Alicyclobacillus

Bei den Vertretern der Gattung Alicyclobacillus spp. handelt es sich um große, unbewegliche, sporenbildende, thermophile Bakterien, die so gut wie überall in der Umwelt vorkommen. Die Sporen der Alicyclobazillen können bei der Ernte über verunreinigte Früchte in die Produktion eingeschleppt werden und sind gegenüber den hohen Pasteurisierungstemperaturen und den niedrigen pH-Werten tolerant. Daher können sich die Bakterien problemlos im Saft vermehren. Es existieren 18 bekannte Spezies, von denen Alicyclobacillus acidoterrestris die größte Bedeutung hat. Im Falle einer Kontamination mit A. acidoterrestris werden spezifische Stoffwechselprodukte gebildet, welche zu abstoßenden Veränderungen im Geschmack und Geruch führen, aber nicht gesundheitsschädlich sind. Dabei bleibt das Produkt selbst optisch einwandfrei, es kommt weder zu Gasbildung noch zu Verfärbungen. Bereits geringe Mengen des Bakteriums können zum Verderb des Produkts führen, weshalb in internen Spezifikationen der Getränkeindustrie eine Nulltoleranz gefordert wird. Verunreinigungen mit Alicyclobacillus spp. betreffen fast alle alkoholfreien Getränke, z. B. Apfel-, Birnen-, Orangen-, Tomaten- und Traubensaft.

Welche Untersuchungen bietet das ifp Institut für Produktqualität an?

Kulturelle Methode

Die kulturelle Methode wird nach IFU (International Federation of Fruit Juice Producers) Methode Nr. 12 durchgeführt und nimmt incl. Bestätigung bei positivem Befund bis zu zehn Tage in Anspruch. Die Analyse kann quantitativ bei filtrierbaren Proben oder qualitativ bei nicht filtrierbaren Proben erfolgen. Der Nachteil dieser Methode ist, dass ein positives Ergebnis keine Auskunft gibt, um welche Spezies der Gattung es sich handelt.

PCR

Mit eigens entwickeltem Duplex-PCR-System bietet das ifp Institut für Produktqualität eine molekularbiologische Schnellmethode zum Nachweis von Alicyclobacillus an. Innerhalb von ein bis zwei Tagen liegt ein qualitatives Ergebnis vor. Dabei lässt sich unterscheiden, ob es sich um die Gattung Alicyclobacillus spp. oder speziell um Alicyclobacillus acidoterrestris handelt.

Pathogennachweis mittels real-time PCR

Das ifp Institut für Produktqualität bietet den analytischen Nachweis zahlreicher, für die Lebens- und Futtermittelindustrie bedeutender Pathogene durch real-time PCR als Dienstleistung an. Als Produzent von auf real-time PCR basierenden Testsystemen, die seit Oktober 2010 weltweit von der Firma QIAGEN unter der Marke mericonTM vertrieben werden, besitzt das ifp nicht nur eine hohe Kompetenz auf diesem Fachgebiet, sondern auch zu Fragestellungen wie der DNA-Extraktion aus den verschiedenen Lebensmittelmatrizes.

Polymerase-Kettenreaktion

Lange Analysendauer und geringe Sensitivität der klassischen Nachweise haben zu einem vermehrten Interesse an alternativen Nachweismethoden und somit zur Etablierung der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) in den Qualitätssicherungssystemen der Lebensmittelindustrie geführt. Mithilfe eines für den nachzuweisenden Parameter spezifischen DNA-Sequenzabschnittes können bakterielle Verunreinigungen in der Probe nachgewiesen werden, da in anderen Organismen die Sequenz dieses DNA-Abschnittes nicht vorhanden ist. Mit Hilfe kurzer DNA-Sequenzen, den sogenannten Primern, ist ein extrem hitzebeständiges Enzym (DNA-Polymerase) in der Lage, Kopien dieses für den Organsimus charakteristischen DNA-Abschnittes herzustellen. Abschließend können diese Kopien durch verschiedene Verfahren wie an die DNA bindende Farbstoffe oder, wie im Fall der real-time PCR, durch Fluoreszenzsonden sichtbar gemacht werden.

Die Proben werden über Nacht angereichert und aus der Anreicherungskultur die DNA extrahiert. Die anschließende PCR dauert nur 1,5 Stunden. Generell erfolgt die Durchführung nach den internationalen Standards (ISO) für die PCR Analytik sowie den offiziellen Vorschriften nach § 64 des Lebens- und Futtermittelgesetzbuches (LFGB).

Folgende Parameter bietet das ifp als analytische Dienstleistung an (Auszug):

Bakterien

  • Campylobacter jejuni, coli, laridis sowie Campylobacter spp.
  • Clostridium estertheticum, difficile, perfringens
  • Cronobacter spp.
  • E. coli sowie E. coli O26, O45, O103, O104:H4, O111, O113, O145, O157:H7
  • Enterobacteriaceae
  • Legionella pneumophilia sowie Legionella spp.
  • Listeria monocytogenes sowie Listeria spp.
  • Salmonella spp.
  • Shigella spp.
  • Staphylococcus aureus
  • Vibrio cholerae, parahaemolyticus, vulnificus
  • VTEC stx 1/2
  • Yersinia enterocolitica

Viren

  • Adenovirus
  • Astrovirus
  • Hepatitis-A-Virus
  • Norovirus
  • Rotavirus

Vorkommen von Mikroorganismen in Lebensmitteln

Bakterielle Kontaminationen von Lebensmitteln können bei Verzehr durch Verbraucher verschiedene, ernsthafte Erkrankungen wie Durchfall und Erbrechen hervorrufen und führen auf der Seite der Unternehmen zum Verlust ganzer Chargen und gravierendem Imageverlust. Das dem Verbraucher am besten geläufige Beispiel sind Salmonellen, die nicht nur in Fleisch, sondern auch in einer Vielzahl verschiedenster Lebensmittel wie Schokolade, Gewürzen und Eiprodukten auftreten können.

Weniger bekannte, schadhafte Bakterien wie Listerien, Campylobacter oder Escherichia coli stellen ebenfalls eine potentielle Bedrohung für den Konsumenten dar und können weitaus widerstandsfähiger gegenüber konservierenden Maßnahmen wie z. B. Erhitzung sein. Während Salmonellen zudem quasi alle Lebensmittel kontaminieren können, weisen diese Mikroorganismen oftmals eine Spezialisierung auf, z. B. für Milchprodukte (Listerien), Wasser (Legionellen) oder Geflügelfleisch (Campylobacter).

Die folgende Liste stellt einen Auszug von pathogenen Keimen und ihrem Vorkommen in Lebensmitteln dar.

  • Bacillus cereus: Reis, Gewürze, Trockenpilze, Milchprodukte
  • Campylobacter: Geflügel/Geflügelfleisch, Rohmilch
  • Cronobacter (ehemals Enterobacter sakazakii): Milchprodukte, Milchpulver
  • Listerien: Geflügel- und Fleischprodukte, Milchprodukte, Fisch/Räucherfisch, Feinkostprodukte, Gemüse
  • Salmonellen: Eiprodukte, Schokoladen, Geflügel- und Fleischprodukte, Gewürze
  • Shigellen: Trinkwasser, Obst und Gemüse
  • Staphylococcus aureus: Fleisch, Ei- und Milchprodukte, Teigwaren
  • VTEC stx 1/2 (verotoxinbildende E. coli): Rindfleisch, Rohmilch

 

Mikrobiologische Untersuchung von Lebensmitteln

Das ifp Institut für Produktqualität prüft die hygienisch-mikrobiologische Beschaffenheit von Lebensmitteln und Bedarfsgegenständen. Neben den herkömmlichen, klassischen Verfahren der Mikrobiologie werden vor allem molekularbiologische Methoden wie die real-time PCR (Polymerase-Kettenreaktion) eingesetzt. Die hierfür verwendeten PCR-Kits werden eigens vom ifp entwickelt und produziert und unter dem Namen mericonTM weltweit exklusiv durch die Firma QIAGEN vertrieben. Durch die Etablierung der MALDI-TOF-Massenspekrometrie ist das ifp in der Lage, die Identifizierung von Mikroorganismen auf dem neuesten Stand der Technik und in kürzester Zeit durch Abgleich mit einer umfangreichen Keimdatenbank durchzuführen.

Das Institut verfügt über eine Zulassung nach § 44 Infektionsschutzgesetz für den Umgang mit pathogenen Keimen.

Weitere Informationen zur Lebensmittelmikrobiologie erhalten Sie auf folgenden Seiten:

Auswahl aus unserem mikrobiologischen Dienstleistungsangebot

Grundparameter

  • Gesamtkeimzahl
  • Hefen
  • Schimmelpilze

Pathogene Keime (Auswahl)

  • Campylobacter
  • Clostridien
  • Cronobacter
  • EHEC
  • Legionellen
  • Listerien
  • Salmonellen

Viren (Auswahl)

  • Astrovirus
  • Adenovirus
  • Hepatitis A-Virus
  • Norovirus
  • Rotavirus

Verderbniserreger (Auswahl)

  • Alicyclobacillus
  • Essigsäurebakterien
  • Milchsäurebakterien
  • Pseudomonaden

Hygieneindikatoren (Auswahl)

  • Enterobacteriaceae
  • Escherichia coli

Reinigung- und Desinfektionskontrollen (Auswahl)

  • Abklatschproben
  • Luftkeimzahl

 

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