Diskussion

Mit diesem beta-Lacatamasetest wird ein sehr einfaches und kostengünstiges Verfahren vorgestellt. Mit ihm kann Antibiotikaresistenz nicht nur molekularbiologisch, sondern auch biochemisch untersucht werden. In Kombination mit einem in der Praxis eingesetzten mikrobiologischen Test für den direkten Nachweis von Antibiotika ergeben sich also drei einfache Versuche, solche medizinisch wichtigen Substanzen und ihre Wirkungen in der Umwelt zu testen.

Dieser Test auf beta-Lacatamase ist nicht hoch spezifisch, da er über den Farbumschlag des pH-Indikators Phenolrot gemessen wird. Andere Säuren wie z.B. EDTA (Ethylendiamin-Tetra-Essigsäure) könnten diesen Test stören. Daher ist es nicht möglich, die Hemmung der beta-Lactamase durch EDTA mit diesem Test zu untersuchen. EDTA ist ein Komplexierungsmittel, das zweiwertige Metallionen im Enzym entfernen könnte und damit die Enzymaktivität hemmen sollte. Zur Untersuchung der Hemmung durch EDTA wäre jedoch ein Test mit Nitrocefin geeignet, da hier durch die Spaltung eines beta-Lactamringes ein farbiges Endprodukt gebildet wird.

Versuche zur Hitzeinaktivierung der Enzymaktivität zeigen, dass die beta-Lactamase aus E. coli schon bei 50 °C inaktiviert wird. Dieser Befund entspricht der Literatur (Brenda-Datenbank). Auch die Hemmung der beta-Lactamase durch Clavulansäure zeigt, dass tatsächlich dieses Enzym mit dem Phenolrot-Test gemessen wird. Der Einsatz von beta-Lactamantibiotika zusammen mit beta-Lactamase-Inhibitoren ist jedoch möglicherweise mit einem Gesundheitsrisiko verbunden (pdf 190 KB, deutschsprachig) .

Ein weiterer Hinweis auf die beta-Lactamase kann durch Transformationsexperimente mit Plasmiden wie pUC18 erhalten werden. Dieses Plasmid enthält das bla-Gen, das für die beta-Lactamase kodiert. E. coli Zellen, die ein solches Plasmid enthalten, bekommen dadurch eine neue Eigenschaft: sie können auf Ampicillin-haltigen Agarplatten wachsen. Ampicillin ist ein penicillin-ähnliches Antibiotikum.