Einsatz molekularer Methoden für Starterkulturen - Molekularbiologische Methoden in der Lebensmittelanalytik - page 222

Essigsäureherstellung bis hin zum Einsatz von Hefen in der Brauindustrie. Einige
Beispiele für verschiedene Lebensmittel typischer Starterkulturen sind in Tab. 13.1
gegeben. Aus der Vielzahl der Produkte, bei denen Starterkulturen zum Einsatz
kommen, ergibt sich auch eine zunehmende Bedeutung schneller und zuverlässiger
Methoden zur taxonomischen Identifizierung, aber auch zur Charakterisierung des
genetischen Potenzials der jeweiligen Starterkulturen.

13.2 Notwendigkeit molekularer Methoden

Unter molekularen Methoden sollen in diesem Kapitel alle Verfahren verstanden
werden, die sich die Unterschiede bzw. typischen Merkmale der genetischen Kons-
titution von Organismen zunutze machen. Klassische Methoden zur Identifizierung
und Differenzierung von Starterkulturen basieren auf den morphologischen bzw.
physiologischen Eigenschaften der Organismen. Diese Eigenschaften können in
Abhängigkeit von den Wachstumsbedingungen und damit abhängig vom physio-
logischen Zustand der Zellen variieren.
Zudem ist die Möglichkeit der Differenzierung von Isolaten mit ähnlichen phy-
siologischen Charakteristika, die dennoch verschiedenen Spezies angehören kön-
nen, mittels biochemischer und physiologischer Tests stark limitiert. So sind zur
schnellen und eindeutigen Identifizierung sowie zur taxonomischen Einordnung
von Isolaten molekulargenetische, also DNS-gestützte Verfahren, den kulturellen
Methoden, die meist auf Anwendung von Selektivnährböden beruhen, überlegen.
Denn molekularbiologische Methoden sind nicht nur unabhängig vom physiologi-
schen Zustand der Mikroorganismen und in der Regel bei hohen Probenaufkommen
schneller durchzuführen als klassischen Verfahren, sondern erfassen auch Minder-
heitspopulationen und, je nach Methode, bislang nicht kultivierbare Mikroorganis-
men, die mit kulturellen Verfahren nicht berücksichtigt werden könnten. Dank der
Möglichkeit einzelne Nukleotidunterschiede zu berücksichtigen, weisen moleku-
larbiologische Methoden zudem ein höheres taxonomisches Auflösungsvermögen
zwischen einzelnen Isolaten auf.
Während in der Lebensmittelhygiene molekulare Methoden seit geraumer Zeit
einen wertvollen Beitrag zum Nachweis und zur Quantifizierung von Pathogenen
und Toxinbildnern leisten, tragen sie zunehmend auch im Bereich der Starterkultu-
ren zur Klärung verschiedenster Fragestellungen bei.
Für Hersteller und Anwender von Starterkulturen ist es entscheidend, Metho-
den zur Verfügung zu haben, die eine schnelle und zuverlässige Qualitätskontrolle
der Stammsammlung sowie die Differenzierung von Produktionsstämmen ermögli-
chen. Das Screening auf Anwesenheit erwünschter bzw. Abwesenheit unerwünsch-
ter Eigenschaften kann zur Optimierung von Qualität und Sicherheit fermentierter
Produkte beitragen. Beispiele hierfür sind der Einsatz von Exopolysaccharid-bilden-
den (EPS-bildenden) Milchsäurebakterien, die so zur Verbesserung rheologischer
Eigenschaften von z. B. Joghurt beitragen [ 16 ], die Erhöhung der Prozesssicherheit
durch Verwendung phagenresistenter Stämme oder der Nachweis des genetischen