Mikrobiologische Informationen 1.

Familie: Enterobacteriaceae (Enteron = Darm)

• Stäbchen
• gram –
• keine Sporen
• fakultativ anaerob
• Katalase +
• KHD-Verwerter, hier insbesondere Glucose, die zu Säure abgebaut wird
• Oxidase –

Biochemisch wird die Familie der Enteroacteriaceae in 23 Gattungen unterteilt:

Salmonella		obligat pathogen obligat pathogen
Shigella
Escherichia		fakultativ pathogen fakultativ pathogen fakultativ pathogen fakultativ pathogen fakultativ pathogen fakultativ pathogen fakultativ pathogen fakultativ pathogen fakultativ pathogen fakultativ pathogen fakultativ pathogen
Citrobacter (freundii)
Klebsiella	P
Enterobacter (Aerobacter)	P
Serratia	P
Proteus
Yersinia
Erwinia	P*
Providencia
Edwardsiella
Hafnia
P = pathogen P* = pflanzenpathogen

LM-Vergifter: Salmonellen, Shigellen, E. coli (enterotoxinbildner), Yersinia enterocolitica

Proteus → peritrich begeißelt

Coliforme Keime

Escherichia
Klebsiella
Citrobacter
Enterobacter

Coliforme führen bei 44°C eine Laktoseverwertung durch, es entsteht → Säure + Gas.

Laktose besteht aus Glucose und Galaktose.

Escherichia

• Stäbchen
• gram –
• fakultativ anaerob
• Katalase +
• Fermentation von Lactose
• Indol +
• Voges Proskauer (Acetoin) negativ
• Vermehrungstemperatur: opt.: 37°C

min.: 2 – 5°C

• pH-Wert: min.: 4,3 – 4,4
• a_W-Wert: 0,95
• Hitzeresistenz: D_57°C = 13,5 Minuten

E.coli

• Stäbchen
• gram –
• fakultativ anaerob
• Katalase positiv
• Oxidase positiv
• bewegliche und unbewegliche Stämme
• häufig Kapselbildung
• aufgrund von ca. 170 Oberflächen Einteilung in Serovare
• Antigene:
  • 100 Kapselantigene
  • 56 Geißelantigene
• Fermentation von Lactose
• Indol positiv
• Voges Proskauer (Acetoin) negativ
• fakultativ pathogen

Es gibt 9 E.coli Pathogruppen, davon sind 5 LM-Infektionserreger

• Im Darm von Mensch und Tier anzufinden.

→ Außerhalb des Darms gilt E.coli als Indikator für eine fäkale Verunreinigung in Trinkwasser und in LM kann er Indikator sein.

• E.coli sind nicht immer pathogen.
• Es gibt jedoch spez. pathogene E.coli z.B. EHEC

E.coli hat Index- und Indikatorfunktion

Indexfunktion:

Kommt er im LM vor, so ist er Index für fäkale Kontamination, wenn E.coli vorhanden ist, so können auch andere pathogene Stämme, wie Salmonella oder Campylobacter vorhanden sein.

Indikatorfunktion:

→ Indikator für schlechte Verarbeitungshygiene.

Als enterovirolente E.coli (EVEC) werden bezeichnet:

• enterhämorrhagische E.coli (EHEC) +++
  • sie werden auch als Shigatoxin bildende E.coli (STEC) oder verotoxinogene E.coli (VTEC) bezeichnet (→ Das Shigatoxin greift gesunde Zellen an!)
  • VTEC / STEC ist als Synonym verwendbar.
  • EHEC ist eine Untergruppe von VTEC / STEC
• enterotoxische E.coli (ETEC) ++
• enteropathogene E.coli (EPEC) +
• enteroinvasive E.coli (EIEC) +

Alle sind in der BRD meldepflichtig!

EVEC rufen intestinale Erkrankungen bei Menschen hervor!

EHEC

• blutige Durchfälle, HUS (hämolytisch-urämisches-Syndrom)
• Virulenzfaktor: Shigatoxine 1 und 2 (Stx 1 und 2)
• Intiminbildung

ETEC

• choleraähnliche Reisediarrhö
• Virulenzvaktor: hitzelabiles (LT) und hitzestabiles (ST) Enterotoxin

EPEC

• Säuglingsdiarhö
• Virulenzfaktor: Intimin (Anheftung), Pilin, Toxin Lymphostatin

EaggEC

• Reisediarrhö
• Virulenzfaktor: Adhärenzfimbrien

EIEC

• ruhrähnliche Diarrhö
• Virulenzfaktor: Invasivität, Shigella-Enterotoxin 2

VTEC

• Virulenzfaktoren:
  • Verotoxin (VT1 und VT2), Intimin, „adherence factor“,
  • Enterotoxine (LT, ST), Invasine, Lysostatin u. a.

→ Die Virulenzfaktoren der E.coli Pathotypen werden durch Plasmide und Phagen übertragen.

→ Durch Subkultivierung, besonders in Bouillon, können diese verloren gehen!

→ Deshalb sollten mindestens 100 verdächtige Kolonien untersucht werden!

→ In der Praxis nur schwer machbar. Es wird meist über die Molekularbiologie versucht das Toxin zu ermitteln (falls Molekularbiologie vorhanden).

Nachweis von pathogenen E.coli
	E.coli / VTEC	O 157 : H7
Sorbitfermentierung	+	-*
ß-D-Glucoronidase	+	-
* 50 % der O 157 : H7 fermentieren kein Sorbit.

Man kann auch über ein spezielles Enzym pathogene E.coli und EHEC nachweisen.

Familie: Enterobacteriaceae

Gattung: Salmonella

• gram –
• fakultativ anaerob
• Katalase positiv
• Säure aus Lactose negativ
• Indol negativ
• H₂S positiv
• Voges-Proskauer (Aceton) negativ
• Ornithindecarboxylase negativ
• Vermehrungstemperatur: opt.: 35°C – 45°C

max.: 46°C – 54°C

min.: 2°C – 4°C

• pH-Wert: opt.: 6,5 – 7,5

max.: 9,0

min.: 4,0

• a_W-Wert: > 0,93

Meist kommt es in oder auf LM unter sonst optimalen Bedingungen erst zu einer Vermehrung bei einer Lagertemp. > 7°C. Bei Temp. unter 15°C ist die Vermehrung eingeschränkt.

Art: S. enterica

S. bongori

Unterarten: S. enterica

Subsp. enterica

(salamae, arizonae, diarizonae, houtenae, india)

Antigen: O-Antigen H-Antigen

Vorkommen: Im Darm von Tieren.: Schwein, Rind, Kalb, Geflügel, Wild, Nager,

Insekten

LM: Fleisch, Fisch, Ei, Milcherzeugnisse, Gewürze,

Salate, Futtermittel, u.v.a.

Lysozym verhindert das Wandern von Salmonellen zum Eigelb. Sind Salmonellen im Eigelb vorhanden, können sie sich ungehindert und schnell vermehren.

Das Eiweiß fungiert als Schutzgürtel.

Pathogenitätsfaktoren: Adhäsion (an die Darmzotten; starke Aktivierung durch

Gallensaft,obwohl niedriger pH)

Invasion (Invasion der Salmonellen aus den Zwischenräumen in die Zellen)

Enterotoxin (bisher nicht eindeutig nachgewiesen)

Infektiöse Dosis: gesunde Menschen: ≥ 10⁵ Zellen / g

immungeschwächte: ≤ 10² Zellen / g

Krankheitssymptome: Übelkeit, Durchfall, Dehydrierung, Fieber, Erbrechen

Inkubationszeit: 7 – 72 Std.

subletal: nur leicht geschädigt und nicht sorgfältig abgetötet

25 g Produkt

225 ml Pepton-Medium (gespaltene Eiweiße, Nährstoffreich!)

Kommen subletale Zellen in ein solches Medium, werden sie durch die hohen Nährstoffkonzentrationen „repariert“ (18 h / 37°C).

• selektiven Anreicherung von Salmonella
• andere MO’s werden im Wachstum unterdrückt
• erneute beimpfung eines selektiven Mediums
• Test zum Nachweis von Salmonella
• kein Interesse an der Anzahl

→ Schokoladenindustrie nimmt 750 g Produkt!

55.000 – 60.000 Erkrankungen pro Jahr

Infektkette Salmonella

Art: Salmonella typhi

Salmonella paratyphi

Vorkommen: - Der Mensch ist das einzige Erregerreservoir (Dauerausscheider)

- Übertragung von Mensch zu Mensch od. kontaminierte LM

- Wasser und Geräte

Infektiöse Dosis: - 10² – 10³ Zellen (Vermehrung im menschlichen Körper)

Krankheitsbild: - Durchdringen der Darmschleimhaut

- Vermehrung im Lymphsystem

- Inkubationszeit: 14 Tage

- übergehen auf die Blutbahn

- Fieber

- Kopfschmerzen

- Bewusstseinstrübung

- Entzündung innerer Organe

Enterobacter sakazakii

• hieß früher Enterobacter cloake
• heißt jetzt Cronobacter sakazakii
  • Vermehrungstemp.: 6°C – 45°C
  • opt. Temp.: 37°C
  • max.: 47°C
  • pH-Wert: 5 – 10
  • NaCl: bis 7 %
  • Hitzeresistenz: D 58°C = 0,5 – 9,9 Min.

Die Abtötung ist effektiver, wenn Milchpulver in 70°C heißem Wasser aufgelöst wird!

→ EG-VO 1441/2007 fordert eine Abwesenheit des Erregers in 30 x 10g Säuglingsnahrung!

Kommt hauptsächlich im Darm von Insekten vor.

Gattung: Shigella → LM-Vergifter

• eng verwandt mit E.coli
• Unterschied zu E.coli
  • Shigella verstoffwechselt Glucose zu Säure (kein Gas)
  • E.coli verstoffwechselt Glucose zu Säure und Gas
• sehr geringe Infektionsdosis (10 Stück!!)
• Shigella ist invasiv → kann in die Zellen eindringen und sie von innen heraus zerstören
• Aufnahme über den Mund
• Vermehrung im Dickdarm und Bildung der Toxine
• blutige Durchfälle u. ä.
• das Toxin heißt Shigatoxin
• neurotoxisch → übergehen auf das Nervensystem, ruft schwere Erkrankungen hervor

Gattung: Yersinia enterocolitica

• gram – Stäbchen
• begeißelt
• psychrotrop
• anspruchslos → braucht nur sehr wenige Nährstoffe, wie Pseudomonas
• Temperaturoptimum: 25°C – 35°C
• Säurestabil bis pH 4,2

Übertragungswege:

• freilebende Vögel
• Kot von Wild- und Hausschweinen, sowie bei in „Gefangenschaft“ lebenden Tieren

→ Durchfallerreger, sehr starke Bauchschmerzen, Schwellung der Lymphknoten.

Die Erkrankung kann abschwächen und man fühlt sich schlapp. Dies kann über Jahre dauern, sowie Auslöser von rheumatischen Beschwerden sein.

In der BRD 5.000 – 6.000 Erkrankungen, meldepflichtig!

Die Gene, die für die Toxine verantwortlich sind, sind auf Plasmiden codiert. Toxine können nur bei Temperaturen < 30°C gebildet werden. Hitzestabile Toxine (Peptide).

Schweine, die die Krankheitserreger tragen, haben keine Krankheitssymptome. Der Nachweis erfolgt über einen Abstrich am Rachenraum. Das Hauptproblem ist bei Schweinen zu finden, vor allem bei Produkten, in denen Schweinezungen verarbeitet wurden und nicht genügend erhitzt wurden.