+ Penicillin

Werbung
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
Anna-Maria Widenhorn, Lorina Riesterer, Leona Bier
Schülerforschungszentrum SFZ Überlingen
Betreuer: Dr. Bruno Kolb
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
Anearobe Bakterien emittieren zahlreiche flüchtige Stoffe:
• Fettsäuren, Alkohole, Aldehyde, Phosphine und auch Wasserstoff
• Bestimmung durch Headspace-Gaschromatographie
Aerobe Bakterien verbrauchen Sauerstoff und bilden CO2 und H2O
Headspace-GC von Bakterienkulturen
1 Essigsäure
2 Propionsäure
3 2-Methyylpropionsäure
4 n-Buttersäure
5 3-Methylbuttersäure
6 4-Methyl valeriansäure
Clostridium perfringens
Clostridium sordelli
wässrige PYG Kultur
Headspace - Gaschromatographie
Verteilungsgleichgewicht
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
SFZ-Methode: Bestimmung von H2
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
Referenzprobe: Feuchtes Küchentuch
H2
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
Interpretation der Chromatogramme
Trägergas: Luft
H2
Anaerobier
Aerobier
O2 - Defizit
GC-Trägergas:
Luft 21 % O2 + 78 % N2
H2 hohe Wärmeleitfähigkeit: positiver Peak
Aerobe Bakterien verbrauchen O2 für CO2 u. H2O
N2 schlechtere Wärmeleitfähigkeit: negativer Peak
Negativer Peak: O2 - Defizit, Indirekter Nachweis von aeroben Bakterien
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
P: Penicillin unwirksam
A: Amoxicillin wirksam gegen Anaerobier
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
- Anwendungen -
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
Haushaltsgegenstände
Biotonne
Rasierpinsel
Küchentuch
Waschlappen
Biotonne
+ Penicillin
+ Tetracyclin
Abnehmende Aktivität der Anaerobier:
Penicillin: Unwirksam, Mischpopulation ?
Rasierpinsel > Küchentuch > Waschlappen
Tetracyclin: Wirksam
Aerobier bleiben annähernd gleich
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
— Keime in Lebensmittel —
H2
Seelachs
H2
Pute
Pute
Seelachs
+ Clindahexal
+ Amoxicillin
+ Amoxicillin
+ Streptomycin
Clindahexal: wirksam gegen Anaerobier
unwirksam gegen Aerobier
Amoxicillin: wirksam gegen Anaerobier
und Aerobier
Amoxicillin: unwirksam
Streptomycin: wirksam gegen Anaerobier
unwirksam gegen Aerobier
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
— Stabilität von Lebensmittel —
Leberwurst
frisch frisch
Leberwurst
H2
Leberwurst alt
Leberwurst
+ Amoxicillin
+ Penicillin
+ Tetracyclin
Leberwurst
+ Amoxicillin
+ Streptomycin
Leberwurst frisch: keine Anaerobier
Leberwurst 4 Wochen im Kühlschrank
Amoxicillin: Mischpopulation, partiell wirksam
Streptomycin: wirksam gegen Anaerobier+
unwirksam gegen Aerobier
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
Lebensmittel – Test
H2
Fisch aus Supermarkt
Forelle frisch aus Bach
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
Antibakterielle Naturstoffe
Honig
Referenz
Honig
Wirksam gegen Anaerobier
Unwirksam gegen Aerobier
Knoblauch
Referenz
Knoblauch
Wirksam gegen Anaerobier und Aerobier
Referenz feuchtes Küchentuch
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
Medizinische Proben
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
— Veterinärmedizin —
Kaninchen
Kaninchen
Kaninchen
H2
++Penicillin
Penicillin
Kaninchen
+ Penicillin
+ Amoxicillin
+ Tetracyclin
Kaninchen: vereiterte Augen und Nase
Penicillin: unwirksam
Amoxicillin: wirksam gegen Anaerobier
Tretracyclin: wirksam gegen Anaerobier u. Aerobier
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
— Veterinärmedizin —
Katze
H2
+ Streptomycin
+ Enrofloxacin
+ Penicillin
Katze mit Durchfall
Penicillin:
unwirksam
Streptomycin: wirksam gegen Anaerobier, unwirksam gegen Aerobier
Enrofloxacin: wirksam gegen Anaerobier und Aerobier
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
Veterinärmedizin
— Vergleich GC-Methode mit mikrobiologischem Ergebnis —
Kuhmilch
+ Penicillin
+ Amoxicillin
Milch
Rind: Entzündetes Euter
Penicillin: wirksam
Amoxicillin: unwirksam
Ergebnis Mikrobiologisches Labor:
Bakterien: Staphylokokken
Wirksame Antibiotika: Penicillin, u.a.
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
H2
Zecke: Borrelia burgdorferi
27 Stdn Anbrützeit
Zecke
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
— Humanmedizin —
H2
Zahn entzündet
+ Enrofloxacin
Antibakterielle Wirkung von Enrofloxacin
Kinetik der Anbrützeit bei 37 °C
100100
200
Stunden
10 Stdn.
10 Stdn.
Stdn.
66
Stdn.
Probe: Feuchtes Küchentuch + Rasierpinsel
28
22
19
13
12
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
70
Peakhöhe
60
50
40
30
20
10
Stunden
0
0
5
10
15
20
25
30
Probe : Küchentuch + Rasierpinsel
35
40
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
- Anbrützeit 10 Stunden -
H2
H2 – Bestimmung bei erhöhter Detektorempfindlichkeit
Bestimmung der Antibiotikaresistenz durch Gaschromatographie
• Sicherheit durch geschlossene Probengläser
• Schnelle Ergebnisse
• Automatisierung
• Computerauswertung
Automatisierte Headspace Gaschromatographie
Danksagung
Das Projekt wurde gefördert
• von der Baden-Württembergstiftung
• von PerkinElmer durch Sachspenden
Herunterladen