mi | Kulturen
Prozesssicherheit
Erhöhte Biodiversität von Starterkulturen
Unsere Autoren: Mette Winther Børsting und Dirk Kuckelsberg, DuPont Nutrition & Biosciences
Bakteriophagen (Phagen) sind Viren,
die spezifisch Bakterien befallen.
In Molkereibetrieben können
Phagen problematisch sein,
wenn sie die Milchsäurebakterien angreifen
und zerstören, die die Fermentation bewirken
sollen, was dazu führt, dass die Ansäuerung
verzögert oder gar beendet wird. Da
es nicht möglich ist, die Phagen vollständig
zu entfernen, da sie natürlicherweise in der
Milch vorhanden sind, können die Molkereien
34 5 2019 | moproweb.de
Phagen durch geeignete Vorsichtsmaßnahmen
unter Kontrolle und deren Ausbreitung
möglichst gering halten.
Phagenstruktur
und Lebenszyklus
Phagen bestehen aus mehreren Proteinen
und einer Nukleinsäure (in den meisten
Fällen DNA), die sich in einem Kopf befindet,
der als Capsid bezeichnet wird (Abbildung
1). Am Schwanz befestigt sind andere
Proteine, die dazu dienen, ihre bakteriellen
Wirte zu erkennen und sich daran zu binden.
Außerhalb ihrer Wirte sind Phagen
inert und werden nicht als lebende Organismen
betrachtet. Als solche sind sie sehr
widerstandsfähig gegen Wärmebehandlungen
und Chemikalien. Von der Größe her
sind Phagen ca. 10 Mal kleiner als Bakterien,
daher sind sie nur elektronenmikroskopisch
sichtbar. Aufgrund ihrer geringen
Größe sind sie vergleichbar mit der Größe
eines Molkeproteins oder von Tabakrauchpartikeln,
sie können sich innerhalb einer
Fabrik leicht ausbreiten, wenn keine Vorsichtsmaßnahmen
getroffen werden.
Ein Phage benötigt wie jedes andere
Virus einen Wirt (ein Bakterium) zur Vermehrung.
Die meisten Phagen sind lytisch
(d. h. sie zerstören ihren Wirt nach der Vermehrung),
während andere als gemäßigt
bezeichnet werden, wenn sie einem lysogenen
Zyklus folgen können. Der lytische
Zyklus der Phagenvermehrung ist in Abbildung
2 dargestellt:
1. Nach der Anheftung des Phagen an
spezifische Rezeptoren, die sich an der
Bakterienzelloberfläche befinden, wird
die Phagen-DNA in die Wirtszelle injiziert.
Dieser anfängliche Schritt der Infektion
erfolgt nur zwischen einem bestimmten
Wirt (gekennzeichnet durch seine Rezeptoren)
und einem bestimmten Phagen, der
die entsprechenden Anti-Rezeptoren besitzt,
in einer sehr spezifischen und engen
Wechselwirkung.
Abbildung 1:
Struktur eines Bakteriophagen
(Foto: shutterstock)