Zeitschrift für Gartenbau
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Abstrakt

Die bakterizide Wirkung von antimikrobiellem blauem Licht gegen lebensmittelbedingte Krankheitserreger und der zugrunde liegende Mechanismus

Xiaoqing Hu, Shuanghua Luo, Xi Yang

Die bakterizide Wirkung von antimikrobiellem blauem Licht gegen lebensmittelbedingte Krankheitserreger und der zugrunde liegende Mechanismus: Die besorgniserregende Entstehung von Antibiotikaresistenzen hat die Entwicklung neuer antimikrobieller Ansätze erforderlich gemacht. Antimikrobielles blaues Licht (aBL) im Bereich von 405–470 nm hat als sichere und umweltfreundliche Technologie zunehmend Aufmerksamkeit erregt. Im Vergleich zu ultraviolettem Licht hat sich aBL als viel weniger schädlich für Säugetierzellen erwiesen und kann tiefer in das Gewebe eindringen. Die aBL-Beleuchtung zeigte in unseren früheren Arbeiten eine breitbandige bakterizide Wirkung sowohl gegen klinische Krankheitserreger als auch gegen lebensmittelbedingte Krankheitserreger wie Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Cronobacter sakazakii und Salmonella typhimurium. Bisher wurde aBL erfolgreich zur Desinfektion einiger Lebensmittel eingesetzt, darunter Melonenschalen, frisch geschnittene Papaya, Milch, Gurken, verarbeitete Fleischprodukte und verpackter Scheibenkäse, und wir haben aBL auch zur Frischhaltung von Eiern und Rindfleisch eingesetzt. Eine aBL-Dosis von 54,6 J/cm² verursachte eine Reduzierung der KBE um 3,73 log pro Eierschalenoberfläche und 109,44 J/cm² inaktivierten 90 % der auf Rindfleisch inokulierten Zellen (P < 0,05). Darüber hinaus hatte aBL einen vernachlässigbaren Einfluss auf deren Qualität. Bis heute ist der antimikrobielle Mechanismus von BL noch nicht vollständig verstanden. aBL regte die endogenen intrazellulären Porphyrine an, was zur Produktion hochgradig zytotoxischer reaktiver Sauerstoffspezies und zur folgenden oxidativen Schädigung verschiedener Biomoleküle wie DNA, Proteinen und Lipiden führte, die zum Zelltod führten. Durch vergleichende Lipidomik haben wir kürzlich entdeckt, dass sich die meisten Lipide von E. coli und S. typhimurium nach aBL-Bestrahlung erheblich veränderten und dadurch die Zellmembran schädigten.