Einsatz säurehaltiger Substanzen im Kampf gegen Listerien

Da diese die Vermehrung von Listerien hemmen. Bei der Produktion und Zubereitung von Nahrungsmitteln werden häufig Desinfektions- und Konservierungsmittel auf Säurebasis verwendet. Bei Menschen ist Magensäure die erste Verteidigungslinie.

Um säurehaltige Substanzen gezielter gegen diesen Erreger einsetzen zu können, untersuchte das EU-finanzierte Projekt MONOGAD (Elucidating novel roles and mechanisms of the GAD system in stress resistance and virulence of listeria monocytogenes) eines der wirksamsten bakteriellen Säureresistenzsysteme, die Glutamat-Decarboxylase (GAD).

Das GAD-System verbraucht Säure-induzierende Protonen und hängt sie an Glutamat an, sodass γ-Aminobuttersäure entsteht. Einer der früheren Schwerpunkte von MONOGAD war das interne GAD-System (GADi) bei Listerien und dessen Zusammenspiel mit GADe, einem externen GAD-Netz biochemischer Ereignisse.

Die Arbeit von MONOGAD revidierte die bisherige Vermutung, dass GAD die Bakterien durch seine Pufferwirkung schützt. Die Ergebnisse legten nahe, dass das saure Schutzsystem auf dem Verbrauch von Protonen beruht.

Da der Listerienstamm EGD säurebeständig ist, untersuchte MONOGAD dessen Biochemie, um herauszufinden, welche Bedingungen Resistenzen fördern oder behindern. Vor allem greift EGD auf GADi und nicht auf GADe zurück, auch könnten bei einigen Stämmen verschiedene Decarboxylasen die Säureresistenz von GADi fördern.

Durch Zugabe in einem definierten Medium in der frühen stationären Wachstumsphase wurde das GAD-System durch Aminosäuren aktiviert, aber nicht durch erhöhte GAD-Aktivität. U.a. sind dies Casaminosäuren, Trypton-Sojabrühe, Trypticase oder Proteosepepton. Das GAD-System konnte zwar nicht durch einzelne Aminosäuren aktiviert werden, allerdings wurde bei L-Cystein, L-Tryptophan und Natriumchlorid ein niedriges Aktivierungsniveau beobachtet.

Die Arbeit von MONOGAD lieferte neue Details zur Biochemie säureresistenter Listerienstämme, mit denen der Erreger künftig wirkungsvoll bekämpft werden könnte. Neben Gastroenteritis und Grippesymptomen könnten so auch Meningitisinfektionen verhindert werden. In der Schwangerschaft können Listerieninfektionen zu Früh- oder Totgeburt führen oder das Neugeborene ernsthaft gefährden.