StiproZoo - Assistenztool zur Stichprobenplanung bei Untersuchungen der Lebensmittelsicherheit





Warum wurde das Tool entwickelt?

Im Alltag einer Veterinärbehörde sind regelmäßig Untersuchungen zur Beurteilung der Lebensmittelsicherheit erforderlich.

In der Regel werden in solchen Situationen Stichprobenuntersuchungen genutzt, welche mit der Frage einer konkreten Stichprobegröße einhergehen.

Mit diesem Tool soll eine anwendungsorientierte Arbeitshilfe angeboten werden.

Wozu kann dieses Tool genutzt werden?

Dieses Tool kann genutzt werden, um

  • mit den angebotenen Materialien systematisch eine Stichprobenuntersuchung zu planen
  • alle notwendigen Informationen dafür zu sammeln und
  • eine Berechnung der tatsächlichen Stichprobegröße durchzuführen.

Welche Studienfragen/Untersuchungsfragen können mit den eingebundenen statistischen Verfahren zur Stichprobenberechnung untersucht werden?

Mit den beiden abgebildeten Verfahren können die folgenden Studienfragen untersucht werden:

  • Ist ein Produkt/eine Charge oder ähnliches frei von einem bestimmten Erreger?
  • Zu welchem Prozentsatz liegt eine Belastung mit dem Erreger eines Produktes/einer Charge vor?
  • Liegt die Belastung eines Produktes/einer Charge oder ähnlichem mit einem bestimmten Erreger unter einem vorgegebenen Richtwert oder ähnlichem?

Wie kann dieses Tool genutzt werden?

Die angelegten Reiter bieten verschiedene Funktionen:

  • Checklisten-Generator: Individualisierte Checklisten für verschiedenen Anwendungsfälle, die genutzt werden können, um die wichtigsten Informationen für die Untersuchung zu sammeln.
  • Stichprobenberechnung: Möglichkeit, mit verschiedenen Methoden Stichprobengrößen zu berechnen oder zu einer bestimmten Stichprobengröße die statistische Sicherheit/Irrtumswahrscheinlichkeit zu erhalten.
  • Info Statistik: Grundwissen zu verschiedenen statistischen Begriffen, das genutzt werden kann, um die Basis für eine Stichprobenuntersuchung aufzufrischen.
  • Info Erreger: Steckbriefe zu den behandelten Erregern, welche einen kurzen Überblick über die wichtigsten Eigenschaften der Erreger geben.
  • Info Projekthintergrund: Weitere Informationen zum Hintergrund des Projekts sowie der Entwicklung und Funktionalitäten des Tools.

Wie wurde die Entwicklung gefördert?

Diese Shiny-App wurde im Zuge des Projektes “Erarbeitung von Arbeitshilfen zur Konzeption von Stichprobenuntersuchungen zur Bewertung von potentiell mit Zoonosenerregern behafteten Lebensmitteln” (StiproZoo) erstellt. Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über das Forschungsnetz zoonotische Infektionskrankheiten unter dem Förderkennzeichen 01KI1813 gefördert.



Datenschutzerklärung

Datenschutzerklärung der Tierärztlichen Hochschule Hannover

Checklisten

Komplette Checkliste Generisch

Komplette Checkliste Salmonellen/Eier

Komplette Checkliste Listerien/Lachs

Komplette Checkliste Listerien/Frikadellen

Komplette Checkliste VTEC/Rohmilchkäse

Komplette Checkliste HAV/Tiefkühlbeeren

Berechnungsmethode

Definitionen

Statistische Einheit

Die statistische Einheit ist ein einzelnes Objekt / Element der Grundgesamtheit, an welchem die Untersuchung der Erhebung stattfindet.

Statistische Einheiten lassen sich eindeutig definieren.

Grundgesamtheit

Die Grundgesamtheit ist die Menge aller relevanten statistischen Einheiten, für welche eine Aussage getroffen werden soll.

Charge

Eine Charge umfasst Lebensmittel, die unter praktisch gleichen Bedingungen erzeugt, hergestellt und verpackt wurden. Die Definition dieser ist notwendig, um die zu interessierende Grundgesamtheit einzugrenzen.

Mit der Angabe einer Chargen-/Losnummer wird das Lebensmittel einer Warencharge zugeordnet. Wird es notwendig, ein Lebensmittel wegen eines Risiko für die Verbraucher und Verbraucherinnen zurückzurufen, so können die Produkte einer fehlerhaften Charge über diese Nummer identifiziert werden.

Studienfrage

Die Studienfrage bildet die Grundlage einer Untersuchung. Sie gibt an, welches konkrete Untersuchungsziel erreicht werden soll.

In diesem Tool wird von zwei möglichen Studienfragen ausgegangen.

Studienfrage A: Sind die untersuchten Produkte „frei“ von einem bestimmten Erreger?

Studienfrage B: Liegt die Belastung mit einem bestimmten Erreger der untersuchten Produkte unter einem Wert X (Grenzwert, Limit)?

Auf Basis der Studienfrage können im Anschluss die wissenschaftlichen Hypothesen formuliert werden.

Wissenschaftliche Hypothesen

Die Studienfrage wird in der Regel jeweils in ein Paar von statistischen Hypothesen überführt. Mit den wissenschaftlichen Hypothesen werden im statistischen Modell Aussagen über die Parameter der Zielgesamtheit formalisiert. Bei der statistischen Prüfung von wissenschaftlichen Hypothesen werden diese in zwei sich gegenseitig ausschließende Aussagen (Nullhypothese und Alternativhypothese) aufgeteilt und mit Hilfe der Daten entschieden, welche Aussage wahrscheinlicher ist.

Die Hypothesen lauten für die Studienfrage A:

  1. Die Produkte sind frei von dem gefragten Erreger.
  2. Die Produkte sind mit dem Erreger belastet.

Die Hypothesen lauten für die Studienfrage B:

  1. Die Produkte sind unter dem Wert X mit dem gefragten Erreger belastet.
  2. Die Produkte sind über dem Wert X mit dem gefragten Erreger belastet.

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Den Fehler 1. Art begeht man bei einem statistischen Test, wenn man die Nullhypothese ablehnt, obwohl sie in Wirklichkeit zutrifft. Die Wahrscheinlichkeit α für diesen Fehler wird üblicherweise mit ≤ 5 % gewählt.

Den Fehler 2. Art begeht man bei einem statistischen Test, wenn man die Nullhypothese beibehält, obwohl sie in Wirklichkeit nicht zutrifft. Die Wahrscheinlichkeit β für diesen Fehler wird üblicherweise ≤ 20 % gewählt – sofern man diesen Fehler kontrollieren will oder kann. In einem statistischen Test ist damit die sogenannte Güte oder Macht (engl. Power) (1-β) die Wahrscheinlichkeit, die Entscheidung zugunsten der Alternativhypothese zu treffen, falls diese richtig ist. In der Regel sollte die Güte eines Versuchs mindestens 80 % betragen.

Die Vorgaben dieser Wahrscheinlichkeiten sind die wesentlichen Eingabegrößen zur Bestimmung des notwendigen Stichprobenumfangs.

Konzept vom Nachweis der Freiheit von einem Erreger

Um eine Population sicher frei testen zu können, müsste jede einzelne statistische Einheit der Grundgesamtheit mit einem perfekten Testverfahren untersucht werden. Da es häufig keinen Goldstandard zum Nachweis gibt und aus Ressourcengründen selten bis nie eine Volluntersuchung möglich ist, wird alternativ das Prinzip des “Nachweises einer Freiheit von einer Tierseuche” nach Cannon und Roe 1982 genutzt. Dieses Prinzip wird unter anderem auch im Codex Alimentarius umgesetzt.

Hierbei wird eine Annahmezahl d für die jeweilige Charge / Grundgesamtheit bestimmt, welche einer (kleinen) Prävalenzschranke P0 oder dem “acceptable quality level AQL” des Codex Alimentarius (CAC 2004) entspricht. Dieser Begriff bezieht sich auf die Definition des Codex Alimentarius, wonach die Annahmezahl die maximale Anzahl der fehlerhaften Einheiten oder die maximale Anzahl der in der Stichprobe zulässigen Nichtkonformitäten ist (CAC 2004).

Bei dieser Methode gibt es zum einen eine Näherungsformel, welche eine unendliche Grundgesamtheit und ein perfektes Testverfahren annimmt und die Angabe einer Irrtumswahrscheinlichkeit α sowie einer Prävalenzschranke P0 benötigt.

Zum anderen kann eine erweiterte Formel genutzt werden. Diese berücksichtigt zusätzlich die Größe der Grundgesamtheit und die Testgüte durch die notwendigen Angaben zu der Anzahl der Einheiten N sowie der Sensitivität und Spezifität des angewandten Nachweisverfahrens.

Konzept Berechnung eines Konfidenzintervalls

Möchte man die Menge an kontaminierten Einheiten in einer Grundgesamtheit untersuchen, wird empfohlen, die Prävalenz in der Population innerhalb akzeptierter Unsicherheitsgrenzen bzw. einer vorgegebenen Ungenauigkeit zu schätzen. Die Prävalenz P gibt hierbei die theoretische Wahrscheinlichkeit für eine Kontamination an. Die Genauigkeit kann bei der Prävalenzschätzung durch die Vorgabe eines Konfidenzintervalls (KI) mit einer bestimmten Breite vorgegebenen werden.

Die Formel benötigt eine Angabe für die folgenden Parameter (Glaser und Kreienbrock 2011):

Einen Wert für die Genauigkeit Δ, welcher von dem/der Untersuchenden festgelegt wird. Die Genauigkeit kann eine absolute oder relative Aussage zur Prävalenz P sein. Diese Prävalenz P stellt die relative Menge potenziell kontaminierter Proben dar und wird durch fachliche Beurteilung, Literatur oder Schätzung festgelegt. Außerdem muss eine Irrtumswahrscheinlichkeit α angegeben werden.

Prävalenz

Die Prävalenz P bezeichnet die Häufigkeit eines Merkmals in einer Grundgesamtheit zu einem bestimmten Zeitpunkt. Dies kann z.B. die Angabe von potentiell kontaminierten Einheiten zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Stichprobe sein.

Prävalenzschranke

Die Prävalenzschranke P0 gibt den höchsten Prozentsatz bzw. Anteil an kontaminierten Einheiten an, welcher aus fachlichen Gründen noch als akzeptabel eingestuft wird.

Irrtumswahrscheinlichkeit

Die statistische Sicherheit wird als Wahrscheinlichkeit vorgegeben. Die Irrtumswahrscheinlichkeit α gibt die Wahrscheinlichkeit an, einen Fehler 1. Art zu begehen.

Das bedeutet, eine falsch positive Entscheidung zu treffen. Die Nullhypothese wird also angenommen, obwohl diese eigentlich falsch ist.

Genauigkeit

Die angestrebte Genauigkeit Δ wird als absoluter Wert festgelegt oder relativ zur zu schätzenden Prävalenz. Die ausreichende Genauigkeit hängt von der jeweiligen Fragestellung ab und kann nicht allgemeingültig beantwortet werden.

Sensitivität

Der Begriff Sensitivität (Empfindlichkeit) gibt an, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Diagnoseverfahren einen tatsächlich vorhandenen Erreger erkennt. Ein Test hat eine hohe Sensitivität, wenn er bei der Suche nach einem bestimmten Erreger möglichst viele kontaminierte Proben auch als kontaminiert erkennt. Das heißt, dass er nur wenige kontaminierte Proben übersieht.

Spezifität

Der Begriff Spezifität gibt an, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Diagnoseverfahren erkennt, ob eine Probe nicht kontaminiert ist. Ein Test hat eine hohe Spezifität, wenn er bei der Suche nach einem bestimmten Erreger die nicht kontaminierten Proben mit einer hohen Wahrscheinlichkeit auch als nicht kontaminiert einstuft. Das heißt, dass er nur sehr wenige Proben fälschlicherweise für kontaminiert hält.

Einfache Zufallsauswahl/Einstufige Zufallsauswahl

Jede Stichprobe, die aus der Zielgesamtheit entnommen werden kann, hat eine eindeutig bestimmbare Wahrscheinlichkeit, gezogen zu werden. Zufallsstichproben ermöglichen damit statistisch kalkulierbare und somit gesicherte Rückschlüsse auf die Grundgesamtheit.

Man unterscheidet dabei

Auswahlen mit gleicher Auswahlwahrscheinlichkeit für die Individuen der Grundgesamtheit:

Zufallsauswahl mit Zurücklegen

Jedes gezogene Element wird in die Auswahlgesamtheit zurückgelegt, so dass diese bei jeder neuen Ziehung wieder unverändert vollständig ist. Jedes Element der Zielgesamtheit hat dann bei jeder Ziehung die gleiche Auswahlwahrscheinlichkeit. Jede mögliche Stichprobe ist gleich wahrscheinlich. Untersuchungseinheiten können dadurch allerdings mehrfach in die Stichprobe gelangen, üblicherweise werden jedoch mehrfach erfasste Elemente nur einmal erfasst, ein Teil des Stichprobenaufwands wird somit nicht wirksam.

Zufallsauswahl ohne Zurücklegen

Gezogene Elemente werden nicht in die Auswahlgesamtheit zurückgelegt, so dass diese bei jeder neuen Ziehung geringer wird und somit die weitere Auswahl auf verbleibende Elemente beschränkt. Bei den einzelnen Zufallsziehungen ist die Auswahlwahrscheinlichkeit gleich hoch, jedoch wächst diese durch die allmähliche Verkleinerung der Auswahlgesamtheit. Dennoch ist jede mögliche Stichprobe gleich wahrscheinlich.

Mit ungleicher Auswahlwahrscheinlichkeit für die Individuen der Grundgesamtheit:

In manchen Situationen bietet es sich an, dass nicht jede ausgewählte statistische Einheit die gleiche Wahrscheinlichkeit zur Auswahl haben soll. Eine Spezialform ist das “pps-Verfahren” (propability proportinal to size). Bei diesem Verfahren ist die Wahrscheinlichkeit für ein Element, ausgewählt zu werden, proportional zu seiner Größe; “Größe” kann dabei klassisch im Sinne einer Anzahl (z.B. Anzahl Tiere pro Bestand bei Auswahl von Betrieben oder Menge der Tagesproduktion bei Auswahl von Chargen), aber durchaus auch im Sinne einer “Bedeutung” definiert werden. Eine weitere Form ist die “quantitativ ermittelte, risikoorientierte Auswahl” (propability proportinal to risk). Die Auswahl erfolgt auf Basis einer quantitativen Risikobewertung. Anhand der daraus generierten Daten kann eine Auswahlwahrscheinlichkeit nachvollzogen werden.

Geschichtete Auswahl

Häufig wird die Grundgesamtheit in Teilmengen zerlegt, welche Schichten genannt werden und überschneidungsfrei sein müssen. Die zur Zerlegung herangezogene Merkmale werden Schichtungsmerkmale genannt. Aus jeder Schicht wird eine einfache Zufallsauswahl gezogen.

Die Anwendung dieses Verfahrens erhöht die praktische Umsetzbarkeit (z.B. Beprobung entlang spezieller Abschnitte der Produktionskette) sowie die Präzision der Stichprobenergebnisse. Die Varianz der Schätzung wird ebenfalls verringert. Der Effekt der Präzisierung wird “Schichtungseffekt” genannt, wobei dieser möglichst groß sein sollte. Der Schichtungseffekt hängt im Wesentlichen von dem Stichprobenplan in jeder Schicht, der Schichtungsvariable, der Schichtgrenze, der Schichtanzahl und der Aufteilung des Stichprobenumfangs ab.

Die Schätzung der Parameter der Zielgesamtheit muss anschließend über eine gewichtete Zusammenfassung der einzelnen Schichten erfolgen. Die erforderliche formale Auswertung kann nur mit spezialisierten Methoden / Software durchgeführt werden.

Klumpenstichprobe

Sind die statistischen Einheiten innerhalb der Grundgesamtheit in Gruppen / Klumpen (eng. Cluster) zusammengefasst, so bietet es sich an, zunächst diese gesamte Gruppe auszuwählen und anschließend alle Elemente der gewählten Klumpen als Stichprobe zu untersuchen (z.B. Beprobung eines interessierenden Merkmals in den Schlachtbetrieben in NRW, Zufallsauswahl der zu untersuchenden Betriebe aus allen Schlachthöfen (Klumpen), in den ausgewählten Betriebe werden die relevanten Einheiten für das interessierende Merkmal vollständig untersucht).

Durch diese Methode vermindert sich die Anzahl an ausgewählten Elementen und somit entsteht ein relativ kleiner Stichprobenumfang Die Anwendung führt allerdings zu einem größeren Stichprobenfehler. Um diese Methode anwenden zu können, ist es wichtig, dass die Grundgesamtheit sehr homogen ist.

Die Schätzung der Parameter der Zielgesamtheit muss über eine gewichtete Zusammenfassung der Cluster erfolgen. Die formale Auswertung kann nur mit spezialisierten Methoden / Software durchgeführt werden.

Mehrstufige Zufallsauswahl

Diese Methode wird vor allem bei großer oder unbekannter Grundgesamtheit genutzt. Die Auswahl der Untersuchungseinheiten erfolgt auf mehreren Stufen, d.h. aus jedem ausgewählten Cluster wird wiederum eine Stichprobe gezogen. Es werden Stufungskriterien (Merkmale) bestimmt, nach denen hierarchisch ausgewählt wird (z.B. Beprobung eines interessierenden Merkmals in den Schlachtbetrieben in NRW, aus der Menge aller Schlachthöfe wird eine Zufallsstichprobe gezogen, um die zu untersuchenden Betriebe festzulegen, anschließend wird eine Zufallsstichprobe in den ausgewählten Betrieben gezogen und untersucht).

Der Stufeneffekt reduziert den Zufallsfehler.

Die Schätzung der Parameter der Zielgesamtheit muss über eine gewichtete Zusammenfassung der der Cluster erfolgen. Die formale Auswertung kann nur mit spezialisierten Methoden / Software durchgeführt werden.

Auswahl aufs Geratewohl

Die Elemente aus der Grundgesamtheit werden willkürlich, d.h. ohne strukturierten Auswahlplan in die Stichprobe aufgenommen. Die Auswahl liegt im Ermessen der durchführenden Person.

Dieses Verfahren ist nicht repräsentativ und kann daher zu verzerrten Schlussfolgerungen führen.

Systematische Stichprobe

Die Auswahl der Elemente erfolgt auf Basis von Listen oder anderen strukturierten Datenquellen.

Ausgehend von einer zufällig ausgewählten ersten Untersuchungseinheit werden der Struktur der Gesamtheit folgend systematisch weitere Einheiten in die Stichprobe aufgenommen.

Diese Auswahlform hat Ähnlichkeiten zur kompletten zufälligen einfachen Zufallsauswahl, muss aber kritisch betrachtet werden, wenn die die Gesamtheit selbst strukturiert ist, so dass Struktur und Systematik zusammenfallen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn zeitlich systematisch untersucht wird, z.B. immer nur montags.

Auswahl aus (Labor-)Einsendungen

Die Auswahl der Elemente erfolgt aus zur Verfügung stehenden Einsendungen (eines Labors, einer Praxis, einer Klinik o.ä.). Durch die Einsendung einer Probe erfolgt bereits eine Vorauswahl (z.B. in Verdachtsfällen wie einem Krankheitsgeschehen).

Es muss eine dezidierte Analyse der Auswahlpopulation erfolgen.

Ein repräsentativer Rückschluss auf die Grundgesamtheit ist nicht möglich.

Risikoorientierte Auswahl

Es werden Elemente ausgewählt, die für den zu untersuchenden Faktor besonders exponiert scheinen. Es erfolgt somit bereits eine Selektion durch die Entscheidung über eine Risikobehaftung oder Risikofreiheit.

Das Verfahren ist nicht repräsentativ für die Grundgesamtheit.

Erreger

Erregereigenschaften

Der Erreger Salmonella spp. ist ein fakultativ anaerobes, weltweit verbreitetes, gramnegatives Bakterium, welcher ein hitzeempfindliches Toxin bildet und als Zoonoseerreger gilt. Anhand ihrer Antigenformel können Salmonellen in über 2.600 Serovare (auch Serotypen) unterschieden werden. Als besonders relevant für die Infektion von Menschen werden Salmonella Enteritidis und Salmonella Typhimurium angesehen [5] . Grundsätzlich besitzt jedoch jedes Serovar das Potential, humanpathogen zu sein [65] .

Das Bakterium ist anpassungsfähig und kann über einen längeren Zeitraum in der Umwelt überleben (in getrocknetem Kot z.B. 2,5 Jahre). Das Temperaturoptimum für das Wachstum von Salmonella spp. liegt bei 37 °C [20] , ist jedoch in einer Temperaturspanne von 10 - 47 °C (7 - 50 °C) möglich. Bei 60 °C beginnt der Erreger abzusterben, wird allerdings erst durch eine Erhitzung von 70 °C über 10 Minuten sicher abgetötet. Bei Temperaturen unter 6 °C findet keine Vermehrung statt, durch Einfrieren ist eine Abtötung jedoch nicht vollständig möglich [15] , [54] . Ein Wachstum von Salmonella spp. ist bei pH-Werten von 4,0 - 9,0 und a w -Werten von mindestens 0,94 möglich [2] .

https://www.bfr.bund.de/de/bedeutung_der_salmonellen_als_krankheitserreger-537.html
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Salmonellose.html
https://www.bfr.bund.de/de/fragen_und_antworten_zum_schutz_vor_infektionen_mit_salmonellen-199146.html
https://www.efsa.europa.eu/de/topics/topic/salmonella

Lebensmittel/Matrix

Die Infektion mit Salmonellen erfolgt durch die orale Aufnahme des Erregers [54] .

Klassischerweise erfolgt eine Infektion durch kontaminierte Lebensmittel [54] . Die häufigsten Lebensmittel in diesem Zusammenhang sind rohes und nicht ausreichend durcherhitztes Fleisch, Wurst, rohe, unzureichend erhitzte Eier sowie Speisen mit rohen Eiern und pflanzliche Lebensmittel (z.B. Tiramisu oder Mayonnaise) [15] , [41] . Gefährdete Personengruppen sollten einige Lebensmittel meiden, solange diese nicht ausreichend erhitzt wurden. Dazu zählen:

  • Frisches Mett,
  • Tartar,
  • Carpaccio,
  • streichfähige Rohwürste,
  • Speisen mit rohen Eiern und
  • rohe Sprossen.

Die Kontamination des Lebensmittels kann durch das Vorkommen von Salmonellen im Betrieb erfolgen, bei Eiern z.B. über den Kot der Tiere, den Legedarm der Hennen oder Kreuzkontaminationen im Laufe der Produktion sowie im Haushalt der Konsumierenden selbst. So ist es möglich, dass Salmonellen von der Eischale in den Inhalt des Eis oder von einer infizierten Person auf das Ei übertragen werden [15] .

Eier werden in der Packstelle sortiert und in verschiedene Gewichts- und Güteklassen eingeteilt. Diese Vorgaben sind in der Verordnung (EG) Nr. 589/2008 festgelegt. So hat z.B. ein Klasse-A-Ei, das direkt an die Endverbraucher oder Endverbraucherinnen weitergegeben wird, hohe Qualitätsmerkmale zu erfüllen und darf keine äußerlichen Verschmutzungen aufweisen. Für das Ei der Klasse A gelten folgende Merkmale [24] :

  • Schale und Kutikula: sauber, unbeschädigt, normale Form.
  • Luftkammer: Höhe nicht über 6 mm, unbeweglich.
  • Dotter: beim Durchleuchten schattenhaft ohne deutliche Umrisslinie sichtbar.
  • Eiklar: klar, durchsichtig.
  • Keim: nicht sichtbar entwickelt.
  • Fremde Ein- und Auflagerungen: nicht zulässig.
  • Fremdgeruch: nicht zulässig.

Alle Eier, die diesen Anforderungen nicht genügen, sind als Klasse-B-Eier einzustufen. Diese müssen gesondert gekennzeichnet werden mit einem B oder einem farbigen Punkt. [24] .

https://www.bvl.bund.de/DE/Arbeitsbereiche/01_Lebensmittel/03_Verbraucher/02_KennzeichnungLM/01_Ueberblick/lm_kennzeichnung_lebensmittel_Ueberblick_node.html
https://www.bvl.bund.de/DE/Arbeitsbereiche/01_Lebensmittel/03_Verbraucher/03_UmgangLM/02_LMzubereiten/03_Eier/lm_zubereitung_eier_node.html
https://www.bvl.bund.de/DE/Arbeitsbereiche/01_Lebensmittel/03_Verbraucher/09_InfektionenIntoxikationen/03_Salmonellen/lm_LMVergiftung_salmonellen_node.html

Übertragungswege

Lebensmittel -> Mensch

Für eine mögliche Abschätzung des Risikos für die Verbraucher und Verbraucherinnen müssen verschiedene Übertragungswege bedacht werden. Ein besonders wichtiger Bereich ist hierbei die mögliche Übertragung beim Verarbeitungsprozess im eigenen Haushalt.

Die Vermehrung von Salmonellen auf dem Lebensmittel wird besonders durch nicht eingehaltene Kühlketten begünstigt. Werden Lebensmittel und Speisen bei Temperaturen unter 6 °C gelagert, können sich Salmonellen nicht vermehren. In den Sommermonaten nehmen Salmonelleninfektionen zu, da höhere Außentemperaturen vorherrschen und Speisen häufig länger ungekühlt bleiben (z.B. beim Grillen). Vermieden werden können Infektionen durch das Einhalten der Regeln für Küchenhygiene.

Bei Eiern sollten folgende Grundlagen berücksichtigt werden [15] , [32] , [63] :

  1. Die Eier im Kühlschrank lagern.
  2. Nach Ablauf des Mindesthaltbarkeitsdatums Eier nur für durcherhitzte Speisen verwenden.
  3. Eier mit beschädigter Schale sofort und nur für durcherhitzte Speisen nutzen.
  4. Für Speisen mit rohen Eiern stets frische Eier verwenden, gut kühlen und innerhalb weniger Stunden verzehren.
  5. Ei und Eispeisen getrennt von anderen Lebensmitteln lagern.
  6. Beim Kontakt mit Ei und Eierschalen die Hände gründlich mit heißem Wasser waschen.

Die Übertragung und Aufnahme von Salmonellen sind ebenfalls über den direkten Kontakt mit Salmonellen ausscheidenden Tieren möglich. Grundsätzlich ist diese Form des Infektionswegs allerdings sehr selten. Bei der Haltung von Heimtieren, besonders Reptilien, kann eine solche Übertragung jedoch wahrscheinlicher sein. Insbesondere Säuglinge und Kleinkinder sind als gefährdet anzusehen.

Eine Infektion über die direkte oder indirekte Übertragung von Mensch zu Mensch ist eine weitere mögliche Übertragungsform. Beschriebene Fälle gibt es vor allem bei besonders empfänglichen Personen und unter hygienisch mangelhaften Bedingungen. Jedoch ist auch bei Ausbrüchen in entsprechenden Einrichtungen (z.B. Altenheimen und Krankenhäusern) eine lebensmittelbedingte Übertragung wahrscheinlicher [54] .

Salmonella spp. in der Legehennenhaltung

Bei Geflügel sind die am häufigsten vorkommenden Serovare Salmonella Enteritidis und Salmonella Typhimurium. In der Regel verursachen diese keine klinischen Erkrankungen bei diesen Tieren, eine Bedeutung kommt dem Erreger vor allem durch meist alimentäre und latente Infektionen zu. Infektionen mit Salmonella spp. kommen bei Jungtieren häufiger vor als bei älteren Tieren, außerdem weisen jüngere Tiere eher Symptome auf. Bei Legehennen wirkt sich eine Salmonelleninfektion nicht bfr auf die Legeleistung, die Eiqualität oder die Gesundheit aus [35] , [50] .

Verschiedene Umweltbedingungen wie ein schlechtes Stallklima, Umstallungen, Parasitosen, Immunsuppressionen und fehlerhaftes Management begünstigen das Auftreten von Infektionen [35] , [38] . Die Vermehrung des Erregers innerhalb des Tieres erfolgt im Magen-Darm-Trakt, anschließend ist eine symptomlose Ausscheidung möglich [3] , [49] , [51] . Durch die Ausscheidung über den Kot ist durch die orale Aufnahme aus der Umgebung eine schnelle Verbreitung des Erregers in der Herde zu erwarten [36] [50] . In der Umgebung von Legehennen kann der Erreger bis zu mehreren Monaten überleben [54] . Hierbei hängt die Überlebenszeit von dem jeweiligen Serovar und dem Milieu ab. In Hühnerkot liegt die Überlebenszeit bei 5-25 Tagen, im Einstreu bei 21-144 Tagen und an Stallwänden zwischen 2-170 Tagen [49] , im Trockenkot 8 Monate bis 2 Jahre und in Wasser bis zu 3 Wochen [38] .

Eine Übertragung des Erregers ist von Tier zu Tier sowie durch eine Vielzahl von belebten und unbelebten Vektoren wie Wildvögeln, Schadnagern, Insekten, Personal, Einstreu/Mist, Futter, Wasser, oder Transportfahrzeuge möglich. Außerdem kann der Erreger von der Henne auf das Ei und schließlich auf die Nachkommen übertragen werden. Außerdem können persistierende Kontaminationen in den Stallgebäuden bestehen, wenn durch eine unzureichende Reinigung und Desinfektion eine Infektionsquelle für neue Tiere entsteht [38] . Eine weitere Schwierigkeit ist, dass es nur wenige Basiszuchtunternehmen für die Produktion von Elterntierküken gibt. Dadurch hat ein Eintrag von Salmonella spp. auf dieser Stufe der Produktion besonders weitreichende Folgen für die Lebensmittelproduktion [3] , [12] .

https://www.bfr.bund.de/de/fragen_und_antworten_zum_schutz_vor_infektionen_mit_salmonellen-199146.html
https://www.bzfe.de/lebensmittel/vom-acker-bis-zum-teller/eier/eier-verbraucherschutz/
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Salmonellose.html

Epidemiologie

Mensch

Beim Menschen kann der Erreger die Erkrankung Salmonellose auslösen, welche zu den häufigsten Infektionskrankheiten in Deutschland gehört und unter die Meldepflicht des Infektionsschutzgesetzes (IfSG) fällt. "Dem Gesundheitsamt wird gemäß § 7 Abs. 1 IfSG der direkte oder indirekte Nachweis von Salmonella -Serovaren, soweit er auf eine akute Infektion hinweist, namentlich gemeldet" [54] .

Im Jahr 2019 wurden in Deutschland insgesamt 13.693 Erkrankungsfälle gemeldet [56] . Es wird davon ausgegangen, dass die gemeldete Anzahl an Fällen nur ca. 10 - 20 % der tatsächlichen Erkrankungen abbildet [20] . Im Jahr 2020 wurden 8.743 Erkrankungsfälle gemeldet [59] . Dieser Rückgang kann mit den Auswirkungen der Corona-Pandemie und den einhergehenden Maßnahmen in Verbindung gebracht werden [58] . In 2021 sind 8.122 Fälle gemeldet worden [61] .

Die Infektionsdosis für einen erwachsenen Menschen liegt bei 10 4 – 10 6 Keimen. Die Erkrankung tritt nach einer Inkubationszeit von 12 – 36 h (6 – 72 h) auf. Typische Symptome sind Durchfall, Erbrechen, Krämpfe, Fieber und Kopfschmerzen über eine Dauer von ein bis sieben Tagen [53] . Besonders gefährdet sind Kinder unter zehn Jahren, insbesondere Säuglinge und Kleinkinder, sowie ältere Menschen [15] , [54] .

Nach Einteilung der Codex-Alimentarius-Kommission (CAC) sind Salmonellen als "Micro-organisms with severe hazard or with moderate direct health hazard of potentially extensive spread in food" [28] einzustufen.

Legehennen

In den Jahren 2004/2005 wurde in der EU ein Programm zur Bestimmung der Prävalenz von Salmonella spp. in Legehennenbetrieben durchgeführt. Hierbei konnte eine durchschnittliche Prävalenz von 30,7 % in Kot- und Staubproben ermittelt werden, wobei sich die Werte in den einzelnen Mitgliedsstaaten stark unterschieden (zwischen 0 und ca. 80 %).

Im Jahr 2022 wurden gemäß VO (EU) Nr. 517/2011 Herden von Legehennen beprobt. Hierbei wurden nur noch in 1,3 % der beprobten Herden Salmonella spp. nachgewiesen. Im Vorjahr 2021 waren es 1 % [20] . In Zuge der amtlichen Überwachung aus dem Jahr 2022 konnten bei 1,8 % der Legehennenherden Salmonella spp. festgestellt werden. In 2021 wurden 1,5 % der Herden positiv auf getestet. Zudem wurden in 2022 61 Herden bei Verdachts- und Verfolgsuntersuchungen beprobt, dabei wurde Salmonella spp. in 19,7 % der Herden nachgewiesen. Bei Legehennen in der Aufzucht wurden 0,8 % der Herden positiv getestet. In 2021 war dies lediglich in 0,09 % der Herden der Fall [21] .

https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/NRZ/Konsiliar/Listerien/konsiliar_listerien_node.html
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/Jahrbuch/jahrbuch_node.html
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Salmonellose.html
https://www.bfr.bund.de/de/fragen_und_antworten_zum_schutz_vor_infektionen_mit_salmonellen-199146.html

Erregereigenschaften

Der Erreger Listeria spp. ist weltweit verbreitet, zoonotisch und anspruchslos. Es handelt sich um grampositive, bewegliche, nicht-sporen-bildende, katalasepositive und fakultativ anaerobe Stäbchen. Insgesamt lassen sich sieben Listeria -Spezies unterscheiden. Aufgrund ihrer Humanpathogenität gilt die Spezies Listeria monocytogenes mit ihren 13 Serovaren als besonders relevant (besonders 4b, 1/2a, 1/2b humanpathogen) [52] .

Das Bakterium stellt geringe Nährstoffanforderungen und ist sehr anpassungsfähig. Es kommt beispielsweise im Erdboden, in Oberflächengewässern, Abwässern, auf Pflanzen und im Darm von Tieren vor [26] . Es gibt in der Umgebung persistierende Stämme [1] . Optimale Wachstumsbedingungen finden Listerien bei Temperaturen von 30 - 37 °C und einem neutralen bis leicht alkalischen pH-Wert. Sie weisen jedoch eine hohe Toleranz für veränderte Umweltbedingungen auf. So sind Listerien bei ansonsten optimalen Wachstumsbedingungen auch bei einer weiten Temperaturspanne von 0,4 bis 45 °C und pH-Werten von 4,4 bis 9,4 zum Wachstum fähig [16] , [52] . Der optimale a w -Wert für das Wachstum von L. monocytogenes liegt bei 0,9 - 0,93 [26] . Auch bei Kühlschranktemperaturen ist das Bakterium durchaus in der Lage, sich langsam zu vermehren [16] , [27] .

https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Listeriose.html
https://food.ec.europa.eu/document/download/44257174-bf8c-4214-a60d-6790a7ca4109_en
https://www.bav-institut.de/de/news/isteria-spp-und-Listeria-monocytogenes-Rueckverfolgung-mit-Hilfe-des-MALDI-TOF-Verfahrens
https://www.bfr.bund.de/cm/350/verbrauchertipps-schutz-vor-lebensmittelinfektionen-mit-listerien.pdf
https://www.efsa.europa.eu/de/topics/topic/listeria
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2006/Ausgabenlinks/49_06.html

Lebensmittel/Matrix

Die Listeriose ist eine klassische Lebensmittelinfektion. Die Aufnahme des Erregers erfolgt somit in der Regel über die Nahrung [16] .

Typische belastete Lebensmittel sind Geflügel, Fleisch, Fleischerzeugnisse (z.B. Rohwürste, verpackter Wurstaufschnitt), Fisch, Fischerzeugnisse (hauptsächlich Räucherfisch / kalt geräucherter, vakuumverpackter Fisch), Rohmilch, Milch und Milchprodukte (insbesondere Käse / Sauermilchkäse) und Feinkostsalate. Außerdem werden Listerien regelmäßig auf pflanzlichen Lebensmitteln, z.B. vorgeschnittenen Salaten, gefunden [16] , [52] , [60] .

Verzehrfertige bzw. ready-to-eat (RTE)-Produkte sind für den Sofortverzehr bestimmt und erfordern von den Verbrauchern und Verbraucherinnen keine weitere Zubereitung, wie z.B. eine Erhitzung. Ein besonderes Augenmerk sollte auf RTE-Produkte gelegt werden, welche in ihrem Herstellungsprozess nicht erhitzt werden [26] .

Ebenso problematisch können RTE-Produkte sein, welche nach der Verarbeitung mit Listerien kontaminiert werden. Verzehrfertige Lebensmittel, die mehr als 100 KbE/g enthalten, werden als nicht sicher beurteilt [41] .

In 27 % aller Listeriose-Fälle mit geklärter Lebensmittelursache ist die Matrix wahrscheinlich ein (verzehrfertiges) Lachsprodukt [34] .

Insbesondere Risikogruppen wie Schwangere und PatientInnen mit schweren Grunderkrankungen bzw. Immunsuppression sollten auf den Verzehr dieser Lebensmittel verzichten [52] .

https://www.bfr.bund.de/cm/350/verbrauchertipps-schutz-vor-lebensmittelinfektionen-mit-listerien.pdf
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/NRZ/Konsiliar/Listerien/konsiliar_listerien_node.html
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Listeriose.html
https://www.laves.niedersachsen.de/startseite/lebensmittel/lebensmittelgruppen/fleisch_fleischerzeugnisse/krankmachende-keime-in-verzehrfertigen-schnitzeln-frikadellen-und-nuggets-192325.html

Übertragungswege

Für eine mögliche Abschätzung des Risikos für die Verbraucher und Verbraucherinnen müssen verschiedene Übertragungswege bedacht werden. Ein besonders wichtiger Bereich ist hierbei die mögliche Übertragung im Verarbeitungsprozess beim eigenen Haushalt.

Lebensmittel sollten mindestens zwei Minuten eine Temperatur von 70 °C oder darüber im Kern erreichen. In der Mikrowelle sollte auf gleichmäßiges Erwärmen geachtet und die Speisen zwischendurch umgerührt werden. Beim Tiefgefrieren von Lebensmitteln können Listerien überleben. Für die Küchenhygiene ist besonders das Risiko von Kreuzkontaminationen zu beachten [16] , [47] .

Vakuumverpackung und eine Kühlschranklagerung schützen nicht vor einer Vermehrung der Listerien. Bei anderen Lebensmittelinfektionserregern ist diese Form der Verpackung und Lagerung ein Schutzfaktor. Durch lange Lagerzeiten überleben diese Erreger nicht, wodurch es zu einer selektiven Vermehrung der Listerien kommen kann. Besonders Risikogruppen, z.B. Schwangere und PatientInnen mit schweren Grunderkrankungen bzw. Immunsuppression, sollten auf den Verzehr bestimmter Lebensmittel verzichten: Rohfleischerzeugnisse (z.B. Hackepeter) und Rohwurst (z.B. Salami), roher Fisch sowie geräucherte und marinierte Fischerzeugnisse, vorgeschnittene verpackte Blattsalate und Rohmilchweichkäse [16] , [52] .

Beim Umgang mit Lebensmitteln und beim Reinigen in der Küche sollte zudem Folgendes beachtet werden [16] :

  • Lebensmittel auch im Kühlschrank in geschlossenen Behältern oder vollständig abgedeckt lagern.
  • Die Kühlschranktemperatur auf maximal 7 °C einstellen (besser < 5 °C) und die Temperatur regelmäßig an verschiedenen Stellen innerhalb des Kühlschranks überprüfen.
  • Die Hände vor der Zubereitung und nach Kontakt mit rohen Lebensmitteln mit Wasser und Seife waschen und abtrocknen.
  • Zudem sollte auf persönliche Hygiene geachtet werden, insbesondere auf saubere Kleidung, saubere Hände und Fingernägel.
  • Bestimmte Lebensmittel wie Obst, Gemüse, Blattsalate und frische Kräuter sollten bei der Zubereitung oder vor dem Verzehr sorgfältig gewaschen werden, am besten unter fließendem Wasser.

Die Kontamination der Lebensmittel ist auf allen Stufen der Produktion und Verarbeitung möglich, wobei die Verarbeitung und Behandlung der kontaminierten Rohstoffe nicht immer zu einer vollständigen Abtötung der Bakterien führt. Ebenfalls möglich ist die Rekontamination der Produkte im Betrieb selbst [52] .

Listeria monocytogenes führt in der Regel erst ab Keimgehalten von 100 koloniebildenden Einheiten (KbE) pro Gramm im Lebensmittel zu Erkrankungen, daher darf bei in Verkehr gebrachten Erzeugnissen während der gesamten Haltbarkeitsdauer ein Grenzwert von 100 KbE/g nicht überschritten werden [48] .

https://www.laves.niedersachsen.de/startseite/lebensmittel/lebensmittelhygiene/krankmachende_mikroorganismen_und_viren/listerien/listerien-108520.html
https://www.bfr.bund.de/cm/350/verbrauchertipps-schutz-vor-lebensmittelinfektionen-mit-listerien.pdf
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Listeriose.html
https://www.laves.niedersachsen.de/startseite/lebensmittel/lebensmittelhygiene/krankmachende_mikroorganismen_und_viren/listerien/laves-untersucht-lebensmittel-auf-das-vorkommen-von-listerien-191418.html

Epidemiologie

Beim Menschen kann der Erreger die Listeriose auslösen, welche zu den meldepflichtigen Infektionskrankheiten mit der höchsten Letalität in Deutschland zählt. Die Meldepflicht ist in Paragraph 7 des Infektionsschutzgesetzt (IfSG) geregelt. Die Letalität in Deutschland wird in verschiedenen Quellen unterschiedlich angegeben, genannt werden z.B. Werte zwischen 7 % [52] und 13 % [34] . In Frankreich werden Letalitäten bis zu 30 % beobachtet [22] . Die Letalität in der Europäischen Union (EU) lag im Jahr 2019 bei 17,6 % und damit höher als in den Vorjahren (2018: 15,6 %, 2017: 13,6 %) [28] . Von den in Deutschland und der EU überwachten zoonotischen Erkrankungen ist die Listeriose damit die Erkrankung mit der höchsten Letalität, wodurch sie zu einer der schwerwiegendsten, durch Lebensmittel übertragenen Krankheiten gezählt wird [28] , [52] .

In den Jahren 2018 und 2019 wurden in Deutschland jeweils 701 bzw. 591 Erkrankungsfälle gemeldet, im Jahr 2020 insgesamt 575 Fälle [56] , [59] . "Im Jahr 2020 kann ein möglicher Einfluss der COVID-19-Pandemie auf die geringeren Listeriose-Meldungen nicht ausgeschlossen werden" [58] . Die Fallzahlen sind seit einigen Jahren leicht rückläufig. Die höchste Inzidenz tritt in der Gruppe von Männern ab 80 auf [59] .

Es ist vermutlich davon auszugehen, dass die Meldezahlen die tatsächlichen Zahlen der Listeriose und die Letalität unterschätzen [64] .

Die Inkubationszeit liegt zwischen 3 - 70 Tagen [18] , [52] . Bei gastrointestinaler Symptomatik kann von einer Inkubationszeit von wenigen Stunden bis zu sechs Tagen, bei septikämischen Verläufen von einer durchschnittlichen Inkubationszeit von 1 - 12 Tagen (Median 2 Tage) und bei neuroinvasiven Manifestationen von 1 - 14 Tagen (Median 9 Tage) ausgegangen werden. Bei schwangerschaftsassoziierten Fällen wird in der Literatur eine Inkubationszeit von 17 - 67 Tagen (Median 27,5 Tage) angegeben [31] . Die typischen Symptome unterscheiden sich je nach Verlaufsform. Bei der Listeriose-Gastroenteritis kommt es zu Durchfällen mit unterschiedlichem Schweregrad, invasive Infektionen sind gekennzeichnet durch Fieber, Muskelschmerzen, Blutvergiftung, Meningitis und Enzephalitis. Als besondere Verlaufsform der invasiven Form gilt die Schwangerschaftslisteriose. Hierbei sind Fehl-, Früh- und Totgeburten oder zur Geburt erkrankte Kinder möglich. Besonders gefährdet sind Kinder unter zehn Jahren, insbesondere Säuglinge und Kleinkinder, sowie ältere Menschen (young, old, pregnant, immunosuppressed, YOPIs). Studien zeigten, dass sich nach dem Verzehr kontaminierter Lebensmittel auch bei Gesunden innerhalb weniger Stunden bis zu 2 Tagen eine schwere, fieberhafte, selbstlimitierende Gastroenteritis einstellen kann [52] .

Es ist schwer, eine Aussage über die infektiöse Dosis für *L. monocytogenes* zu treffen, da aufgrund der u. U. langen Inkubationszeit die Erregermenge im Lebensmittel zum Zeitpunkt der Infektion nicht mehr ermittelt werden kann. Außerdem hängt die für eine Infektion erforderliche Dosis stark vom Gesundheitszustand der jeweiligen Person ab. In der Literatur wird von infektiösen Dosen von 10 5 - 10 9 KbE pro Milliliter bzw. Gramm Lebensmittel bei gesunden Erwachsenen berichtet. Bei Risikopersonen wurden Werte zwischen weniger als 10 und 10 4 KbE pro ml bzw. g Lebensmittel dokumentiert. Auch tierexperimentelle Untersuchungen helfen nicht wesentlich weiter, da z. B. Mäuse im Darm nicht über die entscheidenden Rezeptoren verfügen [51] .

Nach Einteilung der Codex-Alimentarius-Kommission (CAC) ist *Listeria monocytogenes* als "Micro-organisms with severe hazard or with moderate direct health hazard of potentially extensive spread in food" [29] einzustufen. [28] .

https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Listeriose.html

Erregereigenschaften

Verotoxin-bildende Escherichia coli sind gramnegative Stäbchenbakterien, welche fakultativ anaerob und häufig peritrich begeißelt sind. Synonym wird ebenfalls der Begriff Shigatoxin-bildende Escherichia coli (STEC) genutzt. Enterohämorrhagische E. coli (EHEC) sind diejenigen VTEC / STEC, die humanpathogen sind. [14] .

Bekannt sind zwei Typen von Shigatoxinen, die an unterschiedlichen Genloci codiert sind (stx1-Gen und stx2-Gen), diese können in weitere Subtypen unterteilt werden (stx1a-stx1c und stx2a-stx2i). Shigatoxine binden an spezielle Zellmembranrezeptoren, blockieren so die Proteinsynthese und führen zu schnellerem Zelltod. [14] , [53] .

VTEC können sich im Temperaturbereich von 8 – 45 °C und bei aW-Werte von > 0,95 vermehren. Ab 60 °C beginnen VTEC abzusterben. [4] .

Ab 60 °C beginnen VTEC abzusterben, daher töten Erhitzungsverfahren wie Kochen, Braten und Pasteurisieren VTEC ab. Dabei muss für mindestens zwei Minuten eine Temperatur von 70 °C oder darüber im Kern des Lebensmittels erreicht werden. Gegenüber anderen Umwelteinflüssen, beispielsweise einem sauren Milieu, Kälte, Austrocknung oder hoher Salzkonzentration sind diese Bakterien jedoch relativ unempfindlich. Auch durch Tiefgefrieren von Lebensmitteln lassen sich EHEC-Bakterien nicht zuverlässig abtöten. Der Temperaturbereich zur Vermehrung liegt von 7 °C bis 50 °C, sofern im Substrat genügend Nährstoffe und Feuchtigkeit vorhanden sind und andere Einflüsse wie Säure- und Salzgehalt passen. Das Temperaturoptimum liegt bei 37 °C. EHEC vermehren sich je schneller, desto näher die Temperatur am Optimum liegt [14] .

VTEC kommen natürlicherweise im Darm von Wiederkäuern vor und werden mit dem Kot der Tiere ausgeschieden. Sie können direkt oder indirekt vom Tier auf den Menschen übertragen werden. Somit gehören sie zu den zoonotischen Krankheitserregern. In der Umwelt können EHEC über viele Wochen im Boden und Wasser überleben [14] .

https://mobil.bfr.bund.de/cm/343/shigatoxin-bildende-e-coli-in-lebensmitteln.pdf
https://www.bfr.bund.de/cm/350/verbrauchertipps-schutz-vor-infektionen-mit-enterohaemorrhagischen-e-coli-ehec.pdf
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_EHEC.html
https://www.laves.niedersachsen.de/startseite/lebensmittel/lebensmittelhygiene/krankmachende_mikroorganismen_und_viren/ehec/ehec-108316.html
https://mobil.bfr.bund.de/cm/343/shigatoxin-bildende-e-coli-in-lebensmitteln.pdf

Lebensmittel/Matrix

Zu den Risikolebensmitteln gehören für EHEC Infektionen insbesondere: [14] .

  • Rohmilch.
  • Erzeugnisse aus Rohmilch (z. B. Rohmilchkäse).
  • Sprossen.
  • rohes oder nicht ausreichend erhitztes Fleisch und Hackfleisch von Wiederkäuern.
  • streichfähige Rohwürste (z. B. Zwiebelmettwurst, Teewurst, "Braunschweiger Mettwurst").
Rohmilch(-käse)

Generell ist die Abgabe von Rohmilch an VerbraucherInnen verboten. [39] . Grundsätzlich handelt es sich bei Rohmilch um nicht erhitzte Milch, welche keinen besonderen Hygieneregeln unterliegt. Die Abgabe ist jedoch in zwei Ausnahmen möglich.

Die erste Form ist die "Milch ab Hof". Diese kann direkt auf einem Hof erworben werden und muss vor dem Verzehr zwingend abgekocht werden. Es muss eindeutig ein Schild mit der Aufschrift "Rohmilch, vor dem Verzehr abkochen" angebracht sein, sodass die Verbraucher und Verbraucherinnen dies unbedingt wahrnehmen. Die Abgabe bzw. die Aufstellung eines Rohmilchautomaten ist beim Veterinäramt anzuzeigen [42] , [43] .

Als zweite Form ist die Abgabe von "Vorzugsmilch" möglich. Es handelt es sich hierbei um abgepackte Rohmilch. Dazu muss eine Genehmigung des Veterinäramtes vorliegen. Außerdem müssen besondere hygienische Vorschriften eingehalten werden und eine erhöhte Kontrollfrequenz von den Veterinärämtern vorgenommen werden. Die Vorzugsmilch kann roh verzehrt werden [39] , [42] .

Wird Rohmilchkäse mit kontaminierter Rohmilch hergestellt, ist in dem Herstellungsprozess des Käses keine Abtötung des Erregers zu erwarten. Daher stellt auch Rohmilchkäse ein Risikolebensmittel dar.

https://www.bfr.bund.de/cm/350/verbrauchertipps-schutz-vor-infektionen-mit-enterohaemorrhagischen-e-coli-ehec.pdf
https://www.laves.niedersachsen.de/download/106445/Gegenueberdarstellung_Milch_ab_Hof_und_Vorzugsmilch.pdf
https://www.laves.niedersachsen.de/startseite/lebensmittel/lebensmittelgruppen/milch_milcherzeugnisse_kase/milch-ab-hof-und-vorzugsmilch-eine-gegenueberstellung-73874.html
https://www.laves.niedersachsen.de/startseite/tiere/tiergesundheit/zoonosen/rohmilch-ein-unterschaetztes-risiko-73633.html
https://www.laves.niedersachsen.de/download/119865/Merkblatt_Aufstellung_und_Betrieb_von_Rohmilchausgabeautomaten_Stand_April_2022_PDF_nicht_barrierefrei_.pdf

Übertragungswege

Für eine mögliche Abschätzung des Risikos für die Verbraucher und Verbraucherinnen müssen verschiedene Übertragungswege bedacht werden. Ein besonders wichtiger Bereich ist hierbei die mögliche Übertragung beim Verarbeitungsprozess im eigenen Haushalt.

Eine mögliche Übertragungsform ist die Kreuzkontamination bei der Zubereitung verschiedener Lebensmittel. In diesen Fällen gelangt der Erreger von verunreinigten (meist rohen) Lebensmitteln auf ein (meist verzehrfertiges) Lebensmittel. [14] .

Zum Schutz vor lebensmittelbedingten Infektionen im Haushalt sollten folgende Punkte beachtet werden:

  • Abkochen von Rohmilch.
  • Händehygiene.
  • Rohes Fleisch getrennt von anderen Lebensmitteln lagern und zubereiten.
  • Fleisch und Hackfleisch vor dem Verzehr ausreichend erhitzen (mindestens 70 °C für zwei Minuten im Inneren des Lebensmittels)
  • Trennung von Fleisch und roh zu verzehrenden Lebensmitteln.
  • Rohes Gemüse und Obst vor dem Konsum schälen oder zumindest gründlich waschen

Personen mit nicht ausgebildeter oder geschwächter Immunabwehr (young, old, pregnant, immunosuppressed, YOPIs) sollten Sprossen vorsichtshalber nur nach ausreichender Erhitzung verzehren. Außerdem ist es anzuraten, auf streichfähige Rohwürste sowie Rohmilchkäse zu verzichten. [14] .

https://www.bfr.bund.de/cm/350/verbrauchertipps-schutz-vor-infektionen-mit-enterohaemorrhagischen-e-coli-ehec.pdf
https://www.bfr.bund.de/de/presseinformation/2012/20/schutz_vor_ehec__sorgfaeltiger_umgang_mit_rohmilch__rohem_fleisch_und_sprossen_notwendig-130649.html
https://mobil.bfr.bund.de/cm/343/ehec_zum_schutz_vor_infektionen_ist_das_einhalten_allgemeiner_hygieneregeln_besonders_wichtig.pdf

Epidemiologie

Nach IfSG §7 Abs. 1 ist "der direkte oder indirekte Nachweis von EHEC meldepflichtig, soweit er auf eine akute Infektion hinweist" [52] .

In den Jahren 2018 und 2019 wurden jeweils 2.226 bzw. 1.877 Erkrankungsfälle an das RKI gemeldet [56] , [57]

In 2020 lagen 1.370 Fälle nach Referenzdefinition vor – dies stellt eine Abnahme um 27 % im Vergleich zum Vorjahr dar. Der relativ starke Rückgang steht sehr wahrscheinlich mit der COVID-19-Pandemie im Zusammenhang, wobei es große Inzidenzunterschiede zwischen den Bundesländern gab. [59] .

Im Jahr 2021 sind 1.589 Fälle gemeldet worden, dies ist ein Anstieg im Vergleich zum Vorjahr [61] .

In der Europäischen Union (EU) konnte hingegen insgesamt ein Rückgang beobachtet werden, trotzdem ist VTEC die vierthäufigste gemeldete Ursache lebensmittelbedingter Magen-Darm-Infektionen in der EU [28] .

Die minimale Infektionsdosis liegt < 10 2 KbE/g, bei EHEC O:157 sind es z.B. < 100 Erreger. Die Inkubationszeit beträgt 3 - 4 (2 - 10) Tage und die Erkrankung dauert im Schnitt 2 - 9 Tage. Die Infektion kann subklinisch verlaufen. Treten Symptome auf, sind diese häufig: (blutiger) wässriger Durchfall, Krämpfe, Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen. Die gebildeten Toxine können akute Darmentzündungen auslösen, welche in 10 bis 20 % einen schweren Verlauf nehmen.

EHEC-Infektionen können mit einem sehr schweren Krankheitsverlauf verbunden sein und zu lebenslangen Spätschäden (z.B. Bluthochdruck oder Niereninsuffizienz) mit möglicherweise tödlichem Ausgang führen. Daher gehören EHEC-Bakterien zu den bedeutendsten Ursachen für bakterielle Infektionen, die über Lebensmittel übertragen werden können, obwohl sie jährlich deutlich weniger Erkrankungen verursachen als beispielsweise *Salmonella* spp. oder *Campylobacter* spp. Vor allem bei kleinen Kindern droht als Folge einer Infektion das hämolytisch-urämische Syndrom (HUS). Hierbei handelt es sich um eine Erkrankung, die sich in akutem Nierenversagen, Blutgerinnungsstörungen und einer Zerstörung der roten Blutkörperchen äußert und sogar zum Tod des infizierten Kindes führen kann. Gefährdet sind neben Kindern weitere Angehörige der YOPIs-Gruppe [14] , [53] .

Nach Einteilung der Codex-Alimentarius-Kommission (CAC) sind VTEC als "Micro-organisms with severe hazard or with moderate direct health hazard of potentially extensive spread in food" [29] einzustufen.

https://www.bfr.bund.de/cm/350/verbrauchertipps-schutz-vor-infektionen-mit-enterohaemorrhagischen-e-coli-ehec.pdf
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_EHEC.html

Erregereigenschaften

Das Hepatitis-A-Virus (HAV) ist ein einzelsträngiges RNA-Virus aus der Familie der Picornaviridae (Genus Hepatovirus), welches weltweit verbreitet ist. Es handelt sich bei HAV um eine virale Zoonose [25]. Infektionen treten sporadisch, endemisch oder in Form von Epidemien auf. Die Ausscheidung des HAV erfolgt über den Darm. Das HAV hat eine ausgeprägte Umweltstabilität, hohe Thermostabilität und hohe Desinfektionsmittelresistenz [62]. Nach Ausscheidung können die Viren über mehrere Tage an Gegenständen und Oberflächen haften. Der Erreger kann die Erkrankung Hepatitis A hervorrufen. Für eine Infektion des Menschen sind bereits geringe Virusmengen ausreichend [13].

https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_HepatitisA.html
https://www.rki.de/DE/Content/InfAZ/H/HepatitisA/HepatitisA.html

Lebensmittel/Matrix

Als besonders belastete Lebensmittel sind Muscheln zu betrachten, diese können Viren aus dem Wasser anreichern und stellen ein Risiko dar, wenn sie roh oder unzureichend erhitzt verzehrt werden. Zudem kommt es bei Kontrollen oder im Zusammenhang mit lebensmittelbedingten Krankheitsausbrüchen regelmäßig zu Nachweisen von HAV auf tiefgekühlten Beeren. Grundsätzlich können jedoch alle hygienisch mangelhaft hergestellten Lebensmittel ein Risiko darstellen, solange diese vor dem Verzehr nicht ausreichend erhitzt werden.

Durch eine gründliche Durcherhitzung des gesamten Produktes lässt sich das ausgehende Risiko reduzieren. Eine kurze Erhitzung (z.B. Aufkochen) und Einfrieren töten das Virus jedoch nicht ab. Weitere Verfahren der Haltbarmachung von Lebensmitteln, dazu zählen Trocknen, Säuern, Pökeln etc., sind bisher nicht eindeutig auf ihren Effekt auf HAV untersucht.

Um sich vor einer möglichen Infektion zu schützen, sollten Obst, Gemüse und Salate gewaschen und Produkte vom Haus-/Wildschwein, Austern und Muscheln sowie gefrorene Beeren nicht roh verzehrt werden [13] .

https://www.laves.niedersachsen.de/startseite/lebensmittel/lebensmittelhygiene/krankmachende_mikroorganismen_und_viren/hepatitis_a/hepatitis-a-111358.html
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_HepatitisA.html
https://www.laves.niedersachsen.de/startseite/lebensmittel/lebensmittelgruppen/obst_gemuse/hepatitis-a-und-noroviren-in-tiefgefrorenen-beerenfruechten-132098.html
https://www.infektionsschutz.de/erregersteckbriefe/hepatitis-a/#c12258

Übertragungswege

Für eine mögliche Abschätzung des Risikos für die Verbraucher und Verbraucherinnen müssen Übertragungswege bedacht werden. Ein besonders wichtiger Bereich ist hierbei die mögliche Übertragung beim Verarbeitungsprozess im eigenen Haushalt.

Grundsätzlich erfolgt die Übertragung fäkal-oral oder über Schmierinfektionen [49] , [62] . Dabei sind Infektionen durch kontaminiertes Wasser oder Lebensmittel genauso wie durch direkten Kontakt zwischen Menschen möglich. Im Fall der HAV Viren sollte besonders auf die Vermeidung von Kreuzkontaminationen geachtet werden. Dabei können die folgenden Maßnahmen hilfreich sein [13] :

  • Lebensmittel im Kühlschrank verschlossen lagern.
  • Rohe und gegarte Lebensmittel voneinander trennen und unterschiedliche Utensilien nutzen.
  • Regelmäßiges Austauschen und Reinigung von Reinigungsgegenständen in der Küche.

https://www.laves.niedersachsen.de/startseite/lebensmittel/lebensmittelhygiene/krankmachende_mikroorganismen_und_viren/hepatitis_a/hepatitis-a-111358.html
https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_HepatitisA.html

Epidemiologie

In Deutschland werden die Daten entsprechend der Meldepflicht gemäß Infektionsschutzgesetz (IfSG) erfasst. Nach § 6 Abs. 1 Nr. 1 IfSG wird dem Gesundheitsamt der Krankheitsverdacht, die Erkrankung sowie der Tod an akuter Virushepatitis gemeldet. Ebenso ist gemäß § 7 Abs. 1 IfSG der direkte oder indirekte Nachweis von Hepatitis-A-Virus mit Hinweis auf eine akute Infektion zu melden [62] .

In den Jahren 2018 und 2019 wurden 1.043 bzw. 873 Erkrankungsfälle an das Robert Koch-Institut (RKI) gemeldet [56] , [57] , in 2020 waren es 577 Hepatitis-A-Erkrankungen. Dies sind 36 % weniger als im Vorjahr. Laut RKI gilt: 'Mögliche Ursache für die niedrigeren registrierten Zahlen sind u. a. soziale Distanzierung, verminderte Reiseaktivitäten und verändertes Konsultationsverhalten während der COVID-19-Pandemie' [59] . Im Jahr 2021 sind insgesamt 564 Fälle gemeldet worden [61] .

Der Mensch ist das epidemiologisch einzig relevante Reservoir von Hepatitis-A-Viren. In den letzten Jahren waren 30 – 40 % der Fälle die sogenannte "Reisehepatitis". [58] .

Das HAV löst eine akute Leberentzündung mit den klinischen Zeichen einer Gelbsucht aus. Nach einer Infektion erlangt der Mensch eine lebenslange Immunität. In Ländern mit niedrigem Hygienestandard ist eine hohe Zahl an immunen Personen zu beobachten. In Europa kam es in den letzten Jahrzehnten zu einem kontinuierlichen Rückgang an Infektionen, so dass immer weniger Jugendliche und Erwachsene eine Immunität besitzen. Es steht eine wirksame Schutzimpfung zur Verfügung. [59] , [62] .

Die Inkubationszeit beträgt ca. 15 – 50 Tage (häufig 25 – 30 Tage). Regelmäßig treten Übelkeit, Erbrechen, Fieber und Müdigkeit als unspezifische Symptome auf. Dann kommt es zum Auftreten der Gelbsucht. Die Infektiosität ist in den ersten beiden Wochen vor sowie in den ersten Tagen nach Auftreten des Ikterus am höchsten. Die meisten Erkrankten sind vermutlich eine Woche nach Symptombeginn nicht mehr ansteckend. Infizierte Säuglinge können das Virus u. U. über mehrere Wochen im Stuhl ausscheiden. Der Verlauf einer HAV-Infektion ist vor allem bei Kindern häufig subklinisch oder asymptomatisch. [19] .

In den Jahren 2010 - 2019 wurden aus den übermittelten Fällen 0,002 % als krankheitsbedingt verstorben gemeldet. Mit zunehmendem Alter werden die Krankheitsverläufe stärker. Außerdem sind besonders Personen mit Vorerkrankungen fulminant betroffen.

"Eine Indikation für eine Hepatitis A-Impfung besteht in erster Linie für Reisende in Gebiete mit hoher Hepatitis-A-Prävalenz; dazu gehören neben den meisten tropischen Gebieten bereits der gesamte Mittelmeerraum und Osteuropa" [62] .

Für eine Infektion mit HAV ist nur eine geringe Menge an Viren notwendig [19] .

https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_HepatitisA.html
https://www.infektionsschutz.de/erregersteckbriefe/hepatitis-a/#c12258
https://www.bav-institut.de/de/news/BfR-Bei-Nutzung-aufbereiteter-Abwaesser-Vermeidung-viraler-Krankheitserreger-z-B-Norovirus-oder-Hepatitis-A-Virus-auf-pflanzlichen-Lebensmitteln

Projekt: “Erarbeitung von Arbeitshilfen zur Konzeption von Stichprobenuntersuchungen zur Bewertung von potentiell mit Zoonosenerregern behafteten Lebensmitteln“ (StiproZoo)

Projekthintergrund

Im Alltag einer Veterinärbehörde sind regelmäßig Untersuchungen zur Beurteilung der Lebensmittelsicherheit erforderlich.

Besonders der Verdacht auf eine Belastung mit zoonotischen Erregern ist ein häufig auftretendes Ereignis.

Hierbei wird üblicherweise versucht, mit einer Stichprobenziehung einen möglichst genauen Eindruck über den Status quo der interessierenden Grundgesamtheit zu erhalten.

Die Frage, in welcher Form und mit welcher Stichprobengröße die Proben zu ziehen sind, liegt dann in der unmittelbaren Verantwortung der zuständigen Behörde.

Da die Planung einer Stichprobenuntersuchung ein individueller und komplexer Prozess ist, kann dies neben den weiteren anfallenden Tätigkeiten in einer Veterinärbehörde eine Herausforderung sein.

Vor diesem Hintergrund ist die Idee zu dem Kooperationsprojekt “StiproZoo” entstanden.

In diesem Projekt haben das Niedersächsische Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (LAVES), der Veterinärdienst für Stadt und Landkreis Osnabrück (LKOS) und die Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo) in enger Zusammenarbeit ein übergreifendes Konzept für die Durchführung von Stichprobenplanungen entwickelt.

Dieses Konzept wurde anschließend in diesem anwendungsorientieren Tool umgesetzt, welches den Veterinärbehörden zur Unterstützung zur Verfügung gestellt wird.

Entwicklung des Tools

Um das Tool zu entwickeln, wurden vier verschiedene relevante Anwendungsfälle (AW) betrachtet. An diesen wurden exemplarisch Informationen gesammelt und Modellrechnungen durchgeführt.

Es wurden die folgenden vier Anwendungsfälle aufgenommen:

  1. Salmonella spp. in / auf Konsumeiern
  2. Listeria monoytogenes in unterschiedlichen verzehrfertigen Lebensmitteln (Fokus: Frikadellen / gebeizter Lachs)
  3. Verotoxin-bildende E. coli in Rohmilchkäse
  4. Hepatitis-A-Viren in Tiefkühlbeeren

Aktuell fokussiert sich das im Tool angebotene Material auf die konkret behandelten AWs.

Um auch über die bearbeiteten AWs hinaus ein Angebot zur Verfügung zu stellen, ist zudem ein generischer Teil im Checklisten-Generator eingebunden, welcher für weitere AWs genutzt werden kann.

Funktionen des Tools

Dieses Tool soll über die reine Funktion als Stichprobenrechner hinausgehen.

Es enthält außerdem einen umfangreichen Materialteil, welcher sowohl nötiges Hintergrundwissen anbietet, als auch einen Überblick über die zu sammelnden Informationen bietet, um eine umfassende Stichprobenplanung durchführen zu können.

Dieser Materialteil besteht aus einem Checklisten-Generator und umfangreichem Wissen zu den Themen Statistik und Erreger.

Neben diesem Materialteil, ist die Möglichkeit zur Berechnung der Stichprobengröße gegeben.

Kurz zusammengefasst enthält die App die folgenden Reiter:

  • Checklisten-Generator: Individualisierte Checklisten für die verschiedenen Anwendungsfälle, die genutzt werden können, um die wichtigsten Informationen für die Untersuchung zu sammeln.
  • Stichprobenberechnung: Möglichkeit, mit verschiedenen Methoden Stichprobengrößen zu berechnen oder mit einer umgestellten Formel eine Aussage zur gezogenen Stichprobengröße zu erhalten.
  • Info Statistik: Grundwissen zu verschiedenen statistischen Begriffen, das genutzt werden kann, um die Basis für eine Stichprobenuntersuchung aufzufrischen.
  • Info Erreger: Steckbriefe zu den behandelten Erregern, die einen kurzen Überblick über die wichtigsten Eigenschaften zu den Erregern geben.
  • Info Projekthintergrund: Weitere Informationen zum Hintergrund des Projekts sowie der Entwicklung und Funktionalitäten des Tools.

Zukunft des Tools

Das Tool ist in seiner aktuellen Form mit den Projektergebnissen aus StiproZoo gefüllt. Es ist denkbar, das Tool mit weiteren Anwendungsfällen, dazugehörigen Informationen und zusätzlichen Ergänzungen zu erweitern.

Impressum

Anbieterkennzeichnung

Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover
Bünteweg 2
30559 Hannover
Tel.: +49 511 953-7950
www.tiho-hannover.de/ibei/

Umsatzsteuer-Identifikationsnummer gemäß § 27 a Umsatzsteuergesetz: DE 233060166

Die Tierärztliche Hochschule Hannover ist eine Stiftung des öffentlichen Rechts. Sie wird durch Ihren Präsidenten Dr. Dr. h. c. mult. Gerhard Greif gesetzlich vertreten.
Die zuständige Aufsichtsbehörde ist der Stiftungsrat (§§ 59, 60 Absatz 2 Satz 2 Nr.7 NHG) der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Bünteweg 2, 30559 Hannover.

Die inhaltliche Verantwortung trägt Prof. Dr. Lothar Kreienbrock.

Fördersatz und Hinweis

Gefördert durch Bundesministerium für Bildung und Forschung, Berlin (BMBF), USt-IdNr. des BMBF: DE169838195; Fördernummer des Projektes 01KI1813.

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