Bakteriophagen sind Viren, die wirtsspezifisch Bakterien befallen und sich in ihnen vermehren. Dabei kommt es zur Zerstörung der Wirtszellen (lytische Phagen). Entdeckt wurden Bakteriophagen 1915; ihr Nutzen als antimikrobielle Agenzien wurde bereits 1919 propagiert.
Inhaltsverzeichnis
Aufbau der Bakteriophagen
Bakteriophagen sind etwa 200 nm groß; sie besitzen einen „Kopf“, der die DNA-Erbsubstanz enthält, und einen Schaft mit Andockorganellen und einem Einspritzapparat für die Injektion der Phagen-DNA in die Bakterien.
Bedeutung von Bakteriophagen in der Lebensmittelbranche
Phagen verhindern das Wachstum von Bakterienkulturen, die für Fermentationen von Lebensmitteln erforderlich sind.
Milch
Für die Herstellung von Dickmilch, Joghurt oder Frischkäse / Käse werden Bakterienkulturen benötigt. Eine verzögerte oder ausbleibende Säuerung der Milch nach Animpfung durch Starterkulturen weist auf die Infektion der Bakterien mit Bakteriophagen hin. Meist gelangen die Phagen bereits mit der Rohmilch in die Molkereibetriebe. Die Phagenbelastung von Milch wird durch den Plaquetest bestimmt und in „pfu“ (plaque-forming units) angegeben. Durch Hitzeinaktivierung geht die „pfu“ der Phagen zurück (Pasteurisierung reicht kaum aus; i. d. R. sind mindestens 90 Grad erforderlich), aber dabei gehen auch wertvolle Milchbestandteile verloren.
Andere Fermentationen
Für die Herstellung verschiedenen Lebensmittel werden Bakterienkulturen verwendet, so für Sauerteig, Sauerkraut und Sojasauce. Auch sie können durch Infektion mit spezifischen Bakteriophagen zerstört werden.
Phagentherapie
Die Wirksamkeit von Bakteriophagen zur Vorbeugung und Therapie von bakteriellen Infektionen wird intensiv erforscht. Sie können sowohl in der Phytopathologie bei der Behandlung von Pflanzenkrankheiten, als auch in der Lebensmittelbranche zur Vorbeugung von Infektionsausbrüchen und der Humanmedizin bei der Therapie antibiotikaresistenter Infektionen eine große Bedeutung erhalten. (1)Curr Pharm Biotechnol. 2010 Jan;11(1):28-47 (2)Curr Pharm Biotechnol. 2010 Jan;11(1):69-86
Phagen kommen zur Behandlung von Antibiotika- bzw. multi-drug-resistenten Bakterien (MDR-Bakterien-Infektionen) auch beim Menschen infrage. Sie hätten den Vorteil einer Wirtsspezifität und guten Verträglichkeit. (3)Curr Microbiol. 2021 Dec;78(12):4023-4036. DOI: 10.1007/s00284-021-02662-y. Epub 2021 Oct 11. … Continue reading (4)Appl Microbiol Biotechnol. 2021 Dec;105(24):9047-9067. DOI: 10.1007/s00253-021-11695-z. Epub 2021 … Continue reading Eine Phagentherapie über Inhalation soll z. B. perspektivisch gegen eine Pneumonie mit Problemkeimen einsetzbar können. (5)Adv Drug Deliv Rev. 2018 Aug;133:76-86. DOI: 10.1016/j.addr.2018.08.001. Epub 2018 Aug 7. PMID: … Continue reading Allerdings sind die Hürden für eine Anwendung beim Menschen hoch. (6)Viruses. 2019 Mar 23;11(3):295. DOI: 10.3390/v11030295. PMID: 30909579; PMCID: PMC6466303.
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Verweise
Zur Phagentherapie siehe hier.
Literatur