Arbeitsgebiet Mikrobiologie

Lehre & Forschung

Es werden verschiedene Laborpraktika für die Studierenden der Bachelor-Studiengänge Technologie nachwachsender Rohstoffe, Lebensmittelverpackungstechnologie, Milchwirtschaftliche Lebensmitteltechnologie und für die Studierenden des Master-Studienganges Milch- und Verpackungswirtschaft angeboten.

Mikrobiologische Grundlagen
Hier werden die ersten Techniken der mikrobiologischen Laborarbeit erlernt. Kenntnisse diagnostischer Kriterien auf morphologischer, stoffwechselphysiologischer und genetischer Basis werden praktisch erprobt.

Mikrobiologie
Relevante Mikroorganismen werden unter Berücksichtigung ihrer epidemiologischen und technologischen Bedeutung diagnostiziert, differenziert und kultiviert. Dazu gehören der Umgang und Nachweis von Verderbniskeimen, nützlichen Mikroorganismen und milchwirtschaftlich relevanten Mikroorganismen.

Mikrobiologische Analytik
Hier geht es um detaillierte mikrobiologische Analytik saprophytärer und technologisch nutzbarer Mikroorganismen auf der Grundlage klassischer mikrobiologischer Verfahren und molekularbiologischer Techniken. Erstellung von HACCP-Konzepten und Maßnahmenplänen. Zusammenhänge zwischen der Produktqualität, Verpackungsmanagement und der Milchverarbeitung werden erkannt und selbstständig durch die Auswahl und Anwendung spezifischer mikrobiologischer Analysetechniken bearbeitet.

Arbeitsschwerpunkte und Forschung

Diagnostik und Epidemiologie von milchwirtschaftlich relevanten Mikroorganismen und Mastitiserregern
Quantitative Mikrobiologie von Milch und Milchprodukten
Mikrobiologische Kontrolle von Oberflächen
Bestimmung minimaler Hemmkonzentrationen
Resistenz-Test – Agar-Diffusionstest, Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration
Methoden der Risikoanalyse
Interaktion der bovinen Zitze und des maschinellen Milchentzugs
Systematische Betreuung von Milchviehherden zur Verbesserung der Tiergesundheit und Sanierung von Mastitisproblembetrieben
Therapie subklinischer und klinischer Mastitiden
Erregervermehrung in verschiedenen Einstreumaterialien unter verschiedenen klimatischen Bedingungen
Aufklärung der Zusammenhänge zwischen Mastitiden und Rohmilchqualität
Stammvergleiche verschiedener Mikroorganismen
Klassifizierung und Identifizierung basierend auf dem proteomischen Fingerprinting mittels Hochdurchsatz-MALDI-TOF-Massenspektrometrie.
Relevanz unterschiedlicher Leitkeime in Abhängigkeit vom Haltungssystem (Weide-Stall)
Studien zur Resistenzentwicklung und zur Reduktion des Antibiotikaverbrauchs in der Milchproduktion

Interessante Techniken

MALDI Biotyper Microflex LT/SH Smart

MALDI Biotypersysteme bieten eine schnelle, hochsichere Identifizierung und taxonomische Klassifizierung von Bakterien, Hefen und Pilzen. Die Klassifizierung und Identifizierung basiert auf dem proteomischen Fingerprinting mittels Hochdurchsatz-MALDI-TOF-Massenspektrometrie.

Fluoreszenz-Mikroskopie

Ein Fluoreszenzmikroskop ist ein optisches Mikroskop, das Fluoreszenz und Phosphoreszenz anstelle von oder zusätzlich zu Streuung, Reflexion und Dämpfung oder Absorption verwendet, um die Eigenschaften organischer oder anorganischer Substanzen zu untersuchen. Durch gezielte Anfärbung z.T. mit an Antikörpern gebundenen Fluoreszenzfarbstoffen lassen sich einzelne Zellstrukturen oder bestimmte Zelltypen gezielt darstellen.

Durchflusszytometrie

Für die Durchfluss-Zytometrie stehen zwei Geräte zur Verfügung. Das Somascope Smart (Delta Instruments, AR Drachten, Niederlande) wird für die fluoreszenzoptische Zählung somatischer Zellen (Immunzellen) in Milch verwendet. Das CyFlow® Space (Sysmex Europe GmbH (former Partec), Norderstedt, Germany) ist ein High-End Multilaser-Flowzytometer und steht für wissenschaftliche Fragestellungen zur Verfügung. Die zu detektierenden Partikel (Immunzellen, Hefen, Bakterien) können durch Anpassung der Einstellungen (bis zu 5 verschiedenen Lichtquellen, 16 Analyseparametern) mittels ihrer Größe, Granularität und Anfärbung mit Fluoreszenzfarbstoffen identifiziert und quantitativ bestimmt werden (Volumetrischen Absolut-Zellzählung). Mit dem Sorter-Modul lassen sich gezielt bestimmte Partikel isolieren, die so zur weiteren Analyse oder Verwendung verfügbar sind.

Ausstattung

Klassische Mikrobiologie – kulturelle Anzucht mit morphologischen, biochemischen und serologischen Methoden (Sterilbänke, Brutschränke/-räume, Kühlschränke/-räume, Schüttelinkubator, Wasserbäder)
Molekularbiologische Diagnostik – Nachweis relevanter Mikroorganismen für technologische Verarbeitung der Milch und das Mastitisgeschehen – z.B. DNS-Aufbereitung, Real-Time-PCR, RAPD, PFGE (Mx3005P qPCR System thermocycler, Agilent (former Stratagene), California, USA; InGenius gel documentation system, Syngene, Cambridge, UK)
Traacs (Fa. Bran & Luebbe) zur enzymatischen Analytik in Blut und Milch
Durchflusszytometrie – Zählung somatischer Zellen in Milch (Somascope Smart, Delta Instruments, The Netherlands), Zelldifferenzierung mittels CyFlow® Space (Sysmex Europe GmbH (former Partec), Norderstedt, Germany)
Fluoreszenz-Mikroskopie (Axio Lab.A1 für Zytologie und Immunofluoreszenz, Jena, Zeiss)
Hochdurchsatz-MALDI-TOF-Massenspektrometrie (MALDI Biotyper Microflex LT/SH Smart, Bruker Corporation, Billerica, Massachusetts,USA) mit MBT Compass Library (Bruker Corporation, Billerica, Massachusetts,USA)