Steckbrief zu präsumtiven Bacillus cereus

Allgemeines
Der Begriff „präsumtive Bacillus cereus“ beschreibt eine Gruppe eng verwandter Bacillus cereus-Stämme, die Krankheiten bei Mensch und Tier verursachen können.
Bacillus cereus (B. cereus) ist ein Bakterium, das Sporen als Dauerformen ausbildet. Die Sporen sind besonders hitzestabil, können Erhitzungsschritte überstehen und durch den Hitzeschock sogar zum Auskeimen angeregt werden. Aufgrund der Widerstandsfähigkeit der Sporen gegen Umwelteinflüsse wie z. B. Hitze und Austrocknung, sind diese Keime in der Umwelt weit verbreitet. Eine vollständige Vermeidung von B. cereus in Lebensmitteln ist nur selten möglich (z. B. in Vollkonserven).
Darüber hinaus sind diese Bakterien in der Lage, diverse Gifte (Toxine) zu produzieren, die teilweise auch hitzestabil sein können. Die Toxine können zu Vergiftungen (Intoxikationen) führen, die zu Erbrechen oder Durchfall führen. Die Art der Erkrankung hängt vom jeweiligen Toxin ab. Nicht alle Vertreter dieser Gruppe haben das Potenzial, Erkrankungen zu verursachen, dies hängt von ihrem Toxinbildungsvermögen ab.

Eigenschaften

• Stäbchenförmige Bakterien
• Gram-positiv
• Oxidase-negativ
• Katalase-positiv
• Sporenbildner
• Toxinbildner (bildet u.a. auch hitze- und säureresistente Toxine)

Herkunft / Auftreten

• B. cereus und dessen Sporen sind in unserer Umwelt weit verbreitet (z. B. Erde, Staub, Wasser, Tiere und Menschen)
• Insbesondere in pflanzlichen Lebensmitteln anzutreffen aber auch in tierischen Produkten (vor allem in Milchprodukten)

Bedeutung

• Potenzieller Krankheitserreger in Lebensmitteln. Verursacht häufig lebensmittelbedingte Erkrankungen, auch Gruppenerkrankungen in der Gastronomie oder Gemeinschaftsverpflegung.
• Das säure- und sehr hitzestabile Erbrechens-Toxin (Cereulid) von B. cereus kann übliche Erhitzungsschritte bei der Lebensmittelherstellung überstehen und wird im Lebensmittel gebildet → orale Aufnahme des Toxins nach Vermehrung der Erreger und Toxinbildung im Lebensmittel
• Die Diarrhöe-Enterotoxine (Hbl, Nhe, CytK) sind hitzeempfindlich und werden von B. cereus erst im Darm gebildet → orale Aufnahme insbesondere von Sporen, aber auch von vegetativen Zellen
• Bacillus thuringiensis (Bt), ein Vertreter der präsumtiven B. cereus-Gruppe, der als biologisches Insektizid vor allem im biologischen Pflanzenanbau eingesetzt wird. Bei zu kurzem Zeitraum zwischen Anwendung und Ernte kann es bei diversen Gemüsesorten z. B. Tomaten zu erhöhten Keimzahlen kommen. In der Literatur findet man Informationen, dass B. thuringiensis bzw. deren Toxine beim Menschen in seltenen Fällen lebensmittelbedingte Magen-Darm-Erkrankungen verursacht haben.

Krankheitsbild

• Erbrechens-Toxin (Cereulid oder auch emetisches Toxin): Inkubationszeit: 0,5 bis 6 Stunden, Erkrankungsdauer: meist 6 bis 24 Stunden, Symptome: Übelkeit und starkes Erbrechen (emetische Form des Erbrechens), seltener Bauchkrämpfe und Diarrhöen
• Diarrhöe-Enterotoxine (Hbl, Nhe, CytK): Inkubationszeit: 8-16 Stunden, Erkrankungsdauer: meist 12 bis 24 Stunden, Symptome: Diarrhöen
• Minimale Intoxikationsdosis:
  • Beim Erbrechens-Toxin (Cereulid): in der Regel min. 10⁴ KbE/g (in seltenen Fällen ab 10³ KbE/g)
  • Bei Diarrhöe-Enterotoxinen (Hbl, Nhe, CytK): in der Regel min. 10⁵ KbE/g (bei CytK auch niedrigere Keimzahlen)
  • Die minimale Intoxikationsdosis ist auch abhängig von den Eigenschaften der B. cereus-Stämme. Es gibt B. cereus-Stämme, die sehr viele Toxine produzieren (high-producer), andere produzieren nur geringe Mengen an Toxinen (low-producer)

Beispiele betroffener Lebensmittel

• gekochter Reis, gekochte Teigwaren
• Gemüse
• Soßen, Suppen
• Desserts, z. B. Pudding, Grießbrei
• Gewürze, Kräuter, Sprossen, Salate getrocknete Pilze
• Getreideerzeugnisse
• Milchprodukte

→ Lebensmittel pflanzlicher Herkunft, insbesondere stärkehaltige Produkte, sind deutlich häufiger Verursacher von Magen-Darm-Erkrankungen als Lebensmittel tierischer Herkunft

Vermehrungsbedingungen und Toxinproduktion

• Temperatur:
  • Optimum: +30 °C bis +40 °C
  • Minimum: kältetolerante Stämme wachsen auch unter Kühlbedingungen bei +4 °C
  • Im Allgemeinen keine Vermehrung über +58 °C (Ausnahme bei thermotoleranten B. cereus-Stämmen)
• pH-Wert: Wachstum bei pH 5,5 bis 8,0 (Ausnahmen sogar bis pH 4,4)
• a_w-Wert: Vermehrung bei einer Wasseraktivität von min. 0,92
• Salztoleranz: 0,5 bis 9 %
• Sauerstoffbedarf: fakultativ anaerob, bevorzugt aerob
• Toxinproduktion: abhängig vom B. cereus-Stamm, in der Regel unter optimalen Vermehrungsbedingungen

Abtötung durch Erhitzen

• Bei +72 °C für min. 2 Minuten Einwirkzeit werden vegetative Bakterien abgetötet (Achtung: Kerntemperatur kontrollieren) → Sporen sind sehr hitzestabil und überleben sogar Kochprozesse
• Hitzestabile Sporen werden nur durch Drucksterilisation / Autoklavieren bei Temperaturen von z. B. +125 °C für 15 bis 20 Minuten abgetötet
• Inaktivierung des hitzestabilen Cereulid-Toxins erst ab +121 °C für min. 120 Minuten

1. Prozesse, Produktionsprotokolle und Dokumentationen prüfen
2. Abtötung der vegetativen Bakterien ab einer Kerntemperatur von +72 °C für min. 2 Minuten und hitzestabile Sporen ab +125°C für 15 bis 20 Minuten. Inaktivierung hitzestabiler Cereulid-Toxine ab +121°C für min. 120 Minuten (Einzelfallbetrachtung)
3. Richtigkeit der Prozesse und Temperaturen kontrollieren
   1. Im Allgemeinen sind Warmhalte-temperaturen von über +60°C erforderlich
   2. Schnelle Abkühlung: nach 3 Stunden muss eine Kerntemperatur von min. +7°C erreicht sein (besondere Vorsicht ist bei großen Mengen erforderlich)
4. Erfolgskontrolle durch Nachuntersuchungen

1. Rückverfolgbarkeit der Kühlkette beim Transport bzw. Lieferant einfordern
2. Eingangs- und Lagertemperatur kontrollieren
3. Kühltemperaturen bzw. Kühlketten bei der Verarbeitung, Transport und Verkauf kontrollieren
4. Bei Verdacht auf Überlagerung (bzw. zu langer Haltbarkeit) entsprechende Lagertests durchführen
5. Erfolgskontrolle durch Nachuntersuchungen

1. Kontrolle der Produkte am Wareneingang auf z. B. Eingangs- bzw. Transporttemperatur, Haltbarkeit, Verpackung, Abweichungen bzw. Auffälligkeiten
2. Dies gilt ebenso für die Ware vor dem Einsatz in der Produktion. Im Zweifelsfall sind Lebensmittel nicht zu verwenden und Vorgesetzten fragen
3. Mikrobiologische Spezifikationen überprüfen. Eventuell auch Laboruntersuchung verdächtiger Produkte veranlassen oder Ergebnisse vom Lieferanten anfordern
4. Erfolgskontrolle durch Nachuntersuchungen

1. Abstand zu Feldern mit Tierhaltung, Wildtiere von Feldern fernhalten durch z. B. Zäune oder Netze
2. Wasserhygiene: Zur Bewässerung darf kein kontaminiertes Wasser genutzt werden. Bewässerungs- und Drainagesystems müssen geeignet sein. Regelmäßige Kontrolle der mikrobiologischen Wasserqualität
3. Beim Pflanzenanbau dürfen keine mikrobiell kontaminierten Düngemittel eingesetzt werden
4. Personal- & Arbeitshygiene bei Ernte oder nachgelagerten Schritten
5. Erde bzw. Verunreinigungen durch Waschen entfernen
6. Erfolgskontrolle durch Nachuntersuchungen

1. Durchführung der Reinigung und Desinfektion überprüfen:
   1. Hygieneplan
   2. Durchführung der Reinigung und Desinfektion z. B. Dosierung des Desinfektionsmittels, Einwirkzeit, Einsatz geeigneter und sauberer Materialien und Reinigungstücher
2. Feuchtigkeitsreste und Biofilme vermeiden. Auf gute Abtrocknung der Anlagen, Geräte und Oberflächen achten
3. Schulung der Mitarbeiter bzgl. potenzieller Fehler sowie Verbesserungsmaßnahmen
4. Reinigung und Desinfektion wiederholen
5. Erfolgskontrolle durch visuelle Vor-Ort-Kontrollen, Umgebungsuntersuchungen und Nachuntersuchungen