Forschung an der Bundesanstalt für Fleischforschung (BAFF) zu ökologischen Aspekten der Fleischqualität und Produktsicherheit

Über ökologischen Aspekte der Fleisch- und Eiqualität sowie der Produktsicherheit wird an der Bundesanstalt für Fleischforschung (BAFF) seit längerer Zeit gearbeitet. An diesem Forschungsgebiet sind alle vier Institute der BAFF mit thematisch unterschiedlichen Schwerpunkten beteiligt: Ökologische Aspekte der Fleischqualität (Institut für Fleischerzeugung), Qualität von Eiern aus Freiland- und Käfighaltung (Institut für Chemie und Physik, Institut für Mikrobiologie und Toxikologie), Qualität von Fleischerzeugnissen aus der landwirtschaftlichen Direkt-Vermarktung (Institut für Technologie), Mikrobiologische Qualität von Öko-Fleischerzeugnissen (Institut für Mikrobiologie und Toxikologie), Nachweis eines Desinfektionsmittels als nicht zugelassener Zusatzstoff in kommerziell angebotenen Kräuterextrakten für Lebensmittel (Institut für Mikrobiologie und Toxikologie), Nutzbarmachung mikrobiologisch-genetischer Ressourcen zur Biokonservierung von Fleischerzeugnissen (Institut für Mikrobiologie und Toxikologie)

Untersuchungen zur mikrobiologischen Wirksamkeit von Natriumnitrit bei Rohwursterzeugnissen

Basierend auf dem Mangel wissenschaftlicher Daten zur mikrobiologischen Wirksamkeit von Natriumnitrit wurden in diesem Projekt Studien mit den Lebensmittelinfektionserregern der Gattungen Escherichia, Listeria und Salmonella im Zeitraum von 01.03.2006 30.04.2008 durchgeführt. Die mikrobiologische Wirksamkeit von Natriumnitrit gegenüber diesen pathogenen Bakterien wurde unter in-vitro Bedingungen in flüssigen Kulturmedien und an Hand eines realistischen Modells (Challengetests) charakterisiert. In den Challengetests wurden unterschiedliche Nitritkonzentrationen (0, 100, 150 und 200 mg/kg) in einer Standardrezeptur verglichen, um die Frage zu klären, inwieweit der Verzicht auf Nitritpökelsalz bzw. eine Reduzierung des Zusatzes ohne Erhöhung des mikrobiologischen Risikos gerechtfertigt ist. Die Bräte wurden mit definierten Mengen pathogener Mikroorganismen beimpft. Die Produkte wurden gereift und anschließend bis zum erreichen des Mindesthaltbarkeitsdatum gelagert. An definierten Untersuchungstagen wurden jeweils Dreifachansätze der Chargen quantitativ mit den klassischen horizontalen Verfahren auf die verwendeten Keime untersucht. Der Verlauf der Milchsäurebakterienzahl, Mikrokokkenzahl und Enterobakterienzahl wurde parallel dazu zu den gleichen Messpunkten miterfasst. In den Untersuchungen zeigte sich, dass Natriumnitrit nur in Kombination mit einem erniedrigtem pH Wert eine antimikrobielle Wirkung hat. Zum Teil konnte bei einem pH-Wert von 7 sogar eine Stimulation des Wachstums beobachtet werden. Listeria monocytogenes konnte in keinem Produkt vollständig abgetötet werden. Der Keim war stets in Keimdichten größer 102 KbE/g in den Rohwurstwaren nachzuweisen. Im Gegensatz dazu wurden Escherichia coli und Salmonella spp. vor allem in den langgereiften Produkten, bedingt durch die starke Abtrocknung des Produktes, zuverlässig abgetötet. Auf Grund des Wachstums in den Produkten und seines ubiquitären Vorkommens, vor allem auch in den fleischverarbeitenden Betrieben, geht von Listeria monocytogenes in den hergestellten Rohwurstprodukten die größte Gefahr aus. Eine gründliche Überprüfung der Rohmaterialien, eine ständige Kontrolle der Betriebshygiene sowie ein Zusatz von 100 mg/kg Natriumnitrit werden daher empfohlen

Occurrence of ochratoxin A in food commodities consumed in Prishtina market

Ochratoxin A (OTA), is a mycotoxin, produced by a number Aspergillus species and Penicillium verrucosum, can be found in several food commodities including cereals, wine, coffee, cacao, spices or dried fruits, milk, meat resulting in a chronic human exposure. According to the toxicological studies, OTA has been shown to be nephrotoxic, hepatotoxic, teratogenic and immunotoxic to animals and human. It is a regulated mycotoxin and maximum limits in a wide range of foodstuffs have been established by Commission Regulation (EC) No 1881/2006. . The aim of our study was to investigate the presence of OTA in cereal derived products and roasted coffee beans and ground roasted beans from Prishtina market. A total of 112 samples were collected from different markets and traditional bazaars during 2016–2017 years, according to the sampling method for the official control of Ochratoxin A laid down in Commission Regulation (EC) No 401/2006. The analytical methods used in this study involved Liquid Chromatography coupled with Tandem Mass Spectrometry (LC-MS-MS). Our findings show that contamination levels of OTA in all cereal-derived products were lower than the permitted level by European Commission Regulation and Kosovo Food Codex. The frequencies of OTA contamination were 11.62%, 10.05% and 5.95% and the mean concentrations of positive samples were 0.72 μg/kg, 0.84 μg/kg, 0.41 μg/kg for maize flour, wheat-flour, and coffee samples, respectively

Distribution of T-2 toxin and HT-2 toxin during experimental feeding of yellow mealworm (Tenebrio molitor)

Within the European Union (EU), edible insects need to be approved as “Novel Food” according to Regulation (EU) 2015/2283 and must comply with the requirements of European food law with regard to microbiological and chemical food safety. Substrates used for feeding insects are susceptible to the growth of Fusarium spp. and consequently to contamination with trichothecene mycotoxins. Therefore, the current study aimed to investigate the influence of T-2 and HT-2 toxins on the larval life cycle of yellow mealworm (Tenebrio molitor (L.)) and to study the transfer of T-2, HT-2, T-2 triol and T-2 tetraol in the larvae. In a 4-week feeding study, T. molitor larvae were kept either on naturally (oat flakes moulded with Fusarium sporotrichioides) or artificially contaminated oat flakes, each at two levels (approximately 100 and 250 μg/kg total T-2 and HT-2). Weight gain and survival rates were monitored, and mycotoxins in the feeding substrates, larvae and residues were determined using LC-MS/MS. Larval development varied between the diets and was 44% higher for larvae fed artificially contaminated diets. However, the artificially contaminated diets had a 16% lower survival rate. No trichothecenes were detected in the surviving larvae after harvest, but T-2 and HT-2 were found both in the dead larvae and in the residues of naturally and artificially contaminated diets

Mikrobiologie von Malzkeimen : Mikrobiologische Charakterisierung von Malzkeimen

Malzkeime sind ein Produkt der Malzherstellung und werden als Bestandteil von Mischfuttermitteln in der Tierfütterung eingesetzt. Sie sind prozessbedingt mit feldbürtigen Bakterien und Hefen hoch belastet und gelten als leicht verderbliches Problemfuttermittel. Umfassende mikrobiologische Untersuchungen erbrachten einen Überblick über die Qualität loser und pelletierter Malzkeimprodukte deutscher Mälzereien. 102 Malzkeimproben aus insgesamt 35 Mälzereien wurden über drei Erntejahre erfasst. Messwerte des aw-Wertes (Wert für frei verfügbares Wasser im Substrat) aller Proben lagen in einem Bereich, der Stoffwechselaktivitäten von Mikroorganismen und somit einen mikrobiologischen Verderb bei trockener Lagerung ausschließt. Bei feuchter Lagerung (im Versuch 80 Prozent relativer Luftfeuchte bei 18 °C) verderben die Produkte nach ca. vier Wochen durch eine massive Vermehrung von Verderb anzeigenden Schimmelpilzen. Der Zusatz von Malz- und Getreideabrieb zu den Malzkeimen hat keine negativen Auswirkungen auf deren mikrobiologische Qualität. Die Differenzierung der Hefeflora spiegelt die Vielfalt der Epiphyten des Ausgangsproduktes Gerste wider. Etwa 40 Prozent der identifizierten Hefespezies haben einen rein aeroben Stoffwechsel, sie sind im Verdauungstrakt von Wiederkäuern nicht lebensfähig. Das gesundheitliche Risiko für Rinder bei der Aufnahme auch größerer Mengen an Hefen aus Malzkeimen ist als gering einzustufen

Phenotypic and Genetic Comparison of a Plant‐Internalized and an Animal‐Isolated Salmonella Choleraesuis Strain

Contamination of fresh produce with human pathogens poses an important risk for con‐ sumers, especially after raw consumption. Moreover, if microorganisms are internalized, no re‐ moval by means of further hygienic measures would be possible. Human pathogenic bacteria iden‐ tified in these food items are mostly of human or animal origin and an adaptation to this new niche and particularly for internalization would be presumed. This study compares a plant‐internalized and an animal‐borne Salmonella enterica subsp. enterica serovar Choleraesuis aiming at the identifi‐ cation of adaptation of the plant‐internalized strain to its original environment. For this purpose, a phenotypical characterization by means of growth curves under conditions resembling the indige‐ nous environment from the plant‐internalized strain and further analyses using Pulsed‐field gel electrophoresis and Matrix‐assisted laser desorption ionization time of flight spectrometry were as‐ sessed. Furthermore, comparative genomic analyses by means of single nucleotide polymorphisms and identification of present/absent genes were performed. Although some phenotypical and ge‐ netic differences could be found, no signs of a specific adaptation for colonization and internaliza‐ tion in plants could be clearly identified. This could suggest that any Salmonella strain could directly settle in this niche without any evolutionary process being necessary. Further comparative analysis including internalized strains would be necessary to assess this question. However, these kinds of strains are not easily available

Prävalenz von Hilfsschleimbeuteln (Bursae auxiliares) und Klauenverletzungen bei Mastschweinen zum Schlachtzeitpunkt – Ergebnisse einer Studie an vier Schlachthöfen

The formation of auxiliary bursae is not part of the embryonal development but occurs as a pathologic reaction to a trauma, especially when exposed parts of the extremities are mechanically stressed. Among other reasons the keeping of pigs on artificial flooring and in particular the use of fully slatted flooring surfaces plays an important role.In a study at four abattoirs in Southern Germany we investigated the prevalence of auxiliary bursae in fattening pigs at the time of delivery and during meat inspection. For that purpose classification criteria were developed to record and graduate the occurrence and type of severity of bursae. Animals without appearance of bursae were graded 0, while animals with bursae being lightly, moderately or severely pronounced were graded 1, 2 and 3 respectively. 91.2% of 9 2 randomly selected finishers from conventional keeping showed prevalence of grade 1 to 3 bursae (grade 1: 7.7%; grade 2: 3. %; grade 3: 0.7 %), only 2.2% of these pigs were not affected (grade 0). In addition, claw injuries were detected in 26.5% of another group of 00 randomly selected fattening pigs.The prevalence of auxiliary bursae in a control group, consisting of 52 animals from organic production, was only 13.2%. In this group, the detected bursae were less pronounced (grade 1) and no claw injuries appeared.The high prevalence of technopathies such as auxiliary bursae and claw injuries in fattening pigs from conventional production points to the need for action regarding animal welfare and are relevant for operative selfmonitoring measurements based on the German animal protection law (§ 11). Information on the origin of the animals, i. e. on farms, was not available throughout the study because of privacy reasons. In order to investigate causal factors for the development of auxiliary bursae and claw injuries beyond the keeping of animals on fully slatted floors, a study on risk factors is necessary. Our data demonstrate that collection of animal welfare data collected at slaughter is needed as a base for veterinary guidance and onfarm interventions aiming to improve animal health and welfare standards.Akzessorische Bursen, sogenannte Hilfsschleimbeutel, sind embryonal nicht vorgebildet, sondern entstehen als pathologische Reaktion, insbesondere bei erhöhten mechanischen Beanspruchungen exponierter Stellen. Für die Entstehung werden u. a. Spaltenböden ohne Einstreu verantwortlich gemacht. In der vorliegenden Studie wurde das Auftreten von Hilfsschleimbeuteln an den Gliedmaßen von Schlachtschweinen bei Anlieferung an vier süddeutschen Schlachthöfen und bei der Fleischuntersuchung erfasst. Dazu wurde zunächst ein Boniturschema entwickelt, mit dem Tiere ohne sichtbares Auftreten von Bursen (Grad 0) von Tieren mit Bursen unterschiedlich starker Ausprägung differenziert werden konnten (Grad 1, 2 und 3: gering-, mittel- bzw. hochgradige Veränderungen). Bei insgesamt 9 2 randomisiert ausgewählten Masthybriden aus konventioneller Haltung traten Bursen mit einer Prävalenz von 91,2 % auf, wobei alle drei Schweregrade vertreten waren: 7,7 % (Grad 1), 3, % (Grad 2) und 0,7 % (Grad 3). Nur bei 2,2 % der Tiere wurden unauffällige Gliedmaße (Grad 0) bonitiert. Parallel dazu wurden bei 26,5 % von 00 zufällig ausgewählten Tieren aus konventioneller Haltung Klauenverletzungen festgestellt. Bei 52 Kontrolltieren aus ökologischer Haltung auf Betonboden mit Stroh und Auslauf traten akzessorische Bursen nur als geringgradige Veränderung (Grad 1) bei 13,2 % der Schweine auf.Die Auffälligkeiten an den Gliedmaßen von Mastschweinen aus konventioneller Haltung zeigen einen tiergesundheitsrelevanten Handlungsbedarf auf. Die festgestellten Veränderungen sind geeignete Tierschutzindikatoren, die nach § 11 des Tierschutzgesetzes für Eigenkontrollen bei der Nutztierhaltung erhoben und bewertet werden sollen. Da Herkunftsdaten der Tiere aus datenschutzrechtlichen Gründen nicht zur Verfügung standen, sollte über eine Risiko-Faktoren-Analyse geklärt werden, welche kausalen Faktoren neben der Haltung auf Spaltenböden ursächlich an der Entstehung der Technopathien beteiligt sind. Die Erfassung und Nutzung der am Schlachthof gewonnenen, tierwohlrelevanten Daten sind Grundlage für eine tierärztliche Interventionsmöglichkeit auf Betriebsebene mit dem Ziel einer Verbesserung der Tiergesundheit

Shedding of Mycobacterium caprae by wild red deer (Cervus elaphus) in the Bavarian alpine regions, Germany

The number of natural infections with Mycobacterium caprae in wildlife and in cattle in the Bavarian and Austrian alpine regions has increased over the last decade. Red deer (Cervus elaphus) have been recognized as maintenance reservoir; however, the transmission routes of M. caprae among and from naturally infected red deer are unknown. The unexpected high prevalence in some hot spot regions might suggest an effective indirect transmission of infection. Therefore, this study was undertaken to diagnose the occurrence of M. caprae in faeces and secretions of red deer in their natural habitat. A total of 2,806 red deer hunted in this region during 2014–2016 were included in this study. After pathological examination, organs (lymph nodes, lung, heart), excretions and secretions (faeces, urine, saliva and tonsil swabs) were further investigated by qPCR specific for Mycobacterium tuberculosis complex (MTC), M. bovis and M. caprae. Samples tested positive by qPCR were processed for culturing of mycobacteria. In total, 55 (2.0%) animals were confirmed positive for M. caprae by pathological examination, PCR and culturing of the affected organ material. With the exception of one sample, all of the secretion and excretion samples were negative for mycobacteria of the Mycobacterium tuberculosis complex (MTC). From one red deer, M. caprae could be isolated from the heart sac as well as from the faeces. Whole‐genome sequencing confirmed that both strains were clonally related. This is the first confirmation that M. caprae can be shed with the faeces of a naturally infected red deer. However, further studies focusing on a higher number of infected animals, sample standardization and coordinated multiple sampling are necessary to improve the understanding of transmission routes under natural conditions

Mikrobiologische Qualität von Fleischerzeugnissen aus ökologischer Produktion

Streichfähige Rohwürste (n = 80) und vorverpackte Aufschnitte erhitzter Fleischerzeugnisse (n = 108) aus ökologischer Produktion mit deutschlandweiter Vermarktung wurden auf produktrelevante Mikroorganismen untersucht. Die Ergebnisse zeigen bezüglich der Mikroflora keine auffallenden Unterschiede zwischen ökologisch und konventionell hergestellten Fleischerzeugnissen. Aus dem Verzicht auf Nitrit bei der Herstellung der Ökoprodukte ergab sich somit kein erkennbar höheres mikrobiologisches Risiko. Keine der Proben überschritt den zulässigen Grenzwert für Listeria monocytogenes. Salmonellen und STEC waren bei den Rohwurstproben nicht nachweisbar. Die Keimzahl Koagulase-positiver Staphylokokken und der Enterobacteriaceae (EBC) waren bei 5 bzw. 23% der Proben erhöht (> 103 KbE/g). Vier von fünf Herstellerbetrieben produzierten ihre Rohwürste unter Einsatz von Starterkulturen. Bei den Aufschnittwaren erreichten die Milchsäurebakterien, ähnlich wie bei konventionellen Erzeugnissen, nach längerer Kühllagerung in der Mehrzahl der Fälle hohe Keimzahlen, die bei bestimmten Produkten zu einer extremen Säuerung (pH < 5,0) führten. Die dominanten Milchsäurebakterien (MSB) waren fast immer Lactobacillus sakei, gefolgt von Lactobacillus curvatus und Leuconostoc carnosum. Große Streuungen der Keimgehalte der MSB (< 102 bis < 108 KbE/g) bei 1 bis 5 Tage gelagerten Proben sowie der EBC (< 100 bis 107 KbE/g), dominert durch Serratia, Pantoea und Enterobacter spp. am Ende der angegebenen Mindesthaltbarkeitsdauer weisen auf ungelöste Rekontaminationsprobleme beim Aufschneiden und Verpacken hin