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Untersuchungen zum Kontaminationsgrad, Mykotoxinvorkommen und bakteriellen Status in schimmelgereiften Käseproben des in Deutschland erhältlichen Käsesortiments

Schimmelgereifter Käse hat einen hohen Stellenwert in Westeuropa. Traditionell werden zur Herstellung schimmelgereifter Käsesorten die Schimmelpilze P. roqueforti und P. camemberti verwendet, mit welchen der Käse im Zuge der Herstellung bzw. Reifung beimpft wird. Je nach Herstellungsweise gibt es jedoch auch Käsesorten, welchen keine Schimmelpilzkulturen zugegeben werden, sondern sich das Schimmelpilzmycel durch den Sporengehalt in der Luft entwickelt, sodass nicht genau klar ist, welche Schimmelpilzspezies auf dem Käse wachsen und ob es sich unter anderem auch um Kontaminationsschimmel handelt. Darüber hinaus werden zunehmend immer neue Toppings, in Form von beispielsweise Kräutern, Heu oder Gewürzen, für diese schimmelgereifen Käsesorten verwendet, welche ebenso als Eintragsquelle für Kontaminationsschimmelpilze gesehen werden müssen. Die auf dem Käse wachsenden Schimmelpilze sorgen für eine Veränderung der Käsetextur, der Konsistenz und des Aromas. Gleichzeitig sind Schimmelpilze jedoch dafür bekannt, mithilfe ihres Sekundärstoffwechsels Mykotoxine bilden zu können, welche bei Aufnahme negativen Einfluss auf die menschliche Gesundheit haben können. Ziel der vorliegenden Studie war es deshalb, den Kontaminationsgrad schimmelgereifter Käseproben des in Deutschland erhältlichen Käsesortiments zu bestimmen. Darüber hinaus wurden die isolierten Schimmelpilzmycele auf ihr Myktotoxinbildungsvermögen hinsichtlich der Mykotoxine AFB1, STC, Ergot- und Clavinalkaloide, PAX, MPA und CPA untersucht. Anschließend folgte die Untersuchung dahingehend, welche Mykotoxine und in welchen Mengen auch im jeweiligen Käse vorzufinden waren. Abschließend wurde zudem die mikrobiologische Beschaffenheit der schimmelgereiften Käseproben geklärt, indem auf das Vorhandensein von Salmonella spp., Enterobacteriaceae, E. coli, KPS, Listeria spp. und B. cereus getestet wurde. Hinsichtlich des Kontaminationsgrads der schimmelgereiften Käseproben zeigte sich, dass am häufigsten die traditionell verwendeten Schimmelpilzspezies P. roqueforti (24,6 %) und P. camemberti (24,6 %, allerdings gemeinsam mit P. commune) nachweisbar waren. P. camemberti konnte aufgrund der engen Verwandtschaft nicht zweifelsfrei von P. commune, der Wildform von P. camemberti, abgegrenzt werden, sodass auch hier ein gewisser Kontaminationsgrad vorliegen könnte. Es folgte in der Häufigkeit des Nachweises die Spezies G. candidum (22,8 %). Neben den traditionell verwendeten Kulturen wurde darüber hinaus aber auch eine nicht zu unterschätzende Menge an Kontaminationsschimmel vorgefunden, unter anderem Mucor spp. (10,5 %), A. niger (1,8 %), A. alternata (1,8 %), P. aurantiogriseum (1,8 %) oder auch P. expansum (1,8 %). Die Untersuchung des Mykotoxinbildungsvermögens der isolierten Schimmelpilze zeigte, dass die traditionell verwendeten Spezies P. roqueforti und P. camemberti die für diese Spezies charakteristischen Mykotoxine bildeten. So bildeten alle isolierten P. roqueforti MPA und/oder IsoFuA in unterschiedlich hohen Konzentrationen (Höchstwert IsoFuA: 21.000 ng/cm2 Agarplug; Höchstwert MPA: 9 ng/cm2 Agarplug). Der überwiegende Teil der isolierten P. camemberti/commune bildete CPA (Höchstwert: 20.000 ng/cm2 Agarplug). Teils trat jedoch auch der nachgewiesene Kontaminationsschimmel als potenter Mykotoxinbildner auf. So bildete ein nachgewiesenes A. alternata-Isolat ein breites Spektrum an Alternaria-Toxinen (unter anderem AOH, TeA). Anschließend wurde auch die Käsemasse auf das Vorhandensein der Mykotoxine untersucht. Für 74 % der Käseproben gab es positive Befunde für STC, die gemessenen Konzentrationen lagen aber eher im geringen Konzentrationsbereich mit maximal 13 ng/g. Dahingegend wurden in 32 % der Käseproben CPA (190 – 6.600 ng/g), in 39 % IsoFuA (13 – 5.400 ng/g) und in 55 % MPA (2,8 – 400 ng/g) nachgewiesen. Abschließend wurden die Käseproben zudem auf das Vorhandensein von Salmonella spp., Enterobacteriaceae, E. coli, KPS, Listeria spp. und B. cereus getestet. Der überwiegende Teil der untersuchten Käseproben zeigte für mindestens einen dieser Keime ein positives Ergebnis. Am häufigsten und teils mit sehr hohen Keimzahlen wurden Enterobacteriaceae mit bis zu > 7,48 log10 KBE/g Käse nachgewiesen. Ebenso wurden in einem Großteil der Proben KNS (bis zu 7,53 log10 KBE/g Käse) detektiert. In vereinzelten Proben wurden zudem E. coli und B. cereus nachgewiesen, jedoch in deutlich geringeren Keimzahlen. Während keinerlei Salmonella spp. oder KPS in den Käseproben detektierbar waren, wurden in drei Käseproben L. monocytogenes nachgewiesen. Im Rahmen der Studie konnte gezeigt werden, dass neben den traditionell verwendeten Schimmelpilzen auch eine nicht unerhebliche Menge an Kontaminationsschimmel auf den schimmelgereiften Käseproben aufzufinden waren. Aufgrund der Bildung von Mykotoxinen, beispielsweise in Form von Alternaria-Toxinen durch A. alternata, stellen sie ein unkalkulierbares Risiko für den Verzehr dieser Produkte dar. Darüber hinaus muss aber auch mit einer Mykotoxinproduktion durch die traditionell verwendeten Schimmelpilzkulturen gerechnet werden. Dies zeigen auch die Ergebnisse hinsichtlich des Mykotoxinvorkommens in den Käseproben, da in den Weißschimmelkäseproben häufig CPA und in den Blauschimmelkäseproben häufig MPA und/oder IsoFuA nachgewiesen werden konnte. Noch nicht eindeutige Ergebnisse hinsichtlich des Vorkommens von STC bzw. einem möglichen Precurorser von STC in den Käseproben erfordern zudem weitere Untersuchungen. Der Nachweis von hohen Keimgehalten hinsichtlich Enterobacteriaceae und KNS in einem nicht unbeträchtlichen Teil der untersuchten Käseproben weist zum einen auf die natürliche Rohmilchmikrobiota bei Rohmilchkäse hin, darüber hinaus kann sie aber auch auf eine schlechte Herstellungs- und Produkthygiene hindeuten. Neben der Gefahr eines Produktverderbs muss der hohe Gehalt dieser Bakterien zumindest für immungeschwächte oder prädisponierte Personengruppen durchaus als Gefahr betrachtet werden. Der Nachweis von L. monocytogenes stellt darüber hinaus eine weitere potenzielle Verbrauchergefahr dar.

Mould-ripened cheese is highly valued in Western Europe. Traditionally, the moulds P. roqueforti and P. camemberti are used to produce mould-ripened cheeses, with which the cheese is inoculated during production and ripening. Depending on the production method, however, there are also cheese varieties to which no mould cultures are added, but to which the mould mycelium develops due to the spore content in the air, so that it is not exactly clear which mould species grow on the cheese and whether it is, among other things, a case of contaminating mould. In addition, more and more new toppings, for example in the form of herbs, hay or spices, are being used for these mould-ripened cheeses, which must also be seen as a source of contamination moulds. The moulds growing on the cheese change the texture, consistency and flavour of the cheese. At the same time, however, moulds are known to be able to form mycotoxins with the help of their secondary metabolism, which can have a negative impact on human health if ingested. The aim of this study was therefore to determine the degree of contamination of mould-ripened cheese samples from the range of cheeses available in Germany. In addition, the isolated mould mycelia were examined for their mycotoxin production capacity with regard to the mycotoxins AFB1, STC, ergot and clavin alkaloids, PAX, MPA and CPA. This was followed by an analysis of which mycotoxins were present in the respective cheese and in what quantities. Finally, the microbiological composition of the mould-ripened cheese samples was clarified by testing for the presence of Salmonella spp., Enterobacteriaceae, E. coli, KPS, Listeria spp. and B. cereus. With regard to the degree of contamination of the mould-ripened cheese samples, it was found that the traditionally used mould species P. roqueforti (24.6 %) and P. camemberti (24.6 %, but together with P. commune) were found most frequently. Due to the close relationship, P. camemberti could not be clearly distinguished from P. commune, the wild form of P. camemberti, so that a certain degree of contamination could also be present here. This was followed by the species G. candidum (22.8 %) in the frequency of detection. In addition to the traditionally used cultures, a considerable amount of contaminating mould was also found, including Mucor spp. (10.5 %), A. niger (1.8 %), A. alternata (1.8 %), P. aurantiogriseum (1.8 %) and P. expansum (1.8 %). The investigation of the mycotoxin production capacity of the isolated moulds showed that the traditionally used species P. roqueforti and P. camemberti were able to produce the mycotoxins characteristic of these species. All isolated P. roqueforti produced MPA and/or IsoFuA in varying concentrations (maximum IsoFuA: 21,000 ng/cm2 agar plug; maximum MPA: 9 ng/cm2 agar plug). The majority of the isolated P. camemberti/commune formed CPA (maximum value: 20,000 ng/cm2 agar plug). In some cases, however, the detected contaminating mould also appeared as a potent mycotoxin producer. For example, a detected A. alternata isolate formed a broad spectrum of Alternaria toxins (including alternariol, tenuazonic acid). The cheese mass was then also analysed for the presence of mycotoxins. There were positive findings for STC in 74 % of the cheese samples, but the concentrations measured tended to be in the low concentration range with a maximum of 13 ng/g. On the other hand, CPA (190 - 6,600 ng/g) was detected in 32 % of the cheese samples, IsoFuA (13 - 5,400 ng/g) in 39 % and MPA (2.8 - 400 ng/g) in 55 %. Finally, the cheese samples were also tested for the presence of Salmonella spp., Enterobacteriaceae, E. coli, KPS, Listeria spp. and B. cereus. The majority of the cheese samples analysed showed a positive result for at least one of these bacteria. Enterobacteriaceae with up to > 7.48 log10 CFU/g cheese were detected most frequently and in some cases with very high bacterial counts, KNS (up to 7.53 log10 CFU/g cheese) were also detected in the majority of samples. E. coli and B. cereus were also detected in a few samples, albeit in significantly lower bacterial counts. While no Salmonella spp. or KPS were detectable in the cheese samples, L. monocytogenes were detected in three cheese samples. The study showed that in addition to the moulds traditionally used, a significant amount of contaminating moulds were also found on the mould-ripened cheese samples. Due to the formation of mycotoxins, for example in the form of Alternaria toxins by A. alternata, they represent an incalculable risk for the consumption of these products. In addition, mycotoxin production by the mould cultures traditionally used must also be expected. This is also shown by the results regarding the occurrence of mycotoxins in the cheese samples, as CPA was frequently detected in the white mould cheese samples and MPA and/or IsoFuA in the blue cheese samples. Yet inconclusive results regarding the presence of STC or a possible precursor of STC also require further investigation. The detection of high levels of Enterobacteriaceae and KNS in a significant proportion of the cheese samples analysed indicates the natural raw milk microbiota in raw milk cheese, but may also indicate poor production and product hygiene. In addition to the risk of product spoilage, the high content of these germs must be considered a risk, at least for immunocompromised or predisposed groups of people. The detection of L. monocytogenes also represents a further potential consumer risk.

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