Blaues Licht gegen Hähnchen-Keime – Belastung sinkt im Labor um mehr als 99 Prozent

Rohes Hähnchen gehört zu den Lebensmitteln, bei denen sich Krankheitserreger beim Zubereiten leicht in der Küche verbreiten können. Campylobacter kommt häufig auf Geflügelfleisch vor und kann über Hände, Messer oder Schneidebretter auf andere Lebensmittel gelangen. Nun haben Wissenschaftler einen ungewöhnlich einfachen Gegenspieler getestet: blaues Licht gegen Campylobacter.

Das violett-blaue Licht mit 405 Nanometern traf im Labor sämtliche 64 untersuchten Campylobacter-Isolate. Bei der höchsten Standarddosis sank die Zahl lebensfähiger Bakterien bei jedem einzelnen um mindestens 99 Prozent. Selbst wichtige Antibiotika resistente und multiresistente Keime reagierten auf die Bestrahlung.

Wissenschaftler der University of Reading und der britischen Animal and Plant Health Agency untersuchten dafür Bakterien aus der britischen Geflügelüberwachung der Jahre 2008 bis 2024. Darunter befanden sich 43 Isolate von Campylobacter jejuni, 14 von Campylobacter coli und sieben von Campylobacter lari. Die Ergebnisse erschienen im Fachjournal Microbiology.

Blaues Licht reduziert Campylobacter um bis zu 99,999 Prozent

Bei der höchsten Standarddosis sank die Zahl lebensfähiger Bakterien im Durchschnitt um mehr als 99,98 Prozent. Bei keinem der 64 untersuchten Campylobacter-Isolate fiel die Wirkung deutlich schwächer aus.

In einem zusätzlichen Versuch war die Wirkung noch stärker: Bei höherer Lichtleistung waren nach 15 Minuten keine vermehrungsfähigen C. jejuni-Bakterien mehr nachweisbar, bei geringerer Leistung nach 80 Minuten. Die Keimzahl sank dabei um mehr als 99,999 Prozent; auch besonders widerstandsfähige Restzellen wurden nicht gefunden.

Antibiotikaresistente Keime bleiben empfindlich

Ein Teil der untersuchten Bakterien war bereits gegen wichtige Antibiotika resistent. Besonders häufig betraf das Ciprofloxacin und Tetracyclin. Auch multiresistente Isolate gehörten zur Auswahl.

• 61,5 Prozent waren gegen Ciprofloxacin resistent.
• 55,4 Prozent waren gegen Tetracyclin resistent.
• 16,9 Prozent waren gegen Ertapenem resistent.
• 18,5 Prozent waren gegen mindestens drei Antibiotikaklassen resistent.

Diese Resistenzen schützten die Bakterien nicht vor der Lichtbehandlung. Antibiotikaempfindliche, resistente und multiresistente Isolate reagierten ähnlich stark auf das violett-blaue Licht.

„Das Spannende an diesem lichtbasierten Ansatz ist, dass er ganz ohne Chemikalien oder Antibiotika auskommt und damit das Resistenzproblem vollständig umgeht“, sagt Studienautor Aidan Taylor von der University of Reading.

Licht erzeugt aggressiven Sauerstoff in den Bakterien

Campylobacter enthält mehrere Moleküle, die Licht bei einer Wellenlänge von 405 Nanometern aufnehmen können. Dazu gehört Protoporphyrin IX, ein Vorläufer des Blutfarbstoffs Häm. Wird dieses Molekül angeregt, entstehen innerhalb der Bakterienzelle reaktive Sauerstoffspezies.

Diese aggressiven Sauerstoffverbindungen greifen mehrere empfindliche Bestandteile des Zellstoffwechsels an. Campylobacter besitzt zugleich nur begrenzte Möglichkeiten, sich gegen starken oxidativen Stress zu schützen. Zusätzliche lichtempfindliche Chemikalien sind für das Verfahren nicht nötig.

Die zugrunde liegenden Stoffwechselwege sind innerhalb der Gattung weit verbreitet. Eine Auswertung von 6.658 Campylobacter-Genomen aus 53 Arten fand die dafür wichtigen Gene praktisch durchgehend. Die Empfindlichkeit gegenüber violett-blauem Licht könnte deshalb deutlich über die drei im Labor getesteten Arten hinausreichen.

Nach 15 Behandlungen steigt die Toleranz nicht

Für einen weiteren Versuch wählten die Wissenschaftler einen durchschnittlich empfindlichen C. jejuni-Stamm aus. Drei getrennte Bakterienlinien wurden immer wieder einer Lichtdosis ausgesetzt, die jeweils rund 99,9 Prozent der Population ausschaltete. Die Überlebenden vermehrten sich anschließend weiter und kamen erneut unter das Licht.

Nach 15 aufeinanderfolgenden Behandlungen war keine messbare Zunahme der Widerstandsfähigkeit erkennbar. Die Autoren halten eine schnelle Entwicklung hoher Resistenzen deshalb für unwahrscheinlich. Ausschließen lässt sich eine spätere Anpassung damit allerdings nicht.

Aus zehn Prozent stark belasteten Hähnchen könnten zwei Prozent werden

Für Geflügelbetriebe könnte die Methode vor allem direkt nach der Verarbeitung interessant sein. Beim Ausnehmen können Campylobacter aus dem Darm auf das Fleisch gelangen. Eine kontaktlose Bestrahlung mit violett-blauem Licht könnte die Keimzahl noch vor dem Verpacken und Verkauf senken.

Britische Kontrolldaten zeigen, wie groß der mögliche Effekt wäre. 2023 waren rund zehn Prozent der untersuchten ganzen Hähnchen im Einzelhandel stark mit Campylobacter belastet. Würde die Keimzahl tatsächlich um den Faktor 100 sinken, wären es rechnerisch nur noch etwa zwei Prozent – also ungefähr jedes fünfzigste statt jedes zehnte Hähnchen.

Auch frühere Daten aus der Geflügelverarbeitung fallen deutlich aus: Damals waren 26 Prozent der untersuchten Hähnchen stark belastet. Eine hundertfache Reduktion der Keimzahl hätte diesen Anteil rechnerisch auf rund sieben Prozent gesenkt.

Echte Hähnchenhaut bleibt die entscheidende Hürde

Die bisherigen Versuche fanden unter kontrollierten Laborbedingungen statt. In der Praxis ist die Oberfläche von Hähnchenfleisch jedoch deutlich komplexer. Fett, Hautstrukturen und andere Rückstände können das Licht abschwächen. Auch sogenannte Biofilme können Bakterien teilweise vor der Bestrahlung schützen.

Als Nächstes soll das Verfahren deshalb an natürlich mit Campylobacter belastetem Hähnchenfleisch unter realistischen Bedingungen getestet werden. Erst dann wird klar, wie stark sich die Keimzahl auch in der Geflügelverarbeitung tatsächlich senken lässt.

Kurz zusammengefasst:

• Alle 64 getesteten Campylobacter-Isolate reagierten auf violett-blaues Licht; bei der höchsten Standarddosis sank die Zahl lebensfähiger Keime jeweils um mindestens 99 Prozent.
• Auch antibiotikaresistente und multiresistente Stämme blieben empfindlich, und nach 15 wiederholten Behandlungen trat keine messbare Zunahme der Toleranz auf.
• Die Ergebnisse stammen bislang aus Laborversuchen; ob sich die starke Keimreduktion auch auf natürlich kontaminierten Hähnchenkarkassen erreichen lässt, müssen Praxistests noch klären.

Übrigens: Antibiotikaresistenzen bleiben nicht auf Ställe oder Kliniken beschränkt – selbst wildlebende Mäuse auf Bauernhöfen tragen zahlreiche Resistenzgene, die auch bei Nutztieren vorkommen. Wie weit sich solche Gene über Gülle, Böden und Wasser in der Umwelt verbreiten können, mehr dazu in unserem Artikel.

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