Teil der Säule Labormethoden des TAAG Learning Centers.
Was ist die mikrobiologische Anreicherung?
Es ist der Schritt, bei dem eine Probe vor der eigentlichen Analyse in einer Nährbouillon bebrütet wird, mit dem einzigen Ziel, die Menge des vorhandenen Mikroorganismus bis auf ein nachweisbares Niveau zu vermehren. Sie zielt noch nicht darauf ab zu identifizieren oder zu quantifizieren: Sie zielt darauf ab, das Signal zu verstärken.
Warum ist sie notwendig?
Viele regulierte Krankheitserreger — wie Salmonella oder Listeria monocytogenes — müssen ein „Abwesenheit“-Kriterium in einer Probenmenge erfüllen (zum Beispiel Abwesenheit in 25 Gramm), was bedeutet, dass sie in extrem niedrigen Konzentrationen vorhanden sein können, manchmal eine einzelne Zelle in der gesamten analysierten Portion. Weder das traditionelle Kulturverfahren noch die PCR können eine einzelne Zelle direkt in einer komplexen Matrix zuverlässig nachweisen; die Anreicherung löst dieses Problem, indem sie sie zunächst vermehrt.
Selektive vs. nicht selektive Anreicherung
Die nicht selektive Voranreicherung (zum Beispiel gepuffertes Peptonwasser) begünstigt die Wiederherstellung jeder vorhandenen Zelle, einschließlich solcher, die durch vorherige Prozesse wie Einfrieren oder Hitze geschädigt wurden. Eine zweite, bereits selektive Anreicherung begünstigt gezielt den gesuchten Krankheitserreger und hemmt die Begleitmikrobiota, die um Nährstoffe konkurrieren oder das Ergebnis maskieren könnte.
Die Kosten: Zeit
Eine typische Anreicherung dauert zwischen 18 und 24 Stunden, manchmal länger. Das ist in der Praxis der größte Engpass der Krankheitserreger-Nachweisabläufe: Selbst eine PCR, die Ergebnisse innerhalb weniger Stunden liefert, benötigt weiterhin diese vorherige Anreicherung, sodass die Gesamtzeit „von der Probe zum Ergebnis“ in konventionellen Abläufen selten unter einem vollen Tag liegt. Technologien mit höherer analytischer Sensitivität zielen genau darauf ab, diesen Schritt zu verkürzen oder zu eliminieren.
Was passiert, wenn sie ausgelassen oder verkürzt wird
Die Anreicherung ohne angemessene Validierung auszulassen oder zu verkürzen kann falsch negative Ergebnisse erzeugen: Der Krankheitserreger kann in einer zu geringen Menge vorhanden sein, um direkt nachgewiesen zu werden, selbst durch eine sensitive molekulare Methode. Deshalb muss jedes Protokoll, das die Anreicherung reduziert, speziell für diese Matrix und diesen Mikroorganismus validiert sein.
Fazit
Die mikrobiologische Anreicherung weist und identifiziert für sich genommen nichts, aber ohne sie könnten die meisten analytischen Methoden — traditionell oder molekular — einen in niedrigen Mengen vorhandenen Krankheitserreger nicht nachweisen. Es ist die stille Stufe, die entscheidet, ob der Rest der Analyse funktionieren wird.
Über TAAG
Erfahren Sie, wie die Technologie AiGOR™ von TAAG darauf abzielt, den Anreicherungsschritt in bestimmten Matrizes zu reduzieren oder zu eliminieren und so die Gesamtanalysezeit zu verkürzen.
Häufig gestellte Fragen
Identifiziert die Anreicherung, welcher Mikroorganismus in der Probe vorhanden ist?
Nein; sie vermehrt nur die vorhandene mikrobielle Population. Die Identifizierung erfolgt im nachfolgenden analytischen Schritt (selektive Kultur, PCR usw.).
Warum werden manchmal zwei Anreicherungen in Abfolge eingesetzt?
Die erste (nicht selektiv) reaktiviert geschädigte Zellen und erhöht die Gesamtpopulation; die zweite (selektiv) begünstigt gezielt den gesuchten Krankheitserreger gegenüber dem Rest der Mikrobiota.
Benötigen alle Nachweistechnologien eine vorherige Anreicherung?
Die meisten Methoden, die Krankheitserreger in sehr niedrigen Konzentrationen suchen, benötigen sie zwar, aber einige hochsensitive Technologien können sie in bereits validierten spezifischen Matrizes reduzieren oder eliminieren.