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Staphylokokken-Enterotoxine: Wann ist ein Nachweis sinnvoll?

Staphylococcus aureus ist ein weit verbreitetes Bakterium, das zum Beispiel durch mangelnde Hygiene in Lebensmittel gelangen kann.

Das größte Risiko für die Verbraucherinnen und Verbraucher ist jedoch nicht der Keim selbst, sondern die von ihm produzierten Staphylokokken-Enterotoxine (SET).

Kurzüberblick

Staphylokokken-Enterotoxine (SET): Die wichtigsten Fakten auf einen Blick

Toxinbildung

Eine Toxinbildung erfolgt meist erst ab einer hohen Keimdichte von 105 bis 106 KBE/g.

Stabilität

Die Toxine sind extrem hitzestabil und können aktiv bleiben, auch wenn die Bakterien durch Kochen oder Pasteurisieren bereits abgetötet wurden.

Wirkung

Bereits kleinste Mengen können nach einer bis acht Stunden zu heftigem Erbrechen und Durchfall führen.

Analytik

Da die Keimzahl allein nicht immer zuverlässig ist, erfolgt der direkte Toxin-Nachweis über immunologische Verfahren direkt aus dem Lebensmittel.

25 g
Rechtlich besonders relevant

Für verzehrfertige Lebensmittel gilt Nulltoleranz

In der Europäischen Union dürfen Staphylokokken-Enterotoxine in 25 g der Probe nicht nachweisbar sein. Sind im Verkehr befindliche Lebensmittel mit Staphylokokken-Enterotoxinen belastet, kann ein Rückruf erforderlich werden.

Rechtlicher Bezug: Verordnung (EG) Nr. 178/2002, Artikel 19 .

Tim Kautz
Experteninterview

Staphylokokken-Enterotoxine: Nachweis, Verfahren und mögliche Fehlerquellen

Tim Kautz, M.Sc. Biochemie Abteilungsleiter Lebensmittelanalytik, LADR Biofocus
Lebensmittelanalytik SET-Nachweis Laborroutine

Wir haben mit Tim Kautz, M.Sc. Biochemie und Abteilungsleiter Lebensmittelanalytik bei LADR Biofocus, über den Nachweis von Staphylokokken-Enterotoxinen (SET) gesprochen. Im Interview erklärt er, welche Verfahren in der Praxis eingesetzt werden, warum Laborerfahrung bei der Bewertung entscheidend ist und weshalb es in bestimmten Fällen zu falsch positiven Ergebnissen kommen kann.

Frage

Wie genau läuft der Nachweis von Staphylokokken-Enterotoxinen (SET)?

Tim Kautz:

Zunächst erfolgt die Quantifizierung Koagulase-positiver Staphylokokken, meist kulturell nach ISO 6888. In der Regel wird erst ab einer relevanten Keimzahl von 105 KBE/g oder im Verdachtsfall auf Staphylokokken-Enterotoxine untersucht.

Frage

Bedeutet das, wenn 105 KBE/g bei der Keimzählung herausgekommen sind, ist es wahrscheinlich, dass sich die Staphylokokken-Enterotoxine (SET) gebildet haben? Wie ist dann das weitere Vorgehen?

Tim Kautz:

Laut Literatur besteht ab einer Keimzahl von 105 KBE/g ein gewisses Risiko, dass Toxin gebildet wird. Trotzdem sind für die Toxinbildung verschiedene Faktoren ausschlaggebend und in vielen Proben, in denen derartig hohe Keimzahlen nachgewiesen werden, ist kein Toxin nachweisbar.

Der Nachweis erfolgt typischerweise mittels immunologischer Verfahren nach der DIN 19020. Dort sind drei verschiedene Verfahren aufgeführt, unter anderem ein ELISA-Verfahren und ein Verfahren, welches auf dem VIDAS-System beruht. Mit allen drei Verfahren können SET direkt im Lebensmittel nachgewiesen werden.

Einordnung: Eine hohe Keimzahl ist also ein wichtiger Hinweis, aber kein automatischer Beleg dafür, dass tatsächlich Staphylokokken-Enterotoxine im Lebensmittel vorhanden sind.

Bei LADR Biofocus haben wir bis Ende 2023 das ELISA-Verfahren verwendet. Dieses ist vergleichsweise einfach und günstig in der Durchführung und lässt sich gut auf eine hohe Probenanzahl skalieren. Umgestellt haben wir unsere Routineanalytik, weil wir im Rahmen von Routineuntersuchungen einer Rohwurst positive Proben gefunden hatten, bei denen wir skeptisch wurden.

Zur Absicherung hatten wir damals eine Quantifizierung der Koagulase-positiven Staphylokokken durchgeführt, die unauffällig war. Das bewegte uns dazu, der Sache auf den Grund zu gehen. Wir haben von verschiedenen Herstellern und aus verschiedenen Supermärkten entsprechende Rohwurstprodukte eingekauft.

Nachdem wir festgestellt hatten, dass quasi alle davon mit dem ELISA-Verfahren eindeutig positiv waren, sind wir von falsch positiven Ergebnissen ausgegangen. Wir waren uns in dieser Annahme ziemlich sicher, weil die Ergebnisse über mehrere Hersteller und verschiedene Supermärkte hinweg ansonsten bedeutet hätten, dass sich eigentlich die halbe Region hätte übergeben müssen.

ELISA Reader und ELISA Washer (von BioTek)

Frage

Wenn das ELISA-Verfahren anfällig für falsch-positive Befunde ist, welches Verfahren würden Sie empfehlen und warum?

Tim Kautz:

Beim ELISA-Verfahren zum Nachweis von SET handelt es sich um eine offizielle und validierte Methode. Wir haben damals den Hersteller kontaktiert und auch unsere Einsender informiert. Darüber hinaus gehe ich nicht davon aus, dass dieses Problem weithin bekannt ist.

Empfehlung: Bei LADR Biofocus wird inzwischen das VIDAS-System eingesetzt, da damit in der Routineanalytik sehr gute Erfahrungen gemacht wurden.

Wir haben damals mit der Implementierung des VIDAS-Systems begonnen und sehr gute Erfahrungen gemacht. Zwar ist die Bearbeitung aufwendiger und kostspieliger und zudem lassen sich nicht gleichzeitig so viele Proben bearbeiten, aber dafür haben wir seitdem nie wieder ein Problem mit falsch positiven Ergebnissen gehabt.

Auch mit der damals positiv getesteten Rohwurst hatten wir mit dem VIDAS-System keine falsch positiven Ergebnisse mehr.

Frage

Wann sollte man ein Ergebnis, das mit dem ELISA-Verfahren ermittelt wurde, hinterfragen?

Tim Kautz:

In der DIN EN ISO 19020, also der offiziellen Methodenvorschrift, ist dies gut beschrieben. Bei einem positiven Ergebnis wird empfohlen, dieses mit einer anderen Methode zu bestätigen, da bekanntermaßen Störungen auftreten können. Leider wird das in der Routine nur selten berücksichtigt.

Kürzlich gab es einen Fall, bei dem ein Produktrückruf erfolgte, der meines Wissens nach einzig auf Ergebnissen aus dem ELISA-Verfahren basierte. Die DIN EN ISO 19020 weist in Anhang C explizit auf Fehlerquellen durch das ELISA-Verfahren hin und gibt entsprechende Lösungen vor.

Wichtig: Bei positiven ELISA-Ergebnissen sollte geprüft werden, ob eine Bestätigung mit einer anderen Methode erforderlich ist. Besonders bei auffälligen oder nicht plausiblen Ergebnissen ist eine kritische Bewertung sinnvoll.

Im Hinblick auf den kürzlich aufgetretenen Fall erscheint eine konsequente Berücksichtigung dieser Vorgaben als besonders wichtig.

Zudem sollte bei der Bewertung von Untersuchungsergebnissen auf Staphylokokken-Enterotoxine insbesondere bei nicht erhitzten Lebensmitteln ergänzend die Keimzahl Koagulase-positiver Staphylokokken berücksichtigt werden.

Liegen die ermittelten Keimzahlen deutlich unterhalb von 105 KBE/g, ist die Wahrscheinlichkeit einer Enterotoxinbildung als äußerst gering einzustufen. In solchen Fällen sollten positive Ergebnisse besonders kritisch hinterfragt werden.

Einordnung: Niedrige Keimzahlen sprechen bei nicht erhitzten Lebensmitteln eher gegen eine Enterotoxinbildung. Bei erhitzten Lebensmitteln ist diese Bewertung jedoch nur eingeschränkt möglich.

Für erhitzte Lebensmittel ist dieser Punkt jedoch nur eingeschränkt anwendbar. Staphylokokken-Enterotoxine sind hitzestabil und können auch nach einer thermischen Behandlung im Produkt verbleiben, selbst wenn die verursachenden Mikroorganismen bereits inaktiviert wurden.

In diesen Fällen kann eine Toxinbildung bereits vor dem Erhitzungsschritt erfolgt sein, sodass niedrige oder nicht nachweisbare Keimzahlen nicht zwangsläufig eine Entwarnung bedeuten.

Beratung

Fragen zu den passenden Nachweismethoden?

Die Expertinnen und Experten der Lebensmittelanalytik von LADR Biofocus beraten Sie gerne zu den verschiedenen Nachweismethoden.

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