Ziel der Entwicklung
Das Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung einer schnellen, kostengünstigen und validierten Bestimmungsmethode zum Nachweis materialschädigender und gesundheitsgefährdender Schimmelpilze für verschiedene Lederprodukte, Lederarten und Zwischenprodukte (Halbfabrikate). Die zu entwickelnde Methode sollte auf Grundlage des massenspektrometrischen Verfahrens MALDI-TOF und der Detektion pilzspezifischer Proteine beruhen und von Diagnostiklaboren oder in Prüflaboren produzierender Unternehmen einfach angewendet werden können. Die zu bestimmenden Schimmelpilze sollten vom Material isoliert und ohne zeitaufwendige Kultivierung direkt analysiert werden. Dabei sollte die Methode bei geringem Arbeitsaufwand und mit effektiver Probenaufbereitung zuverlässige Ergebnisse liefern.
Vorteile und Lösungen
Die Identifikation materialzerstörender lederrelevanter Schimmelpilze über die MALDI-TOF ist möglich. Es konnten Methoden etabliert werden, um Pilzmaterial oberflächlicher und invasiv wachsender Pilze von Materialproben zu isolieren und für die Analyse entsprechend vorzubereiten. Die Messungen zeigten, dass reproduzierbare Spektren generiert werden können, unabhängig von der biologischen Varianz der Pilze, ihren unterschiedlichen Entwicklungsstadien und der Wiederholung der Messung einer Probe.
Es wurde festgestellt, dass die Spektrenbibliothek von Bruker für die im Projekt geplanten materialzerstörenden Schimmelpilze unzureichend ist und die Datenbank um fehlende Pilze ergänzt werden muss. Da die Datenbank regelmäßig von Bruker überarbeitet und erweitert wird, kann die bereits am Institut bestehende Datenbank ersetzt werden oder problemlos mithilfe des Manuals von Bruker „Creation of Library Entries Tutorial“ durch eigene Einträge erweitert werden.
Des Weiteren ist eine direkte Analyse der Proteinextrakte der vom Material isolierten Pilze nicht ideal. Es ist zu empfehlen, die isolierten Schimmelpilze für zwei bis drei Tage in flüssigem Nährmedium zu kultivieren. Damit kann die Identifikation über das Proteinprofil zuverlässig mit hoher Übereinstimmungswahrscheinlichkeit zu den Referenzpilzen der Datenbank erfolgen. Eine Kultivierung wie für die Identifikation der Pilze über phänotypische Merkmale von bis zu 14 Tagen ist nicht erforderlich.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens adressieren Anbieter von Identifikationsmethoden und Diagnoseverfahren für Mikroorganismen. Das erarbeitete Know-how zur Identifikation von materialzerstörenden Schimmelpilzen soll direkt von ihnen genutzt werden.
Profitieren werden Labore, die bisher die Schimmelpilze über die Bestimmung mikro- und makromorphologischer Merkmale, biochemische Verfahren und molekularbiologische Methoden identifizieren. Das können Analyse- und Diagnostiklabore sein, die bereits mikrobiologische Untersuchungen anbieten, wie Labore aus den Bereichen Medizin und Lebensmittel, und die ihre Prüfungen auf materialzerstörende Schimmelpilze erweitern möchten. Des Weiteren können das Labore sein, die erstmalig eine Schimmelpilzdiagnostik anbieten möchten, aber geringe Sachkenntnis in der morphologischen oder molekularbiologischen Schimmelpilzbestimmung haben und auf ein automatisiertes Identifikationssystem zurückgreifen möchten. Die Labore können die Methoden direkt übertragen und ihre Datenbanken, in Abhängigkeit der Software, entweder durch eigene Spektren von Referenzpilzen erweitern oder über Anbieter von Massenspektrometriesystemen, wie Bruker und bioMérieux, erweitern lassen.
