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Die Lebensmittelmikrobiologie ist ein Zweig der Mikrobiologie und befasst sich mit den Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen und Lebensmitteln Sie gehort zu den systemorientierten angewandten Wissenschaften und hat als empirische Wissenschaft eine sehr lange Entwicklungsgeschichte beginnend mit dem Ubergang der Menschheitsentwicklung von den Jagern und Sammlern zu sesshaften Gesellschaften mit dem Bedarf zur Lagerung und entsprechenden Zubereitung von Lebensmitteln Labor fur Lebensmittelmikrobiologie Lebensmitteltechnologische Fakultat Lettische Landwirtschaftliche UniversitatMikroorganismen konnen im Zusammenhang mit Lebensmitteln als nutzlich oder als schadlich angesehen werden Nutzlich sind sie wenn sie zur Herstellung von Lebensmitteln dienen selbst als Lebensmittel dienen oder fur die Biotechnologie oder Lebensmittelanalytik eingesetzt werden Schadlich sind sie wenn sie Lebensmittel verderben oder wenn pathogene Mikroorganismen durch Lebensmittel ubertragen werden Das Mindesthaltbarkeitsdatum wird mit einem Haltbarkeitstest bestimmt Inhaltsverzeichnis 1 Herstellung von Lebensmitteln mit Hilfe von Mikroorganismen 2 Mikroorganismen als Lebensmittel 3 Lebensmittel oder Mikroorganismen spezifischer Verderb 4 Mikrobielle Lebensmittel Vergiftungen 5 Lebensmittel als Ubertrager pathogener Mikroorganismen 5 1 Humanpathogene Krankheitserreger in und auf Pflanzen 6 Massnahmen gegen schadliche Wirkungen von Mikroorganismen 7 Literatur 8 EinzelnachweiseHerstellung von Lebensmitteln mit Hilfe von Mikroorganismen BearbeitenBeispiele von Lebensmitteln bei deren Herstellung Mikroorganismen genutzt werden Milchprodukte wie Joghurt und ahnliche Sauermilchprodukte saure Sahne Kase Milchsaurebakterien Kefirhefen Propionibacterium Brevibacterium linens Rotschmierebakterium Penicillium camemberti Weissschimmel Penicillium roqueforti Blau oder Edelschimmel und viele mehr Sauerkraut Salzgurken und andere Sauergemuse Milchsaurebakterien Essig Essigsaurebakterien Acetobacter Gluconacetobacter Alkoholische Getranke wie Bier Bierhefe Saccharomyces cerevisiae Wein Weinhefe Pulque das Bakterium Zymomonas mobilis Sake Aspergillus oryzae Sake Hefen Weissgeback Backhefe Saccharomyces cerevisiae Sauerteigbrot Milchsaurebakterien und Hefen Pokelfleisch Nitrat reduzierende Kokken Milchsaurebakterien Enterococcus faecium Vibrio Arten halotolerante Hefen Rohwurste Milchsaurebakterien nitratreduzierende Kokken z B Staphylococcus carnosus Streptomyces griseus Penicillium nalgiovense Mikroorganismen als Lebensmittel BearbeitenBeispiele fur Mikroorganismen die als Lebensmittel verwendet werden Mikroalgen wie Scenedesmus und Chlorella werden in Massen kultiviert und als diatische Lebensmittel oder als Lebensmittel Zusatze verwendet Das Cyanobakterium Spirulina wird aus afrikanischen Seen abgefischt und dort gegessen in Europa als diatisches Lebensmittel verwendet Backhefe Saccharomyces cerevisiae und daraus hergestellte Hydrolysate Extrakte werden als Vitamin B Supplemente verwendet auch als Wurzmittel oder Brotaufstrich Vegemite und Marmite Lebensmittel Speisepilze Grosse Fruchtkorper von vielen Basidiomycota Standerpilzen und einigen Ascomycota Schlauchpilzen werden als Nahrungsmittel verwendet Einzellerprotein proteinreiche Substanz die von Mikroorganismen gebildet wird Eine Solarenergie getriebene Produktion mittels Luft verbraucht viel weniger Land als landwirtschaftlicher Anbau von Soja bezuglich des Ertrags an Nahrungsenergie und Proteinen 1 2 Mikroorganismen die selbst als Lebensmittel verwendet werden sind neben Mikroorganismen zur Verarbeitung von Lebensmitteln enthalten in der Liste von Bakterien in der Lebensmittelherstellung und der Liste von Pilzen in der Lebensmittelherstellung Lebensmittel oder Mikroorganismen spezifischer Verderb BearbeitenBeispiele von Lebensmittel Verderb der spezifisch ist fur bestimmte Lebensmittel oder fur die verursachenden Mikroorganismen Sauerung von Milch durch Milchsaurebakterien Verderb ungenugend erhitzter Dosenkonserven durch anaerobe Bakterien die sehr hitzeresistente Endosporen bilden zum Beispiel die Gattung Clostridium Ranzigwerden von Butter durch Lipase bildende Bakterien wie Pseudomonas fragi und P fluorescens Weichwerden von Gemuse durch Bakterien die Pektinasen Hemicellulasen oder Cellulasen bilden und damit die Mittellamellen der Pflanzengewebe auflosen zum Beispiel Erwinia carotovora Fadenziehen von Getreideprodukten durch Bacillus subtilis Schleimbildung und Honiggeruch in Bier durch Pediococcus cerevisiae Biersarcinen Sauerung von Wein durch Essigsaurebakterien Rote Flecken auf Backwaren durch Bildung von Serratia marcescens Kolonien Wunder der blutenden Hostie Mikrobielle Lebensmittel Vergiftungen BearbeitenBei Stoffwechseltatigkeit Wachstum und Vermehrung in Lebensmitteln und zum Teil auch erst im Darm bilden einige Mikroorganismen Toxine Beispiele fur toxinbildende Mikroorganismen Staphylococcus aureus und andere Staphylokokken Gram positive kugelformige Bakterien bilden Enterotoxine welche nach Aufnahme mit den Lebensmitteln zu Erbrechen und Durchfall fuhren Clostridium botulinum Gram positives endosporenbildendes anaerobes Bakterium verursacht Botulismus Das Botulinum Toxin gehort zu den starksten bekannten Giften hat aber wegen der Funktion als Inhibitor der Nervenweiterleitung in starker Verdunnung auch einen anderen Nutzen gefunden namlich als Verjungungsdroge Botox Clostridium perfringens Gram positives Endosporen bildendes anaerobes Bakterium kann neben seiner Funktion als Erreger des Wundbrandes Gasbrandes auch Gastroenteritis verursachen wobei die Toxine erst beim Wachstum und der Sporenbildung im Darm gebildet werden Bacillus cereus Gram positives Endosporen bildendes aerobes Bakterium kann sowohl ein Erbrechenstoxin im Lebensmittel als auch ein Diarrhoe Toxin im Darm produzieren einige Schimmelpilze bilden Toxine sog Mykotoxine zum Beispiel das stark lebertoxische und krebserregende Aflatoxin das Ochratoxin und das Patulin Vergiftung von als Lebensmittel verwendeten Meerestieren durch toxische Algen wie Gonyaulax catenella und G tamarensis Dinophyceae oder durch toxinbildende BakterienLebensmittel als Ubertrager pathogener Mikroorganismen BearbeitenBeispiele fur pathogene Mikroorganismen die durch Lebensmittel ubertragen werden BakterienSalmonella Arten Verursacher von Diarrhoen Typhus Paratyphus Shigella Arten Erreger von Ruhr pathogene Stamme des Darmbakteriums Escherichia coli wie EPEC enteropathogen EHEC enterohamorrhagisch EIEC enteroinvasiv ETEC enterotoxisch die jeweils beiden letzten Buchstaben EC stehen fur Escherichia coli Yersinia enterocolitica Erreger von Enteritiden u U Arthritis als Spatfolge Vibrio cholerae Erreger der Cholera Vibrio eltor Erreger choleraahnlicher Erkrankungen Vibrio parahaemolyticus Erreger akuten Brechdurchfalls u U Septikamie Aeromonas Plesiomonas Erreger von Gastroenteritiden Listeria monocytogenes Verursacher von Meningitis Enzephalitis Granulomen Fehl und Fruhgeburten und anderen Erkrankungen Campylobacter jejuni haufigster bakterieller Erreger von Gastroenteritiden u U Nervenschadigung durch Autoimmunerkrankung Guillain Barre Syndrom GBS als SpatfolgeProtozoenLamblia intestinalis Verursacher von Dysenterien Entamoeba histolytica Verursacher von DysenterienViren die verschiedene Krankheiten verursachen besonders Picorna Reo Arena Arbo Noro und Adeno Viren Humanpathogene Krankheitserreger in und auf Pflanzen Bearbeiten Humanpathogene Krankheitserreger beispielsweise aus dem Kot von Wildtieren stammend konnen in Pflanzen allgemein uber Wurzeln Stangel Blatter Sprossen und Fruchte eindringen diese infizieren und sich dort vermehren siehe auch Zwischenwirte Frass oder Saugstiche von Insekten konnen ebenso Eintrittspforten sein 3 Laut einer Pressemeldung des Bundesinstituts fur Risikobewertung BfR 4 konnen im aufgeschnittenen Zustand langere Zeit gelagerte Wassermelonen gefahrliche Krankheitserreger wie Salmonellen Listerien oder EHEC Enterohamorrhagische Escherichia coli ubertragen Wird die Aussenschale bei der Produktion beim Transport oder bei der Lagerung mit Krankheitserregern verunreinigt so konnen diese Erreger beim Aufschneiden das saurearme Fruchtfleisch infizieren und werden sich bei zu warmer oder zu langer Lagerung relativ schnell vermehren Zum Schutz vor Infektionen sollten Verbraucher vorgeschnittene Melonen deshalb rasch verzehren oder kuhlen Schwangere Kleinkinder alte und kranke Menschen sollten auf den Verzehr aufgeschnittener Melone die mehrere Stunden bei Raumtemperatur aufbewahrt wurde vorsorglich verzichten 4 Im Jahr 2011 erkrankten nach dem Verzehr von verunreinigten Cantaloupe Melonen in den USA mindestens 147 Menschen an einer Infektion durch Listeria monocytogenes in der Folge starben 33 Menschen und eine Schwangere erlitt eine Fehlgeburt 4 Der Verzehr von importierten Wassermelonen Ende 2011 loste in Deutschland dem Vereinigten Konigreich und in Irland einen Salmonellen Ausbruch aus 4 Massnahmen gegen schadliche Wirkungen von Mikroorganismen BearbeitenBeispiele fur die Verhinderung oder Verzogerung von mikrobiellem Verderb von Lebensmitteln Sterilisation durch Erhitzen zum Beispiel Dosenkonserven Verminderung der Mikroorganismen Konzentration durch Erhitzen Pasteurisieren und ahnliche Verfahren Abtoten aller Mikroorganismen oder Verminderung der Mikroorganismen Konzentration durch Bestrahlung mit Gammastrahlung Ultraviolettstrahlung Konservierung durch Kuhlen Konservierung durch Trocknen Erniedrigung der Wasseraktivitat Konservierung durch Salzen Erniedrigung der Wasseraktivitat Konservierung durch Sauern zum Teil mit Hilfe von Bakterien Konservierung durch Rauchern Konservierung durch Zusatz von Konservierungsstoffen die die Aktivitat von Mikroorganismen hemmen oder sie sogar abtotenMassnahmen zur Verhinderung der Kontamination von Lebensmitteln mit pathogenen toxischen oder Lebensmittel verderbenden Mikroorganismen Sauberkeit bei der Herstellung und Verarbeitung von Lebensmitteln Fernhalten von Kontaminationsquellen Personalhygiene Reinigung und Desinfektion von Raumen und GeratenLiteratur BearbeitenJohannes Kramer Alexander Prange Lebensmittel Mikrobiologie 8 Aufl UTB Uni Taschenbucher 1421 2023 ISBN 978 3 8252 5854 2 James M Jay Martin J Loessner David A Golden Modern Food Microbiology 7 Aufl Springer Verlag 2005 ISBN 0 387 23180 3 Gunther Muller Herbert Weber Mikrobiologie der Lebensmittel Grundlagen 8 Aufl Behr s Verlag Hamburg 1996 ISBN 3 86022 209 0 Thomas J Montville Karl R Matthews Food microbiology an introduction ASM Press Washington DC 2004 ISBN 1 55581 308 9 Michael P Doyle Larry R Beuchat Thomas J Montville Karl R Matthews Food microbiology fundamentals and frontiers ASM Press Washington DC 2001 ISBN 1 55581 208 2 W Holzapfel Lexikon Lebensmittel Mikrobiologie und Hygiene 3 Aufl Behr s Verlag Hamburg 2004 ISBN 3 89947 048 6 Jurgen Baumgart Hrsg u a Autoren Mikrobiologische Untersuchung von Lebensmitteln 3 Aufl Behr s Verlag Hamburg 1993 ISBN 3 86022 114 0 Heribert Keweloh Mikroorganismen in Lebensmitteln 2 Aufl Pfanneberg Verlag Haan Gruiten 2008 ISBN 3 8057 0527 1 Eugene Bessems Desinfektionsmittel fur die Lebensmittel und Veterinarhygiene Behrs Verlag 2003 ISBN 3 89947 091 5Einzelnachweise Bearbeiten Growing food with air and solar power More efficient than planting crops In phys org Abgerufen am 11 Juli 2021 englisch Dorian Leger Silvio Matassa Elad Noor Alon Shepon Ron Milo Arren Bar Even Photovoltaic driven microbial protein production can use land and sunlight more efficiently than conventional crops In Proceedings of the National Academy of Sciences 118 Jahrgang Nr 26 29 Juni 2021 ISSN 0027 8424 S e2015025118 doi 10 1073 pnas 2015025118 PMID 34155098 englisch pnas org Irene Esteban Cuesta Untersuchungen zur endogenen mikrobiellen Kontamination von Melonen Cucumis Melo Veterinarwissenschaftliches Department der Tierarztlichen Fakultat der Ludwig Maximilians Universitat Munchen Lehrstuhl fur Lebensmittelsicherheit Munchen 2016 PDF Datei a b c d Melonen konnen krankmachende Keime ubertragen 9 August 2013 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Lebensmittelmikrobiologie amp oldid 229630991