Allgemeines zu Mikroorganismen
Mikroorganismen: Vorkommen, Bedeutung und Einflussfaktoren
Mikroorganismen sind Kleinstlebewesen, die für das Auge nicht sichtbar sind, jedoch überall vorkommen: im Wasser, im Erdboden, in der Luft, auf oder in lebenden und toten Organismen usw.
Die meisten Mikroorganismen sind sehr nützlich, wie diese Beispiele zeigen:
- Der von Mikroorganismen gebildete Humus ist wertvoller Nährstoff für die Pflanzen.
- Die in Gewässern vorhandenen Mikroorganismen wandeln Abfälle in lebensnützliche Stoffe um.
- Die menschliche und tierische Verdauung benötigt ein vielseitiges Bakterienvorkommen.
- Viele Nahrungs-, Genuss- und Heilmittel werden durch mikrobielle Stoffwechselleistungen erzeugt, z.B. Käse, Joghurt, Brot, Wein, Essig.
Pathogene Mikroorganismen, Infektion und Kontamination
Für unsere Gesundheit ist die Mehrheit der Mikroorganismen harmlos. Ein kleiner Teil davon kann jedoch Erkrankungen verursachen, solche Mikroorganismen werden als „pathogen“ bezeichnet. Verursachen diese pathogenen Mikroorganismen eine Krankheit, so nennt man diesen Vorgang „Infektion“. Gelangen die pathogenen Mikroorganismen auf Lebensmittel oder Gegenstände, so nennt man diesen Vorgang „Kontamination“.
Die unterschiedlichen Arten von Mikroorganismen
Man unterteilt die Mikroorganismen in folgende vier Gruppen:
- Bakterien, z.B. Staphylokokken, Enterobakterien, Pseudomonaden
- Pilze, z.B. Schimmel- Faden- und Sprosspilze
- Parasiten, z.B. Helminthen (Würmer), Protozoen (Amöben, Lamblien)
- Viren, z.B. Grippe,- Noro und Hepatitisviren
Die Grösse der Mikroorganismen variiert stark: Die kleinsten Viren sind nur etwa einen hunderttausendstel Millimeter klein, die Parasiten können rund 1 Millimeter gross werden.
Es versteht sich von selbst, dass mikrobielle Kontaminationen unerwünscht sind, da sie oftmals eine schädliche Wirkung haben können. Deshalb sucht man diejenigen Mikroorganismen, die eine bestimmte Art der Verunreinigung des Lebensmittels oder des Probeortes signalisieren.
Bakterien oder Pilze, die solche Risiken oder Hygienelücken anzeigen, werden als „Indikatorkeime“ bezeichnet.Ein wichtiger Indikator für die Lebensmittelhygiene und die Umgebungshygiene ist:
- Gesamtkeimzahl (GKZ) = Summe aller nachgewiesenen Bakterien und Pilzen
Die Gesamtkeimzahl (GKZ) gibt an, wie viele aerobe, mesophile , Mikroorganismenkolonien (Bakterien, Pilze) sich auf einem Agar-Nährboden (Abklatschtest) im Verlauf von 48 h Bebrütung bilden.
Der Einfluss äusserer Faktoren auf Mikroorganismen
Drei Faktoren beeinflussen das Vorkommen und die Vermehrung von Mikroorganismen:
- Personalhygiene und persönliches Hygieneverhalten, z.B. Händehygiene, Kleidung, Verhalten bei Krankheitsfällen
- Umgang mit Lebensmitteln, z.B. reine Zone / unreine Zone, Nasszone / Trockenzone, Temperatur, Haltbarkeit, Trennung von rohen und gekochten Speisen
- Raumhygiene, Reinigung und Desinfektion, z.B. Warteräume, Untersuchungszimmer, Cafeteria, Nasszonen usw.
Der Einfluss der Temperatur auf Mikroorganismen
In der Natur und im natürlichen Kreislauf sind Mikroorganismen auf den meisten Lebensmitteln mehr oder weniger ausgeprägt vorhanden. Sie decken ihren Nährstoffbedarf mit diesen gut verwertbaren Kohlen- und Stickstoffquellen direkt ab. Neben den chemischen und physikalischen Einflüssen ist die Temperatur der wichtigste Aussenfaktor, der das Leben, Überleben und die Vermehrung der Mikroben beeinflusst.
Kälte
Kälte tötet die Mikroorganismen meistens nicht ab, sondern hemmt nur ihre Vermehrung. Nach dem Auftauen oder Erwärmen schreitet das Wachstum – und somit auch die Vermehrung – fort.
Wärme
Mässige Wärme fördert das Wachstum von Mikroben. Zwischen +20°C und +40°C vermehren sich die meisten Mikroorganismen am schnellsten. Unter optimalen Bedingungen verdoppelt sich das Bakterium, z.B. „Escherichia coli“ alle 20 Minuten. Eine einfache Rechnung zeigt, dass auf diese Weise aus einem einzigen „E.coli-Bakterium“ innerhalb von acht Stunden über 16 Millionen Nachkommen entstehen können.
Hitze
Ab zirka +62°C aufwärts, das heisst durch Sterilisieren, Kochen usw., werden die meisten Bakterien inaktiviert und abgetötet. Einige Sporenarten können aber diese Hitzebehandlung überleben und werden erst bei +134°C definitiv vernichtet.