Forschungsdatenbank

Drittmittelprojekt: Drittmittelprojekt, gefördert durch die Fritz-Ahrberg-Stiftung., 20.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Alternative Nitrit- oder Nitratquellen zur Fleischwarenherstellung sind Gegenstand vieler aktueller Forschungsarbeiten. Da Nitrit ein wichtiger Zusatzstoff ist, mit dessen Hilfe in Fleischprodukten das erwünschte Pökelrot und damit eine ansprechende und stabile Farbe für den Verbraucher generiert werden kann, gilt es als weitgehend unverzichtbar. Zwar gibt es Bestrebungen aufgrund gesundheitlicher Bedenken nitritfreie oder -reduzierte Produkte zu generieren, diese zeichnen sich aber in der Regel durch eine weniger kräftige Farbe sowie eine geringere Haltbarkeit aus.
Nitrit wird Fleischprodukten üblicherweise als eine Mischung aus Nitrit-Ionen (Natrium- oder Kaliumnitrit) und Kochsalz zugesetzt (synthetisches Nitritpökelsalz (NPS)). Dem entgegen steht der wachsende Wunsch der Verbraucher nach Fleischwaren, die unter Verwendung natürlicher Substanzen hergestellt wurden. Hier kommen zum Beispiel Pflanzenextrakte in Frage, die natürlicherweise Nitrat enthalten. Dieses Nitrat kann mit Hilfe einer Starterkultur im Produktionsprozess zu Nitrit umgewandelt werden. Das so generierte Nitrit kann nachfolgend den Pökelprozess induzieren.
Neben Pflanzenextrakten kann auch Trinkwasser als Nitrit- bzw. Nitratquelle genutzt werden. Behandelt man Trinkwasser mit nicht-thermischem Plasma entstehen in der Flüssigkeit nitrogene Spezies (u.a. Nitrat und Nitrit). Die Mengen und Zusammensetzungen dieser nitrogenen Spezies sind je nach Plasmaquelle, Einstellungen und Behandlungsdauern unterschiedlich. Dank der freundlichen Unterstützung der Fritz-Ahrberg-Stiftung konnten wir Anfang 2021 eine Plasmaquelle erwerben und damit erstmals plasma-aktiviertes Wasser (PAW) herstellen. Die ersten Ergebnisse zeigten, dass sowohl Nitrit als auch Nitrat in, für einen Pökelprozess, ausreichend Mengen generiert werden können. Die uns zur Verfügung stehende Anlage generiert vorwiegend Nitrationen. Diese konnten durch Zugabe einer nitrat-reduzierenden Starterkultur in einem in vitro Versuch zur Herstellung eines Brühwurstproduktes erfolgreich in Nitrit umgesetzt werden. Somit konnte ein Pökelprozess unter Nutzung von PAW erfolgreich induziert werden.
Neben der direkten Einmischung von PAW in die Brätsubstanz bei der Brühwurstproduktion ist die Nutzung dieser neuartigen Nitrat- bzw. Nitritquelle auch für die Nasspökelung von Fleischwaren interessant. In diesem Forschungsprojekt sollen deshalb erste Erkenntnisse gesammelt werden, ob PAW während der Nasspökelung von Fleischerzeugnissen einen Umrötungsprozess ohne Zusatz synthetischen Nitrits induzieren kann und welche Kriterien erfüllt werden müssen, um ein akzeptables Produkt zu generieren. Mögliche andere positive oder negative Effekte auf das Produkt und seine Lagerfähigkeit werden dabei untersucht und kritisch diskutiert. Dazu sind physikochemische, sensorische und mikrobiologische Untersuchungen geplant.

Drittmittelprojekt: Milchwirtschaft Niedersachsen e.V. (LVN), 30.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Klinische und subklinische Mastitiden führen zu Einbußen in der Qualität und Wirtschaftlichkeit der Milchwirtschaft. Häufig werden Staphylococcus aureus (S. aureus) und Streptococcus
uberis (S. uberis) als Erreger nachgewiesen, durch die Antibiogrammpflicht neuerdings vermehrt auch multiresistente Escherichia coli (E. coli). Der Einsatz von Antibiotika soll in
Hinblick auf die mögliche Verbreitung resistenter und ultiresistenter Erreger so weit wie möglich gesenkt werden. Es wird daher dringend nach alternativen Behandlungsmethoden
mit einer hohen antibakteriellen Wirksamkeit gesucht.
Die Ziele des Projektes sind:
a) Isolierung und Charakterisierung geeigneter Phagen
b) Auswahl von Phagen mit hoher Wirksamkeit gegenüber klinischen
Bakterienisolaten aus der Milchviehhaltung
c) Langfristig soll eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Milchviehhaltung dadurch erreicht werden, dass innovative und naturnahe Therapien ohne Wartezeiten entwickelt werden, die die Lieferfähigkeit der Milch nicht beeinträchtigen.
d) Zusätzlich wird mit dem Einsatz naturnaher Alternativen zur Antibiotikatherapie sowie der Verbesserung des Tierschutzes durch wirksame Behandlungsstrategien, dem Wunsch des Verbrauchers nach natürlichen Lebensmitteln Rechnung getragen. Damit liefert dieses Projekt durch Reduktion des Antibiotikaeinsatzes in der Milchproduktion neben der Verbesserung des Tierschutzes auch einen Beitrag zum gesundheitlichen Verbraucherschutz.

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit
Klinik für Kleintiere
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin
Institut für Pathologie
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
Das Projekt "Phagen in der Kleintiermedizin" wird in Kooperation zwischen der Klinik für Kleintiere, dem Institut für Pharmakologie, Toxikologie und Pharmazie, dem Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit/Center for Translational Studies und dem Institut für Mikrobiologie sowie dem Institut für Pathologie durchgeführt. Es sollen neue Erkenntnisse zur Wirksamkeit von Bakteriophagen (Phagen) gewonnen werden, die spezifisch Staphylococcus (S.) pseudintermedius, ESBL-bildenden E. coli, Acinetobacter baumanii und Pseudomonas aeruginosa sowie multiresistente Enterokokken infizieren. Dazu soll die Anwendung spezifischer Bakteriophagen in ex-vivo Modellen erprobt werden.
Für die Isolierung und Charakterisierung neuer Phagen werden aktuelle und praxisrelevante Bakterienisolate benötigt. Die Bakterienisolate werden vom Institut für Mikrobiologie aus klinischen Proben gewonnen und asserviert. Das Institut für Mikrobiologie charakterisiert die Bakterienisolate und wählt anhand verschiedener Kriterien Isolate mit hoher Praxisrelevanz aus. Hierfür können klinische Parameter und Resistenzmuster herangezogen werden sowie Kriterien, die in Absprache mit den Kooperationspartnern festgelegt werden.

Drittmittelprojekt: Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI), 96.588 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Milch steht zunehmend in der öffentlichen Kritik, verschiedene Krankheiten beim Menschen auszulösen. Verantwortlich hierfür soll auch Beta-Casomorphin-7 (BCM-7) sein, das beim Verdau von Milch aus A1 beta-Casein entsteht. Caseine machen mit rund 80% der Gesamtproteinmenge den größten Anteil der Proteinfraktion der Milch aus. Man unterscheidet vier Arten, zwei verschiedene alpha-Caseine (αS1-und αS2), sowie das kappa- und beta-Casein. Beim Hausrind sind bislang 12 verschiedene Varianten des beta-Casein-Gens (CSN2) bekannt (A1, A2, A3, B, C, D, E, F, G, H1, H2 und I), von denen die A1- und A2-Varianten am Bedeutendsten sind. Auf Proteinebene unterscheiden sich die A1 und A2 beta-Caseine in einer einzigen Aminosäure an Position 67 (A1: Histidin; A2: Prolin), der wesentlichen Einfluss auf die strukturellen und damit auch funktionellen Eigenschaften der Proteine nehmen soll. Diese können sowohl die enterale Verdaulichkeit der Milch, als auch die technologischen Eigenschaften bei der Milchverarbeitung beeinflussen. Der überwiegende Anteil der in Deutschland vermarkteten Milch enthält unterschiedlich hohe Anteile an A1 und A2 beta-Casein und wird als A1-Milch bezeichnet. A2-Milch dagegen stammt aus A2/A2 homozygoten Tieren und darf keine A1 beta-Caseine enthalten. Das aus A1 beta-Casein entstehende BCM-7 kann weiter zum BCM-5 degradiert werden, die beide ihre Wirkung über - und µ-Opioidrezeptoren vermitteln sollen. In A2-Milch soll allerdings die Produktion dieser BCM-Peptide deutlich geringer sein, wobei diese Annahme immer noch fraglich ist. Im beantragten Projekt sollen deshalb grundsätzliche Fragen zur Wirkung von BCM-7 und zum Vorkommen (Abbau, Bildung) in Milch und Milcherzeugnissen beantwortet werden, wobei bezüglich der Produktion der Milcherzeugnisse einerseits Milch von A1/A1- und A2/A2-Kühen, andererseits vor der Verarbeitung Milch mit BCM-7 versetzt werden soll, um die Veränderungen der BCM-7-Gehalte während der verschiedenen Verarbeitungsschritte zu Käse und Joghurt zu analysieren. Diese Untersuchungen werden durch physikochemische, sensorische und mikrobiologische Analysen ergänzt, um zu bestimmen, inwieweit die unterschiedlichen Milch-Genotypen auch die Qualität der Milcherzeugnisse beeinflusst.

Kooperationspartner:

Lehrstuhl für Physiologie (Frau Prof. Cornelia Deeg), Lehrstuhl für Klinische Pharmakologie (Prof. H. Ammer) der Ludwig-Maximilians Universität München

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft, 520.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biometrie Epidemiologie und Informationsverarbeitung
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Das übergeordnete Ziel von KontRed ist, die Belastung von Schlachtkörpern mit Zoonoseerregern (vorwiegend Salmonella und Campylobacter) am Ende der Produktionskette unter hygienischen Gesichtspunkten durch Optimierung und Lenkung vorhandener Prozesse sowie durch Implementierung neuer technischer Verfahren zu senken. Konkrete Ziele des Verbundes sind die Optimierung der bestehenden Verfahren im Schlacht- und Verarbeitungsprozess zur Reduktion des Vorkommens und des Transfers von Zoonoseerregern. Hierzu soll die Entwicklung, Implementierung und Validierung von biologischen, chemischen, physikalischen und technischen Kontroll- und Interventionsmaßnahmen zur Reduktion von Zoonoseerregern und die Entwicklung eines Bewertungsmodells zur Prüfung der Effizienz von Verfahren und Maßnahmen zur Reduktion von Zoonoseerregern im Schlacht- und Verarbeitungsprozess Geflügel und Schwein erfolgen.

Der Verbund, an dem insgesamt 17 Partner aus Wissenschaft und Industrie beteiligt sind, wird durch die FU Berlin koordiniert. Auf Seite der Tierärztlichen Hochschule Hannover sind zwei Institute beteiligt: Das Institut für Biometrie, Epidemiologie und Informationsverarbeitung (IBEI) sowie das Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit (LMQS)

Das LMQS arbeitet an der Entwicklung neuer biologischer Dekontaminationsstrategien. Im Rahmen des Projektes sollen Bakteriozine zur Reduktion von Salmonella und Campylobacter in der Geflügelschlachtung isoliert, aufgereinigt, charakterisiert und auf ihre Effektivität und Stabilität getestet werden.
Bakteriozine sind Peptide, die von vielen Bakterienspezies gebildet werden und eine spezifische antibakterielle Wirkung auf andere Bakterienspezies haben. Da die Wirkung der meisten Bakteriozine nur ein enges Wirtsspektrum umfasst, können mit ihrer Hilfe bestimmte Bakterien bekämpft werden, ohne die gesamte umgebende Mikrobiota zu beeinträchtigen.

Kernaufgabe des IBEI ist es, die in den einzelnen Teilprojekten erhobenen Daten zu vereinheitlichen, in einer harmonisierten, eigens erstellten Datenbank zu verwalten und deskriptiv auszuwerten. Des Weiteren ist das Institut an der Stichprobenplanung und dem Datenmanagement von Primär- und Sekundärdaten der einzelnen Arbeitspakete in Absprache mit den jeweiligen Teilprojektverantwortlichen beteiligt. Im weiteren Verlauf werden dann die statistischen Modellierungen für die einzelnen Teilaspekte geplant sowie eine übergreifende Risikobewertung gemeinsam mit dem Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) durchgeführt.

Resultate:

Tholen J, Grosse-Kleimann J, Schulze Althoff G, Kreienbrock L, Upmann M. Type, areal extent and localization of carcass contaminations during industrial pig slaugh-ter. Meat Sci. 2024 Feb;208:109365. doi: 10.1016/j.meatsci.2023.109365.

 

Buder C, Meemken D, Fürstenberg R, Langforth S, Kirse A, Langkabel N. Drinking Pipes and Nipple Drinkers in Pig Abattoir Lairage Pens?A Source of Zoonotic Path-ogens as a Hazard to Meat Safety. Microorganisms 2023; 11(10):2554. doi: 10.3390/microorganisms11102554

 

Fürstenberg R, Langkabel N, Grosse-Kleimann J, Kreienbrock L, Meemken D. Agar Contact Method as a Valuable Tool to Identify Slaughter Hygiene Deficiencies along the Slaughter Process by Longitudinally Sampling Pig Skin Surfaces. Microorganisms 2023; 11(10):2512. doi: 10.3390/microorganisms11102512

 

Fürstenberg R, Meemken D, Langforth S, Grosse-Kleimann J, Kreienbrock L, Langkabel N. Comparison of the agar contact method and the wet-dry double swabbing method for determining the total viable bacterial count on pig carcass surfaces. Journal of Consumer Protection and Food Safety. 2023. doi: 10.1007/s00003-023-01473-6.

Kooperationspartner:

Institut für Lebensmittelsicherheit und -hygiene, Freie Universität Berlin

Institut für Tier- und Umwelthygiene, Freie Universität Berlin

Abteilung Biologische Sicherheit, Bundesinstitut für Risikobewertung, Berlin

Institut für Lebensmittelhygiene, Universität Leipzig

Institut für Energietechnik, Hermann-Rietschel-Institut, Technische Universität Ber-lin

Fachbereich Life Science Technologies, Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe

Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e. V., Greifswald

Abteilung Technologie und Wirtschaftlichkeit, DVGW - Technologiezentrum Was-ser, Karlsruhe

Frankenförder Forschungsgesellschaft mbH, Berlin

PHW-Gruppe / Lohmann & Co. AG, Visbek

Rothkötter Unternehmensgruppe / Emsland-Frischgeflügel GmbH, Meppen

Tönnies Lebensmittel GmbH & Co. KG, Rheda-Wiedenbrück

Brand Qualitätsfleisch GmbH & Co. KG, Lohne

Phage Technology Center GmbH, Bönen

SKS Sondermaschinen- und Fördertechnikvertriebs-GmbH, Berlin

CLK GmbH Bildverarbeitung & Robotik, Altenberge

Drittmittelprojekt: Brigitte und Wolfram Gedek - Stiftung, 40.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Enteropathogene Bacillus cereus sind für Lebensmittelinfektionen mit dem Leitsymptom Diarrhö verantwortlich. In früheren Arbeiten konnten wir bereits zeigen, dass Milch die toxische Aktivität von B. cereus Enterotoxinen gegenüber humanen Darmepithelzellen hemmt. Dabei scheinen Caseine und auch Lactoferrin die Interaktion der einzelnen Toxinkomponenten zu blockieren. In diesem Projekt soll erstens der Einfluss von Lactoferrin auf Wachstum und Toxinproduktion verschiedener B. cereus Isolate getestet werden. Stamm-spezifische Unterschiede werden hierbei deutlich gemacht, sowie auch der Einfluss verschiedener Lactoferrine und deren Derivate. Mittels RNA Sequenzierung sollen die molekularen Mechanismen, die der erhöhten Toxinproduktion in Folge einer Lactoferrinexposition zugrunde liegen, aufgeklärt werden. Außerdem wird vergleichend festgestellt, welche Gene unter Eisenmangel und vor allem welche nach Lactoferrinkontakt verstärkt bzw. weniger stark exprimiert werden. Dies gibt einen Gesamt-Überblick über die transkriptionellen Veränderungen in dem Organismus. Der zweite große Punkt ist die detaillierte Untersuchung des hemmenden Effekts von Lactoferrin gegenüber den B. cereus Enterotoxinen in der Zellkultur. Hierfür werden verschiedene kommerziell erhältliche Lactoferrin-Präparate sowie Derivate getestet, ebenso wie deren Wirkung auf verschiedene B. cereus Toxine, z.B. Hämolysin BL, nicht-hämolytisches Enterotoxin, Zytotoxin K, und das emetische Toxin Cereulid. Abschließend wird die Frage nach dem Lactoferrin-sensing und der Motilität (Chemotaxis) von ausgewählten B. cereus Stämmen geklärt. Neben der generellen Fortbewegungsfähigkeit lässt sich so auch testen, ob Lactoferrin eine "abschreckende" oder eine "anziehende" Wirkung auf das jeweilige Isolat hat.

Drittmittelprojekt: Fritz-Ahrberg-Stiftung, 40.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass nach der Verarbeitung von Schweine- und Putenfleisch, welches bei -80°C für bis zu 48 Wochen tiefgefroren gelagert wurde, zu Rohwürsten, die Rotwerte höher und die aw-Werte niedriger waren im Vergleich zu ungefrorenen oder bei -18°C gefrorenen Fleischproben. Diese Ergebnisse legen nahe, dass bei Herstellung von Erzeugnissen aus derartig tiefgefrorenem Fleisch die Konzentrationen von Kochsalz und Nitritsalzen reduziert werden könnten, da sich Rotwerte und aw-Werte im umgekehrten Sinne bei einer Reduktion der Salze verändern würden. Allerdings muss eine Reduktion von Kochsalz und Nitritsalzen verhältnismäßig sein, da die Haltbarkeit und Textur verändert werden könnte. In der Studie wird deswegen Fleisch von Rind, Schwein, Hähnchen und Pute für 24 Wochen bei -18°C und -80°C gelagert und nach dem Auftauen zu Roh- und Brühwürsten mit reduzierten Kochsalz- und Nitrit-Konzentrationen verarbeitet, wobei die Fleischerzeugnisse während der Reifung und Lagerung unter Schutzgasatmosphäre mikrobiologisch, sensorisch und physikochemisch analysiert werden.

Drittmittelprojekt: Stiftung Innovation in der Hochschullehre, Projektförderung Freiraum, 144.160 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Der Konsum essbarer Insekten ist sowohl Jahrtausende alte Traditionen in vielen Regionen der Welt wie auch Novum in den Regionen, in denen sie bislang kaum konsumiert werden, z.B. Europa. Die kommerzielle Zucht entlastet natürliche Populationen, führt zu kontrollierter Qualität und schafft neue Verdienstmöglichkeiten. Da sie in großen Gruppen gezüchtet werden, benötigen sie dieselbe Aufmerksamkeit hinsichtlich Tiergesundheit und Tierwohl wie andere Nutztiere, und das wurde bisher nicht praktiziert.
Ziel des Projektes ist, Tiermedizin- und Biologiestudierende auf dieses Arbeitsfeld vorzubereiten. In Semestermodulen lernen Erstere, wie man integrale Bestandsbetreuung auf einem Insektenbetrieb durchführt und Letztere, wie man bisher ungenutzte Arten auf die Verwendung als Nutztier prüft. Jedes Studierendenteam erhält die Aufsicht über eine Insektencharge, die sie betreuen. Dadurch werden die Kursteilnehmer*innen zu kompetenten Ansprechpartnern für Landwirt*innen.

Drittmittelprojekt: Fritz-Ahrberg-Stiftung, 20.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Neben antimikrobiell wirksamen Molekülen entstehen bei der Erzeugung von PAW auch Nitrat- und Nitritionen. PAW könnte sich damit als Grundlage von Laken zur Pökelung von Fleischwaren eignen. Zum einen könnte der Zusatz von klassischem Nitritpökelsalz (NPS) minimiert werden und zum anderen könnten die im PAW enthaltenen antimikrobiell wirksamen Moleküle positive Auswirkungen auf die Lagerfähigkeit der Produkte haben. Im Rahmen des Projektes wird daher ein neuartiger Herstellungsprozess nassgepökelter Fleischwaren unter Verwendung von PAW etabliert und mögliche positive aber auch negative Auswirkungen auf das Endprodukt ermittelt.

Drittmittelprojekt: Drittmittelprojekt, gefördert durch die Fritz-Ahrberg-Stiftung., 30.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
In diesem Forschungsvorhaben soll die Fleischbeschaffenheit von Büffeln und konventionell gehaltenen Rindern verglichen werden. Unter Anwendung unterschiedlicher Lagerungs- und Garverfahren wird die verbreitete Auffassung des zähen und schwer zuzubereitenden Büffelfleisches wissenschaftlich analysiert. Dabei werden neben der vergleichenden Charakterisierung grundlegender Fleischeigenschaften wie pH-Wert und Leitfähigkeit,
Wasserhaltekapazität, Nährwerten, Kollagengehalt und Texturparametem auch mikrobiologische Untersuchungen und insbesondere eine sensorische Evaluation der beiden Fleischspezies durchgeführt.