Emerging Pathogens – STEC, Salmonella, Vibrio und Protozoen bei pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln

STEC: Shigatoxin-bildende E. coli

Der EHEC-Ausbruch 2011 hat uns wieder gezeigt, dass eine Infektionsgefahr durch Krankheitserreger über den Rohverzehr pflanzlicher Produkte besteht. Generell muss bei der Produktion oder Verwendung pflanzlicher Rohstoffe wie rohem Gemüse, Sprossen, bodennahen Kräutern, Gräsern, Salaten, aber auch Getreidemehlen etc. an STEC/VTEC gedacht werden. Dies gilt insbesondere, wenn die Rohwaren mit den Erregern a) direkt über Wiederkäuer als Hauptreservoir oder b) indirekt über deren Weiden in Kontakt kommen könnten.

Der Nachweis von STEC Erregern erfolgt i. d. R. über einen PCR-Nachweis auf das/die Gen(e)  für das/die Shigatoxin(e) mit anschließendem Lebensnachweis. Die Beurteilung erfolgt gemäß der ALTS-Empfehlungen zur Einstufung bedenklicher Keime als wahrscheinlich gesundheitsschädlich i. S. der VO (EG) Nr. 178/2002. Numerische Grenzwerte gibt es dabei nicht, vielmehr besteht eine Nulltoleranz, da sich der Erreger im Darm je nach Adhäsisonsvermögen vermehren kann.

Wenn nicht schon gesetzliche Pflicht (Beispiel Sprossen) und um eine größtmögliche Verbrauchersicherheit gewährleisten zu können, sollte eine Aufnahme der STEC/VTEC in Monitoring- und Freigabeprogramme bei obigen Produkten etabliert werden. Die EU-Empfehlungen zur Untersuchung pflanzlicher verzehrsfertiger Lebensmittel (Verordnung (EG) Nr. 2073/2005) umfasst abgestuft nach Risiko die Salmonellen, Listeria monocytogenes und die STEC/VTEC. 

Eine Einordnung der Begriffe STEC/VTEC /EHEC sowie Informationen zum Vorkommen und Nachweis von STEC in Getreidemehlen und Rohteig finden Sie in unserem Artikel EHEC im Fokus – Nachweis von STEC in Lebensmitteln pflanzlicher und tierischer Herkunft.

Salmonellen

Die Bakteriengattung der Salmonellen ist mit ihren über 2.000 verschiedenen Serotypen als Zoonoseerreger weiterhin in der Nahrungskette vertreten. Die Meldezahlen humaner Erkrankungen ist mittlerweile von Jahr zu Jahr recht konstant (Epidemiologisches Bulletin des RKI) – über die Verbreitung in Nahrungsmitteln gibt der jährliche Zoonose-Bericht des BfR Auskunft. In letzter Zeit gibt es auch hier Meldungen und Rückrufe von Salmonellen in nicht oder unzureichend hitzebehandelten pflanzlichen Lebensmitteln wie Sesamsaaten, Nüssen, Zutaten für Schokoladen (Butterreinfett), natürlich aber auch regelmäßig in tierischen Lebensmitteln (Fleisch verschiedener Herkunft; z. B. auch Reptilienfleisch) (RASSF – siehe auch unsere Eurofins Food Legislation News). Salmonellen können Antibiotikaresistenzen gegen therapeutisch wichtige Antibiotika verursachen.

Der Nachweis der Salmonellen erfolgt meist über den Nachweis spezifischer Gensequenzen in der PCR, gefolgt von einer kulturellen Bestätigung der Vermehrungsfähigkeit und anschließender Serotypisierung zur Nachverfolgung von Infektionsquellen. Dies kann wesentlich detaillierter mittels Ganzgenomsequenzierung („whole genome sequencing”, WGS) erfolgen und ist auch für alle weiteren Krankheitserreger, insbesondere Listeria monocytogenes, möglich. Diese Technik wird u.a. auch zur Ausbruchsaufklärung in der amtlichen Untersuchung eingesetzt. Die Lagerung von isolierten Stämmen ist sowohl nach der Zoonose-Verordnung für drei Monate vorgeschrieben, empfiehlt sich aber auch für die Infektkettenverfolgung in Rohstoffen und im Betrieb.

Vibrionen

Ebenso in den amtlichen Fokus sind in den letzten Jahren die Vibrionen geraten, die Lebensmittelinfektionen, aber auch gefährliche Weichteilinfektionen hervorrufen können. Infektionsquellen sind verzehrfertige Meerestiere (Seafood) wie Garnelen, aber auch Muscheln und Fischfleisch aus betroffenen Gewässern.  

Vibrionen sind halophil (salzliebend bzw. salztolerant) und vermehren sich besonders gut bei hohen Temperaturen des Meerwassers. Der Einfluss des Klimawandels in Bezug auf die Zunahme mikrobieller Gefährdung ist u. a. am Beispiel der Nord- und Ostsee deutlich zu erkennen.

Der Nachweis von Vibrionen erfolgt mittels kultureller Methoden. Eine PCR direkt auf potentiell pathogene, mit den entsprechenden Toxingenen ausgestattete Spezies ist möglich. Im Anschluss an eine positive Kultur muss zur Bewertung der Befunde das Toxingen-Profil des Isolates bestimmt werden. Regelmäßig werden auch toxingen-negative Vibrio cholerae identifiziert.

Protozoen

Weitere aktuelle Lebensmittel-Infektionserreger sind die Protozoen mit jährlich konstanten Meldezahlen (Epidemiologisches Bulletin des RKI). Zu den häufigsten Vertretern zählen hier die Giardien (Giardia lamblia) und Cryptosporidien (Cryptosporidium parvum).

Giardien können über verzehrfertige pflanzliche Lebensmittel und Oberflächenwasser oral aufgenommen werden, wenn diese durch tierische Ausscheidungen kontaminiert wurden. Insbesondere im südeuropäischen Raum sind die Parasiten aufgrund der klimatischen Bedingungen häufiger. Die durch sie verursachte Gastroenteritis neigt zur Chronifizierung ggf. auch deshalb, weil seltener danach getestet wird und diese dadurch unentdeckt bleiben.

Der Nachweis von Protozoen in Lebensmitteln ist für Proben denkbar, die abgetupfert oder abgespült werden können, wie z. B. Salat und Gemüse. Ein genormtes Verfahren existiert noch nicht. Ein Schritt zur Probenvorbereitung ist die DNA-Aufkonzentration aus wässrigen Lösungen, wie sie bei der letzten DVG-Tagung Garmisch 10/2022 aus Matrices mit niedrigem DNA-Gehalt (hier Trinkwasser) von H. Einicke et al. vorgestellt wurde. Durch eine nachgeschaltete spezifische PCR würde der Nachweis des Parasiten erfolgen. Für den Nachweis von durch Lebensmittel übertragene Viren (Noro- und Hepatitis A-Virus) aus Abspülflüssigkeit von pflanzlichen Matrices existieren bereits aufwendige Normverfahren aber auch zuverlässige Hausverfahren.