Milchsäurebakterien

Manchmal erwünscht, oft aber auch schädlich

Milchsäurebakterien bewirken bei ihrer Vermehrung meistens eine deutliche Absenkung des pH-Werts. Deshalb werden solche Kulturen traditionell bei der Herstellung von länger haltbaren Lebensmitteln wie z. B. Joghurt, Sauerkraut, Sauerkonserven oder Salami zugegeben. In der Getränkeproduktion, vor allem bei der Bier- und Weinherstellung, gelten genau dieselben Milchsäurebakterien als die am häufigsten vorkommenden schädlichen Mikroorganismen, da sie sich im sauren Milieu gut entwickeln können.

Die Problemstellung

Obwohl zu den derzeit bekannten Milchsäurebakterien insgesamt 6 Familien mit ca. 40 Gattungen gehören, wird dieser Begriff im Zusammenhang mit Bierschädlingen meist nur für Laktobazillen und Pediokokken verwendet. Derzeit sind über 200 Lactobacillus-Arten bekannt, sie kommen allgemein in der Umwelt vor, sind in Milchprodukten und besiedeln den menschlichen Körper. Nur 10 dieser Lactobacillus-Arten gelten für traditionelle Biere als bierschädlich. In der Weinbereitung, aber auch in vielen Biersorten – vor allem den Belgisch Style und Craft Bieren – sind Milchsäurebakterien während der Fermentation gewollt. Sie sollten aber im fertigen Produkt keine weitere Aktivität mehr zeigen. Für die Beurteilung des Schadpotenzials ist das Wissen, ob ein Befund schädlich oder nicht-schädlich ist, essentiell, um falsch-Positive auszuschließen.

Lösungsansätze

Für ein Monitoring von diversen Laktobazillen, auch von den bierschädlichen Milchsäurebakterien, wird FastOrange B verwendet, zur Erfassung des Hygienestatus können die FastOrange B Ready-to-Use Tubes verwendet werden. Zusätzlich können alle Milchsäurebakterien ohne Differenzierung der Gattung mit einem einzigen PCR Test gemeinsam erfasst werden. Bierschädliche Milchsäurebakterien können mit einem einfachen Screening Test, der eine eindeutige bierschädlich ja/nein Aussage ergibt, differenziert oder mit der Identification PCR einzeln identifiziert werden.

Obwohl in Brauereien meistens diverse Milchsäurebakterien zu finden sind, sind nur einige wenige in der Lage, sich tatsächlich im fertigen Bier zu vermehren. Derzeit sind nur die Spezies Lactobacillus backii, L. brevis, L. casei, L. lindneri, L. plantarum und in schwach gehopften Bieren wie Weißbier oder Kölsch zusätzlich L. collinoides, L. coryniformis, L. parabuchneri („frigidus“) und L. perolens tatsächlich nachgewiesen und eindeutig identifiziert worden. Die beiden Arten L. acetotolerans, ein anaerobes Bakterium, und L. paucivorans sind zwar vereinzelt gefunden worden, sie haben aber noch keine nachgewiesene allgemeine Verbreitung gezeigt.

Dies bedeutet, dass die Gruppe der bierschädlichen Laktobazillen tatsächlich sehr klein ist – nur 10 aus über 200 sind für das Produkt Bier gefährlich. Für die Entscheidung, ob vorhandene Milchsäurebakterien produktschädlich sind, ist es deshalb ungeheuer wichtig, festzustellen, ob diese der 10-er Gruppe der Bierschädlinge angehören.

In anderen Getränken ist es wiederum wichtig, alle Milchsäurebakterien zu prüfen – hier kann neben der Anreicherung in FastOrange B zusätzlich ein PCR Screening Test zum allgemeinen Nachweis von Laktobazillen eingesetzt werden, der alle Lactobacillaceae (alle Lactobacillus und Pediococcus Arten) und Weissella gemeinsam erfasst.

Bei Kontaminationen in der Produktion werden am besten zuerst die Art/en der Schädlinge identifiziert und diese anschließend über PCR mit Einzelnachweis zurückverfolgt. Mit PCR kann neben der Art sogar die Konzentration der Mikroorganismen verfolgt werden – man kann sehen, ab welcher Probestelle ein Keim dazukommt oder wo die Menge zu- oder abnimmt. Diese Quantifizierungsmöglichkeit kann natürlich auch im positiven Sinn zum Monitoring von Bakterien und Hefen verwendet werden, die anfangs als Kulturen zugegeben werden, aber später nur noch in geringer Konzentration oder gar nicht mehr im Produkt enthalten sein sollen.

Bei der Verfolgung von einzelnen Mikroorganismen im Betrieb ist die PCR Analyse die bei weitem hilfreichste Methode. Die Ergebnisse der PCR stehen mehrere Tage früher zur Verfügung als bei Anreicherungen und sie liefert vergleichende Ergebnisse – die Art der Schädlinge und deren Konzentrationsverhältnisse untereinander – wodurch eine zuverlässige Eingrenzung potenzieller Kontaminationsquellen möglich ist.