Mikrobiologie

Die wichtigsten lebensmittelverderbenden Mikroorganismen

• Acinetobacter-Bakterien
• Aeromonas hydrophila
• Alcaligenes-Bakterien
• Alteromonas-Bakterien
• Bacillus-Bakterien
• Brochothrix-Bakterien
• Camplylobacter-Bakterien
• Clostridium perfringens
• Coliforme
• Escherichia coli
• Fäkale Coliforme
• Flavobacterium-Bakterien
• Micrococcus-Bakterien
• Moraxella-Bakterien
• Pseudomonas-Bakterien
• Salmonella-Bakterien
• Shewanella-Bakterien
• Shigella-Bakterien
• Staphylococcus aureus
• Sulfitreduzierende Clostridien
• Vibrio-Bakterien
• Hefen und Schimmelpilze
• Yersinia enterocolitica und verwandte Bakterien

Acinetobacter/Moraxella-Bakterien

Acintobacter/Moraxella-Bakterien sind lebensmittelverderbende Bakterien, die Fleisch, Innereien, Geflügel, Wildgeflügel, Fisch, Meeresfrüchten, Fertiggerichte, Cook-Chill-Produkte, Milchprodukte, Kombinationsprodukte und bestimmte Getränke befallen können. Acintobacter/Moraxella-Bakterien sind auf den Schleimhäuten von Säugetieren, auf Obst und Blumen sowie im Erdboden und in Kanalwasser zu finden. Ihre optimale Wachstumstemperatur liegt bei 25-35°C, und der optimale pH-Wert für Wachstum zwischen 5,4 und 6,3. Sie besitzen die Fähigkeit, Ethanol zu Essigsäure zu oxidieren und Trimethylamin, Ammoniak und Schwefelwasserstoff aus Protein umzuwandeln, das in Nahrungsmittelprodukten enthalten ist.

Aeromonas hydrophila

Welche Rolle Aeromonas als Verursacher von Lebensmittelvergiftungen spielt, ist noch nicht abschließend untersucht. Man geht jedoch davon aus, dass be- stimmte Stämme dieses Bakteriums Durchfall verursachen. Sie sind aquatische Organismen, konnten jedoch auf zahlreichen Lebensmitteln nachgewiesen werden. Aeromonas spp. wachsen bei Kühltemperaturen.

Alcaligenes-Bakterien

Alcaligenes-Bakterien sind lebensmittelverderbende Bakterien, die unter bestimmten Umständen krankheitserregend sein können. Alcaligenes-Bakterien sind im Verdauungstrakt von Wirbeltieren sowie in Blut, Urin, Kot, Ohrenausfluss, Rückenmarksflüssigkeit, Wunden, Erdboden und Wasser zu finden.

Alteromonas-Bakterien

Alteromonas-Bakterien sind aerobische lebensmittelverderbende Bakterien, die in Küstengewässern und Meeren präsent sind und daher primär mit dem Verderb von Fisch- und Meeresfruchtprodukten assoziiert werden. Für ihr Wachstum muss Salz in einer bestimmten Mindestkonzentration vorhanden sein, und ihre optimale Wachstumstemperatur liegt bei 20°C.

Bacillus cereus und andere Bacillus-Bakterien

Die Spezies der Bacillaceae produzieren sowohl Sporen als auch vegetative Zellen. Die Sporen können Verarbeitungsschritte wie Trocknen und Pasteu- risierung überleben. Diese Organismen sind normalerweise in der Natur und in zahlreichen Nahrungsmitteln zu finden. Einige Stämme produzieren Enterotoxine, wenn ihnen das Wachstum gestattet wird, beispielsweise Bacillus cereus in Reisgerichten und Mehlprodukten mit hohem Feuchtigkeitsgehalt und Spezies der B. subtilis -Gruppe in fleischhaltigen Teigprodukten und Reisgerichten, die Fleisch oder Meeresfrüchte enthalten. Das Gift von B. cereus ist besonders hitzebeständig (126°C für 90 Minuten), während das durchfallverursachende Gift [der B. subtilis-Gruppe] unschädlich gemacht wird, wenn es für die Länge von 30 Minuten einer Temperatur von 56°C ausgesetzt ist. Es ist eine hohe Keimzahl (>105 pro Gramm) notwendig, damit Gift in ausreichender Menge produziert wird, um einen Menschen krank zu machen. Bacillus-Bakterien können ebenfalls Verderb bewirken.

Brochothrix-Bakterien

Brochothrix-Bakterien sind gängige lebensmittelverderbende Bakterien, die üblicherweise mit gekochten, gepökeltem/geräuchertem Fleisch, Geflügel- und Wildgeflügelprodukten sowie mit Kombinationsprodukten, die diese Nahrungsmittel enthalten, assoziiert wird. Brochothrix-Bakterien können einen Lebensmittelverderb bei relativ geringer Keimzahl bewirken und sind die dominante Mikroflora, die in schutzgasverpackten und vakuumverpackten gekochten, gepökelten/geräucherten und veredelten fleischbasierten Produkten gefunden werden kann.

Camplylobacter-Bakterien

Campylobacter jejuni und andere hitzetolerante Campylobacter-Bakterien gehören zu den häufigsten Ursachen für Durchfallerkrankungen. Es ist jedoch unklar, über welchen Weg sie übertragen werden. Campylobacter-Bakterien sind im Verdauungstrakt zahlreicher Tiere zu finden, insbesondere auch bei Geflügel und wildlebenden Vögeln, was zu einer Kontaminierung von Oberflächenwasser führen kann. Die Erreger sind jedoch auch in Rohmilch, Fleisch und Geflügel- fleisch [und –inneren] zu finden. Es müssen sehr bestimmte Temperatur- und atmosphärische Bedingungen herrschen, damit diese Organismen wachsen können. Die normalen Lagerbedingungen von Lebensmitteln erlauben ihnen kein Wachstum. Da die Infektionsdosis gering ist, ist ihr Auftreten in verzehrfertigen Lebensmitteln auch in geringen Mengen besorgniserregend.

Clostridium perfringens und sulfitreduzierende Clostridien

Clostridium perfringens ist ein sporenbildender Anaerobier, der üblicherweise im Kot von Säugetieren und im Erdboden zu finden ist. Die Sporen sind auch in einer sauerstoffhaltigen Umgebung überlebensfähig und kontaminieren häufig rohe Lebensmittelsmaterialien. Die Sporen werden auch durch Kochen nicht notwen- digerweise abgetötet und wachsen schnell, wenn ein Lebensmittel nicht richtig gekühlt wird. Wird eine große Anzahl dieser Keime durch den Verzehr eines Lebensmittels aufgenommen, können sie im Darm sporulieren und ein Enter- otoxin bilden, welches Durchfall verursacht.

Zu den sulfitreduzierenden Clostridien (SRCs) gehören die krankheitserregenden C. perfringens und C. botulinum (der verursachende Keim von Botulismus). SRCs können als Indikator für die Fabrikhygiene und Präsenz anderer Clostridien verwendet werden, die eine Lebensmittelvergiftung oder einen Lebensmittel- verderb herbeiführen können.

Coliforme, fäkale Coliforme und Escherichia coli

Coliforme, fäkale Coliforme und Escherichia coli-Coliforme waren eine der ersten Gruppen von bakteriellen Indikatoren, die in der Wasserindustrie und Milchindustrie verwendet wurden. Sie sind die Spezies der Enterobakterien, welche Laktose fermentieren, und umfassen Enterobacter-, die meisten Eshcherichia-, Klebsiella- und Citrobacter-Bakterien. Diese Organismen entstammen nicht ausschließlich einer fäkalen Umgebung. Die Kategorie der hitzetoleranten Coliforme vermehren sich bei 44°. Zu dieser Gruppe gehören E. coli-Arten des Typs I und II sowie einige Stämme von Klebsiella and Enterobacter. Die meisten fäkalen Coliforme sind bei 44°C vermehrungsfähig

Die Präsenz von E. coli in Lebensmitteln ist nicht nur deshalb unerwünscht, weil sie auf unzureichende Hygienebedingungen hinweist – problematischer ist, das bestimmte Serotypen krankheitserregend sind und Gastroenteritis verursachen können.

Verocytotoxin-bildende Stämme von E.coli (VTEC) wie z.B. E.coli 0157 können besonders virulent sein und Symptome von leichtem Durchfall bis hin zu schwerem bluthaltigem Durchfall (hämorrhagische Kolitis), die sich manchmal zum hämolytisch-urämischen Syndrom (HUS) und Nierenversagen weiterent- wickeln können, bewirken.

Enterobakterien

Zur Familie der Enterobakterien gehören Bakterien, die normalerweise im Darm von Säugetieren zuhause sind, aber auch in anderen Umgebungen vorkommen und sich dort vermehren, wie z.B. Bakterien der Arten Escherichia, Citrobacter, Enterobacter, Proteus und auch einige der bedeutendsten enterischen Pathogene wie Salmonella spp., Shigella spp., Yersinia enterocolitica und pathogene E. coli. Enterobakterien sind wertvolle Indikatoren für die Hygiene und die Rekontamination hitzebehandelter Lebensmittel.

Enterococcus-Bakterien /fäkale Streptococcus-Bakterien

Für Enterokokken, zu denen fäkale Streptokokken gehören, stellen die in Fabriken herrschenden Bedingungen bei Nichteinhaltung der erforderlichen Hygiene- maßnahmen ein gutes Überlebens- und Wachstumsumfeld dar. Da sie gegenüber Hitze und ungünstigen Bedingungen widerstandsfähiger sind als die Enterobakterien, werden sie insbesondere bei getrockneten Produkten und gefrorenen Lebensmitteln als Hygieneindikatoren verwendet.

Flavobacterium-Bakterien

Flavobacterium-Bakterien sind aerobische lebensmittelverderbende Bakterien, die im Erdboden, in Wasser, Fleisch, Fisch, Meeresfrüchten und anderen Lebensmitteln zu finden sind. Sie konnten ebenfalls aus klinischem Human- material und aus Krankenhausumgebungen isoliert werden. Ihre optimale Wachstumstemperatur umspannt mit Temperaturen von 5°C-30°C einen großen Bereich.

Lactobacillus -Bakterien und sonstige Milchsäurebakterien

Zu dieser Gruppe gehören Bakterien, die Milchsäure aus fermentierbaren Substraten bilden können. Einige Stämme wachsen schlecht in aerobischen Bedingungen. Zu den Gattungen, die allgemein in oder auf Lebensmitteln gefunden werden, gehören Lactobacillus, Periococcus, Leuconostoc, Lactococcus und Streptococcus. Sie sind in der Natur allgegenwärtig und zeichnen sich dadurch aus, dass sie auch bei niedrigen pH-Werten wachsen können. Starterkulturen für fermentierte Lebensmittel wie Käse und Salami enthalten normalerweise diese Gruppe von Organismen, so dass sie hier in hoher Zahl zu erwarten sind. Bei einigen Lebensmitteln können sie jedoch einen Verderb bewirken.

Listeria monocytogenes

Listeria monocytogenes ist ein potentiell in Lebensmitteln enthaltener Krankheitserreger, der die Krankheit Listeriose verursacht. Diese Keime sind in der Natur allgegenwärtig und es ist peinliche Hygiene notwenig, um ihr Auftreten in Räumlichkeiten und Anlagen, in denen Lebensmittel hergestellt werden, zu minimieren. Es ist nicht bekannt, wie viele Keime notwendig sind, um Krankheit zu verursachen. Da dieser Organismus jedoch auch bei Kühltemperaturen wachsen kann, ist es wünschenswert, dass er nur geringfügig oder gar nicht in verzehrfertigen Lebensmitteln auftritt. Obwohl die anderen Spezies der Listeria -Gruppe selten Krankheit verursachen, werden sie häufig als Indikator für das Vorhandensein von Listeria monocytogenes verwendet.

Micrococcus-Bakterien

Mikrokokken sind in Wasser und im Erdboden und normalerweise auch auf der Haut von Säugetieren zu finden. Hierbei handelt es sich um lebensmittel- verderbende Bakterien, die nicht als krankheitserregend gelten. Sie können in salzhaltiger Umgebung wachsen und verderben insbesondere Lebensmittel wie gepökelte und geräucherte Fleisch-, Fisch- und Geflügelprodukte. Mikrokokken sind zwar aerobe Bakterien, können jedoch auch als fakultative Anaerobier funktionieren.

Die Präsenz von E. coli in Lebensmitteln ist im Allgemeinen ein Indikator für Listeria monocytogenes

Listeria monocytogenes ist ein potentiell in Lebensmitteln enthaltener Krankheitserreger, der die Krankheit Listeriose verursacht. Dieser Keim sind in der Natur allgegenwärtig und es ist peinliche Hygiene notwenig, um ein Auftreten dieser Keime in Räumlichkeiten und Anlagen, in denen Lebensmittel hergestellt werden, zu minimieren. Es ist nicht bekannt, wie viele Keime notwendig sind, um Krankheit zu verursachen. Da dieser Organismus jedoch auch bei Kühltemp- eraturen wachsen kann, ist es wünschenswert, dass er nur geringfügig oder gar nicht in verzehrfertigen Lebensmitteln auftritt. Obwohl die anderen Spezies der Listeria-Gruppe selten Krankheit verursachen, werden sie häufig als Indikator für das Vorhandensein von Listeria monocytogenes verwendet .

Pseudomonas-Bakterien

Pseudomonas-Bakterien sind in Umwelt und Wasser allgegenwärtig, wobei einige Bakterien psychotrop sind. Pseudomonas aeruginosa ist als opportunistisches Pathogen von klinischer Bedeutung, wird jedoch selten mit gastroenterischen Infektionen in Verbindung gebracht. Andere Pseudomonas spielen eine wesentliche Rolle beim Verderb von Lebensmitteln, insbesondere bei gekühlten Lebensmitteln. Eine Konzentration von über 107 KbE/g oder ml kann in unangenehmem Geschmack und Geruch sowie optischen Mängeln resultieren.

Salmonella-Bakterien

Salmonella spp. sind Organismen fäkaler Herkunft, die größtenteils als potentiell pathogen für Menschen angesehen werden. Für diese Organismen stellen die in Fabriken herrschenden Bedingungen bei Nichteinhaltung der erforderlichen Hygienemaßnahmen ein gutes Überlebens- und Wachstumsumfeld dar. Sal- monella spp. sind jahrjährlich für einen erheblichen Teil der Lebensmittelver- giftungen verantwortlich.

Shewanella-Bakterien

Shewanella-Bakterien sind in einer großen Bandbreite verschiedener Umge- bungen zuhause, wie auch im Erdboden, in Wasser, Öl und verdorbenen Lebens- mittelprodukten wie z.B. Fisch, Geflügel und Milchprodukten.

Shewanella putrefaciens in Fisch und Meeresfrüchten kann pathogen sein, tritt jedoch nur äußerst selten auf.

Shigella-Bakterien

Shigella-Bakterien sind Spezies der Enterobakterien. Sie sind hoch infektiöse, enterische Pathogene, die leicht auf fäkal-oralem Weg weitergegeben werden können. Man weiß, dass die Infektionsdosis sehr niedrig ist. Lebensmittel können durch Personal, das mit dem Lebensmittel in Berührung kommt, oder durch verschmutztes Wasser kontaminiert werden. Lebensmittelbedingte Infektionen aufgrund von Shigella sind in Deutschland relativ ungewöhnlich.

Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus (S. aureus) kann sich auf der Haut, in der Nase und der Kehle gesunder Personen befinden und Eiterbeutel sowie zahlreiche Haut- und Wundinfektionen verursachen. Unter günstigen Bedingungen kann dieses Bakterium auch auf Lebensmitteln wachsen, und einige Stämme können ein hitzestabiles Enterotoxin erzeugen. Es wird als Indikator für die allgemeine Hygiene und die Einhaltung von Vorschriften zur guten Handhabung von Lebensmitteln verwendet. Seine Präsenz weist, insbesondere bei hohen Keimzahlen (>104 pro Gramm), auf die potentielle Anwesenheit von Enterotoxinen und folglich auf ein Lebensmittelvergiftungsrisiko hin. Erfolgte vor der Hitzebehandlung keine ausreichende Temperaturkontrolle, so dass ein Wachstum der Keime erfolgen konnte, so kann das Enterotoxin fortbestehen, obwohl sämtliche wachstumsfähigen S. aureus-Zellen abgetötet wurden.

Vibrio parahaemolyticus und andere Vibrio-Bakterien

Vibrio parahaemolyticus ist ein mariner Organismus, der akuten Durchfall verursachen kann. Er wird häufig mit Meeresfrüchten und Schalentieren aus flachen Küstengewässern in Verbindung gebracht. Die Infektionsdosis ist unbekannt, eine hohe Keimzahl wie z.B. >102 pro Gramm wird als nicht akzeptabel angesehen. V. cholerae ist der verursachende Organismus von Cholera und wird gewöhnlich über verschmutztes Wasser und den fäkalen-oralen Weg übertragen. Ein Reihe anderer Bakterien der Vibrio-Familie sind von pathogener Bedeutung, wie z.B. V. vulnificus, und scheinen ebenfalls mit dem Verzehr oder der Handhabung von Meeresfrüchten in Verbindung gebracht zu werden. Die Präsenz von Vibrionen in gekochten Meerestieren weist entweder auf unzureichende Hitzebehandlung oder eine Kontaminierung nach der Verarbeitung hin.

Hefen und Schimmelpilze

Hefen sind eine gängige Ursache für den Verderb von Lebensmitteln, insbesondere von säurehaltigen Lebensmitteln wie Obst und Obstsäften sowie von Lebensmitteln mit reduzierter Wasseraktivität (aw), wie z.B. Süßwaren. Sie werden nicht mit Lebensmittelvergiftungen in Verbindung gebracht. Schimmel- pilze stellen ebenfalls eine erhebliche Ursache für den Verderb von Lebensmitteln dar, und einige Stämme sind bei sehr niedrigen aw-Werten (wie z.B. 0,6-0,7) wachstumsfähig, so dass sie den Verderb ansonsten mikro- biologisch stabiler Nahrungsmittel wie Backwaren verursachen können. Obwohl Schimmelpilze keine Lebensmittelvergiftung herbeiführen, sind einige Stämme in der Lage, Mycotoxine zu erzeugen, die bei Verzehr schwere chronische Krank- heiten verursachen können.

Yersinia enterocolitica und verwandte Bakterien

Yersinia-Bakterien gehören ebenfalls zur Familie der Enterobakterien und sind zu psychotropem Wachstum in der Lage. Yersinia enterocolitica und verwandte Organismen sind bei Tieren aller Art weit verbreitet und in zahlreichen Umgebungen zu finden. Die nachweislich pathogenen Serotypen gehören zur Spezies Y. enterocolitica und werden hauptsächlich mit Schweinen in Verbindung gebracht. Diese Stämme können Gastroenteritis und viele andere Symptome verursachen. Die Infektionsdosis ist nicht bekannt.