Nachweis von Bacillus thuringiensis basierten Insektiziden entlang der Produktionskette

Der ISO-Nachweis von Bacillus cereus ist für Gemüse- und Salatprodukte mit hoher Hintergrundflora nur eingeschränkt geeignet, da er zu falsch-positiven oder -negativen Ergebnissen führt. Zudem unterscheidet die Methode nicht zwischen Biopestizid-stämmigen Bacillus thuringiensis (Bt) wie Bt subsp. kurstaki oder aizawai und pathogenen B. cereus-Stämmen, die emetische oder enterotoxische Lebensmittelvergiftungen verursachen. Da die EFSA eine solche Differenzierung für Biopestizide fordert, wurde ein kombinierter mikro- und molekularbiologischer Diagnostik-Workflow entwickelt. Dieser unterstützt Primärproduzenten bei der Kontrolle der Biopestizid-Dosierung und sichert die Einhaltung gesetzlicher Grenzwerte in der Sekundärproduktion.

Der Workflow beginnt mit einer mikrobiologischen Quantifizierung auf modifiziertem Chromoselect Bacillus Agar. Eine Ces-PCR schließt emetische B. cereus-Stämme aus, während eine cry2-spezifische PCR Bt-Biopestizid-Stämme identifiziert und eine RAPD-PCR den genetischen Stammabgleich ermöglicht. Erweiterte Analysen umfassen Enterotoxin-Profiling, ONT-Sequenzierung und Illumina MiSeq. Eine LC-MS/MS-Methode bestimmt Bt-Kristallproteine qualitativ und quantitativ mit Nachweisgrenzen im ppb-Bereich.

Die Ergebnisse zeigen, dass in der Primärproduktion ausschließlich Bt-Stämme nachweisbar sind, die andere B. cereus-Stämme verdrängen. In der Sekundärproduktion überschreiten Bt-Stämme selten die Grenzwerte, während die Rohstoffzugabe die Diversität nicht-emetischer B. cereus-Stämme erhöht, wobei ST26 besonders persistent ist. Zudem wurden pflanzenpathogene Bakterien und Hygieneindikatoren nachgewiesen, die Ernteausfälle, verkürzte Lagerfähigkeit und Haltbarkeitsprobleme verursachen.

Der Ansatz verbindet praktische Anwendbarkeit mit wissenschaftlicher Präzision und bietet Primärproduzenten sowie Lebensmittelsicherheitsbehörden leistungsstarke Instrumente zur Risikobewertung entlang der gesamten Produktionskette.