Labor Mikrobiologie

Worum geht es?

Die Mikrobiologie im Bereich der Lebensmitteltechnologie befasst sich mit den Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen und Lebensmitteln. Nützliche Mikroorganismen dienen zur Herstellung und Veredelung von Lebensmitteln. Schädliche Mikroorganismen hingegen verderben Lebensmittel, verkürzen deren Haltbarkeit und können beim Verbraucher schwere Erkrankungen auslösen. In dem mikro- und biotechnologischen Lehr- und Forschungslabor erlernen die Studierenden alle relevanten mikrobiologischen Grundkenntnisse und Arbeitstechniken im Bereich Lebensmittelmikrobiologie und Lebensmittelhygiene.

Impressionen vom Labor

Welche Möglichkeiten bietet das Labor?

Im Labor Mikrobiologie können alle wichtigen Untersuchungsmethoden der mikrobiologischen Lebensmittelüberwachung und betrieblichen Hygiene durchgeführt werden. Dafür stehen hochwertige Geräte wie z. B. Luftkeimsammler oder ein Biostat A-Fermenter zur Verfügung. Verschiedene photometrische und bildgebende Verfahren ergänzen die Analysemöglichkeiten. Für praktische Versuche kann auf eine eigene Stammsammlung mit verschiedenen Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen zurückgegriffen werden. Darüber hinaus können biochemische Strukturanalysen von Lebensmittelkomponenten durchgeführt werden. Hierfür stehen gas- und flüssigchromatographische Analysemethoden bereit. Mithilfe von Techniken zur Kultivierung von Zellen kann dargestellt werden, wie funktionale Lebensmittelkomponenten wirken. Für die Lehre stehen bis zu 20 Arbeitsplätze für Praktika zur Verfügung.

Themen und Praktika

In den Praktika wenden die Studierenden das theoretische Wissen aus den Vorlesungen praktisch an und vertiefen es. Thema im 3. Semester ist die Lebensmittelmikrobiologie. Um die erforderlichen mikrobiologischen Grundkenntnisse in der Praxis zu erlernen, erhält jede*r Studierende sein eigenes Mikroskop als Arbeitsmittel. Dieses kann sie/er während der gesamten Zeit der Laborpraktika benutzen. Einen Schwerpunkt bildet die Untersuchung und Bewertung von Verkeimungen von Lebensmitteln. Die Studierenden lernen hierbei, wie man Bakterien, Hefen und Schimmelpilze mikroskopiert. Sie züchten Mikroorganismen an und lernen, wie und womit man Mikroorganismen vermehren kann, wie man die Form von Bakterien durch Einfärben identifiziert und den Keimgehalt in einem Lebensmittel, z. B. Rohmilch, ermittelt.

Lebensmittelhygiene ist das Schwerpunktthema im 4. Semester. Die Studierenden lernen verschiedene mikrobiologische Untersuchungsmethoden kennen, beispielsweise für Speiseeis und Trinkwasser. Hier geht es darum, sich die Gesamtkeimzahl von Lebensmitteln und deren mögliche Belastung mit Krankheitserregern, wie Salmonellen und Listerien, anzuschauen und zu ermitteln, ob das entsprechende Lebensmittel gemäß den gesetzlichen Grenzwerten verzehrfähig ist. Im Rahmen des Themenfelds betriebliche Eigenkontrollen erhalten die Studierenden Einblicke, welche Möglichkeiten es gibt, Lebensmittelverpackungen, den Luftkeimgehalt und die betriebliche Reinigung und Desinfektion zu überprüfen.

Schwerpunkte und Forschungsmöglichkeiten

Wirkstoffcharakterisierung für funktionelle Nahrungsmittel

Lebensmittelkomponenten wie Polyphenole, Peptide oder Zuckerverbindungen werden auf mögliche antimikrobielle Wirkungen untersucht, um so alternative Konservierungskonzepte zu erstellen. Dies wird mit photometrischen Analysemethoden und mikrobiologischen Kulturtechniken durchgeführt.

Formulierungskonzeptionen für probiotische Bakterien für Lebensmittel

Um probiotische Mikroorganismen sicher, stabil und physiologisch aktiv in Lebensmittel einzubringen, werden verschiedene Granulierungs- und Verkapselungsmaterialien entwickelt. Hierzu gehören etwa Hydrokolloide oder Proteinmatrizes. Dann wird deren Einfluss auf die Biofunktionalität und die Produktstabilität des Lebensmittels getestet. Dies geschieht mit Lagertests und artifiziellen in vitro-Darmmodellen.

Immunfunktionale Lebensmittelkomponenten

In Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Frankfurt am Main (Prof. Dr. R. Schubert) wird der Einfluss von Lebensmittelkomponenten wie mehrfach-ungesättigten Fettsäuren auf die Regulation der immunologischen Abwehr untersucht, insbesondere in Bezug auf die Entstehung und Entwicklung chronisch-obstruktiver Lungenerkrankungen wie Asthma.

Laborausstattung

Die Ausstattung des Labors Mikrobiologie ist hochwertig und umfangreich:

  • Anaerobierwerkbank: Dieses Gerät bietet die Möglichkeit, Mikroorganismen mit einem Gemisch aus Wasserstoff, Kohlendioxid und Stickstoff zu begasen, sodass diese unter Sauerstoffausschluss wachsen können.
  • Biostat A-Fermenter zum Kultivieren von Bakterien
  • Brutschränke für Mikroorganismen und Zellkulturen
  • Bioscreen C: Mit diesem Gerät kann das Wachstum von Bakterien über eine längere Zeit untersucht werden. Dies funktioniert über Messungen der optischen Dichte in regelmäßigen Abständen, z. B. jede halbe Stunde bei einer Temperatur von 37 Grad. Die Wachstumswerte können als Kurven in Excel dargestellt werden.
  • Photometer: Auch mit diesem Gerät misst man die optische Dichte. Es wird z. B. eingesetzt, um jeweils die gleiche Anzahl an Mikroorganismen in einem Nährmedium zu haben (beispielsweise für die Herstellung einer bestimmten Biersorte).
  • Gaschromatograph (GC) mit FID zum Auftrennen von Gemischen in einzelne chemische Verbindungen
  • Äktaprime plus: Chromatographie-System zur Proteinreinigung
  • IDEXX Quanti Tray Sealer für Wasseruntersuchungen, unabhängig von Platten – einzelne Kästchen zeigen durch Farbumschlag, wie viele Bakterien enthalten sind
  • PCR-Cycler: Gerät, das die Temperaturzyklen einer Polymerase-Kettenreaktion (PCR) selbstständig durchführen kann
  • Luftkeimsammler
  • ph-Meter zum Messen des ph-Werts
  • Mikroskope
  • Mikrobiologische Sicherheitswerkbänke
  • Gefrierschränke: - 80 °C für mikrobiologische Stammsammlungen und - 20 °C
  • Kühlschränke
  • Zentrifugen
  • Wasserbäder
  • Autoklaven zur Sterilisation von Nährmedien, Petrischalen etc.

Laborleitung

Prof. Dr.

Christopher Beermann

Dekan

Mikrobiologie

Gebäude 31 , Raum 203
Prof. Dr.Christopher Beermann+49 661 9640-501
Sprechzeiten
Mo 09.00 – 11.00 Uhr

Mitarbeiterin

Annekathrin Göpel

Laboringenieurin

Gebäude 33 , Raum 209
Annekathrin Göpel+49 661 9640-534
Sprechzeiten
Termine bitte nach Vereinbarung

Ort des Labors

Gebäude: 33
Raum: 209