Hochschule Anhalt Hochschule Anhalt: Bakterium im Schleudergang
BERNBURG/MZ. - Anfangs war die Überlebensrate niedrig. Viele der Bakterien zeigten sich nach der Wirbelschichttrocknung nicht mehr funktionsfähig. Doch Christiana Cordes ist zuversichtlich, dass die Bakterienkulturen bald gänzlich unbeschadet auf Granulate aufgetragen werden können. Die Professorin am Fachbereich angewandte Biowissenschaften und Prozesstechnik der Hochschule Anhalt leitet ein Teilprojekt im Verbund "wigratec". Mehrere Forschungsinstitute und Firmen haben sich hier zusammengeschlossen, um neue Wirbelschichtverfahren zu entwickeln. Das Projekt wird vom Bundesforschungsministerium gefördert.
Das Vorhaben in den Bernburger Hochschullaboren widmet sich der Aufgabe, Bakterien auf Granulate aufzubringen. Zudem entwickelt Cordes' Arbeitsgruppe Tests, mit denen festgestellt werden soll, wie vital die Bakterienkulturen auf den Granulaten sind.
"Für solche Granulate und Testmethoden gibt es einen riesigen Anwendungsbereich", sagt Cordes. So etwa bei der Herstellung von Medikamenten, Nahrungsergänzungsmitteln und Lebensmitteln. Denn trockene Bakterienpräparate lassen sich einfacher verarbeiten, transportieren und lagern, als flüssige Bakteriensuspensionen, wie sie derzeit verwendet werden. Die Bakterien auf den Granulaten sollen erst dann wieder aktiv werden, wenn sie mit Flüssigkeit in Kontakt kommen.
In Bernburg stellen sich Lactobakterien, die in der Joghurtherstellung verwendet werden, der Wirbelschichttrocknung. Ein wichtiger Faktor in dem Verfahren, erklärt Cordes, ist die Temperatur. "Beim Trocknen geht es den Bakterien am schlechtesten", sagt Cordes. Denn mit steigender Temperatur geraten die Organismen zunehmend unter Stress und verlieren ihre Fähigkeit, Proteine zu produzieren. Wird die Wärme zu stark, sterben die Zellen.
Doktorandin Magdalena Wassermann ist für den Ansatz der Bakteriensuspensionen zuständig. "Es muss immer der gleiche Stamm sein, damit die Ergebnis vergleichbar sind", sagt Wassermann. Die Suspension sprüht sie im Wirbelschichttrockner unter verschiedenen Bedingungen und auf Granulate verschiedener Körnergröße auf.
Die unterschiedlichen Chargen der so auf dem Granulat konservierten Bakterien fallen in das Aufgabengebiet der wissenschaftlichen Mitarbeiterin Susann Weinholz. Sie befasst sich mit dem zweiten Projektteil. Dabei sollen Testmethoden entwickelt werden, um festzustellen, ob die granulierten Bakterienkulturen lebensfähig sind. "Traditionell wird dies mit Zellzahlbestimmungen gemessen, dies kann aber bis zu mehreren Tagen dauern", sagt Cordes.
Deshalb sucht die Arbeitsgruppe nach sogenannten Biomarkern, Proteinen oder auch Stoffwechselprodukten in den Bakterien, die deren Lebensfähigkeit anzeigen. Der zu entwickelnde Test müsse einfach und schnell funktionieren, ohne großen technischen Aufwand, erklärt Weinholz. Die Biomarker werden mittels Massenspektrometer und Proteinanalyse gesucht. Zur Kontrolle der Ergebnisse werden die Bakterienproben zusätzlich unter einem sogenannten Fluoreszenzmikroskop untersucht. Die Wissenschaftler können dabei die Lebensfähigkeit der Bakterien an der Durchlässigkeit ihrer Zellmembranen erkennen.
