Salmonellen können Pflanzenzellen infizieren und alle Abwehrmechanismen der Pflanze erfolgreich umgehen. Eine reinigende Oberflächenbehandlung von pflanzlicher Rohkost wie z.B. Abwaschen ist daher kein ausreichender Schutz vor Lebensmittelvergiftung.



Diese Entdeckung wurde jetzt im Rahmen eines Projekts des Wissenschaftsfonds FWF gemacht und publiziert. Die Ergebnisse wurden an einer Modellpflanze gefunden, die auch ideale Voraussetzungen zur zukünftigen Entwicklung von Behandlungs- und Testsystemen im Sinne der Nahrungsmittelsicherheit bietet.

1,5 Milliarden Fälle von Lebensmittelvergiftung pro Jahr werden laut Angabe der WHO durch den Bakterienstamm Salmonella hervorgerufen.
Bisher galten infizierte Fleischprodukte und Pflanzen, deren Oberfläche mit verunreinigtem Wasser in Berührung gekommen ist, als einzige Infektionsquelle.
Durch die publizierten Arbeiten an der Unité de Recherche en Génomique Végétale (URGV) in Evry, Frankreich, und den Max F. Perutz Laboratories (MFPL) in Wien, Österreich, wurde bekannt, dass dies nicht die ganze Wahrheit ist.

GEHALTVOLLE ROHKOST
In einer kürzlich publizierten Arbeit zeigt das Team um den Genetiker Prof. Heribert Hirt, dass Bakterien des Stammes Salmonella typhimurium in Pflanzenzellen eindringen und sich dort vermehren können. Bereits bekannt war, dass Salmonellen bis zu 900 Tage lang in kontaminierten Böden überleben können und diese somit einen geeigneten Infektionsherd für Pflanzen darstellen.
Die Arbeitsgruppe um Prof. Hirt konnte nun zeigen, dass die Infektionen von Pflanzenzellen aus einem solchen Infektionsherd aktiv vom Bakterium vorangetrieben werden und nicht wie bisher vermutet zufällig und auf Seiten des Bakteriums passiv erfolgen.

„Wir haben einzelne Bakterien mit einem fluoreszierenden Protein markiert und dann deutlich deren Eindringen und Vermehrung in Wurzelzellen beobachten können. Bereits drei Stunden, nachdem die Bakterien in Kontakt mit den Wurzeln kamen, waren sie in die Zellen feinster Wurzelhaare eingedrungen. Schon siebzehn Stunden später waren die Zellen dickerer Wurzeln infiziert“ so die Aussage von Prof. Hirt.

SCHWACHES ABWEHRSPIEL
Prinzipiell stehen Pflanzen gegen bakterielle Angriffe eine ganze Reihe von Abwehrmechanismen zur Verfügung.
Für den Fall einer Salmonellen- Infektion wurde deren Wirksamkeit vom Team um Prof. Hirt untersucht. Dazu Prof. Hirt: “Tatsächlich versagt diese Abwehr komplett. Obwohl regulierende Proteine wie die beiden Mitogen- aktivierten Protein Kinasen 3 und 6 bereits 15 Minuten nach einer Salmonellen- Infektion aktiviert werden, können sie die Vermehrung der Bakterien nicht verhindern.
Ebenso nutzlos erscheint ein anderer Abwehrmechanismus, der durch die Pflanzenbotenstoffe Salicyl- und Jasmonsäure sowie Ethylen aktiviert wird.
Zwar zeigt dieser Mechanismus in unseren Untersuchungen bis zu sechs Stunden Aktivität, die Infektion unterbindet aber auch er nicht.“

Die Bedeutung der von Prof. Hirt gemachten Entdeckung kann für die Produktion und Verarbeitung von Nahrungsmitteln nicht überschätzt werden.
Mit dem aktuellen und begrüßenswerten Aufstieg großer Schwellenländer zu Industrienationen nimmt deren Bedarf an Nahrungsmitteln und Wasser zu.
Neben dem Einsatz von organischem Dünger aus z. T. tierischen Quellen zwingt dieser Bedarf auch zur Bewässerung mit oftmals ungereinigtem– und damit potenziell infektiösem Wasser.

Wenn, wie jetzt gezeigt, Salmonellen in Pflanzenzellen überleben und sich vermehren können, dann nützt das Reinigen von Rohkost nichts, um eine Lebensmittelvergiftung zu verhindern.
Vielmehr müssen neue Behandlungsmethoden und Testsysteme für Salmonellen- Infektionen in Pflanzen entwickelt werden.

Quelle: der Wissenschaftsfonds FWF; Mag. Stefan Bernhardt, stefan.bernhard@fwf.ac.at;
Max F. Perutz Laboratories, Universität Wien; Prof. H. Hirt, heribert.hirt@univie.ac.at;

Originalpublikation: The dark side of salad; Salmonella typhimurium overcomes the innate immune response of Arabidopsis thaliana and shows an endopathogenic lifestyle. A. Schikora, A. Carreri, E. Chapentier, H. Hirt, PLoS ONE.