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Untersuchung zur Kontamination von für den Rohverzehr vorgesehenen pflanzlichen Lebensmitteln mit VTEC/STEC/EHEC mit serologischen und molekularbiologischen Nachweisverfahren als Grundlage einer Risikobewertung
Projekt
Förderkennzeichen: BfR-BIOS-08-1322-403
Laufzeit: 01.04.2009
- 31.12.2010
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Pflanzliche Lebensmittel bzw. deren Produkte, die roh verzehrt werden, stellen eine bedeutende, bisher unterschätzte Ansteckungsquelle für STEC/EHEC dar. In verschiedenen Ländern kam es zu Ausbrüchen an EHEC Infektionen nach Verzehr von kontaminiertem Gemüse und Salat. Der bisher größte Ausbruch an einer EHEC Infektion mit über 6000 Erkrankten in Japan ist auf EHEC kontaminierte Rettichsprossen zurückzuführen.
In Deutschland werden pflanzliche Lebensmittel in der Regel nicht auf STEC/EHEC untersucht und es liegen hierzu kaum Daten vor. Auch aus dem Robert Koch-Institut gibt es bisher keine entsprechenden Daten zu Humanpatienten, die sich über pflanzliche Lebensmittel mit EHEC infiziert haben (RKI 2009)
Im Forschungsvorhaben wurden im Jahr 2009 40 Mischsalat/Sprossenproben auf ihre mikrobiologische Belastung und auf Belastung mit (pathogenen) E. coli untersucht. Hierbei zeigte sich bei fast allen Produkten eine hohe mikrobielle Belastung. Die aerobe mesophile Keimzahl lag zwischen 106 und 107 pro Gramm. Einen großen Anteil hieran haben die Enterobacteriaceen. Auf VRBD Agar wurden für Enterobacteriaceen Keimzahlen zwischen 105 bis größer als 106 pro Gramm ermittelt. Der Richtwert für E. coli (1x102 KbE/g) wurde bei 5 Proben überschritten, der Warnwert von 1x103 KbE/g bei keiner der untersuchten Proben.
E. coli konnten nach Anreicherung aus 23 (57,5%) der Proben isoliert werden. Mit Hilfe der Real Time PCR konnten Gene für Shiga-Toxine (stx-Gen) bei 2 (5,0%), für weitere EHEC-Virulenzmarker (eae) bei einer (2,5%) und für das hitzestabile Enterotoxin (EAST) bei 17 (42,5%) der Proben nachgewiesen werden. Ein STEC und vier EAST-positive E. coli konnten aus den Salaten isoliert werden. Bei der Untersuchung und serologischen Typisierung von E. coli Isolaten aus den Salatproben konnten Stämme humanpathogener Gruppen (O91:H21, O146:H21) identifiziert werden.
Trotz der hohen Belastung durch andere Keime konnten mittels der Real Time PCR sehr verlässliche Befunde zum Vorhandensein von pathogenen E. coli erhoben werden. Bei Spiking-Versuchen konnten nach Über Nacht-Anreicherung noch Mengen von drei KbE EHEC O157:H7 / 25 g Salat mit der Real Time PCR nachgewiesen werden. Durch die hohe Belastung mit anderen Enterobacteriaceen erwies sich jedoch die Isolierung der pathogenen E. coli aus den Salatproben generell als schwierig. Wegen der hohen Belastung liegen auch nach Anreicherung 1000fach höhere Mengen anderer Enterobacteriaceen im Vergleich zu E. coli in den Proben vor.
In der Fortsetzung des Vorhabens sollen Verfahren erarbeitet werden, die eine spezifischere Anreicherung und Isolierung von pathogenen E. coli aus pflanzlichen, zum Rohverzehr bestimmten Lebensmitteln erlauben. Mit der Anwendung dieser Verfahren sollen weitere 120 Salatproben auf pathogene E. coli untersucht werden, um eine Risikobewertung für vorgeschnittene Mischsalate vornehmen zu können.
Es wurden 31 Proben von vorgeschnittenem Mischsalat und 9 Proben von Sprossen, die im Einzelhandel als verzehrfertige Ware angeboten werden, auf ihre mikrobiologische Beschaffenheit untersucht. Bei allen Proben fanden sich innerhalb des Haltbarkeitsdatums und obwohl die Salate nach Angaben des Herstellers gewaschen waren, starke ikrobielle Belastungen, wobei die Enterobacteriaceen in Keimzahlen zwischen 105 und größer als 106 KbE/g vorlagen. E. coli konnten aus 23 der 40 Proben isoliert werden, der Warnwert für E. coli von 103 KbE/g) wurde bei keiner Probe überschritten. Für den Nachweis pathogener E. coli wurden Real Time PCR Verfahren eingesetzt. Bei zwei Proben konnten Gene für Shigatoxine (stx) nachgewiesen werden und bei 18 anderen Proben Gene (eae, east) die mit humanpathogenen E. coli assoziiert sind. Die Isolierung von E. coli aus den Proben ist problematisch, da 1000fach höhere Konzentrationen von anderen Enterobacteriaceen vor und nach Anreicherung in den Proben vorliegen. Daher sollen spezifische Verfahren zur selektiven Anreicherung und Isolierung von E. coli aus pflanzlichen Lebensmitteln entwickelt werden. Aus unseren bisherigen Untersuchungen geht hervor, dass vorgeschnittene Mischsalate hinsichtlich der Belastung mit pathogenen E. coli Risiko behaftete Lebensmittel darstellen. In der Fortführung des Forschungsvorhabens sollen Methoden entwickelt werden, die Untersuchungslaboratorien helfen können, Salat- und Sprossenproben besser auf pathogenen E. coli zu untersuchen.
Lebensmittelvergiftungen mit präsumtiven B. cereus werden ausgelöst durch verschiedene Toxine: das Hämolysin BL (hbl), ein nicht-hämolytisches Enterotoxin (nhe), ein Cytotoxin (cytk) und ein emetisches Toxin (cer). Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurden der Nachweis des Hämolysins BL mit dem BTEC-RPLA Test der Firma Oxoid evaluiert, sowie der Nachweis der Toxingene hbl, nhe und cytk mit Hilfe der Polymerasekettenreaktion. Zu diesem Zweck wurden 40 Bacillus spp.-Stämme getestet, von denen 20 der B. cereus-Gruppe angehören. Beide Methoden erwiesen sich als gut geeignet, um die Hauptvirulenz-faktoren von präsumtiver B. cereus zu detektieren. Durch diese Evaluierung war es möglich beide Methoden für die Routinediagnostik zu etablieren.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Lebensmittelmikrobiologie
- Toxikologie
