Genuss und Gefahr aus Küche und Keller: Mikrobiologie der Lebensmittel - PD Dr. Markus Schuppler Institut für Lebensmittel, Ernährung und ...
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Genuss und Gefahr aus Küche und Keller:
Mikrobiologie der Lebensmittel
PD Dr. Markus Schuppler
Institut für Lebensmittel, Ernährung und Gesundheit
ETH Zürich
Organigramm
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Mikroorganismen in Lebensmitteln
Produktions & Verderber Pathogene &
Fermentations und Fäulnis- Toxinbildende
Organismen Erreger Erreger
Saccharomyces Botrytis Listeria
cerevisiae cinerea monocytogenes
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Herstellung von Lebensmitteln mit Mikroorganismen
Weiss- & Blauschimmelkäse
Penicillium camemberti Wachstum auf der Oberfläche Reifung aussen > innen
Penicillium roqueforti Wachstum im Inneren (Belüftung!) Reifung innen > aussen
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Herstellung von Lebensmitteln mit Mikroorganismen
Rohschinken und "echte" Salami
Einsatz von Penicillium nalgiovense
=> Trocknung und "Schutz" der Oberfläche, Geschmacksentwicklung
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Alkoholische Gärung
Saccharomyces cerevisiae
(Bäckerhefe & Weinhefe)
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Weinfehler
Sensorische Beschreibung:
medizinal, animal
Pferdeschweiss
Kuhmist (trocken)
Schweisssocken
nasses Leder
Heftpflaster
Brettanomyces spp. würzig, metallisch
Brettanomyces Fehlton wird
manchmal auch: Affenscheisse
begünstigt durch Restzucker
und Alkohol über 14% Vol.
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Weinfehler
„Parker bevorzugt kräftige,
dunkelrote, fast schwarze,
ölige Bordeaux mit hohem
Gehalt an Tanninen.
In seinen Kommentaren lobt er
schon mal einen Wein, weil der
Geschmack von Ketchup und
Barbecue-Gewürzen im
Bouquet anklinge.
Für amerikanische Wein-
liebhaber ein Kompliment,
für Franzosen ein Graus.“
Quelle SPIEGEL ONLINE:
„Ein bisschen Brett ist nett“ Robert Parker
Herausgeber des Wine Spectators
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Edelfäule beim Wein durch Befall mit Botrytis cinerea
• Zellen der Beerenhaut sterben ab
• Wasser wird abgegeben
• Traubensaft wird konzentriert
• Zucker nimmt zu und Säure ab
Botrytis cinerea (Grauschimmel)
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Verderb von Lebensmitteln durch Schimmel
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Verderb von Lebensmitteln durch Bakterien
Weichfäule bei Gemüse und Obst durch Pectobacterium carotovorum
(Erwinia carotovora)
Melone Kohl, Salat, Kartoffeln
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Verderb von Lebensmitteln durch Bakterien
Anzahl Bakterien pro cm2
frisch leichter Geruch stärkerer Geruch Zersetzung
Schleimbildung
Oberfläche von frischem Fleisch:
Enterobakterien,
Mikrokokken,
fäkale Streptokokken,
Pseudomonaden,
Laktobazillen,
aerobe Sporenbildner
Kühlung führt zu einer speziellen
“Kühlhausflora“
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Gesundheitliche Gefährdung durch den Verzehr von Lebensmitteln
Fremdstoffe Pflanzengifte Mykotoxine Mikroorganismen Parasiten
Zusatzstoffe Alkaloide Aspergillus Nematoden
Rückstände Glykoside Penicillium Zestoden
Umweltchemikalien Peptide Fusarium
Farbstoffe Allergene
Konservierungsstoffe Solanin
Weichmacher Lektine
Desinfektionsmittel
Nitrite
N-Nitrosoverb. Pilzgifte Intoxikationen (Toxi)-Infektionen Infektionen
Amine
Amide Muscarin
Phalloidin Clostridium Salmonella S. typhi
Toxische Metalle
B. cereus Shigella M. tuberculosis
PAK
S. aureus E. coli Listeria
halogeniert KW
Radionuklide Fischgifte Vibrio Brucella
C. perfringens Campylobacter
Scombrotoxismus B. cereus Yersinia
Ichthyotoxismus Viren
Mytilotoxismus Protozoen
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Krankheitserreger in Lebensmitteln: Bakterien
Salmonella Enterica Listeria Staphylococcus aureus
Campylobacter sp. monocytogenes Bacillus cereus
Escherichia coli EHEC Clostridium botulinum
Toxiinfektionen Infektionen Toxine
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Zusammenfassung Zoonose Report der EU von 2011
Source: EFSA, (European Food Safety Authority), ECDC (European Centre for Disease Prevention and Control), 2013.
The European Union Summary Report on Trends and Sources of Zoonoses, Zoonotic Agents and Food-borne Outbreaks in 2011;
EFSA Journal 2013;11(4):3129, 250 pp. doi:10.2903/j.efsa.2013.3129.
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Listeriose
Häufigkeit der Listeriose: ca. 40-60 (gemeldete) Fälle pro Jahr in CH
Tendenz: leicht steigend
Letalitätsrate: ca. 25-40 % (d.h. 15-20 Todesfälle pro Jahr in CH)
Gefährdete Personen: YOPIs: Young, Old, Pregnant, Immunocompromised
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Listeriose
Häufigkeit der Listeriose: ca. 40-60 (gemeldete) Fälle pro Jahr in CH
Tendenz: leicht steigend
Letalitätsrate: ca. 25-40 % (d.h. 15-20 Todesfälle pro Jahr in CH)
Gefährdete Personen: YOPIs: Young, Old, Pregnant, Immunocompromised
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Listeriose
Häufigkeit der Listeriose: ca. 40-60 (gemeldete) Fälle pro Jahr in CH
Tendenz: leicht steigend
Letalitätsrate: ca. 25-40 % (d.h. 15-20 Todesfälle pro Jahr in CH)
Gefährdete Personen: YOPIs: Young, Old, Pregnant, Immunocompromised
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Listeria monocytogenes
Gram-positive, nicht-sporenbildende Stäbchen, peritrich begeisselt
Wachstum: aerob, auch fakultativ anaerob; pH-Wert 5,0 - 9,5; aw- Wert
bis 0,92; bis etwa 10% NaCl); Temperatur 1°C - 45 °C => psychrotroph
Ø kann sich in kühlgelagerten Lebensmitteln (4 - 8°C) gut vermehren
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Kontaminations-
routen für Listerien
Problem:
Listerien sind
ubiquitär in der
Natur verbreitet
Krämer / Prange: Lebensmittel-Mikrobiologie 7. Auflage, utb 1421
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Listeriose-Ausbrüche weltweit seit 2008
Foods 2018, 7(6), 85; https://doi.org/10.3390/foods7060085
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Krankheitserreger in Lebensmitteln: Bakterien
Salmonella Enterica Listeria Staphylococcus aureus
Campylobacter sp. monocytogenes Bacillus cereus
Escherichia coli EHEC Clostridium botulinum
Toxiinfektionen Infektionen Toxine
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Samonellen
Ø Hohe Tenazität
Ø Sehr hohe Infektionsdosis (mind. 104-105 Keime pro g Lebensmittel)
Ø meist Vermehrung im Lebensmittel nötig
Ø Dauerausscheider
Campylobacter
Ø Geringe Tenazität
Ø Sehr niedrige Infektionsdosis (nur 100 – 500 Keime)
Ø Keine Vermehrung im Lebensmittel
Ø Keine Dauerausscheider
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Samonellen und Campylobacter
Salmonella Enterica
Campylobacter sp.
Escherichia coli EHEC
Toxiinfektionen
Campylobacter in der Schweiz - Risikofaktoren und Massnahmen zum Umgang mit der Problematik
Eidgenössisches Departement des Innern EDI, Bundesamt für Gesundheit BAG
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Campylobacter
Campylobacter in der Schweiz - Risikofaktoren und Massnahmen zum Umgang mit der Problematik
Eidgenössisches Departement des Innern EDI, Bundesamt für Gesundheit BAG
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Campylobacter
Salmonella Enterica
Campylobacter sp.
Escherichia coli EHEC
Toxiinfektionen
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Campylobacter
Salmonella Enterica
Campylobacter sp.
Escherichia coli EHEC
Toxiinfektionen
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Campylobacter
Salmonella Enterica
Campylobacter sp.
Escherichia coli EHEC
Toxiinfektionen
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019UNINVITED GUESTS
AT THE TABLE –
A CONSUMER
INTERVENTION
FOR SAFE
POULTRY PREPARATION
Bearth A.,
Cousin M. E.,
and Siegrist M.
(2013)
Journal of Food Safety,
33 (4) :394–404 .
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019UNINVITED GUESTS
AT THE TABLE –
A CONSUMER
INTERVENTION
FOR SAFE
POULTRY PREPARATION
Bearth A.,
Cousin M. E.,
and Siegrist M.
(2013)
Journal of Food Safety,
33 (4) :394–404 .
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Campylobacter
Campylobacter in der Schweiz - Risikofaktoren und Massnahmen zum Umgang mit der Problematik
Eidgenössisches Departement des Innern EDI, Bundesamt für Gesundheit BAG
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Campylobacter
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Enterohämorrhagische Escherichia coli (EHEC, STEC)
Prototyp: E. coli Serovar O157:H7
Vorkommen: Rindfleisch, Rohmilch, pflanzliche LM (Salate, Spinat, Sprossen)
Oberflächenwasser
Abwasser Kulturpflanzen
Fäzes
Vegetarische
Lebensmittel
Nutztiere
Mensch Mensch
(Rind, Schaf, Ziege)
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Krankheitserreger in Lebensmitteln: Bakterien
Salmonella Enterica Listeria Staphylococcus aureus
Campylobacter sp. monocytogenes Bacillus cereus
Escherichia coli EHEC Clostridium botulinum
Toxiinfektionen Infektionen Toxine
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Staphylococcus aureus
Übertragung auf LM in der Regel durch mangelnde Personalhygiene
Krämer / Prange: Lebensmittel-Mikrobiologie 7. Auflage, utb 1421
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Staphylococcus aureus
Mensch Lebensmittel
Vermehrung: Mensch
Geräte & >106/g
Geschirr Toxinbildung! «VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Bacillus cereus
Vorkommen in Erde, Staub, Wasser, und Pflanzen
Taxonomisch in einer Gruppe mit B. thuringiensis und B. anthracis
Wachstum: fakultativ anaerobe; pH-Wert: > 4,5; aw-Wert: > 0,93
Temp: 5° - 48°C (psychrotrophe Stämme bei 3°-7°C)
Übertragung auf LM:
häufig
Getreideprodukte (Cerealien),
Gewürze => Fleisch, Geflügel
2 unterschiedliche Toxine:
1. Emetisches Toxin (v.a. Reisgerichte)
2. Diarrhö Toxin (v.a. eiweissreiche LM)
Krämer / Prange: Lebensmittel-Mikrobiologie 7. Auflage, utb 1421
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Bacillus cereus Toxine
Rückruf von 10 Millionen Dosen
in den USA im Dezember 2009
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Clostridium botulinum
Kerner, J.C. (1817) Vergiftung durch verdorbene Würste.
Tübinger Blätter für Naturwissenschaften und Arzneykunde 3:1–45.
Am 12. Februar 1815 kaufte ein 44jähriger, dem Branntweintrinken gewohnter Bauer
eine Leberwurst und aß diese um 8 Uhr nachts mit Widerwillen, weil sie voll Schimmel,
sauer und stinkend gewesen. Am Morgen des anderen Tages fühlte er Schwindel und
sah alles doppelt. Am 2.Tage hatte er einen beengten Atem, konnte nichts mehr
hinunterschlucken und es trat eine große Heiserkeit ein. Er ließ sich vom Chirurgen eine
Ader öffnen. Der Kranke sagte nun, er wisse, er sterbe und daran sei alleine die traurige
Wurst Schuld. Am 5. Tag sprach der Kranke bei vollem Bewusstsein nur mit größter
Anstrengung. Zog man die geschlossenen Augenlider auseinander, so erschienen die
Pupillen ganz ausgedehnt, unbeweglich und wie stier. Das Gesicht war gerötet, der
Körper gleichsam überwärmt und die Haut war trocken. Das Harnlassen war versiegt
und der Stuhlgang kam auch auf Klistiere nicht. Die Arme konnte der Kranke bewegen,
doch sagte er, sie seien ihm wie gelähmt. Er falle beim Versuche zu gehen um. Am
Nachmittag des 7. Tages erbleichte das Gesicht des Kranken. Er gab zu verstehen, dass
man beten solle, machte lebhafte, fast konvolutische Bewegungen, wurde ruhiger und –
atmete nicht mehr! 6 Tage und 19 Stunden nach Genuss der traurigen Wurst...
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Bakteriophagen (Phagen) - komplex gebaute Viren die Bakterien infizieren - Hochspezifisch > infizieren nur bestimmte Untergruppen von Bakterien! - werden nach Infektion und Vermehrung in der Bakterienzelle durch Zerstörung der Bakterienzelle freigesetzt www.foodmicrobiology.ethz.ch «VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019
Infektion Multiplikation
Lyse Plaque Bildung
www.foodmicrobiology.ethz.ch «VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Anwendung von Bacteriophagen zur Biokontrolle von Listerien
1.0E+05
Hotdogs kontaminiert mit L. monocytogenes gelagert bei 6° C
1.0E+04
cfu/cm2
1.0E+03 control
1.0E+02
1.0E+01
plus A511
1.0E+00
0 1 2 3 4 5 Tage 6
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Endolysine von Listeria Bakteriophagen
> die `Lizenz zum Töten` innerhalb von Sekunden
10 s 30 s 60 s
90 s 120 s 150 s
10 μm
Zugabe von Ply511 Phagenendolysin (50 μg/ml) zu einer Listeria monocytogenes Kultur
www.foodmicrobiology.ethz.ch «VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Phagenproteinhybride binden an die Oberfläche von
Listeria Zellen
www.foodmicrobiology.ethz.ch «VZI Symposium 2019» 31. Januar 20195
L
T
4
K
2
0
1
4
Interaktion von Listeria monocytogenes mit Acanthamoeba
Doyscher et al., Acanthamoeba feature a unique backpacking strategy to trap and feed on Listeria monocytogenes and other motile bacteria,
Environmental Microbiology 2012, 15(2):433-46. doi: 10.1111/j.1462-2920.2012.02858.x.
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Herzlichen Dank
für ihre
Aufmerksamkeit!
«VZI Symposium 2019» 31. Januar 2019Sie können auch lesen
