuzkontamination beim Umgang mit rohem Fleisch als Hauptinfektionsweg. Die Symptome dauern in der Regel etwa eine Woche an und umfassen Magenkrämpfe, Fieber, Übelkeit und in vielen Fällen blutigen Durchfall.
VB-PDI funktioniert, indem ein unbedenkliches, sichtbares violett-blaues Licht auf die Bakterien gerichtet wird, wodurch Moleküle, die natürlicherweise in ihren Zellen vorkommen, tödliche Mengen an zerstörerischen Verbindungen – sogenannte reaktive Sauerstoffspezies – produzieren. Entscheidend ist, dass die Methode weder physischen Kontakt mit den Lebensmitteln noch den Zusatz von Chemikalien erfordert, was sie zu einer vielversprechenden Option für den Einsatz an Geflügelschlachtkörpern in Verarbeitungsbetrieben nach der Schlachtung macht, bevor die Produkte den Verbraucher erreichen.
Die Forscher schätzen, dass, wenn die Technik die Kontamination von Hühnerkadavern um den Faktor 100 reduzieren könnte, der Anteil stark kontaminierter Kadaver, die in den Einzelhandel gelangen, von etwa 1 zu 10 auf nur noch 1 zu 50 sinken könnte.
Das Team fand zudem keine Hinweise darauf, dass Campylobacter-Bakterien eine Resistenz gegen die Behandlung entwickeln könnten. Stämme, die bereits gegen Antibiotika resistent waren, wurden ebenso wirksam abgetötet wie vollständig empfindliche Stämme. Als ein Stamm im Labor über 15 Durchgänge hinweg wiederholt dem Licht ausgesetzt wurde, um die Entwicklung einer Resistenz zu erzwingen, wurde kein Anstieg der Toleranz beobachtet.
Dr. Aidan Taylor von der University of Reading und Hauptautor der Studie sagte:„Campylobacter ist ein wirklich fieser Erreger, und seine schiere Verbreitung in der Nahrungskette, kombiniert mit zunehmender Antibiotikaresistenz, macht ihn zu einem wirklich schwer zu bewältigenden Problem.
"Das Spannende an diesem lichtbasierten Ansatz ist, dass er gänzlich ohne Chemikalien oder Antibiotika auskommt und somit das Resistenzproblem vollständig umgeht. Wir haben gezeigt, dass er gegen eine breite Palette realer Stämme wirkt, die direkt von britischem Geflügel stammen, einschließlich der multiresistenten Stämme, die uns am meisten Sorgen bereiten, und wir können keine Anzeichen dafür finden, dass sich Resistenzen entwickeln könnten. Diese Kombination aus breiter Wirksamkeit und Langlebigkeit macht diese Methode zu einer so vielversprechenden Option, um Kontaminationen zu verhindern, bevor das Hühnerfleisch überhaupt in die Küche gelangt."
Da VB-PDI einfache, stromsparende LEDs mit langer Lebensdauer und minimalen Betriebskosten verwendet, ist das Team zudem der Ansicht, dass es eine kostengünstige Option für Geflügelproduzenten darstellen könnte, auch in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen, in denen die Infrastruktur für Lebensmittelsicherheit begrenzt ist.
Das Überwachungsprogramm der Animal and Plant Health Agency liefert ein einzigartig detailliertes Bild der Campylobacter-Stämme, die im britischen Geflügel zirkulieren. Dies ermöglichte es den Wissenschaftlern, die Technologie an einer echten Vielfalt von Bakterien zu testen und nicht nur an Laborstämmen.
Dr. Samuel Connelly von der Animal and Plant Health Agency, der die Forschung mitgeleitet hat, sagte: „Die über mehrere Arten und Resistenzprofile hinweg beobachteten konsistenten Ergebnisse sind äußerst ermutigend. Zwar sind weitere Untersuchungen an kontaminierten Fleischproben erforderlich, doch die Einfachheit und Anpassungsfähigkeit dieser Technologie lassen darauf schließen, dass sie in verschiedenen Phasen des Lebensmittelproduktionsprozesses eingesetzt werden könnte. Eine solche Anwendung hat das Potenzial, die Prävalenz von Campylobacter in der Lebensmittelkette zu verringern und damit zu einer Verringerung der Häufigkeit lebensmittelbedingter Erkrankungen beizutragen.“
Frühere Arbeiten desselben Teams deckten die molekularen Gründe auf, warum Campylobacter so empfindlich auf violett-blaues Licht reagiert. Die Forscher betonen, dass nun weitere Versuche an natürlich kontaminierten Geflügelschlachtkörpern unter realen Verarbeitungsbedingungen erforderlich sind, bevor die Technologie kommerziell eingeführt werden kann.
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