Steckbrief zu „Escherichia coli (E. coli)“
Allgemeines und Herkunft
E. coli ist ein weit verbreiteter Darmbewohner bei Mensch und Tier. In rohen Lebensmitteln tierischer Herkunft ist E. coli regelmäßig anzutreffen. Aber auch in rohen pflanzlichen Lebensmitteln ist dieser Keim regelmäßig nachweisbar, da er auch in der Umwelt für lange Zeit überlebensfähig ist.
Allerdings sollte das Auftreten dieser Bakterien durch geeignete Hygienemaßnahmen deutlich eingeschränkt werden, da sie einerseits ein wichtiger Hygieneindikator sind und andererseits auch pathogene E. Coli Stämme existieren, die schwere Lebensmittelvergiftungen hervorrufen können.
Bedeutung
Da die Anwesenheit von E. coli in Lebensmitteln und Wasser auf eine Verunreinigung mit Fäkalien hindeuten kann, werden diese Bakterien häufig als Hygieneindikator für Fäkalverunreinigungen angesehen. Man muss jedoch beachten, dass E. coli auch außerhalb des Darms lange überlebt und somit überhöhte Keimzahlen nicht unbedingt auf unmittelbare fäkale Kontaminationen zurückzuführen sind. Bei einer Kontamination mit E. coli kann eine mangelnde Produktions- und Personalhygiene eine Rolle spielen, jedoch sind stets mehrere Kontaminationsursachen in Erwägung zu ziehen (siehe unterster Absatz).
Die Anwesenheit von E. coli in Lebensmitteln wird häufig aufgrund des fäkalen Ursprungs dieser Keime ebenfalls als Indikator für eine potentielle Gesundheitsgefährdung bewertet, da gleichzeitig eine Kontamination mit Krankheitserregern fäkaler Herkunft vorhanden sein könnte.
Zudem können einige Stämme von E. coli auch Lebensmittelvergiftungen hervorrufen; dazu zählen z. B. EHEC (enterohämorragische E. coli) bzw. STEC (Shigatoxine). Diese Keime sind regelmäßig bei Wiederkäuern (Rinder, Schafe, Ziegen) anzutreffen und können zu schweren lebensbedrohlichen Infektionen führen. Dabei können neben dem Magen-Darm-Trakt auch andere Organe wie z. B. Nieren betroffen sein.
Wichtige Ursachen für Kontaminationen
- Hygienefehler bei der Herstellung (z. B. mangelnde Personalhygiene, mikrobiell belastete Arbeitsgegenstände und -geräte…)
- Kreuzkontaminationen zwischen rohen und verarbeiteten Lebensmitteln
- mangelnde Schlachthygiene
- mangelnde hygienische Qualität der Rohstoffe
- Kontamination von Gemüse und anderen pflanzlichen Lebensmitteln beim Anbau durch Ausscheidungen von Insekten, Nagern oder Vögeln bzw. durch verunreinigtes Wasser bzw. Düngemittel
- ungenügende Erhitzung der Lebensmittel
Wachstumsbedingungen
- Temperatur: Wachstum bei 7,5 - 49 °C
- pH-Wert: Wachstum bei 4,4 - 9,0
- aw-Wert: Wachstum bis min. 0,96
- Sauerstoffbedarf: fakultativ anaerob
Bei welchen Temperaturen sterben diese Mikroorganismen ab?
Allgemein kann man davon ausgehen, dass diese Bakterien bei einer Erhitzung auf +72 °C für mindestens zwei Minuten oder bei einem gleich wirksamen Prozess abgetötet werden. In Lebensmitteln ist dabei zu beachten, dass diese Temperatur-Zeit-Kombination im Kern des Produktes erreicht werden muss, um die Bakterien sicher abzutöten.
Weitere Informationen und Literatur
- www.bfr.bund.de: unter „Lebensmittelsicherheit“
- www.lgl.bayern.de: unter „Lebensmittel“ und anschließend „Hygiene“
- Pathogene Mikroorganismen: Escherichia coli, M. Bülte/M. Goll ( Behr’s Verlag), 2. Auflage 2014
- Lebensmittelmikrobiologie, J. Krämer und A. Prange, 7. Auflage 2017
- Mikroorganismen in Lebensmitteln, H. Keweloh, 2. Auflage 2008
- Merkblatt „Sicher verpflegt – Besonders empfindliche Personengruppen in Gemeinschaftseinrichtungen“, Bundesinstitut für Risikobewertung, Berlin 2017
Steckbrief zu „Hepatitis A“
Allgemeines und Herkunft
Eine Infektion mit dem weltweit verbreiteten Hepatitis-A-Virus (HAV) geht mit Bauch-, Gelenk-, Gliederschmerzen, grippeähnlichen Symptomen, Erbrechen, Übelkeit sowie einer akuten Leberentzündung (Gelbsucht) einher. In Ländern mit niedrigem Hygienestandard ist die Durchseuchung schon im Kindesalter sehr hoch. In Europa und Nordamerika sind Erkrankungen durch Hepatitis A mittlerweile hauptsächlich reiseassoziiert, weshalb es hier in den letzten Jahrzehnten zu einem kontinuierlichen Rückgang der Erkrankungshäufigkeit kam.
Bedeutung
Der Mensch ist der Hauptwirt und wahrscheinlich das einzige Reservoir von Hepatitis-A-Viren. Diese werden bereits 1 bis 2 Wochen vor Krankheitsbeginn mit dem Stuhl ausgeschieden und durch direkten Kontakt oder Schmierinfektionen übertragen.
Die Viren können auch durch den Verzehr kontaminierter Lebensmittel (z. B. Muscheln, aber auch Gemüse, Salat oder Obst aufgrund von Düngung mit Fäkalien oder Bewässerung mit fäkal verunreinigtem Wasser) oder verunreinigtes (Bade-) Wasser übertragen werden. Charakteristisch für das Virus ist, dass es eine hohe Resistenz gegenüber Desinfektionsmitteln, Umwelteinflüssen und Hitze besitzt. Die Anzahl der lebensmittelbedingten Hepatitis-A-Infektionen in Deutschland ist jedoch sehr gering und überwiegend reiseassoziiert.
Wichtige Ursachen für überhöhte Keimzahlen
- Kontamination der Lebensmittel durch Ausscheider
- Kontamination von Gemüse und anderen pflanzlichen Lebensmitteln durch Düngemittel oder Bewässerung mit fäkal verunreinigtem Wasser
- Verarbeitung kontaminierter Rohstoffe
- Kontamination durch verunreinigtes Trinkwasser
Wachstumsbedingungen
- Viren können sich nur in lebenden Wirtszellen vermehren
- In Lebensmitteln und Trinkwasser können Viren mehrere Tage überdauern, sich aber nicht vermehren
- Viren können bei Kühlschrank- und Tiefkühltemperaturen (-18 °C) über einen längeren Zeitraum infektiös bleiben
- Empfindlich gegen niedrige pH-Werte, Austrocknung und Erhitzung
Bei welchen Temperaturen sterben diese Mikroorganismen ab?
Eine Erhitzung auf über 80 °C reicht offenbar aus, um auch höhere Konzentrationen der Viren innerhalb von einer Minute zu inaktivieren. Allerdings sind die Angaben in der Literatur nicht einheitlich und es besteht dazu weiterer Forschungsbedarf.
Weitere Informationen und Literatur
- www.rki.de: unter „Infektionskrankheiten A-Z“
- www.bfr.bund.de: unter „Lebensmittelsicherheit“
- Lebensmittelmikrobiologie, J. Krämer und A. Prange, 7. Auflage 2017
- Mikroorganismen in Lebensmitteln, H. Keweloh, 2. Auflage 2008
Steckbrief zu „Norovirus“
Allgemeines und Herkunft
Noroviren sind weltweit verbreitet. Sie gehören zur Gruppe der Caliciviren, die für einen Großteil der nicht bakteriell bedingten, ansteckenden Magen-Darm-Entzündungen verantwortlich sind. Die Erkrankung äußert sich charakteristisch mit schwallartigem Erbrechen, Übelkeit, Durchfall und vereinzelt Magenkrämpfen und bricht überwiegend saisonal in den Wintermonaten aus.
Bedeutung
Die Ansteckungsquelle von Noroviren ist häufig Stuhl oder Erbrochenes des Menschen. Eine Übertragung erfolgt anschließend häufig über Kontakt-, Schmier- oder Tröpfcheninfektion, aber auch auf dem Luftweg über Aerosole. Auch der Verzehr kontaminierter Lebensmittel (z. B. Muscheln, aber auch Gemüse, Salat oder Obst aufgrund von Düngung mit Fäkalien oder Bewässerung mit fäkal verunreinigtem Wasser) kann eine Ursache für Erkrankungen sein. Durch die hohe Viruskonzentration im Stuhl oder in Erbrochenem sowie durch die sehr niedrige minimale Infektionsdosis kommt es bei Ausbrüchen zu einer hohen Ansteckungsrate.
Noroviren gelten neben den Rotaviren als die häufigsten Verursacher von viralen Gastroenteritiden. Sie sind häufig die Ursache von Erkrankungsausbrüchen in Gemeinschaftseinrichtungen wie z. B. Altenheimen, Krankenhäusern und Kreuzfahrtschiffen, da sie eine hohe Resistenz gegenüber Desinfektionsmitteln, Umwelteinflüssen und Hitze besitzen. Die Folge einer Erkrankung kann eine erhebliche Störung des Elektrolyt- und Wasserhaushaltes sein, was insbesondere bei Kleinkindern oder älteren Patienten Komplikationen verursachen kann.
Wichtige Ursachen für überhöhte Keimzahlen
- Kontamination durch Ausscheider
- Kontamination von Gemüse und anderen pflanzlichen Lebensmitteln durch Düngemittel bzw. durch verunreinigtes Wasser
- Verarbeitung kontaminierter Rohstoffe
- Kontamination durch verunreinigtes Trinkwasser
- Kontaminierte Oberflächen
Wachstumsbedingungen
- Viren können sich nur in lebenden Wirtszellen vermehren
- In Lebensmitteln und Trinkwasser können Viren mehrere Tage überdauern, sich aber nicht vermehren
- Viren können bei Kühlschrank- und Tiefkühltemperaturen (-18 °C) über einen längeren Zeitraum infektiös bleiben
- Empfindlich gegen niedrige pH-Werte, Austrocknung und Erhitzung
Bei welchen Temperaturen sterben diese Mikroorganismen ab?
Eine Erhitzung auf über 80 °C reicht offenbar aus, um auch höhere Konzentrationen der Viren innerhalb von einer Minute zu inaktivieren. Allerdings sind die Angaben in der Literatur nicht einheitlich und es besteht dazu weiterer Forschungsbedarf.
Weitere Informationen und Literatur
- www.rki.de: unter „Infektionskrankheiten A-Z“
- www.bfr.bund.de: unter „Lebensmittelsicherheit“
- Pathogene Mikroorganismen: Lebensmittelassoziierte Viren – Norovirus, B. Becker/J. Pfannebecker (Behr’s Verlag), 1. Auflage 2016
- Lebensmittelmikrobiologie, J. Krämer und A. Prange, 7. Auflage 2017
- Mikroorganismen in Lebensmitteln, H. Keweloh, 2. Auflage 2008
Steckbrief zu „Staphylococcus aureus“
Allgemeines und Herkunft
Diese Bakterien kommen bei vielen gesunden Menschen auf Schleimhäuten des Nasen-Rachen-Raumes (z. B. auch in Nasensekret, Hustenaerosolen und Speichel), auf der Haut (besonders Kopfhaut und Haare) sowie im Stuhl vor.
Diese Keime sind aber auch wichtige Lebensmittelvergifter und verursachen neben den Magen-Darm-Erkrankungen auch Haut- und Wundinfektionen, Abszesse und Harnwegsinfektionen. Häufig ist der Mensch Ausgangspunkt einer Kontamination von Lebensmitteln, aber auch rohe tierische Lebensmittel (z. B. Rohmilch) können mit diesem Erreger belastet sein.
Bedeutung
Staphylococcus aureus kann in Lebensmitteln Giftstoffe (Toxine) produzieren, die beim Menschen starke Intoxikationen (Vergiftungen) hervorrufen. Erhöhte Keimzahlen von Staphylococcus aureus in Lebensmitteln sind dementsprechend als sehr kritisch zu bewerten und deuten auf mangelnde hygienische Verhältnisse bei der Herstellung hin (insbesondere Personalhygiene).
Eine wichtige Eigenschaft bestimmter Staphylococcus aureus-Toxine ist, dass sie hitzestabil sein können und auch Erhitzungsschritte überstehen. Deshalb muss man neben der Hygiene ebenfalls auf ausreichende Kühltemperaturen achten. Dadurch verhindert man das Wachstum der Bakterien sowie deren Toxinproduktion.
Wichtige Ursachen für überhöhte Keimzahlen
- Hygienefehler bei der Herstellung (z. B. mangelnde Personalhygiene, belastete Arbeitsgegenstände, -oberflächen und -geräte, …)
- Kreuzkontaminationen zwischen rohen und verarbeiteten Lebensmitteln
- unzureichende Kühlung
- Verarbeitung kontaminierter Rohstoffe
- ungenügende Erhitzung der Lebensmittel
Wachstumsbedingungen
- Temperatur: Wachstum bei 6,5 - 48 °C, Bildung von Toxinen bei 10 – 45 °C
- pH-Wert: Wachstum bei 4,0 - 9,3, Bildung von Toxinen bei min. 4,8
- aw-Wert: Wachstum bis 0,86
- Salztoleranz: max. 20 %
- Sauerstoffbedarf: fakultativ anaerob; die Toxinproduktion ist bei aerobem Wachstum deutlich höher als bei anaerobem Wachstum
Bei welchen Temperaturen sterben diese Mikroorganismen ab?
Allgemein kann man davon ausgehen, dass diese Bakterien bei einer Erhitzung auf +72 °C für mindestens zwei Minuten oder bei einem gleich wirksamen Prozess abgetötet werden. In Lebensmitteln ist dabei zu beachten, dass diese Temperatur-Zeit-Kombination im Kern des Produktes erreicht werden muss, um die Bakterien sicher abzutöten.
Die Toxine sind sehr hitzestabil und können frühestens bei 100 °C nach einer halben bis ganzen Stunde soweit inaktiviert werden, dass sie nicht mehr zu einer Erkrankung führen.
Weitere Informationen und Literatur
- www.bfr.bund.de: unter „Lebensmittelsicherheit“
- www.lgl.bayern.de: unter „Lebensmittel“ und anschließend „Hygiene“
- Pathogene Mikroorganismen: Staphylococcus aureus, S. Johler/R. Stephan Behr’s Verlag, 1. Auflage 2010
- Lebensmittelmikrobiologie, J. Krämer und A. Prange, 7. Auflage 2017
- Mikroorganismen in Lebensmitteln, H. Keweloh, 2. Auflage 2008
- Handbuch Lebensmittelhygiene, K. Fehlhaber/J. Kleer/F. Kley (Behrs Verlag), 1. Auflage 2007
- Merkblatt „Sicher verpflegt – Besonders empfindliche Personengruppen in Gemeinschaftseinrichtungen“, Bundesinstitut für Risikobewertung, Berlin 2017
Wachstumsbedingungen
- Temperatur: Wachstum bei 6,5 - 48 °C, Bildung von Toxinen bei 10 – 45 °C
- pH-Wert: Wachstum bei 4,0 - 9,3, Bildung von Toxinen bei min. 4,8
- aw-Wert: Wachstum bis 0,86
- Salztoleranz: max. 20 %
- Sauerstoffbedarf: fakultativ anaerob; die Toxinproduktion ist bei aerobem Wachstum deutlich höher als bei anaerobem Wachstum
Bei welchen Temperaturen sterben diese Mikroorganismen ab?
Allgemein kann man davon ausgehen, dass diese Bakterien bei einer Erhitzung auf +72 °C für mindestens zwei Minuten oder bei einem gleich wirksamen Prozess abgetötet werden. In Lebensmitteln ist dabei zu beachten, dass diese Temperatur-Zeit-Kombination im Kern des Produktes erreicht werden muss, um die Bakterien sicher abzutöten.
Die Toxine sind sehr hitzestabil und können frühestens bei 100 °C nach einer halben bis ganzen Stunde soweit inaktiviert werden, dass sie nicht mehr zu einer Erkrankung führen.
Weitere Informationen und Literatur
- www.bfr.bund.de: unter „Lebensmittelsicherheit“
- www.lgl.bayern.de: unter „Lebensmittel“ und anschließend „Hygiene“
- Pathogene Mikroorganismen: Staphylococcus aureus, S. Johler/R. Stephan Behr’s Verlag, 1. Auflage 2010
- Lebensmittelmikrobiologie, J. Krämer und A. Prange, 7. Auflage 2017
- Mikroorganismen in Lebensmitteln, H. Keweloh, 2. Auflage 2008
- Handbuch Lebensmittelhygiene, K. Fehlhaber/J. Kleer/F. Kley (Behrs Verlag), 1. Auflage 2007
- Merkblatt „Sicher verpflegt – Besonders empfindliche Personengruppen in Gemeinschaftseinrichtungen“, Bundesinstitut für Risikobewertung, Berlin 2017
Für die mikrobiologische Untersuchung von kosmetischen Mitteln gibt es mehrere ISO-Normen, welche die dazugehörigen Methoden beschreiben.
- ISO 21149 Zählung von aeroben mesophilen Bakterien
- ISO 16212 Zählung von Hefen und Schimmelpilzen
- ISO 18415 Nachweis spezifizierter und nicht-spezifizierter Mikroorganismen
- ISO 18416 Nachweis von Candida albicans
- ISO 21150 Nachweis von Escherichia coli
- ISO 22717 Nachweis von Pseudomonas aeruginosa
- ISO 22718 Nachweis von Staphylococcus aureus
Weitere Normen, die die Mikrobiologie kosmetischer Mittel als Inhalt haben sind die - ISO 11930 Bewertung des antimikrobiellen Schutzes
- ISO 19838 Leitfaden für die Anwendung von ISO-Normen aus dem Bereich Mikrobiologie
- ISO 17516 Mikrobiologische Grenzwerte
Zwei unterschiedliche Toxine können von Bacillus cereus gebildet werden:
- Emetisches Toxin: das hitze- und pH-stabile Cereulid-Toxin wird von B. cereus bereits im Lebensmittel gebildet. Symptome reichen von Übelkeit und Erbrechen bis zum Leberversagen.
- Diarrhoe-Toxine: hitzelabile Proteintoxine, die durch Verdauungsenzyme abgebaut werden können. Die Toxinbildung erfolgt erst im Darm. Symptome werden durch die Aufnahme einer ausreichend hohen Anzahl von B. cereus ausgelöst.Zwei unterschiedliche Toxine können von Bacillus cereus gebildet werden:
Im Vergleich zu anderen pathogenen Keimen kann die Vermehrung auch noch bei Kühlschranktemperaturen (8-10°C) statt finden.
Weitere besondere Eigenschaften sind:
- Geringe Nährstoffansprüche
- Wachstum bei pH-Werten größer pH 4,4
- Salztoleranz
- Wachstum auch unter Sauerstoffausschluss
- Resistenzbildung gegen Desinfektionsmittel
- Biofilmbildung
In der Norm ISO 17516 sind mikrobiologische Grenzwerte für kosmetische Mittel definiert.
Demnach darf in kosmetischen Mittel für Kinder unter 3 Jahren, für den Einsatz am Auge, sowie an den Schleimhäuten
- die Gesamtanzahl an aeroben mesophilen Mikroorganismen (Bakterien, Hefen und Schimmelpilze) den Wert von 200 koloniebildenden Einheiten pro g oder ml nicht überschreiten.
- die vier spezifizierten Mikroorganismen Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus und Candida albicans dürfen in 1g bzw. 1ml Produkt nicht nachweisbar sein.
Für alle anderen kosmetischen Produkte gilt für die Gesamtanzahl an aeroben mesophilen Mikroorganismen (Bakterien, Hefen und Schimmelpilze) ein Grenzwert von 2000 koloniebildenden Einheiten pro g oder ml. Die spezifizierten Mikroorganismen dürfen auch dort nicht nachweisbar sein.
Die spezifizierten Mikroorganismen sind in der Norm ISO 17516 beschrieben. Diese Mikroorganismen dürfen in kosmetischen Produkten nicht nachweisbar sein. Es handelt sich um die drei Bakterien Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, sowie um die Hefe Candida albicans.