Mikrobiologische und technische Herausforderungen verstehen
Bakterienenzym Katalase macht Wasserstoffperoxid unwirksam
Rund 90 Jahre nach der Erkenntnis, dass Wasserstoffperoxid durch das Bakterienenzym Kalalase neutralisiert wird, wird das Reinigungsmittel H2O2 immer noch als sogenanntes Desinfektionsmittel in zahnärztlichen Behandlungseinheiten für teuer Geld eingesetzt. Hier stellt sich die Frage: "Warum nur?".
Um zu überleben, benötigen Mikroorganismen Abwehrmechanismen. Manche Bakterien produzieren daher das Enzym Katalase, um Schäden druch Wasserstoffperoxid (H2O2) zu verhindern. Katalase neutralisiert die bakterizide Wirkung von H2O2.
Bereits 1893 beschrieb Gottstein die bakterielle Katalase, welche damit eines der ersten bakteriellen Enzyme überhaupt charakterisiert wurde.
1923 wurde die Katalaseproduktion von Bakterien und deren Sensitivität gegenüber H2O2 als Klassifikationsschema genutzt.
Im Jahr 1979 wurde dann von Chester mittels eines Katalasetests eine Reihe von Mikroorganismen identifiziert, die in der Lage sind, Wasserstoffperoxid zu neutralisieren, darunter auch der gefährliche Wundkeim Pseudomonas aeruginosa und Sphingomonas paucimobili.
Sphingomonas-Kultur aus einer Trinkwasser-Probe auf einer Agar-Platte.
Aufbringen eines 3%-igen Wasserstoffperoxids auf die Sphingomonas-Kultur mittels einer Laborpipette. Zeitlich unmittelbares Einsetzen von Blasenbildung bei Kontakt der Chemikalie mit der Sphingomonas-Kultur.
Die Katalase verursacht hierbei den rapiden Verfall - schon nach 3 Sekunden - von Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff. Diese Reaktion wird deutlich durch die schnelle Blasenbildung.
Genau wie Sphingomonas ist auch der gefährliche Wundkeim Pseudomonas aeruginoas ein besonders aktiver Katalaseproduzent, der H2O2 neutralisiert.
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