Wetenschap - 30 augustus 2007

Pak de ziekteverwekker als hij net wakker is

Promovendus ir. Luc Hornstra heeft een techniek ontwikkeld waarmee de voedingsindustrie de bacteriële kwelgeest Bacillus cereus beter kan bestrijden. Hij ontdekte dat de voedselbederver en ziekteverwekker kwetsbaar is als hij net wakker is.
Als ergens voedsel bederft, is de kans groot dat B. cereus daarvoor verantwoordelijk is. De bacterie komt praktisch overal voor, en neemt een loopje met legio technieken waarmee de voedingsindustrie verse producten wil beschermen tegen bederf. Het geheime wapen van B. cereus heet sporulatie.
Fabrikanten hebben niet zoveel moeite om B. cereus in zijn volwassen gedaante – die overigens praktisch overal aanwezig is – te bestrijden, maar staan machteloos tegenover zijn sporen. Die vormt de bacterie als hij het vuur aan de schenen gelegd krijgt, bijvoorbeeld bij droogte of gebrek aan voedsel.
Anders dan de bacterie is zijn spore bestand tegen hitte, droogte, chemicaliën en straling. De spore is biologisch niet actief, en heeft dus geen voedsel of zuurstof nodig. Hij overleeft milde behandelingen waarmee de industrie verse levensmiddelen conserveert, en wacht vervolgens tot de omstandigheden zijn verbeterd. Dan wordt hij wakker, en groeit hij weer uit tot een bacterie die zich snel kan vermenigvuldigen.
De bacterie zorgt voor problemen in onder meer de zuivelindustrie, waar de spore zich hecht aan de metalen oppervlakten van procesinstallaties. Als bedrijven de installaties schoonmaken doden ze de bacterie, maar niet de spore. Zodra de bijtende stoffen uit de installaties zijn verdwenen, verandert de spore weer in een volwaardige bacterie.
Voor WCFS onderzocht Hornstra door welke prikkel de spore zich weer terugverandert in een actieve bacterie. Hij ontdekte dat de spore zeven soorten eiwitten heeft die hem vertellen wanneer hij wakker moet worden. De zeven kiemingsreceptoren wekken de spore als er in zijn omgeving stoffen circuleren die wijzen op activiteit van levende cellen zoals adenosine, inosine en aminozuren. De sterkste prikkel die de slapende spore wekt, ontdekte de promovendus, is een combinatie van inosine en een vrij aminozuur.
Met die kennis bedacht Hornstra een methode waarmee de voedingsindustrie de sporen van B. cereus die zich aan stalen oppervlakten hebben vastgemaakt, toch nog kan bestrijden. De promovendus stelde de spore bloot aan een mengsel van inosine en het vrije aminozuur L-alanine, waardoor de spore zich terugveranderde in een volwassen bacterie. En die kon Hornstra moeiteloos om zeep helpen. / Willem Koert

Luc Hornstra promoveert op 3 september bij prof. Tjakko Abee, persoonlijk hoogleraar bij de leerstoelgroep Levensmiddelenmicrobiologie, en prof. Willem de Vos, hoogleraar Microbiologie.

Re:ageer