Mikroorganismen in Lebensmitteln Übersicht Bakterien Bakterien haben keine Membran um den Zellkern und werden deshalb als Prokaryonten bezeichnet. Der durchschnittliche Durchmesser der Bakterien beträgt 0.5 – 1 µm (1 µm = 10-3 mm). Die Kleinheit der Bakterien bedingt ein grosses Oberflächen/VolumenVerhältnis, das eine hohe Rate beim Stoffaustausch und Stoffumsatz und damit eine schnelle Vermehrung ermöglicht. Wachstumsansprüche der Bakterien sind sehr unterschiedlich. Hinsichtlich des benötigten Sauerstoffs lassen sich die Organismen in verschiedene Gruppen unterscheiden. Aerobe Bakterien: Benötigen Sauerstoff der Luft für die Energiegewinnung. Mikroaerophil: Brauchen wenig Sauerstoff für den Wachstum. Anearobe Bakterien: Gewinnen Energie durch Gärung. Sauerstoff ist bakteriostatisch (kein Wachstum) oder toxisch (giftig). Aerotolerant: Können auch in Gegenwart von Sauerstoff wachsen. Fakultativ anaerob: Bevorzugen Sauerstoff für Energiegewinnung, können aber auch auf Gärung umschalten. für sie Pilze Pilze haben einen echten Zellkern und gehören deshalb zu den Eukaryonten. Ihr Vegetationskörper (Myzel) besteht aus mehr oder weniger stark verzweigten Fäden (Hyphen). Als Schimmelpilz werden auf Lebensmittel mit sichbarem Mycel wachsenden Pilze bezeichnet. Pilze können sich ungeschlechtlich oder geschlechtlich durch Sporenbildung vermehren. Mykotoxine Mykotoxine sind von Pilzen beim Wachstum in oder auf Lebensmitteln und Futtermitteln gebildete Sekundärmetaboliten, die für Mensch und Tier toxisch sind. Mykotoxine gelangen in das Lebensmittel mittels direktem Verderb durch den Pilz; durch die Verarbeitung toxinhaltiger Ausgangs- oder Zwischenprodukte; durch Verfütterung von toxinhaltigem Futter (Übergang von Mykotoxinen in Milch und Fleisch der Tiere). Die Toxine sind weitgehend hitzestabil, werden daher durch die Zubereitung der Lebensmittel oder durch die Haltbarmachung nicht zerstört oder inaktiviert. Kaderkurs Fourier AR/AI/SG 10 SG 9424-214-19 1-12 Speziell gefährdete Lebensmittel: Nüsse und Nussprodukte, Cerealien, Backwaren, Bier, Wein, Milch, Käse, Obst, Trockenobst, Obstsäfte, Gewürze, asiatische Fermentationsprodukte, Fleisch und Fleischprodukte Hefen Hefen sind überwiegend einzellig wachsende Pilze. Sie benötigen wie die Pilze Sauerstoff zum Wachstum, können aber ihren Stoffwechsel bis auf wenige Ausnahmen unter anaeroben Bedinungen auf Gärung umstellen und bei stark gehemmtem Wachstum Ethanol und Kohlendioxid produzieren. Hefen vermehren sich vegetativ durch Querteilung oder durch Ausbildung von Tochterzellen. Viren Viren sind "selbstreplizierende biologische Einheiten", aber OHNE eigenen Stoffwechsel. Sie können sich nur durch spezifische Infektion einer geeigneten Wirtzelle vermehren. Letztere wird durch den Virus meist stark geschädigt oder abgetötet. Lebensmittel fungieren generell nur als Vektoren. Eine Vermehrung von Viren im Lebensmittel ist ausgeschlossen (Ausnahme Eier). Viren vermehren sich nur in lebenden Zellen. Viren gelangen meist durch Fäkalkontamination in Lebensmittel, sind aber auch direkt in Produkten Virus-infizierter Tiere zu finden. Viren können lange Zeit infektionsfähig bleiben, besonders bei tiefen Temperaturen. Sie werden jedoch durch Erhitzen abgetötet, oft auch schon durch eine Pasteurisation. Prionen "Infektiöse" Protein-Partikel, die keine Nukleinsäuren enthalten und sich durch eine aussergewöhnliche Stabilität auszeichnen (z.B. gegen hohe Temperatur). Prionen-assozierte Erkrankungen: Bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE) bei Rindern Kuru in Papua Neuguinea (neurodegenerative Beerdigungsriten mit Verzehr des Gehirns) Erkrankung durch kannibalischen Creuzfeld-Jacob-Erkrankung beim Menschen Tierische Parasiten und Einzeller Tierische Parasiten und Einzeller werden grundsätzlich in zwei verschiedene Gruppen unterteilt. 1. Protozoen (Einzeller): Dazu gehören Flagellaten, Rhizopoden, Sporozoen Kaderkurs Fourier AR/AI/SG 10 SG 9424-214-19 2-12 2. Helminthen (Würmer): Dazu gehören Nematoden (Fadenwürmer) und Cestoden (Bandwürmer) Diese Parasiten parasitiern in den Wirtstieren vorallem im Darm. Manche können auch Zwischenformen in anderen Organen bilden. Sie werden hauptsächlich durch kontaminiertes rohes Fleisch, Fisch, Gemüse, Obst und Trinkwasser übertragen. Durch Erhitzung oder längeres Einfrieren können sie abgetötet werden. Lebensmittelvergiftungen Eine Lebensmittelvergiftung kann zahlreiche biologische und nicht biologische Ursachen haben. Dazu gehören Vergiftungen durch Arzneimittel oder wachstumsfördernde Substanzen im Fleisch und in Fleischprodukten nach zu später Absetzung vor der Schlachtung Pestizide, Schwermetalle, Chlorkohlenwasserstoffe und andere toxische Umweltstoffe, die über Futtermittel, Wasser und Luft in Tier und Pflanze gelangen können nicht erlaubte Zusatzstoffe Reinigungs- und Desinfektionsmittel physiologische Gifte von Pflanzen und Tieren Parasiten Mikroorganismen (Bakterien, Pilze, Viren) Eigenschaften von Mikroorganismen: Ob ein Mikroorganismus eine Lebensmittelvergiftung verursachen kann, ist von zahlreichen Faktoren abhängig. Dazu gehört die Fähigkeit im Lebensmittel infektiös zu bleiben bzw. sich im Lebensmittel vermehren zu können, die Anwesenheit spezifischer Pathogenitätsfaktoren wie die Fähigkeit zur Bildung von Toxinen (Toxizität) und / oder die Fähigkeit zur Ausbreitung im Gewebe (Invasivität) sowie eine ausreichende Infektionsdosis. Beeinflusst wird die Erkrankung auch von der momentanen Abwehrlage des infizierten Menschen und von der Art des Lebensmittels. Lebensmittelinfektionen werden von invasiven Mikroorganismen hervorgerufen, die in das menschliche Gewebe eindringen und sich dort ausbreiten können. Häufig können sich diese Mikroorganismen nicht im Lebensmittel vermehren, bleiben aber infektiös. Lebensmittelintoxikationen werden durch toxinbildende Mikroorganismen ausgelöst, die sich meistens im Lebensmittel vermehren können. Von Toxi-Infektionen spricht man wenn die Grenze zwischen Infektion und Intoxikation nicht immer eindeutig gezogen werden kann. Viele Mikroorganismen produzieren Toxine und sind gleichzeitig mehr oder weniger ausgeprägt invasiv. Begriffserklärung: Die Infektionsdosis ist die minimale Menge eines Erregers, die zur Auslösung einer Erkrankung notwenig ist. Kaderkurs Fourier AR/AI/SG 10 SG 9424-214-19 3-12 Inkubationszeit ist die Zeit zwischen der Infektion und dem Auftreten erster Krankheitssymptome. Kaderkurs Fourier AR/AI/SG 10 SG 9424-214-19 4-12 Krankheitserreger in Lebensmitteln - Bakterien Staphylococcus aureus: Vorkommen: "normale Flora" Mensch und Tier (Schleimhäute, Ohren, Haut) Wachstum: 7 - 45 °C Intoxikations-Symptome: Fieber, Übelkeit, Erbrechen, Diarrhäe Inkubationszeit: 4 – 48 Std. Gefährdete Lebensmittel: Fleisch-Wurstwaren, Eier-/Milchprodukte, Nudeln, Reis, Käse, Sossen, Fertiggerichte Übertragung: Mangelnde Personalhygiene Prävention: Lebensmittel unter 10 °C oder über 60 °C halten, Personalhygiene (Infektionen an Händen, Nasen-Rachenraum, Reinigung der Hände, Haarschutz) Bacillus cereus: Vorkommen: Erde, Staub, Wasser, auf Pflanzen Wachstum: 5 – 48 °C Intoxikations-Symptome: Magenschmerzen, wässriger Durchfall, Übelkeit, Erbrechen Inkubationszeit: 0.5 – 24 Std. Gefährdete Lebensmittel: Fleisch, Reis, Gemüse, Milch, Gewürze Übertragung: Mangelnde Hygiene, Gewürze Prävention: Lebensmittel unter Personalhygiene 10 °C oder über 60 °C halten, °C halten, Clostridium perfringens: Vorkommen: Erdboden, Wasser, Darm von Mensch und Tier Wachstum: 20 – 45 °C Intoxikations-Symptome: Übelkeit, Durchfall Inkubationszeit: 8 – 20 Std. Gefährdete Lebensmittel: Fleisch, Fleischgerichte, Geflügel Übertragung: Mangelnde Personalhygiene (Fäkalkontamination) Prävention: Lebensmittel unter Personalhygiene 10 °C oder über 60 Kaderkurs Fourier AR/AI/SG 10 SG 9424-214-19 5-12 Clostridium botulinum Vorkommen: Erdboden, Staub, Gewässersedimente, Pflanzen, etc. Wachstum: 4 – 50 °C Intoxikations-Symptome: Übelkeit, Erbrechen, Schwindel, Lähmungserscheinungen, Atem- und Herzstillstand (Botox-Gift) Inkubationszeit: 12 - 36 Std. Gefährdete Lebensmittel: Gemüse- und Fleischkonserven, Fischerzeugnisse, Wurst, Schinken Übertragung: Meist bei Hersteller und Vermehrung dann im Lebensmittel Prävention: Toxin zerstören durch Heisshaltung 30 min bei 80 °C Listeria monocytogenes Vorkommen: Abwasser, Silage, Erdreich, Fäzes von Tier und Mensch Wachstum: 1 – 45 °C (können auch unter Kühlschrankbedinungen gut wachsen!) Infektions-Symptome: Grippeähnliche Enzepalitits*** Inkubationszeit: 12 - 36 Std. Gefährdete Lebensmittel: Rohe Lebensmitttel (Salate, rohes Fleisch, Geflügel), Rauchlachs, Rohwürste, Rohmilchkäse, pasteurisierte Milch, Fleischwaren Übertragung: Kreuzkontamination von Lebensmitteln, mangelnde sanitäre Hygiene, mangelnde Betriebshygiene Prävention: Erhitzen des Produktes auf 71.5 °C * Beschwerden, Sepsis*, Meningitis**, Bakterielle Infektion, bei der von einem Herd aus Erreger ständig oder periodisch in die Blutbahn gelangen und Krankheitssymptome auslösen. ** Hirnhautentzündung *** Entzündung des Gehirns Salmonella Enteritidis Vorkommen: Tiere und Mensch (Dauerausscheider), Fäkale und orale Übertragung Wachstum: 6 – 45 °C Intoxikations-Symptome: Durchfall, Übelkeit, Brechreiz, Bauchkrämpfe, Kopfschmerzen Inkubationszeit: 5 - 72 Std. Kaderkurs Fourier AR/AI/SG 10 SG 9424-214-19 6-12 Gefährdete Lebensmittel: Schlachtgeflügel, Eier, Schweinefleisch, Rindfleisch, Salate, Sossen, Cremes, Schokolade, etc. Übertragung: Kreuzkontamination von Lebensmitteln, Mangelnde sanitäre Hygiene, Mangelnde Betriebshygiene Prävention: Vermeidung von Kreuzkontamination (kein Wachstum bei Kühlschrankbed.), Hygiene Salmonella typhi, paratyphi Vorkommen: Tiere und Mensch (Dauerausscheider), Fäkale und orale Übertragung Wachstum: 6 – 45 °C Infektions-Symptome: Zyklische Allgemeininfektion Inkubationszeit: 1 - 2 Wochen Gefährdete Lebensmittel: Schlachtgeflügel, Eier, Schweinefleisch, Rindfleisch, Salate, Sossen, Cremes, Schokolade, etc. Übertragung: Kreuzkontamination von Lebensmitteln, Mangelnde sanitäre Hygiene, Mangelnde Betriebshygiene (1 Keim reicht aus um Krankheit auszulösen) Prävention: Vermeidung von Kreuzkontamination (kein Wachstum bei Kühlschrankbed.), Hygiene Shigella Infektions-Symptome: Bakterienruhr oder Dysenterie (Entzündung des Dickdarms) schwerer Durchfall (viel Wasserverlust) Übertragungs: Meeresfrühte, Geflügel, Salate, Getränke, (Schmierinfektionen durch Fliegen in warmen Ländern) Prävention: Gute Allgemeinhygiene, Fliegenbekämpfung, Escherichia coli Vorkommen: Bestandteil der normalen Darmflora in Warmblütern Wachstum: Optimum bei 37 °C Infektions-/Intoxikations-Symptome: Vorallem Durchfall in verschiedenen Stärken Inkubationszeit: 3 - 10 Tage Gefährdete Lebensmittel: Rohe Lebensmittel, nicht über 65 °C erwärmte Lebensmittel Übertragung: Fäkalkontamination Kaderkurs Fourier AR/AI/SG 10 SG 9424-214-19 7-12 Vibrio cholerae Vorkommen: Oberflächen- und Küstengewässer Wachstum: Optimum bei 37 °C Infektions-Intoxikations-Symptome: Brechdurchfall anschliessend bei nicht Behandlung Kollaps (Kreislaufsymptome, Blutdruckabfall, usw.) und Todesfolgen Inkubationszeit: 2 - 5 Tage Gefährdete Lebensmittel: Alle (jedoch keine Vermehrung in Lebensmitteln, nur im Darm des Menschen ). Übertragung: Fäkalkontamination von Wasser und Lebensmitteln Yersinia enterocolitica Vorkommen: Wasser, Schweine sind oft Dauerausscheider Wachstum: -1 – 37 °C (Wachstum bei Kühlschrankbedinungen!) Infektions-Intoxikations-Symptome: Infektion mit Sepsis, Durchfall, Fieber, Darmentzündung Inkubationszeit: 6 - 10 Tage Gefährdete Lebensmittel: Milch, Fleisch, Geflügel, Fisch, Gemüse Campylobacter jejuni Vorkommen: Darm von Warmblütern (Geflügel, Rinder, Schweine, Schafe, Haustiere) Wachstum: 30 - 45 °C Infektions-Symptome: Fieber, Kopfschmerzen, Bauch- und Darmkrämpfe, akuter Durchfall Inkubationszeit: 1 - 7 Tage Gefährdete Lebensmittel: Geflügel, Fleisch, Milch, Wasser, Salat, Gemüse Übertragung: Fäkalkontamination und Kreuzkontamination Kaderkurs Fourier AR/AI/SG 10 SG 9424-214-19 8-12 Krankheitserreger in Lebensmitteln - Viren Hepatitis A Virus Übertragung: Fäkalkontamination Inkubationszeit: 15 – 50 Tage Symptome: Allgemeine Schmerzen, Fieber, grippeähnliche Symptome, Lebererkrankung (Gelbsucht) Polio Virus Übertragung: Fäkalkontamination von Rohmilch Symptome: Erreger der Kinderlähmung Norwalk Virus Symptome: starker Brechdurchfall (Massenausbrüche) Rota Virus Übertragung: Fäkalkontamination Symptome: starker Brechdurchfall (viel Wasserverlust) Adenovirus Symptome: akute Atemweginfektionen und oder Brechdurchfall Kaderkurs Fourier AR/AI/SG 10 SG 9424-214-19 9-12 Krankheitserreger in Lebensmitteln – Tierische Parasiten und Einzeller Protozoen Gardia lamblia Vorkommen: In Gewässern Übertragung: Schmierinfektionen und Fäkalkontamination Inkubationszeit: 7 - 13 Tage Symptome: Durchfall, Bauchkrämpfe, Übelkeit, Gewichtsverlust Erkrankung: Gardiose Prävention: Abkochen, Filtern oder chem. Behandlung von Trinkwasser Entamoeba histolytica Vorkommen: Darm von Wirbeltieren Übertragung: Fäkal- und Schmierkontamination Inkubationszeit: 2 - 4 Wochen Symptome: schleimig-blutiger Durchfall, Krämpfe, Fieber, Erbrechen, Gewichtsverlust Erkrankung: Amöbenruhr Toxoplasmose gondii Vorkommen: Katzen, Kaninchen, Schafe Symptome: Lymphknotenschwellungen, Fieber, etc. Erkrankung: Taxoplasmose Sacrocystis bovihominis Vorkommen: Geflügel, Schweine- und Rindfleisch Symptome: Erbrechen und Durchfall Erkrankung: Sarkoidose Kaderkurs Fourier AR/AI/SG 10 SG 9424-214-19 10-12 Fadenwürmer Trichinella spiralis Vorkommen: Trichinöses Schweinefleisch (im Muskelfleisch eingekapselte Larven) Inkubationszeit: 1 – 30 Tage Symptome: Übelkeit, Krämpfe, Durchfall, später rheumatische Schmerzen, Fieber und Gesichtsödem. Beim Befall des Zentralnervensystems beträgt die Letalität 50%. Anisakis simplex Vorkommen: Zwischenwirte: Krustentiere und Fische; Endwirte: marine Säuger Übertragung: Rohe oder halbrohe Fischprodukte Inkubationszeit: 4 - 6 Std. Symptome: Schmerzen, Übelkeit, Erbrechen, Fieber Prävention: Schnelles Ausnehmen der Fische und oder längeres Einfrieren Bandwürmer Taenia saginata (Rinderbandwurm); Taenia solium (Schweinebandwurm) Werden über "Finnen"-halties Fleisch auf Menschen übertragen. Finnen werden nach dem Eindringen der Larven in die Muskulatur gebildet, und bestehen aus deiner Gewebekapsel mit eingeschlossener Kopfanlage des zukünftigen Bandwurms. Schweinebandwürmer können ausser in Museklbewebe auch in Augen und Gehirn eindringen, im Gegensatz zum Rinderbandwurm. Kaderkurs Fourier AR/AI/SG 10 SG 9424-214-19 11-12 Krankheitserreger in Lebensmitteln – Mykotoxine der Schimmelpilze Mutterkorn-Alkaloide Schimmelpilz: Claviceps purpurea Vorkommen: Getreide (Das Mutterkorn ist die Überwinterungsform des Schimmelpilzes) Vergiftung: Akut Übelkeit, Kopfschmerzen, Halluzinationen, Krämpfe, Gefühllosigkeit in den Extremitäten, Fruchtabgänge, Aufnahme von 5 – 10 g Mutterkorn ist für Erwachsene tötlich. Chronisch Kribbeln der Haut, starke Muskelkrämpfe, brennende Schmerzen in einzelnen Gliedmassen, die später gefühllos werden und absterben (St. Antoniusfeuer genannt) Aflatoxine Schimmelpilz: Asperillus flavus und Aspergillus parasiticus Vorkommen: Erdboden, Staub, auf Pflanzen, Nüssen und Früchten, Aprikosen- und Pfirsichkerne, Kokosraspeln, Mohn, Sesam und Getreide Vergiftung: Akute Leberschädigung, wirkt teratogen (missbildend), mutagen und stark cancerogen (krebsbildend) Patulin Schimmelpilz: Penicilium und Byssochlamys Arten Vorkommen: Obst und Obstsäfte Vergiftung: Wirkt antibiotisch (antibakteriell), aber stark toxisch für den Menschen mit Magendarm-Störungen und Ödemen, kann auch genotoxisch (Änderung am genetischen Material) wirken. Ochratoxin Schimmelpilz: Aspergillus ochraceus, Penicilium verrucosum Vorkommen: Getreide, Nüssen, Haferflocken, Brot, grüner Kaffee Vergiftung: Wirkt nephrotoxisch (nierenschädigend), cancerogen und immunsuppresiv. tetratogen, Kaderkurs Fourier AR/AI/SG 10 SG 9424-214-19 12-12