1. Theorie
1.6. Pathogene und verderbniserregende Mikroorganismen auf Geflügelfleisch
Zu den häufigsten krankheitserregenden Mikroorganismen im Bereich Geflügelfleisch zählen die Zoonoseerreger Salmonella und Campylobacter. Für Deutschland konnte im Jahr 2010 das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL 2011) eine Belastung in Putenfleisch von 17,3 % Campylobacter und 5,5 % Salmonellen feststellen. Das ist ein vergleichbares Niveau zum Vorjahr. Unter den Serovaren sind insbesondere S. Enteritidis und S. Typhimurium von Bedeutung. Die Nachweisrate für Salmonellen in Planproben von Geflügelfleisch betrug im Jahre 2008, 10,2 % (Hartungund Käsbohrer 2010).
Wie bei Hähnchenfleisch zeigte sich auch bei Fleisch von Gänsen sowie Fleischvon Puten ein Anstieg der Salmonellenbelastungen 2008. Bei der amtlichen Lebensmittelüberwachung zeigt sich in 2009 eine leicht fallende Tendenz des Salmonellen-Vorkommens bei Fleisch.
Bei Geflügelfleisch, insbesondere fiel der Wert in 2009 deutlich im Vergleich zum Vorjahr auf 6,8 % ab (Hartung und Käsbohrer 2011). Hinsichtlich Campylobacteriosen zeigen Risikoschätzungen, dass etwa 47 % der in Deutschland aufgetretenen Fälle auf Hähnchenfleisch zurückgeführt werden können. Aus den Daten für 2006 geht hervor, dass Campylobacter hauptsächlich bei Geflügelfleisch als am häufigsten untersuchte Lebensmittelgruppe mit 31,89 % positiven Planproben (2005: 34,01 %) nachgewiesen wurde (Hartung und Käsbohrer2007). Bei Fleisch von Masthähnchen ergab sich die höchste, wenn auch rückläufige Campylobacter-Rate mit 38,98 % (2005: 42,13 %). Aus den Campylobacter-positiven Proben für Geflügelfleisch wurden insbesondere C. jejuni isoliert, wobei C. jejuni in zwei Drittel der Fälle vorkam.
Außerdem treten weitere Zoonoseerger wie beispielsweise der Arcobacter spec.oder Listeriamonocytogenes auf. Insbesondere die Spezies A. butzleri und A. cryaerophilus sind auf Geflügelfleisch vertreten (Mac et al. 2006). Für marinierte Geflügelfleischprodukte sind bisher keine statistischen und kaum Literaturdaten verfügbar. Es konnte für C. jejuni gezeigt werden, dass das Überleben in marinierten und nicht marinierten Hähnchenschlegeln vergleichbar ist (Perko-Mäkelä et al. 2000). Daher kann davon ausgegangen werden, dass die Grundbelastung in mariniertem Geflügelfleisch vergleichbar zu nicht mariniertem Fleisch ist. Hinzu kommen pathogene Mikroorganismen, welche durch Zutaten oder Prozessschritte wie das Marinieren eingebracht werden. Hierbei sind insbesondere die Sporenbildner Clostridiumperfringens und Bacilluscereus, welche überwiegend aus Gewürzen stammen, zu nennen. Beide Erreger wurden sowohl in kommerziellen Marinaden als auch bei Lagertests in den marinierten Produkten nachgewiesen (Mahler et al. 2004). Das Auskeimen der
Theorie
20 Sporen wird durch Absenken des pH-Wertes sowie das Einstellen des aW-Wertes oder des Salzgehalts unterbunden. Für Marinaden und marinierte Fleischzubereitungen existieren in Deutschland keine rechtlichen Regelungen bzw. Richt- und Warnwerte. In der Verordnung (EG) Nr. 2073/2005 der Kommission über mikrobiologische Kriterien für Lebensmittel werden zwar für die Fleischzubereitungen Prozesshygienekriterien genannt, aber keine Lebensmittelsicherheitskriterien für das Inverkehrbringen von marinierten Fleischprodukten.Die Haltbarkeit von Produkten und somit auch die Zusammensetzung der Verderbnisflora wird durch die Lagerbedingungen sowie die Be- und Verarbeitung der Produkte selbst beeinflusst. Frisches Geflügelfleisch wird im Handel üblicherweise bei einer Temperatur von 2 – 7 °C angeboten. Somit verschiebt sich die Flora in Richtung psychrotropher und mesophiler Bakterien, deren Wachstumstemperatur bis 4 °C herabreicht. In Abhängigkeit von den Lagerbedingungen, ob Schutzgas oder Vakuum, kann die Mikroorganismenflora selektiv verändert werden. Unter aeroben Bedingungen dominieren Spezies der Gattungen Aeromonas, Brochotrix, Pseudomonas, Shewanella und der Familie Enterobacteriacea.
Unter Schutzgas oder Vakuum verschiebt sich die Flora in Richtung fakultativ anaerob und anaerobe Bakterien. Durch den Prozessschritt des Marinierens werden ebenfalls die ökologischen Bedingungen für die Bakterien verändert. Der pH-Wert wird gesenkt und zusätzliche Nährstoffe wie Fett und Kohlenhydrate werden in das Lebensmittel eingebracht.
Außerdem werden über die Zutaten der Marinade (insbesondere Gewürze) weitere Mikroorganismen hinzugefügt. Für marinierte Geflügelfleischprodukte ergibt sich dadurch eine Verderbnisflora, in welcher Milchsäurebakterien der Gattungen Carnobacterium, Enterococcus, Leuconostoc und Lactobacillus vorkommen können (Björkroth 2005).
Rohmilchkäse wird als ein hochriskantes Lebensmittel eingeschätzt. Auf ihn können verschiedene Lebensmittelvergiftungen, die durch Salmonellen, Escherichia coli, Staphylococcus aureus und Listeria monocytogenes ausgelöst wurden, zurückgeführt werden. Diese Mikroorganismen vermehren sich auch noch bei den in der Kühlung herrschenden Temperaturen. Trotz allem wird Rohmilchkäse weltweit verkauft und ist bei einigen Konsumenten wegen seines ausgeprägten und einzigartigen Aromas sehr beliebt.
Das Aroma von Käse aus nicht pasteurisierter Milch ist dagegen weniger ausgeprägt (Voigt 2010). Listerien werden überwiegend oder ausschließlich auf der Käserinde gefunden, was durch das aerobe bis fakultativ anaerobe Wachstumsverhalten der Listerien zu erklären ist (Loessner 2000). Aus dem Bericht für Lebensmittelsicherheit 2007 vom BVL geht hervor, dass bei der Untersuchung von Rohmilchkäse verschiedenster Sorten aus Hofkäsereien von insgesamt 271 Proben vier Listeria monocytogenes positive Proben festgestellt wurden.
Theorie
21 E. coli und Campylobacter ssp. Konnten nicht nachgewiesen werden. Der Grenzwert für Listerien in Rohmilchkäse liegt bei Weichkäse bei 1,0 x 10 KbE/g (VO (EG) Nr. 2073/2005).1.6.1. Salmonella
Salmonella gehört zu den obligat pathogenen Enterobacteriaceae. Diese Familie umfasst gram (-), nicht sporenbildende, fakultativ anaerobe Stäbchen, die vorzugsweise im Magen-Darm-Trakt des Menschen und der Tiere vorkommen. Salmonella können aerob und anaerob wachsen und sind peritrich begeißelt. Sie zählen zu den Laktose negativen Enterobacteriaceae und werden in zwei Spezies eingeteilt, zum einen in die Spezies der Salmonella enterica mit den Subspezien enterica, salmae, arizonae, houtenae, bongori und indica. Zur Subspezie enterica zählen 2.500 Serovatypen, welche sich in der Polysaccharidzusammensetzung der Zellwand, auch O-Antigen genannt, und/oder in der Proteinzusammensetzung der Geißel (H-Antigen) unterscheiden (Neidhard et al. 1987).
S. Enteridis können eine Entzündung der Darmschleimhaut mit Brechdurchfall (Gastroenteritis) verursachen. Hauptreservoir der krankheitserregenden Salmonellen ist der Darmtrakt von Tieren. Häufig werden Salmonellen in Geflügelbeständen nachgewiesen. Die Kontaminationskette bei Tieren kann bereits bei den Eintagsküken beginnen, da bestimmte Salmonellen den Eidotter kontaminieren können. Zusätzlich kommen Infektionsquellen wie verunreinigtes Futter, Kot und Nagetiere hinzu. Während des Schlachtprozesses stellt vor allem die Verunreinigung durch Kot ein Problem dar, sodass es zu Kreuzkontamination während des Brühens oder des Rupfens kommen kann. Nach der deutschen Hackfleisch-Verordnung darf aufgrund des erhöhten Risikos bei diesem Fleisch kein Hackfleisch aus Geflügel frisch auf den Markt gebracht werden.
Das oben erwähnte O-Antigen ist ein Bestandteil der Lipopolysacharidschicht und führt zu einer hitzeresistenteren Oberfläche der Organismus. Die einzelnen Lipopolysaccharide sind in eine Kernzone und eine Seitenkette unterteilt. Gerade in der Zusammensetzung der Seitenketten unterscheiden sich die verschiedenen Serovatypen. Neben dem O-Antigen differenzieren sie sich des Weiteren in der Zusammensetzung des H-Antigens. Die unterschiedlichen O-Antigene werden mit Zahlen bezeichnet und die H-Antigene mit Nummern (Neidhardt et al. 1987). Mithilfe der diagnostischen Antigen-Tabelle des Kauffmann-White-Schemas können die Serovatypen eingeteilt werden (siehe Tabelle 4).
Theorie
22 Tabelle 4: Kaussmann-White-Schema (nach Neidhardt et al. 1987)Gruppe Serovar O-Antigene H-Antigene
Phase 1 Phase 2
B S. Paratyphi B
S. Thypimurium
1, 4, 5, 12 1, 4, 5, 12
b i
1, 2 1, 2
D S. Typhimurium
S. Enteritidis S. Panama
1, 9, 12, Vi 1, 9, 12 1, 9, 12
d g, m e, v
- - 1, 5
Salmonellen können Wochen bis hin zu Jahren in der Umwelt lebensfähig bleiben.
Gegenüber dem Einfrieren sind sie jedoch relativ sensitiv, werden aber zum Großteil nur sublethal bei einem Einfrierprozess geschädigt. Der D-Wert beträgt bei 65 °C stammspezifisch zwischen 0,02 und 0,25 Minuten. Die Wachstumstemperaturen weisen Werte um die 37 °C (Optimum) mit einem Minimum von -7 °C bis zu Maximalwerten von 48 °C auf. Stammspezifische pH-Minimumwerte liegen bei 4,0 – 4,5, die Maximalwerte um 7,0 (Neidhardt et al. 1987).
1.6.2. Listerien
Listerien sind gram (+), frei bewegliche, fakultativ anaerobe Stäbchen (Hain et al. 2006). Zur Gattung Listeria zählen die Arten Listeria monocytogenes, L. innocua, L. ivanovii, L. seeligeri, L. welhimeri, L. grayi. Von diesen Listerienarten sind nur L. monoctogenes und L. ivanovii pathogen. Während L. ivanovii überwiegend ein Tierpathogen ist, ist L. monocytogenes dagegen sowohl ein Tier- als auch ein Humanpathogen (Hain et al. 2006).
Listerien weisen ein psychotrophes, oligotrophes Verhalten mit einer Resistenz gegen chemische und physikalische Einflüsse auf. Die Bildung von Biofilmen verstärkt diese Resistenzen. Des Weiteren kommen Listerien im Darm von Menschen und Tieren vor (Hetzer 1994).
Das Bakterium Listeria monocytogenes ist ein ubiquitäres intrazelluläres Pathogen, welches für mehrere Ausbrüche von lebensmittelbezogenen Krankheiten verantwortlich gemacht wird. Die ausgelöste Erkrankung wird Listeriose genannt und kann in bis zu 24 % der Fälle tödlich verlaufen. Besonders gefährdet sind Schwangere, deren ungeborene Kinder (Farber and Peterkin 1991), kleine Kinder, alte Menschen (Loessner 2000) und immungeschwächte Menschen (Farber and Peterkin 1991). Listerien werden dabei über kontaminierte, verzehrfertige Lebensmittel übertragen. Besonders häufig findet die Übertragung durch kontaminierten Käse statt (Madigan and Martinko 2009). L. monocytogenes ist bei extremen
Theorie
23 Bedingungen, wie sie auch oft in Lebensmitteln auftreten, lebensfähig. Solche extremen Bedingungen sind hohe Salzkonzentrationen sowie Temperatur- und pH-Wert-Extreme (Glaser et al. 2006). L. monocytogenes kann bei +4 °C (der üblichen Kühlschranktemperatur) noch gut wachsen (Loessner 2000), was erklärt, warum auch hohe Konzentrationen an Listerien in gekühlten Produkten wie Käse gefunden werden. Der Keim ist in einem Temperaturspektrum von 1 – 45 °C vermehrungsfähig (Loessner 2000).Listeria innocua ist ein nicht pathogener Listerienstamm, welcher sowohl in der Umwelt als auch in Lebensmitteln oft zusammen mit L. monocytogenes vergesellschaftet ist (Glaser et al. 2006).
Listerien können durch Dauerausscheider, Verschleppung oder schlechte Hygiene im Lebensmittelbetreib in die Lebensmittel gelangen. In letzterem Fall ist die Produktkontamination zumeist entweder auf fehlerhaft konstruierte und schlecht zu reinigende Anlagenteile oder falsche Prozessführung zurückzuführen (Loessner 2000). Es ist jedoch oft nicht mehr möglich, eine Listereininfektion auf das auslösende Lebensmittel zurückzuführen, da bei dieser Erkrankung mit sieben bis zehn Tagen eine lange Inkubationszeit vorliegt (Hetzer 1994).