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Zumeist wird zwischen Lebensmittelvergiftungen und Lebensmittelinfektionen unterschieden. Lebensmittelvergiftungen sind Vergiftungen, die durch den Verzehr von Lebensmitteln, mit von Mikroorganismen gebildeten Toxinen (Giftstoffen) oder durch Verwendung unerlaubter Zusatzstoffe, durch Rückstände und Umweltchemikalien oder durch die Behandlung von Lebensmitteln verursacht werden. Bei Lebensmittelinfektionen handelt es sich um mit der Nahrung aufgenommene pathogene Mikroorganismen, die sich im Körper ausbreiten und vermehren und so Krankheiten verursachen. Möglich ist eine Lebensmittelinfektion beispielsweise durch die unzureichende Erhitzung von Speisen, wodurch Mikroorganismen nicht abgetötet werden. Eine weitere Ursache ist die ungenügende Kühlung von Lebensmittel. Ferner können Krankheitserreger durch erkrankte Menschen auf Lebensmittel übertragen werden [3].
In diesem Kapitel sollen einige Beeinträchtigungen von Lebensmitteln vorgestellt werden und wie man sich schützen kann.

Ursachen

Mikroorganismen

Häufige Ursache für den Verderb von Lebensmitteln sind Mikroorganismen (griechisch mikro = klein). Es handelt sich um Organismen, die mit dem bloßen Auge nicht zu sehen sind. Zu den Mikroorganismen zählen → Bakterien, Archaeen und Eukaryoten (unter anderem → Sporentierchen, → Hefen und → Schimmelpilze). → Viren werden in der Mikrobiologie ebenfalls untersucht, obwohl sie klar von den Organismen abzugrenzen sind, weil sie keine zelluläre Struktur und keinen eigenen Stoffwechsel besitzen.

Bakterien

Bakterien sind einzellige Organismen ohne echten Zellkern, die verschiedene Formen annehmen können. Es werden stäbchenförmige, kugelförmige oder schraubenförmige Bakterien unterschieden. Bakterien können sich durch Zellteilung vermehren. Die Schnelligkeit der Vermehrung (Teilung) ist abhängig von den Lebensbedingungen, wie hoher Luftfeuchtigkeit, gutem Nährstoffangebot, Sauerstoffgehalt, pH-Wert und Temperatur. Besonders günstig für die Zellteilung sind Temperaturen zwischen 15 °C und 50 °C, während sie bei Temperaturen unter -5 °C und oberhalb 65 °C praktisch nicht mehr stattfindet.

Abbildung 1: Vereinfachtes Schema eines Bakteriums

Bakterien wachsen exponentiell. Um das zu veranschaulichen, soll angenommen werden, dass eine Seerose einen Durchmesser von 25 cm hat, das ergäbe eine Fläche von 490,78 cm². Nach der ersten Teilung wäre eine Fläche von 981,56 cm² bedeckt. Nach der nächsten Teilung würden die Seerosen schon eine Fläche von rund 0,20 m², nach drei weiteren Teilungen bereits 1,57 m² eines Teiches einnehmen. Die Fläche eines Fußballfeldes wäre etwa nach 18 Teilungen erreicht.
Nach 35 Teilungen würden die Seerosen eine Fläche von 843,16 km² bedecken, zum Vergleich: der Bodensee hat eine Oberfläche von 536 km².
Je nach Umweltbedingungen dauert die Teilung von Bakterien unterschiedlich lange. Bräuchten die Seerosen für eine Teilung jeweils einen Tag, hieße das, dass bereits nach 35 Tagen mehr als die Fläche des Bodensees mit Seerosen bedeckt wäre.

Film zum Bakterienwachstum (englisch)

Zu den Bakterien zählen:

• Salmonella spp.,
• Escherichia coli (EHEC),
• Legionella spp.,
• Listeria monocytogenes,
• Bacillus cereus,
• Campylobacter spp.,
• Clostridium perfringens,
• Costridium botulinum,
• Staphylokokken.

Viren

Als Viren (lateinisch virus: Schleim, Gift) werden biologische Strukturen bezeichnet, die keinen eigenen Stoffwechsel besitzen und sich nicht selbst vermehren können. Für die Teilung sind sie auf eine Wirtszelle (Mensch, Tier oder Pflanze) angewiesen. Viren verbreiten sich z. B. über die Luft oder Oberflächen, außerhalb der Wirtszelle werden sie als Virions bezeichnet.
Die genetische Information eines Virus liegt entweder als DNA oder RNA vor. Um diese Erbinformation liegt ein Proteinmantel (Kapsid). Solche Viren werden als unbehüllt bezeichnet, komplexere Viren sind mit einer Hülle aus einer Lipiddoppelschicht umgeben. Die Hülle besteht teilweise aus der Zellmembran der Wirtszelle.

Vermehrungszyklus (stark vereinfacht)

1) Ein Virion heftet sich zunächst an die Zellmembran einer Wirtszelle (Absorption).
2) Anschließend dringt es in die Wirtszelle ein, indem die Virushülle mit der Zellmembran verschmilzt oder das Virus durch Endozytose (Viropexis) eindringt (Penetration).
3) Nach dem Eindringen wird die genetische Information (DNA oder RNA) des Virus durch die Wirtszelle ausgelesen und es werden neue Bausteine hergestellt (Replikation).
4) Durch die Wirtszelle werden neue Viren zusammengesetzt. Viren ohne Hülle verlassen die Zelle durch Auflösen der Zellmembran, während solche, die später eine Hülle haben werden, die Zelle durch Ausstülpung der Zellmembran wieder verlassen. Die Zellmembran wird dann in eine Virushülle umgewandelt (Masturbation und Liberation).

Infolge einer Virusinfektion kann es

1. zum Zelltod der Wirtszelle kommen, oder
2. zu einer ungehemmten Zellteilung der Wirtszelle kommen oder
3. die genetische Information des Virus wird in das Genom der Wirtszelle eingebaut und an die Tochterzellen weitervererbt.

Viruserkrankungen wie HIV oder Hepatitis werden hier nicht behandelt, da es sich um keine Lebensmittelinfektionen handelt.

Zu den Viren zählen:

• Noroviren.

Schimmelpilze

Schimmelpilze leben überall, sie sind sowohl in der Erde, der Luft, wie auch im Wasser anzutreffen und haben für den Menschen eine große Bedeutung. So werden sie zum Brotbacken, zur Wein- und Bierherstellung sowie zur Veredelung von Käse eingesetzt. Penicillin wird ebenfalls aus Pilzen gewonnen. Historisch werden Pilze zu den Pflanzen gezählt, obwohl sie kein Chlorophyll enthalten und sich von organischen Substanzen ernähren. Sind die organischen Substanzen abgestorben, so spricht man von saprophytischer Lebensweise, wie das bei Schimmelpilzen in der Regel der Fall ist.

Die Schimmelpilze sind keine systematische Gruppe, sondern eine Zusammenfassung von Pilzen, die bestimmte physiologische oder ökologische Kriterien erfüllen. Viele Schimmelpilze sind in der Gruppe der Schlauchpilze (Ascomyceten) und Jochpilze (Zygomyceten) anzutreffen.
Schimmelpilze verbreiten sich über Sporen, die in großer Zahl gebildet und über die Luft verteilt werden. Treffen Pilzsporen auf geeigneten Nährboden, bilden sie Zellfäden (Hyphen) aus. Diese Hyphen sind farblos und nur unter dem Mikroskop zu erkennen, die Gesamtheit der Zellfäden wird als Myzel bezeichnet. Mit dem Auge sichtbar werden Schimmelpilze erst, wenn ein (oft gefärbter) Schimmelbelag ausgebildet wird. Hierbei handelt es sich um Strukturen, die neue Sporen bilden. Bei den Schlauchpilzen (Ascomyceten) handelt es sich um sogenannte Konidienträger, während bei Jochpilzen (Zygomyceten) die Sporen in Sporangien entstehen, die am Ende der Sporangienträger ausgebildet werden.
Das Wachstum von Schimmelpilzen ist abhängig von der Umgebungstemperatur, dem Nährstoffangebot, dem Sauerstoffgehalt, der Feuchtigkeit und dem pH-Wert des Nährbodens und weiteren Faktoren. In einigen Fällen kann es beim Einatmen von Pilzsporen zu allergischen Reaktionen kommen.

Zu den Schimmelpilzen zählen:

• Aspergillus flavus,
• Aspergillus fumigatus,
• Aspergillus niger,
• Claviceps purpurea (Mutterkornpilz),
• Rhizopus stolonifer.

Hefe

Bei der Hefe handelt es sich um einzellige Pilze, die zur Abteilung der Schlauchpilze (Ascomycota), in einigen Fällen auch zur Abteilung der Basidienpilze (Basidiomycota) gehören. Hefe spielt in der Lebensmittelproduktion eine große Rolle, es gibt Hunderte von Hefevarianten, Saccharomyces cerevisiae ist diejenige, die normalerweise zum Brotbacken und zur Bierherstellung verwendet wird.

Einige Hefepilze können beim Menschen Krankheiten auslösen (fakultativ pathogen). Zu den Hefepilzen zählen:

• Candida albicans,
• Histoplasma capsulatum,
• Blastomyces dermatidis.

Sporentierchen (Sporozoa)

Sporentierchen sind durchweg parasitisch (Parasit = Schmarotzer) und gehören zum Stamm der Einzeller (Protozoa). Im Gegensatz zu Bakterien besitzen Sporentierchen einen echten Zellkern. Die Entwicklung einiger Sporentierchen ist sehr kompliziert und verläuft über mehrere Wirtswechsel, typisch ist aber die Ausbildung von Sporen, ein widerstandsfähiges Dauerstadium, das auch extreme Umweltbedingungen übersteht. Ein weltweit bekannter Vertreter der Sporentierchen ist die Gattung Plasmodium, der Auslöser der Malaria.

Hier soll nur Toxoplasma gondii besprochen werden.

Vorratsschädlinge

Durch Schädlinge entstehen nicht nur erhebliche Schäden an Nahrungsmitteln, sie verunreinigen sie auch. Es muss deshalb in regelmäßigen Abständen kontrolliert werden, ob Spuren von Schädlingen in gefährdeten Bereichen (z. B. Küche oder Vorratslager) zu finden sind. Erkennungszeichen sind beispielsweise Häutungsreste, Kot, Fraßspuren, lebende und tote Tiere, Gespinste oder auch Larven.

Schädlinge sind beispielsweise:

• Milben (z. B. Mehlmilbe, Käsemilbe),
• Schaben (z. B. Küchenschabe, Deutsche Schabe),
• Ameisen,
• Fliegen (z. B. Fruchtfliege, Schmeißfliege),
• Motten (z. B. Kornmotte, Mehlmotte, Reismotte),
• Käfer (z. B. Reismehlkäfer, Mehlkäfer, Vierhornkäfer),
• Nagetiere (z. B. Ratten oder Mäuse).

Chemikalien

Immer wieder gelangen Chemikalien in unsere Lebensmittel. Oftmals ist nicht nachzuweisen, ob und in welcher Menge diese Chemikalien gesundheitsgefährdend sind. Im Januar 2011 machte Dioxin in Lebensmitteln Schlagzeilen, das in erster Linie über fetthaltige tierische Lebensmittel wie aufgenommen wird. Wegen seiner hohen chemischen Stabilität wird Dioxin lange im Körper gespeichert. Die höchsten Dioxin-Werte sind in Milchprodukten, Fleisch, Fisch und Schalentieren zu finden [1]. Dioxin ist hochgiftig und kann das Immunsystem schwächen, das Krebsrisiko erhöhen und zu Reproduktions- und Entwicklungsstörungen führen. Dioxin entsteht in erster Linie bei industriellen Prozessen, kann aber auch natürliche Ursachen wie Waldbrände und Vulkanausbrüche haben.

Fremdkörper

Bei der Produktion kommen hin und wieder Fremdkörper in Lebensmittel. So wurde im Dezember 2023 vor Stücken aus hartem Kunststoff in Süßigkeiten gewarnt und im November 2023 fanden sich in diversen Fleischprodukten wie Leberwurst, Blutwurst und Jagdwurst Glassplitter [4].

Es ist oftmals schwer, sich einen Überblick über mögliche Risiken und deren Vermeidung zu verschaffen. In Deutschland ist das Bundesinstitut für Risikobewertung dafür zuständig, die Risiken für die menschliche Gesundheit durch Chemikalien zu beurteilen. Risikobewertung von Chemikalien unter REACH.
Viele Informationen bietet auch das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL).

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Interessante Links

Deutschland: Lebensmittelsicherheit: Warnungen und Information der Öffentlichkeit. Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL). Zugriff am 22.05.2023
Informationen zu Rückrufaktionen, Produktwarnungen und Sicherheitshinweise auch zu Nahrungs- und Genussmitteln finden Sie auf der Internetseite von Gert Kretschmann unter dem Link: https://produktrueckrufe.de/. Zugriff am 22.05.2023
Schweiz: Öffentliche Warnungen und Rückrufe von Lebensmitteln. Bundesamt für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen BLV. Zugriff am 22.05.2023
Österreich: Produktwarnungen & Produktrückrufe. Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH, kurz AGES. Zugriff am 22.05.2023
Bundeszentrum für Ernährung: Vorratsschädlinge. Zugriff am 22.05.2023

Quellen

[1] Weltgesundheitsorganisation (Hrsg.): Dioxins and their effects on human health. WHO Fact sheet, Oktober 2016
[2] Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) (Hrsg.) (2023): Gemeinsamer nationaler Bericht des BVL und RKI zu lebensmittelbedingten Krankheitsausbrüchen in Deutschland 2022. Zugriff 05.01.2024
[3] NHS (Hrsg.): Food poisoning. Letzte Überprüfung: 18.06.2021. Zugriff am 13.07.2023
[4] Lebensmittelwarnungen.de: Das Portal der Bundesländer und des Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL). Zugriff am 05.01.2024
Dr. Sieglinde Stähle: Aktuelles zum Lebensmittelrecht, Teil 1 - Lebensmittelhygiene, 2009
Bönnhoff, N., Hemker, M.: Lebensmittelhygiene. Empfehlungen für den haushaltsbezogenen Unterricht unter besonderer Berücksichtigung des HACCP-Konzeptes. Arbeitsbericht Nr. 7/2007
Umweltbundesamt (Hrsg.) (2002): Leitfaden zur Vorbeugung, Untersuchung, Bewertung und Sanierung von Schimmelpilzwachstum in Innenräumen.
Bundesinstitut für Risikobewertung (Hrsg.) (2009): Kriterien für Verzehrsempfehlungen bei Flussfischen, die mit Dioxin und PCB belastet sind. Stellungnahme Nr. 005/2010 des BfR vom 12. Oktober 2009
Wikipedia: Viren https://de.wikipedia.org/wiki/Viren, aufgerufen am 13.03.2011, 20:54 Uhr
Kück, Nowrousian, Hoff, Engh, Schimmelpilze: Lebensweise, Nutzen, Schaden, Bekämpfung. Berlin, Heidelberg 2009
Prof. Dr. Johannes Wöstemeyer, Mikrobiologie. 2009
Georg Schön, Bakterien: die Welt der kleinsten Lebewesen, 1999
Pschyrembel Klinisches Wörterbuch, 256. Auflage, 1990
Pschyrembel Klinisches Wörterbuch 2011, 262. Auflage, 2010
Hans-Eckhard Gruner, Urania-Tierreich: Wirbellose Tiere, 1993
Encyclopaedia Britannica 2010
Urania Tierreich in sechs Bänden, Wirbelose 2 (Annelida bis Chaetognatha), 1994
Urania Tierreich in sechs Bänden, Insekten, 1989

Ausführliche Quellenangaben