Charakterisierung der Paenibacillus larvae Genotypen ERIC I-V und alternative Therapieverfahren zur Behandlung der Amerikanischen Faulbrut

In dieser Arbeit wurde der Erreger der Amerikanischen Faulbrut (AFB), Paenibacillus larvae charakterisiert. Dieses Bakterium wird in vier Genotypen mit unterschiedlicher Virulenz eingeteilt. Eine Therapie der AFB ist nicht möglich. Für diese Arbeit wurden Honigproben auf die Abundanz von P. larvae untersucht. Hierbei konnte ein fünfter Genotyp isoliert und beschrieben werden. Durch die Genomsequenzierung der fünf Genotypen konnten Differenzierungen im Hinblick auf NRPS/PKS-Gencluster erfolgen. Die hierdurch kodierten Sekundärmetabolite stellen potentielle Virulenzfaktoren dar. Paenilarvin A-C wurden hinsichtlich ihrer biologischen Aktivität gegenüber Brut und Vertretern des Mikrobioms der Biene getestet. Eine Bestätigung als Virulenzfaktor konnte nicht erfolgen. Weiterführende Arbeiten zeigten, dass Paenilarvine eine biologische Aktivität gegenüber einer Vielzahl an Mikroorganismen aufweisen. Diese Ergebnisse lassen eine Funktion als Fitnessfaktoren bei der Schaffung der ökologischen Nische vermuten. Ergänzend wurden Versuche zur biologischen Aktivität von Thyrotricinen gegenüber Brut und dem Mikrobiom der Biene durchgeführt. Die Schadschwelle der Konzentration für Bienenbrut konnte bestimmt werden. Diese lag deutlich über der minimalen Hemmkonzentrationen gegenüber P. larvae. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden Tests auf die therapeutische Eignung gegen die AFB in vivo durchgeführt. Dieser Effekt konnte nicht gezeigt werden. Stattdessen wiesen die Testindividuen eine erhöhte Mortalität auf. Weiterhin wurden P. larvae-spezifische Bakteriophagen (Phagen) hinsichtlich ihrer potentiellen therapeutischen Eignung analysiert. Zehn Phagen-Isolate konnten in dieser Arbeit charakterisiert werden. Ein Therapieerfolg konnte durch die singuläre Applikation des Phagen HB10c2 nicht erzielt werden, jedoch wurden Erkenntnisse für die sichere Anwendung und Voraussetzungen für eine Phagentherapie etabliert. Durch Modifizierungen der Therapieversuche wurde für die kontinuierliche Applikation des Phagen HB? ein Therapieerfolg gezeigt. Durch die Sequenzierung des Phagen HB10c2 konnten Markergene identifiziert werden, die zur Charakterisierung der Phagen-Isolate herangezogen wurden. Diese ergab, dass alle isolierten Phagen über eine Integrase verfügen und somit zu den lysogenen Phagen zählen. Dieses Ergebnis deutet auf eine koevolutionäre Adaption der Bakteriophagen an ihren Wirt und dessen Lebensraum Bienenvolk vor dem Hintergrund der jahreszeitlichen Entwicklungsstadien hin.