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AIF-Verbundprojekt mit dem DIL/Quakenbrück: Konsekutive fungale und bakterielle Biokonversion zur Herstellung von Fermentaten mit anti-gramnegativer Aktivität

AIF-Verbundprojekt mit dem DIL/Quakenbrück: Konsekutive fungale und bakterielle Biokonversion zur Herstellung von Fermentaten mit anti-gramnegativer Aktivität

Gramnegative Bakterien wie Salmonella enterica und Escherichia coli sind bei rohen Fleischwaren und nicht gegarten Wurstwaren Auslöser von Lebensmittelinfektionen. Salmonellose war 2018 mit 13.529 Fällen die zweithäufigste meldepflichtige bakterielle gastrointestinale Krankheit in Deutschland. Zum Erhalt der Lebensmittelsicherheit werden häufig Konservierungsmittel wie organische Säuren, Salz oder Nitrit verwendet. Allerdings führen höhere Konzentrationen von organischen Säuren oder Nitrit zu Beeinträchtigungen der Qualität der Produkte. Grund für die hohe Toleranz gramnegativer Bakterien gegen viele antimikrobielle Subtanzen ist die Barrierewirkung der äußeren Membran. Eine Destabilisierung durch Chelatbildner wie Phenolcarbonsäuren und die synergistische Wirkung dieser Verbindungen mit Nisin hat Forschungsarbeiten zur biotechnologischen Herstellung solcher natürlicher antimikrobieller Verbindungen aus phenolreichen agro-industriellen Nebenströmen angestoßen. Als nebeneffekt ergibt sich eine neuer Weg zur Valorisierung solcher Stoffströme im Sinne einer nachhaltigeren circulären Bioökonomie.

Abbildung: Ferulasäure aus dem Lignocelluloseabbau (erste Stufe) und mögliche antimikrobielle Konversionsprodukte durch Milchsäurebakterien der zweiten Stufe: Inhibierend wirkende Kaffeesäure, Dihydroxyphenylethansäure und Dihydroxyphenylpropansäure durch Demethylierung (a, b, c); plus Hydrierung (b); plus a-Oxidation (c).