Lebensmittelbedingte Viruslast und Auswirkung auf die Lebensmittelindustrie

Humane Enteroviren sind weltweit die Hauptursache von Ausbrüchen lebensmittelbedingter Erkrankungen Unabhängig davon, ob Sie Produzent, Importeur, Exporteur, Verarbeiter, Einzelhändler oder Großhändler sind, ist die Berücksichtigung des Viren-Risikos entscheidend für den Schutz der Verbraucher. Im Gegensatz zu den meisten Bakterien verändern lebensmittelbedingte Viren weder den Geschmack noch das Aussehen der Lebensmittel; außerdem sind sie mit den üblichen agro-industriellen Verfahren nur schwer zu beseitigen.

Die Hauptviren in Lebensmitteln sind Enteroviren. Sie können je nach Symptomatik in 3 Kategorien eingeteilt werden:

• Viren, die Gastroenteritis verursachen: Norovirus, Rotaviren, enterales Adenovirus, Astrovirus, Aichivirus, Sapovirus ;
• Hepatitis A-Virus und Hepatitis E-Virus ;
• Viren, die sich im Darm vermehren, aber einen anderen Tropismus haben, wie z. B. das zentrale Nervensystem für Enteroviren.

Viren, die über Lebensmittel übertragen werden, werden  im menschlichen Körper reproduziert und in den Fäkalien oder im Erbrochenen ausgeschieden. Eine große Vielfalt von Viren kann im menschlichen Stuhl nachgewiesen werden, jedoch werden nur wenige Familien mit lebensmittelbedingten Ausbrüchen in Verbindung gebracht (Tabelle 1).

Tabelle 1: Viren, die durch Lebensmittel übertragen werden. * Virus mit einem DNS-Genom. (nach Le Guyader et al. 2012)

Die beiden Hauptviren, die an lebensmittelbedingten Ausbrüchen beteiligt sind, sind das Norovirus und das Hepatitis A-Virus, deren Klassifizierung wie folgt ist:

* Entdeckt durch den Einsatz der Immun-Elektronenmikroskopie in der Stadt Norwalk (Ohio, USA), wurde das Virus in die Gattung Norwalk-like Virus (NLV) eingeordnet, bevor es 2002 den endgültigen Namen Norovirus erhielt.

Die Übertragung von Mensch zu Mensch durch direkten Kontakt mit einem infizierten Patienten oder indirekt (mit Fäkalien oder Erbrochenem) ist am wichtigsten, aber auch die Rolle von Lebensmitteln ist nicht zu vernachlässigen. Sie wird bei rund 14 % eingestuft ( ⁶Verhoef, 2015).

Lebensmittelbedingte Viren und Kontaminationswege

n der äußeren Umgebung können diese Viren aufgrund ihrer Adsorption an Partikel und ihrer Resistenz gegenüber pH-Schwankungen und Desinfektionsmitteln (Chlor, Ozon, UV-Strahlung) den in Kläranlagen angewandten Behandlungen widerstehen und in die Umwelt gelangen, wobei manchmal Konzentrationen von etwa 10⁴ bis 10⁶ Partikel/l vorhanden sind (Le Guyader et al., 2010).

Lebensmittel können also in verschiedenen Phasen der Produktion kontaminiert werden:

• Kontamination während der Zubereitung durch eine Person, die das Virus ausscheidet;

• Kontamination von Lebensmitteln (Filtrieren von Schalentieren, Obst oder Gemüse usw.), Trink- oder Verteilungswasser durch Ausleitungen (Abwasser, Bewässerungswasser usw.), in denen Viren vorhanden sind

Vom Erzeuger bis zum Verbraucher

Auf globaler Ebene hat der Codex Alimentarius neue Richtlinien für den globalen Verbraucherschutz veröffentlicht.. Dazu gehören Obst, Gemüse, Fische und Fischereiprodukte sowie Tierfutter. Frische Beeren können zu einer gesunden Ernährung beitragen, sind aber auch Gegenstand von mikrobiologischen Verunreinigungen. Darüber hinaus werden sie mit vielen Ausbrüchen durch Lebensmittelviren (Hepatitis A-Viren, Norovirus) in Verbindung gebracht. Der neue Text des Codex gibt Herstellern und Verbrauchern Ratschläge, um Kontaminationen zu vermeiden.

GAP, GHP, GMP, HACCP und lebensmittelbedingtes Virus

In Europa sollte laut EFSA, der Europäischen Agentur für Lebensmittelsicherheit, die viele  wissenschaftliche Stellungnahmen über Risiken durch Krankheitserreger (einschließlich Noroviren) in Lebensmitteln nicht-tierischen Ursprungs veröffentlicht hat, die effizienteste Maßnahme zur Risikosenkung die Einführung von Lebensmittelsicherheitssystemen sein, einschließlich GAP (Good Agricultural Practices), GHP (Good Hygiene Practices), GMP (Good Manufacturing Practices) und HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points). Diese Systeme sollten vom Erzeuger bis zum Verbraucher durchgeführt werden und auf eine Reihe von mikrobiologischen Risiken anwendbar sein. Bislang existiert ein Netzwerk von geschulten Laboren, von denen einige nach  ISO 17025 akkreditiert sind. Sie arbeiten auf fünf Kontinenten und bieten der Industrie Testlösungen für die häufigsten Lebensmittelviren an.

ISO 15216-1 legt ein Verfahren zur Quantifizierung des Gehalts an HAV- und Norovirus-RNS der Genogruppe I (GI) und II (GII) aus Testproben von Lebensmitteln (Beerenobst, Blätter, Stängel und Knollen, Gemüse, Flaschenwasser, zweischalige Mollusken) oder Oberflächen, die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen, fest. Nach der Elution der Viren aus der Testprobe wird die virale RNS durch Lyse mit Guanidinthiocyanat und Adsorption an Silizium extrahiert. Zielsequenzen innerhalb der viralen RNS werden amplifiziert und mittels RT-PCR (Echtzeit-PCR) nachgewiesen.

• ISO 15216-1:2017 Teil 1: Verfahren zur Quantifizierung - Horizontales Verfahren zur Bestimmung von Hepatitis A-Virus und Norovirus mittels RT-PCR (Echtzeit-PCR).ISO 15216-1:2019 Teil 2: Methode zum Nachweis - Mikrobiologie der Lebensmittelkette - Horizontale Methode zur Bestimmung von Hepatitis A-Virus und Norovirus in Lebensmitteln mittels RT-PCR (Echtzeit-PCR). Diese Methode ist nicht validiert für den Nachweis der Zielviren in anderen Lebensmitteln (einschließlich Mehrkomponenten-Lebensmitteln) oder anderen Matrizen, noch für den Nachweis anderer Viren in Lebensmitteln, Oberflächen, die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen, oder anderen Matrizen der Lebensmittelkette.

Lebensmittelbedingte Viren und Lebensmittelprozesse:

Eine Kontamination von Personen oder Oberflächen über Aerosole (beim Erbrechen versprühte Tröpfchen) kann ebenfalls auftreten.  Es ist aufgefallen, dass diese Viren eine bedeutende Resistenz gegen verschiedene Prozesse aufweisen, die in der Lebensmittelindustrie verwendet werden. Nur durch eine thermische Behandlung, wie z. B. Sterilisation (mindestens 100 °C für einige Minuten), kann eine Beseitigung des Virus gewährleistet werden. Andere Behandlungen (thermische, Chloren, UV, Hochdruck usw.) haben eine variable Wirkung, die je nach Lebensmitteltyp und Zusammensetzung (ein hoher Zucker- oder Fettgehalt hat eine schützende Wirkung gegen das Virus) zu überprüfen ist (EFSA-Jahresbericht).

Mikrobiologische Sicherheitskriterien in Europa:

Die europäische Verordnung EG 178/2002, auch „Lebensmittelrecht“ genannt, bildet die Grundlage für die Lebensmittelsicherheit und für das „Hygienepaket“. Der Anwendungsbereich umfasst Lebensmittel und Tierfutter.

Artikel 14 der Verordnung besagt, dass kein Lebensmittel in den Verkehr gebracht werden darf, wenn es unsicher ist, und ein Lebensmittel gilt als gefährlich, wenn es gesundheitsschädlich und/oder für den menschlichen Verzehr ungeeignet ist.

Die Verordnung EG 2073/2005 betrifft mikrobiologische Kriterien für Lebensmittel. In ihrem Erwägungsgrund (2) legt sie fest, dass Lebensmittel keine Mikroorganismen oder deren Toxine oder Metaboliten in Mengen enthalten sollten, die ein inakzeptables Risiko für die menschliche Gesundheit darstellen.

Darüber hinaus sieht die Verordnung EG 2073/2005 in ihrem Erwägungsgrund (27) vor, dass insbesondere Kriterien für pathogene Viren in lebenden zweischaligen Mollusken festgelegt werden sollten, wenn die Analysemethoden ausreichend entwickelt sind.

Norovirus

Noroviren sind der Hauptverursacher von Gastroenteritis in allen Altersgruppen, hauptsächlich im Winter. Diese Viren sind die primäre Ursache von akuter Gastroenteritis (AGE) bei Erwachsenen und der sekundäre bei Kindern. Die Symptome sind gekennzeichnet durch plötzliches Erbrechen (manchmal heftig) mit Diarrhö, und manchmal mit Bauchschmerzen, Übelkeit und Fieber.

Die Inkubationszeit beträgt etwa 12 bis 72 Stunden mit einer Persistenz der klinischen Symptome von 2 bis maximal 4 Tagen. Es sollte beachtet werden, dass die Virusausscheidung zwei bis drei Wochen nach Abklingen der Symptome anhält. Während der akuten Phase der Erkrankung liegt die Virusausscheidung bei 1011 Viruspartikeln /g Stuhl und stabilisiert sich nach Abklingen der Symptome bei etwa 108. Aufgrund der geringen Infektionsdosis, die auf 10 bis 100 Viruspartikel geschätzt wird, ist die Möglichkeit einer Übertragung von Mensch zu Mensch von Bedeutung.

Noroviren der Genogruppen I und II (die wichtigsten beteiligten Genogruppen) haben eine große Gendiversität und werden in mehrere Genotypen unterteilt. Bislang wurden für NoV GI 9 Genotypen und für NoV GII 22 Genotypen beschrieben.

Hepatitis A-Vírus

Das Hepatitis A-Virus löst eine Hepatitis mit entsprechenden klinischen Symptomen (Anorexie, Übelkeit, grippeähnliches Syndrom, Nesselsucht, Gelbsucht) aus. Asymptomatische Formen sind häufig, insbesondere bei Kindern, die jünger als 6 Jahre sind (70 % der Fälle). Bei älteren Kindern und Erwachsenen nimmt der Anteil der asymptomatischen Formen mit dem Alter zu. Bei über 70 % der Fälle bei Erwachsenen ist eine Gelbsucht vorhanden. Die Schwere der Symptome nimmt mit dem Alter zu. Die durchschnittliche Inkubationszeit beträgt 28-30 Tage. Die Virusausscheidung im Stuhl ist 15 Tage vor Beginn der Symptome hoch, und nimmt dann schnell ab. Der Krankheitsverlauf ist im Allgemeinen schnell und günstig. Selten werden langwierige Formen beobachtet (15 % der Fälle), ohne dass ein Übergang zu chronischen Formen erfolgt. Es gibt fulminante Formen, die tödlich verlaufen oder eine Lebertransplantation erforderlich machen (< 1 % der Fälle). Die Letalität für Hepatitis A beläuft sich auf 0,6 %.

Das Hepatitis A-Virus kann eine langanhaltende Lebererkrankung verursachen und verbreitet sich in der Regel durch rohe oder nicht ausreichend gekochte Meeresfrüchte oder kontaminierte Rohprodukte. Infizierte Lebensmittelhandler sind oft die Quelle von Lebensmittelkontamination.

https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/food-safety

Nach Angaben der WHO ist das Norovirus der häufigste Krankheitserreger bei Ausbrüchen.
Jährlich treten weltweit 1,7 Milliarden Fälle von Diarrhö auf. Diarrhö ist die zweithäufigste Todesursache bei Kindern unter fünf Jahren, und jedes Jahr sterben mehr als 525.000 daran.

2018 berichteten die EFSA und das ECDC, dass in der Europäischen Union: Hepatitis A und Norovirus nach Salmonellen an zweiter und dritter Stelle bei der Anzahl der Krankenhauseinweisungen mit 6,8 % und 4,8 % aller im Jahr 2018 gemeldeten ausbruchsbedingten Krankenhauseinweisungen rangierten.

https://www.ecdc.europa.eu/sites/default/files/documents/zoonoses-EU-one-health-2018-report.pdf

Bei 3.923 lebensmittelbedingten und wasserbedingten Ausbrüchen (76,2 % aller Ausbrüche), die 36.294 Erkrankungen verursachten, wurde ein Krankheitserreger identifiziert (75,0 % aller Erkrankungen).

Viren wurden als bekannte Krankheitserreger von 13,5 % der lebensmittelbedingten und wasserbedingten Ausbrüche gemeldet, nach Bakterien (57,0 %) und bakteriellen Toxinen (24,2 %).

Das Norovirus war das Virus, das am häufigsten bei lebensmittelbedingten und wasserbedingten Ausbrüchen identifiziert wurde. Es war der vierthäufigste Krankheitserreger, der bei Ausbrüchen nachgewiesen wurde. Das Norovirus verursachte nach Salmonellen die zweithöchste Anzahl von Erkrankungen (17,6 %) aller ausbruchsbedingten Erkrankungen.

Hepatitis A und Norovirus rangierten nach Salmonellen an zweiter und dritter Stelle bei der Anzahl der Krankenhauseinweisungen mit 6,8 % und 4,8 % aller im Jahr 2018 gemeldeten ausbruchsbedingten Krankenhauseinweisungen.

https://www.ecdc.europa.eu/sites/default/files/documents/zoonoses-EU-one-health-2018-report.pdf

Eine Reihe von dokumentierten Ausbrüchen über Lebensmittel im Zusammenhang mit lebensmittelbedingten Viruskontaminationen macht deutlich, wie breit gefächert die Lebensmittelmatrizen sind; vor allem rohe zweischalige Muscheln (Austern, Venusmuscheln, Miesmuscheln) sind die am stärksten gefährdeten Matrizen, da diese Filtrierer bei der Verschmutzung ihrer Gewässer mit Rohabwasser kontaminiert werden. Auch steinlose rote Früchte (Himbeeren, Erdbeeren, Brombeeren usw.) sind häufig an großen Ausbrüchen beteiligt, egal ob frisch oder tiefgefroren oder auch in Smoothies weiterverarbeitet. Gemüse, insbesondere Blattgemüse, kann ebenfalls leicht kontaminiert werden.

Norovirus-Kontamination in Lebensmitteln

Einige Produkte, die mit dem Norovirus kontaminiert sind, sind gefrorene Austern, lebende Austern, Miesmuscheln, Jakobsmuscheln, Blaubeeren, Herzmuscheln, gefrorene Algen, Venusmuscheln, rote Johannisbeeren, gefrorene gekochte ganze Venusmuscheln, Sauerkirschen, schwarze Johannisbeeren, Himbeeren, Erdbeeren, Kirschtomaten, Preiselbeeren, Babyspinat, Physalis, Kopfsalat, Wasser in Flaschen …

Hepatitis A-Virus-Kontamination in Lebensmitteln

Einige Produkte, die mit dem Hepatitis A-Virus kontaminiert sind, sind gefrorener Thunfisch, rohe Jakobsmuscheln, gefrorene Erdbeeren, Granatapfelkerne, Brombeeren, Dattelfrüchte, tiefgefrorene Beeren, Eisbergsalat, entsteinte Datteln, Venusmuscheln, Muscheln, gezähnte Dreiecksmuscheln, Austern …

Hepatitis E-Virus-Kontamination in Lebensmitteln

Einige Produkte, die mit dem Hepatitis E-Virus kontaminiert sind, sind Figatelli, gebratene oder frische Leberwürste, Quenelle und Quenelle-Paste, getrocknete gesalzene Leber. Es sind Produkte, die meist aus roher Schweineleber oder Wildinnereien hergestellt werden.

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