Bei E. coli handelt es sich in erster Linie um ein kommensales Darmbakterium, das in warmblütigen aber auch in wechselwarmen Tieren zu finden ist. Daher dient dieser zu den Enterobacteriaceae zählende Mikroorganismus in der Regel als Indikatorkeim für fäkale Kontamination von Wässern aber auch Lebensmittel. Neben den kommensalen, von denen keine gesundheitliche Gefahr ausgeht, gibt es auch pathogene Vertreter, die gesundheitliche Schäden verursachen können. Zu diesen zählen zum Beispiel Enterohämorrhagische E. coli (EHEC) oder Enterotoxische E. coli (ETEC). In den vergangenen Jahren rückten antibiotikaresistente Enterobacteriaceae immer mehr ins Rampenlicht. Wichtige Vertreter sind hierbei die ESBL- und AmpC-bildenden E. coli. Diese produzieren bestimmte Enzyme, die dazu in der Lage sind, die Wirkung von Cephalosporinen der dritten und vierten Generation zu reduzieren oder gar zu inhibieren. Die vorliegende Arbeit wurde im Rahmen des EsRAM-Projektes (Entwicklung stufenübergreifender Reduktionsmaßnahmen für Antibiotikaresistente Erreger beim Mastgeflügel) angefertigt. In diesem Projekt ging es darum, die Belastung von Geflügelfleisch mit antibiotikaresistenten Erregern zu reduzieren. Hierbei werden Verfahren entlang der gesamten geflügelfleischproduzierenden Kette geprüft, beginnend mit der Bruteihygiene, über die Mast, Haltung, Transport, Schlachtung, Zerlegung und Verpackung. In der vorliegenden Arbeit wurde zunächst geprüft, ob eine kurzzeitige Desinfektion dazu in der Lage ist, Kreuzkontaminationen während der Zerlegung zu reduzieren und ob modified atmosphere packaging (MAP) das Potential hat, die Belastung ESBL-bildender E. coli auf verpacktem Hähnchenfleisch zu reduzieren. Für die Prüfung der Effektivität einer Kurzzeit-Desinfektion wurde eine Methodik in Anlehnung an die Prüfrichtlinien der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft entwickelt, mit der praxisnahe Einwirkzeiten, Temperaturen und Oberflächenkonditionen im Labor reproduziert werden sollten. Im Ergebnis der Untersuchungen konnte die Dynamik, mit der die zur Untersuchung verwendeten Desinfektionsmittel die Mikroorganismen abtöten, dargestellt werden. Mit zunehmender Einwirkzeit (untersuchte Zeiten: 5, 30 und 60 Sekunden) zeigte sich ein deutlicher Anstieg der bakteriziden Wirkung der Desinfektionsmittel, wobei 5 Sekunden bereits eine lange Einwirkzeit, verglichen mit denen in der Praxis, darstellt. Allerdings zeigten sich relevante und auch signifikante Reduktionen der in den Untersuchungen verwendeten Mikroorganismen erst nach 30 Sekunden bei Desinfektionsmittelkonzentrationen, die wahrscheinlich unwirtschaftlich sind, aber vor allem nicht hinsichtlich der Arbeitssicherheit vertretbar sind. Um die Wirkung modifizierter Atmosphären auf ESBL-bildende E. coli auf Hähnchenfleisch zu untersuchen, wurde schlachtfrisches Fleisch mit einem Teststamm inokuliert und in Gegenwart atmosphärischer Luft, einer sauerstoffreichen, einer kohlenstoffdioxidreichen und einer ausschließlich stickstoffhaltigen Atmosphäre verpackt und 7 Tage bei 3 °C gelagert. Die sauerstoffreiche Atmosphäre entspricht in ihrer Zusammensetzung in etwa der in der Industrie zur Verpackung von Hähnchenfleisch verwendeten Atmosphären. Es zeigte sich keine signifikante Reduktion des Teststammes, im Vergleich des Einflusses der einzelnen Atmosphären. Um zu prüfen, ob ein erhöhter Gasanteil einen anderen Effekt induziert, wurde weniger Produkt in gleichgroßen Packungen gelagert. Auch hier zeigte sich kein signifikanter Einfluss durch die Atmosphären. Im Rahmen dieser Untersuchungen wurde zusätzlich der Einfluss auf die Gesamtkeimzahl, Pseudomonas spp. und Enterobacteriaceae, die als Kontamination während der Schlachtung und Zerlegung auf das Fleisch gelangten, untersucht. Hierbei zeigten sich deutliche Einflüsse der Atmosphären auf die Entwicklung der Mikroorganismen. Die sauerstoffreiche und die kohlenstoffdioxidreiche Atmosphäre konnten die Vermehrung während der Lagerung im Vergleich zur Lagerung in Gegenwart der beiden anderen Atmosphären signifikant reduzieren. Am effektivsten war hierbei die kohlenstoffdioxidreiche Atmosphäre. Verstärkt wurde dieser Effekt durch die Vergrößerung der Gasvolumina. Somit ist zu diesen Versuchen zu sagen, dass sowohl die Verwendung der kohlenstoffdioxidreichen Atmosphäre als auch eine reduzierte Fleischeinwaage bei gleicher Verpackungsgröße den mikrobiologischen Verderb von Hähnchenfleisch verzögern können.
E. coli is primarily a commensal intestinal bacterium that is found as well in warm-blooded as in poikilotherm animals. Therefore, this to the Enterobacteriaceae belonging microorganism is usually used as an indicator germ for fecal contamination of water and food. Beside the commensal E. coli, which pose no health hazard, there are also pathogenic agents that can cause infections. Examples for these pathogene E. coli are enterohemorrhagic E. coli (EHEC) or enterotoxigenic E. coli (ETEC). In the recent years, antibiotic resistant Enterobacteriaceae became more and more important in human medicine. Important agents are ESBL- and AmpC-producing E. coli. These bacteria produce certain enzymes that are able to reduce or even inhibit the effectiveness of cephalosporins of the third and fourth generation. The presented research was part of the EsRAM project (“Development of measures for reduction of antibiotic resistant bacteria along the entire poultry production chain”). The aim of the project is to reduce the amount of antibiotic resistant pathogens on poultry meat. Therefore, methods along the whole poultry producing chain were tested, starting with hatching hygiene, fattening, farming methods, transport, slaughtering, cutting and packaging. First part of the present work was the examination whether a short-term disinfection is able to reduce cross-contamination during cutting. In the second part the effect of modified atmosphere packaging (MAP) to the microbiome of chicken meat was investigated and if this method has the potential to reduce the burden of ESBL-producing E. coli on chicken meat. To investigate the efficacy of a short-time disinfection, a method based on the DVG Test Guidelines was developed, which should reproduce in the laboratory the conditions in slaughteries like the exposure time, temperature and surface conditions. As a result of the investigations, the disinfection dynamics against the microorganisms could be displayed. With increasing exposure time (times tested: 5, 30 and 60 seconds) a significant increase in the bactericidal effect of disinfectants was shown. However, 5 seconds reaction time, already a long exposure time in praxis, where not enough to reduce the microorganisms in a relevant and also significant amount. Just after 30 seconds treatment time with disinfectant concentrations, which are probably uneconomical and not justifiable with occupational safety, a relevant reduction of the microorganisms was observed. To investigate the effect of modified atmosphere packaging on ESBL-producing E. coli onchicken meat, chicken filets were inoculated and packaged in the presence of atmospheric air, a high oxygen, a high carbon dioxide and an only nitrogen-containing atmosphere. These samples were stored at 3 °C for 7 days. The high oxygen atmosphere corresponds in composition to the atmospheres used in industry for packaging chicken meat. There was no significant reduction of the test strain comparing the influence of the individual atmospheres. To investigate whether an increased atmosphere volume induces a different effect, less product was stored in equally sized packages. Again, there was no significant influence induced by the atmospheres. In addition, the influence of the gases on the amount of Total Aerobic Bacteria, Pseudomonas spp. and Enterobacteriaceae was investigated. These bacteria were part of the microbiota on the chicken meat, caused by contaminations while slaughtering and cutting. Significant influences of the atmosphere on the development of these microorganisms were observed. The high oxygen and the high carbon dioxide atmosphere were able to reduce the proliferation of the microorganisms significantly during the storage comparing the proliferation in the presence of the other two atmospheres. The highest effect was observed in presence of the high carbon dioxide atmosphere. This effect was increased by an increased gas volume. Thus, these experiments have shown that both, the use of the high carbon dioxide atmosphere and a reduced amount of meat with the same packaging size can extant the microbial shelf-life of chicken meat.
