LISTIG: Effectieve beheersing van Listeria monocytogenes in biofilms
Voedselveiligheid is van cruciaal belang in de hele keten: van producent tot consument. Binnen de voedselverwerkende industrie vormt de bacterie Listeria monocytogenes een hardnekkige uitdaging. De bacterie kan ernstige ziekte veroorzaken bij kwetsbare groepen én heeft de eigenschap zich te nestelen in zogeheten biofilms op machines en oppervlakken. Eenmaal beschermd in zo'n slijmlaag zijn bacteriën veel minder vatbaar voor reguliere schoonmaak- en desinfectiemiddelen.
Binnen het praktijkgerichte KIEM-onderzoeksproject LISTIG bundelt het Leiden Centre for Applied Bioscience (LCAB/Hogeschool Leiden) de krachten met voedselverwerkende bedrijven en hygiënespecialisten. Het doel: biofilms ontrafelen met moderne DNA-technologie en gerichte, duurzamere reinigingsstrategieën ontwikkelen om hardnekkige Listeria-besmettingen structureel te voorkomen.
Waarom zijn biofilms zo'n hardnekkig probleem?
In fabrieken waar vis, vlees, groente en fruit worden verwerkt, gelden strenge hygiëneregels. Toch blijkt uit de praktijk dat dezelfde Listeria-stammen soms maandenlang op een locatie aanwezig blijven, zelfs na grondige schoonmaakrondes.
Hoe dat kan?
- Het 'schild' van de biofilm: Bacteriën hechten zich aan contactoppervlakken (zoals naden, rubbers, afvoergoten of roestvrij staal) en bouwen een beschermende laag van eiwitten, suikers en DNA om zich heen.
- Onbereikbaar voor standaardmiddelen: Reinigings- en desinfectiemiddelen worden in laboratoria vaak getest op losse, vrij zwevende bacteriën. In een biofilm delen bacteriën zich trager en schermt de matrix hen af, waardoor standaardmiddelen vaak tekortschieten.
- Koudebestendig: Listeria monocytogenes kan zich zelfs bij lage temperaturen in gekoelde productieruimten handhaven en vermenigvuldigen.
De aanpak van het LISTIG-project
In een eenjarig traject bootsen we de situatie op de fabrieksvloer nauwgezet na in het laboratorium. Het onderzoek verloopt in drie samenhangende stappen:
- Bemonstering in de praktijk: Op roestvrijstalen oppervlakken bij vier deelnemende voedselverwerkers worden monsters van aanwezige biofilms verzameld, inclusief procesgegevens en schoonmaakroutines.
- Moleculaire DNA-analyse (Shotgun Metagenomics): Met geavanceerde sequencingtechnologie (o.a. Nanopore) brengen onderzoekers van het LCAB de complete microbiële samenstelling van de biofilms in kaart. Welke andere micro-organismen ("huisflora") leven er samen met Listeria, en welke genen zorgen voor verhoogde weerstand of biofilmvorming?
- Modellen bouwen en middelen testen: In het lab bouwen we realistische 'mixed-species' biofilms op roestvrij staal bij lage praktijktemperaturen (10 °C). Vervolgens testen we tot zes verschillende reinigings- en desinfectiemiddelen (waaronder mildere en enzymatische alternatieven) om te zien welke combinatie de beschermlaag écht doorbreekt en de bacterie uitschakelt.
Duurzamer reinigen en energie besparen
Het project richt zich nadrukkelijk op duurzaamheid en innovatie:
- Minder chemische belasting: Door te achterhalen welke middelen doelgericht werken tegen de specifieke biofilmmatrix, kunnen bedrijven afstappen van overmatig gebruik van agressieve chemicaliën (zoals chloor).
- Energiebesparing: Als enzymatische of mildere middelen al bij lagere temperaturen effectief blijken, kan het reinigen met heet water worden teruggeschroefd.
- Voorkomen van verspilling: Een effectievere beheersing voorkomt productbesmettingen, dure recalls en onnodige voedselverspilling.
Onderwijs ontmoet praktijk
Binnen LISTIG werken studenten van de opleidingen Biologie en Medisch Laboratoriumonderzoek (BML) en Bio-informatica van Hogeschool Leiden nauw samen met docent-onderzoekers van de onderzoeksgroepen Food, Health & Innovation en Bioinformatics. Ze voeren DNA-isolaties uit, analyseren complexe sequencingdata en voeren kweekexperimenten uit. Zo stromen de nieuwste wetenschappelijke inzichten en technieken direct door naar de jonge analisten en bio-informatici van de toekomst.
Partners in het consortium
Het project LISTIG brengt de hele keten bijeen:
- Kennis & coördinatie: Leiden Centre for Applied Bioscience (LCAB), Hogeschool Leiden
- Voedselverwerkers (praktijklocaties):
- Van Wijk Inpak B.V. (fruitverpakking)
- Tuinderij-vers B.V. (groenteverwerking)
- Zandvliet Vleeswaren (vleesverwerking)
- Zalmhuys Groep (visverwerking)
- Reiniging & hygiëne-expertise: Eco2Clean B.V.
- Sectorbrede kennisverspreiding: GroentenFruit Huis
Kansen voor samenwerking en contractonderzoek
Herken je biofilmproblemen binnen je productielocatie? Zoek je onafhankelijk inzicht in de microbiële samenstelling van jouw productielijnen, of wil je de effectiviteit van een nieuw reinigingsmiddel laten testen onder realistische condities?
Het Leiden Centre for Applied Bioscience (LCAB) biedt bedrijven hoogwaardige onderzoeksfaciliteiten en expertise op maat:
- Next-Generation Sequencing: Volledige karakterisering van microbiële gemeenschappen en pathogenen via metagenomics.
- Biofilm- & challenge-testen: Testen van formuleringen, desinfectiemiddelen en oppervlaktematerialen in gesimuleerde praktijkmodellen.
- Praktijkgericht contractonderzoek: Van kortlopende haalbaarheidsscans en bronopsporing tot meerjarige publiek-private consortia.
Meer weten?
Wil je meer weten over het LISTIG-project of de mogelijkheden verkennen voor samenwerking of contractonderzoek met het LCAB? Neem contact met ons op via [email protected].
dr. Angelic van der Aar
dr. Angelic van der Aar
Groepsleider Food, Health & Innovation
