Bewertung der mikrobiellen Qualität von Kräutern, Sprossen und Samen

Der EHEC-Ausbruch schockierte im Jahr 2011 ganz Deutschland. Als Ursache der Epidemie wurde damals aus Ägypten importierter Bockshornklee identifiziert. Im Forschungsprojekt "SproutMOs" untersuchten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Deutschland und Ägypten, welche potentiell krankmachenden Organismen an Samen, Sprossen und Kräutern natürlich vorkommen und mit welchen Maßnahmen sie sich effizient unterdrücken lassen.

Natürlich vorkommende Bakterien an Petersilie.

Natürlich vorkommende Bakterien an Petersilie. © A. Scherwinski

Ziel des Fördervorhabens

Hintergrund der Forschungsarbeiten war der enterohämorrhagische Escherichia-coli-(EHEC)-Ausbruch in Deutschland im Jahr 2011, der die mikrobielle Besiedlung von Samen, Sprossen und Gemüse in die öffentliche Wahrnehmung rückte. Damals wurde aufgrund von epidemiologischen Analysen die Infektionsquelle auf Saatgut von Bockshornklee zurückgeführt, das aus Ägypten importiert wurde.

Daher wurde das Verbundprojekt gemeinsam mit der Universität Kairo beantragt und durchgeführt. Im Ergebnis sollte die mikrobielle Qualität von Kräutern, Sprossen und Samen bewertet und Produktions- und Managementempfehlungen formuliert werden, die zu einer Risikominimierung im Pflanzenbau führen können. Das Forschungsprojekt SproutMOs hatte zum Ziel, folgende Fragen zu klären:

  1. Kommen potenziell krankmachende Organismen (E. coli, Salmonella spp.) natürlich an Samen, Sprossen und Kräutern vor, die unter praxisnahen – guter landwirtschaftlicher Praxis folgenden Richtlinien – auf dem Feld in Ägypten und im Gewächshaus in Deutschland produziert wurden?
  2. Welche Maßnahmen führen effizient zu einer Unterdrückung krankmachender Organismen?

Einsatz der Ergebnisse

Förderbekanntmachung
Förderung gemeinsamer innovativer Projekte im Bereich der angewandten Forschung durch Deutsch-Ägyptischen Forschungsfonds (GERF)

Partnerregion/-land
Ägypten

Laufzeit
01.08.2014 – 31.07.2016

Partnereinrichtungen
Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ)

Universität Kairo, Agrarwissenschaftliche Fakultät

EVONTA Service GmbH, Radeberg

Die Ergebnisse des Projektes belegen, dass potenziell krankmachende Escherichia-coli- und Salmonella-Stämme nicht auf den 8 von uns getesteten Pflanzenarten vorkamen, weder wenn sie in Ägypten noch in Deutschland produziert wurden. Diese Ergebnisse wurden/werden sowohl in wissenschaftlichen Fachzeitschriften publiziert als auch in Beraterschulungen für die Praxis bereitgestellt. Die in ersten Experimenten gezeigten Möglichkeiten zur Keimreduktion an Saatgut, die vor einer Sprossenproduktion durchgeführt werden könnten, müssen in weiteren Pilotstudien vor einer Praxisempfehlung validiert werden.

Die Erkenntnisse tragen zur Bewertung der Lebensmittelsicherheit frisch verzehrter Salate, Kräuter und Sprossen bei.

Mehrwert der internationalen Zusammenarbeit

Unsere über viele Jahre bestehende wissenschaftliche Zusammenarbeit mit der agrarwissenschaftlichen Fakultät in Kairo auf dem Gebiet der Bakterien-Pflanzen-Interaktion bildete die Grundlage für diese im SproutMOs-Projekt durchgeführte Risikobewertung von Pflanzen, die sowohl in Ägypten als auch in Deutschland produziert wurden. In Ägypten an zwei Standorten gesammelte Pflanzen- und Umweltproben aus Feldproduktion und Pflanzenproben aus deutschem Gewächshausanbau konnten mit gemeinsam validierten, identischen Methoden in Kairo und in Großbeeren analysiert und gemeinsam bewertet werden. Neben dem erzielten Erkenntnisgewinn konnten wir über zusätzlich eingeworbene Mittel der Alexander von Humboldt Stiftung und des Deutschen Akademischen Austauschdienstes ein molekularbiologisches Labor (Joint IGZ-GIZA Lab) in der agrarwissenschaftlichen Fakultät in Kairo einrichten, erste Studenten-Trainingskurse im IGZ und in Kairo durchführen und drei Bachelor- und Master-Studentenpraktika in Deutschland gewährleisten.

Besondere Ergebnisse und Erfolge der Maßnahme

Trainingskurs für Studenten an der Universität Kairo.

Trainingskurs für Studenten an der Universität Kairo.
© N. Hegazi

Es wurde erstmals belegt, dass mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit keine potenziell krankmachende Escherichia-coli- und Salmonella-Stämme pflanzenbürtig vorkommen. Auch nach Voranreicherungsschritten und der Anwendung kultivierungs-unabhängiger Methoden (multiplex qPCR, 16S-rDNA-Sequenzierung, Metagenomsequenzierung) waren die Zielorganismen nicht nachweisbar, wenn die Pflanzen nach den Richtlinien der guten landwirtschaftlichen Praxis produziert wurden und keine Organismen über externe Infektionsquellen zugefügt wurden.

In Zusammenarbeit mit dem Bundesinstitut für Risikobewertung in Berlin wurden die Nachweismethoden an Pflanzenmaterial validiert und im finalen Schritt Umweltisolate serotypisiert. Mit der Firma EVONTA-service GmbH wurde das e-ventus-Verfahren zur Dekontamination von Saatgut getestet, das künstlich mit Bakterien infiziert wurde. Es wurden drei wissenschaftliche Publikationen veröffentlicht, acht Beiträge (Vorträge und Poster) auf wissenschaftlichen Konferenzen publiziert, eine Dissertation und zwei Bachelorarbeiten angefertigt. Außerdem wurden zwei Studenten-Trainingskurse durchgeführt, mit jeweils 16 und 18 Teilnehmern.

DLR Projektträger | Europäische und internationale Zusammenarbeit
Susanne Ruppert-Elias
Tel.: +49 228 3821-1487

Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau
PD Dr. Silke Ruppel
Tel.: +49 33701 78337