Kaltes Plasma beseitigt Ehec-Bakterien

In ersten Experimenten reduzieren Prototypen alltagstauglicher Geräte die Zahl der gefährlichen Erreger drastisch

20. Juni 2011

Die nächste Welle von Infektionen mit Ehec-Bakterien lässt sich möglicherweise verhindern. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik in Garching und des Münchener Klinikums Schwabing haben verschiedene Ehec-Bakterienstämme wirkungsvoll mit kaltem Plasma abgetötet. Kaltes Plasma besteht aus einem Gas, das bei moderater Temperatur stark ionisiert wird. Es erwies sich nun auch als wirkungsvolles Mittel gegen die Erreger des Stamms O104:H4, der den aktuellen Ausbruch mit tausenden schweren Krankheitsverläufen ausgelöst hat. Für ihre Experimente benutzten die Forscher Prototypen von Geräten, die sich für den kostengünstigen Einsatz in Lebensmittelbetrieben und in privaten Haushalten eignen könnten.


Eine Handhabe gegen Ehec-Bakterien: Mit diesem Gerät könnten Verbraucher Lebensmittel in der heimischen Küche von gefährlichen Bakterien wie dem Ehec-Erreger befreien.

Mehr als 100 Kulturen fünf verschiedener Ehec-Stämme reduzierten Mitarbeiter des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik und des Städtischen Klinikums Schwabing mit kaltem Plasma drastisch. Bei allen Bakterien-Stämmen handelte es sich um die Shiga-Toxin produzierenden E. coli Bakterien des Serotyps O104:H4, die während der aktuellen Ehec-Welle von Patienten mit HUS-Syndrom isoliert wurden. Die Kulturen der Erreger behandelten die Wissenschaftler in der Mikrobiologie-Abteilung des Schwabinger Krankenhauses mit zwei Prototypen, die kalte Plasmen erzeugen und am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik konstruiert wurden. "Die Resultate sind aus unserer Sicht sehr überzeugend", sagt Gregor Morfill, Direktor am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und Leiter der Untersuchung. "Die Ehec-Bakterien sind zwar etwas widerstandfähiger als normale E. coli Bakterien, für die Inaktivierung spielt das aber keine Rolle."

Eines der Geräte, das sich modular erweitern lässt, kann nach einer entsprechenden Weiterentwicklung zu großen Anlagen ausgebaut werden. Darin könnten Betriebe, die Lebensmittel verarbeiten, gefährliche Ehec-Bakterien schon in der Produktion und Aufbereitung beseitigen. In den aktuellen Experimenten verminderte der Test-Apparat die Zahl der Erreger in 15 Sekunden auf ein 10 000stel - das reicht, damit Obst und Gemüse bedenkenlos verzehrt werden können. Das andere Instrument könnten Verbraucher nutzen, um die Krankheitserreger in der heimischen Küche abzutöten. Es ist in etwa so groß wie eine Taschenlampe, könnte für rund 100 Euro gefertigt werden und dezimierte die Krankheitskeime in 20 Sekunden sogar auf ein 100 000stel. "Diese Prototypen müssen nun noch zur industriellen Reife gebracht werden", sagt Gregor Morfill.

Plasmen finden bereits heute Anwendung in der Medizin und dienen etwa dazu, chirurgisches Besteck zu sterilisieren. Doch diese Plasmen sind gewöhnlich heiß. Frische Lebensmittel kann man damit nicht behandeln. Die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts erzeugen dagegen Plasmen, die etwa handwarm sind. Mit solchen Plasmen untersuchen die Physiker unter anderem auf der Weltraumstation ISS, wie sich Kristalle bilden und wie Flüssigkeiten fließen. "Weil unsere Plasmen kalt sind, hat es sich natürlich angeboten, sie in der Medizin anzuwenden", sagt Gregor Morfill. So testen die Forscher derzeit in einer klinischen Studie, ob sich mit den kalten Plasmen chronisch entzündete Wunden behandeln lassen oder ob Krankenhaus-Mitarbeiter damit ihre Hände desinfizieren können. Erste Heilungserfolge konnten mit dieser neuen Methode bereits erzielt werden und den aktuellen Experimenten zufolge könnten Geräte mit kaltem Plasma nun auch dazu beitragen, die Lebensmittel-Hygiene zu verbessern.

Zum Schluss noch eine wichtige Frage - schmecken die mit Plasma behandelten Lebensmittel noch? Das kann natürlich nicht umfassend beantwortet werden. Dazu müsste man alle einschlägigen Lebensmittel testen. Aber generell ist die Aussage aus einer Reihe von Untersuchungen, dass diese kalten Plasmen keine wesentliche Oberflächenmodifikation (auch nicht an hitzeempfindlichen Oberflächen, wie z.B. menschliche Haut selbst bei 100fach höherer Plasmadosis) erzeugen können, und deshalb vermutlich auch weder Geschmacksveränderungen hervorrufen noch Nährstoffe verändern sollten. Das Plasma modifiziert die Luft "homöopathisch" für kurze Zeit nur, danach rekombiniert alles wieder ohne Rückstände "ökologisch" zurück.

letzte Änderung 2011-06-20 durch H. Steinle

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