Lebensmittelmikrobiologie (Fach) / Pilze (Lektion)
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Vorlesung Lipski WS 15/16
Diese Lektion wurde von paulili78 erstellt.
- Pilze Eigenschaften · Eukaryonten · Chemoheterotroph · Aerob oder fakultativ anaerob · Wachstum bei pH 5 · Osmotolerant · Trockentolerant · Chitin als Zellwandkomponente
- Pilze Relevanz · Mycorrhiza (Symbiose von Pflanze und Pilz) · Polymerabbauer · LM · Biotechnologie · Pathogene
- Hefen · Einzellig · Knospung · Fakultativ anaerob
- dimorphe Pilze Pilze, die ihre Makro- und Mikromorphologie abhängig von äußeren Faktoren verändern (z.B. Temperatur, je nachdem eher hefig oder schimmelpilzartig) Beispiel: Histoplasma capsulatum
- Schimmelpilze Eigenschaften filamentöses Wachstum (Mycel) aerob
- Schimmelpilze Reproduktion asexuell Fragmentierung der Hyphen Sporen - Konidiosporen/Konidium als Ketten endständig an Konidiophore - Sporangiosporen/Sporangium endständig an Sporangiophore sexuell z.B. Ascosporen
- Mykotoxine Eigenschaften · sekundäre Stoffwechselprodukte (also nicht notwendig zum Leben) · toxisch für Mensch und Tier · ca. 400 bekannt, davon 20 LM-relevant · chemische Strukturen sehr vielfältig · stabile Verbindungen (z.B. pH, Temperatur) > stabiler als Proteinverbindungen wie Exotoxin · carry over über FM in Fleisch, Eier, Milch · Umwandlung im Körper in teilweise toxischere Produkte
- Mykotoxine Eintragsquellen · Wachstum von Schimmelpilzen auf dem LM · Verarbeitung von kontaminierten Roh- oder Zwischenprodukten · Carry over aus belastetem FM · LM-Herstellung mit toxinogenen Kulturen (schimmelpilzgereifte Käse/Rohwurst) Zerstörung nur durch UV-Licht, Säuren, Laugen
- Mykotoxine Produzenten Penicillium Aspergillus Fusarium meistens produziert Pilz mehrere Mykotoxine: Kontamination mit mehreren Toxinen, synergistische Effekte!
- wichtige Mykotoxine · Aflatoxine · Ochratoxine · Trichothecene · Zearalenon · Patulin · Fumonisine · Lysergsäurederivate
- Aflatoxine Eigenschaften · Toxischste Mykotoxine > B1 toxischstes Aflatoxin · Heterocyclische Verbindungen · Hauptgruppen: B1, B2, G1, G2, M1, M2 (B = blaue Fluoreszenz, G = grüne Fluoreszenz, M = Metabolite) · B1-kontaminiertes Futter wird als Entgiftungsreaktion hydroxyliert Es entsteht M1 Gelangt bei laktierenden Tieren (auch Mensch) in die Milch
- Aflatoxin Wirkung · Stärkste natürlich vorkommende kanzerogene Verbindung · Chronische Toxizität: Leberzirrhosen, -fibrosen, -Tumore o Im Gegensatz zur akuten Toxizität von Bakterien(-toxinen) · Teratogen (Missbildung / Absterben von Föten) · Cancerogen (Leberkrebs) · Mutagen, da gute Wechselwirkung / Einbau in DNA (planare Struktur)
- Aflatoxin Bildung · Produzenten: Aspergillus flavus-Gruppe: A. falvus, A. parasiticus · Vorkommen: ubiquitär (Erdboden, Staub, Pflanzen und ihre Früchte) · Wachstumsbereich Pilz o 4 – 50 °C (Optimum 25 – 40 °C) o Minimaler aw-Wert: 0,78 · Bereich Aflatoxinbildung o Optimum 20 – 30 °C o Minimaler aw-Wert: 0,82 – 0,84 Pilz muss nicht unbedingt Toxin produzieren (Bedingungen müssen stimmen!)
- Aflatoxin kontaminierte LM Tropische und subtropische… · Nüsse (Erdnüsse) · Schalenfrüchte (Pistazien, Mandeln) · Früchte (Feigen) · Gewürze (Chilis) · Getreide (Mais) · Seltener: Kontamination von LM aus Mitteleuropa aufgrund kühlerer Temperaturen!
- Trichothecene 150 Verbindungen mit tetrazyklischem Epoxyringsystem (Charakteristisches Merkmal!) Diacetoxyscirpenol, T2-Toxin · Cytotoxisch (membranschädigend) · Erhöhte Fehlgeburtenrate, Unfruchtbarkeit Nivalenol, Deoxynivalenol (DON) · Hemmen Proteinbiosynthese · Wirken immunsuppressiv, führen zu Übelkeit, Erbrechen, Nahrungsverweigerung, Gewichtsreduktion Produzenten · Vor allem Pilze der Gattung Fusarium Phytopathogene Pilze · Infektion: Getreide (Weizen, Mais, Hafer), Nutzpflanzen (Tomaten, Spargel, Bananen) · Befällt also lebende Pflanzen (im Unterschied zu Aspergillus / Penicillium, die das gelagerte LM befallen) · Bei Getreide: Infektion der Pflanzen auf dem Feld (Feldpilze) durch Konidien oder Ascosporen; Übertragung durch Wind und Wasserspritze (Ährenbleiche, Ährenfusariose, Bildung von Kümmerkörnern durch Abbau von Speicherstärke/-proteinen und Toxinen) > betroffene LM: Getreide und Getreideprodukte (Backwaren, Bier, Cornflakes) > Prävention: trockene Getreidelagerung
- Grenzwerte Kontaminanten EU-Kontaminanten-VO (VO (EG) Nr. 1881/2006, geändert durch VO (EG) Nr. 1126/2007 ) Legt für verschiedene LM differenziert nach Kontaminanten (z.B. Mykotoxine, Nitrat, Schwermetalle) Grenzwerte fest Kinder- und Säuglingsnahrung generell niedrigere Werte Verbot der · Verwendung von LM, die Grenzwert überschreiten · Vermischung mit LM, die unter dem Grenzwert liegen · Entgiftung von LM
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- Prävention Mykotoxine Getreideanbau · Vorfrucht, Bodenbearbeitung, Sortenwahl, Einsatz von Fungiziden, Insektenbefall · Anfälligkeit verschiedener Weizensorten gegenüber Fusarien unterschiedlich · Befall durch Insekten begünstigt Pilzinfektion, da leichterer Eintritt über verletztes pflanzliches Gewebe Getreidelagerung · Vor allem Körnerfeuchtigkeit und Luftfeuchtigkeit kritisch Hygiene bei Trockung und Lagerung tropischer/subtropischer Früchte und Nüsse
- Umgang mit verschimmelten LM · Je wasserhaltiger ein LM, desto schneller und weiter verbreiten sich Mykotoxine (Marmelade, Kompott, Säfte) · In Brot können sich Pilzhyphen gut durch die Poren verbreiten · Verschimmelte LM grundsätzlich nicht verzehren · Verschimmelte LM nicht an Tiere verfüttern, denn Mykotoxine sind auch für Tiere toxisch
- Nachweisverfahren Schimmelpilz · Kulturell · „elektronische Nasen“ (in Zukunft: Ergosterol als flüchtige Verbindung soll wahrgenommen werden) · PCR-Nachweise · Immunologische Tests Mykotoxine · Immunologisch · GC / HPLC
- Parasiten Cryptosporidium Parvum · Verursacht Kryptosporidiose (Durchfallerkrankung) · Entwicklungszyklus in einem Wirt · Vermehrung asexuell und sexuell (mit Oocystenbildung!) · Oocysten sind sehr widerstandsfähig! (z.B. gegen Chlorung) · Geringe Infektionsdosis: 10 – 1000 Oocysten · Vorkommen bei Rind, Pferd, Schaf, Hund, Katze · Problem: Abschwemmung von landwirtschaftlich genutzten Flächen in Trinkwasserreservoir · Nachweis über C. perfringens als Indikator
- Parasiten Giardia lamblia · Flagellat mit zwei Zellkernen · Lamblienruhr (akute Gastroenteritis) · Lebenszyklus: Trophozoit à Cyste · Fluoreszenzmikroskopischer Nachweis