Analyse zur schnellen und effizienten Identifizierung von Mikroorganismen in komplexen Systemen am Beispiel Kakaobohnenfermentation

Beschreibung

Eine komplexe Zusammensetzung an Mikroorganismen findet man in den verschiedensten Bereichen. Nebst natürlichen Biofilmen und dem Einsatz von immobilisierten Mikroorganismen in der Abwassertechnik und Abfallbeseitigung zählen dazu vor allem auch Lebensmittelfermentationen.

Am ILGI/ZLE soll der Fachbereich „Lebensmittelfermentationen“ in der Fachgruppe Mikrobiologie neu aufgebaut resp. weiter ausgebaut werden. Die Thematik der Sauerteige wurde im Rahmen einer Anschubfinanzierung (2009) bereits sehr erfolgreich aufgenommen. In einem gemeinsamen Projekt des ILGI/ZLE und ICBC wurde dabei die MALDI-MS Methodik zur Identifizierung von Milchsäurebakterien aus Sauerteigen entwickelt. Die Thematik der Kakaobohnenfermentationen wird derzeit im Rahmen einer Anschubfinanzierung (2011/1) am ILGI/ZLE initiiert.

Aufbauend auf den im oben genannten Sauerteig-Projekt gewonnen Daten, soll die MALDI-MS Methodik als wichtiges Hilfsmittel im Kakaobohnen-Projekt erprobt und weiter optimiert werden. Dabei soll v.a. auch die MALDI Datenbank entsprechend ausgebaut und die Methodik dahingehend optimiert werden, dass das Probenmaterial in eine stabile Form gebracht werden kann. Es soll dadurch möglich sein, z.B. fermentierte Kakaobohnen im produzierenden Land (v.a. Elfenbeinküste, Ghana und Brasilien) zu sammeln und zu einem späteren Zeitpunkt in der Schweiz zu analysieren. Das Anwendungspotenzial der MALDI-MS Methodik wird dadurch deutlich erhöht.

Die gegenwärtig eingesetzte MALDI-MS Methodik erlaubt die schnelle Identifizierung von (in der Datenbank bekannten) Mikroorganismen. Hierzu ist eine (kurze) Kultivierung notwendig. Aus technischer und wissenschaftlicher Sicht wäre jedoch die (echtzeit-)Kenntnis des zeitlichen Verlaufs der verschiedenen an Fermentationen beteiligten Populationen äusserst wertvoll. Im Rahmen dieses Projektes soll nach der erfolgten Identifizierung der relevanten Mikroorganismen das grundsätzliche Potenzial der MALDI-MS Methodikzur (zeitaufgelösten) Profilierung eines Fermentationsprozesses an diesem System abgeklärt werden.