Hochdruckinaktivierung von Saccharomyces cerevisiae – Einfluss und Wirkweise statischer, dynamischer sowie gepulster Druckbelastungen auf den induzierten Zellschaden

Die Behandlung von Lebensmitteln und Pharmazeutika mit Hilfe von Hochdruck stellt heutzutage eine schonende Alternative zu konventionellen Konservierungsverfahren dar. Sie bietet die Möglichkeit, Mikroorganismen und Pathogene zu inaktivieren ohne dabei die wertgebenden Inhaltsstoffe und damit die Produktqualität zu schädigen. Die Anwendung dynamischer und gepulster Hochdruckprofile ermöglicht dabei durch die Anwendung mehrerer, aufeinander folgender Druckzyklen eine quasi-kontinuierliche Betriebsweise des Prozesses, wodurch sowohl Energie- als auch Prozesskosten eingespart werden können. Um den Entstehungsmechanismus druckinduzierter Schäden untersuchen zu können, muss in das Innere der Mikroorganismen geblickt werden. Mittels spezieller Hochdruckapparaturen und Anlagen sowie verschiedener Fluoreszenzfärbeverfahren wird am Beispiel der Bier- und Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae der Einfluss unterschiedlicher Druckbelastungen (statisch, dynamisch, gepulst) auf relevante Zellbereiche analysiert. Somit können zusätzlich zum klassischen Ausplattieren, welches die genaue Anzahl an überlebenden, vermehrungsfähigen Zellen erfasst, auch Aussagen über den Entstehungsort der letalen Schädigung in der Zelle getroffen werden. Des Weiteren wurde untersucht, ob durch die verwendeten Druckprofile eine programmierte Form des Zelltods induziert werden kann, die sich deutlich von der beispielsweise durch Hitze versursachten, nekrotischen Form unterscheidet. Da Wirksamkeit und Effizienz einer Behandlung im realen Produkt ausschlaggebend für den industriellen Einsatz eines neuartigen Konservierungsverfahrens sind, wurden die Untersuchungen nicht nur in synthetischen, sondern auch in lebensmittelnahen Umgebungen durchgeführt.