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MiBi 2

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69
5.0 (1)

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Cartes-fiches 69
Langue Deutsch
Catégorie Biologie
Niveau École primaire
Crée / Actualisé 10.01.2022 / 09.02.2022
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Étudier

K: Erläutern Sie die Problematik hinsichtlich der mikrobiologischen Qualität eines ready-to-eat Schnittsalates nach der Herstellung bei Nichteinhaltung der Kühlkette.

  • Durch Schneiden:    - größere Oberfläche (fördert mikrobielles Wachstum)
                                       - Gewebeschädigung (Abbau Proteine, Antioxidantien)
                                       - enzymatische Bräunung an Schnittstellen
                                       - verstärkte Atmung (Wasserverlust, Austritt Zellsaft)
  • Verderb erfolgt schneller als bei unbearbeiteten Rohprodukten
  • Ohne Kühlkette optimale Wachstumsbedingungen

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Durch Schnitt, große Zellwunde, Zellsaft tritt aus, Eintrittswunde verfügbar. In Kombination mit der durch die höhere Temperatur ausgelösten Zellaktivität können sich MO`s bestens vermehren. Verderb ist die Folge, sensorische Abweichung, Kann zu Erkrankungsfällen führen, sofern Pathogene gebildet wurden.

Qualität und LM-Sicherheit sind Hauptfaktoren

K: Nennen Sie 5 mögliche Quellen für bakterielle Kontaminationen von pflanzlichen Frischprodukten in der Vorerntephase. Nennen Sie Möglichkeiten in der Nacherntephase:

 

 

 

  • Wildtierkot
  • Bewässerung
  • Luft / Staub
  • Personalhygiene (bei Begehungen und Ernte)
  • Organische Dünger

Nachernte:

Geplegtes, modernes Ernte und Schnittwerkzeug

Entsprechende schnelle Verarbeitung und Lagerung bei optimalen Kühtemperaturen

Keine Sammellagerung

Reinigung und Desinfektion der Lager

K: Welche Faktoren (3) stehen im Zusammenhang mit dem weltweiten Vorkommen von Krankheitsausbrüchen nach dem Verzehr von kontaminierten pflanzlichen Lebensmitteln?

 

  • Ernte

(Erntemethode, geographische Lage der Produktionsflächen, Klimabedingungen, Reifezustand bei der Ernte)

  • Verarbeitung

(Schärfe der Schneidemesser, Waschprozess, Größe der Schnittstücke)

  • Lagerbedingungen

(Temperatur während Transport und Verteilung)

Außerdem: Zunahme globaler Handel, so können auch Erreger mit erhöhter Pathogenität verteilt werden

K: Erläutern Sie 3 mögliche Mechanismen, die zum horizontalen Gentransfer führen und beispielsweise zur Übertragung von Antibiotikaresistenzgenen führen können. (horizontal=von Zelle/Spezies 1 zu Zelle/Spezies2) (vertikal=Zelle teilt sich in 2 Tochterzellen, chromosom verdoppelt und aufgeteilt)

 

 

  • Transformation:       Aufnahme freier DANN
  • Transduktion:            durch Bakteriophagen
  • Konjugation:             Plasmid-Übertragung über Pili

K: Nennen Sie 3 Maßnahmen, die zur Reduktion von antibiotikaresistenten Bakterien beitragen können.

 

 

  • Sparsame Anwendung von Antibiotika in der Tiermast und der Verschreibung für Menschen
  • Ausbildung und Schulung von Antibiotikaverschreibendem Personal
  • Entwicklung von Alternativen (neuen Wirkstoffen)
  • Steigerung von Hygienemaßnahmen
  • Prophylaxe, dass Tiere gesund bleiben

K: Benennen Sie 3 Wirkorte von Antibiotika und geben Sie für jeden Wirkort eine Antibiotikaklasse an, die an diesem Wirkort aktiv ist.

  • Oberfläche der Bakterienzelle (v.a. Zellwand-Synthese) Quervernetzung bei Mureinsynthese durch Transpeptidase bindet ß-Lactam-AB irreversibel
    Bsp.: alle ß-Lactam-AB Penicilline (Auf proliferierende Bakterien beschränkt)
  • Cephalosporine (Gleicher Wirkmechanismus wie Penicilline, häufig breiteres Wirkungsspektrum, widerstandsfähiger gegen ß-Lactamasen)
  •  
  • Carbapeneme (Stabil gegen ESBL, breites Wirkspektrum umfasst alle ZW-bildenden Gram-negativen und –positiven Bakterien, Für lebensbedrohliche Infektionen reserviert sowie Erreger, die gegen andere ß-Lactame resistent sind)
  • Glycopeptid-AB - Vancomycin -  (Peptidoglykan-Quervernetzung) • Auf Gram-positive beschränkt, Reserve-AB gegen wichtige ß-Lactamresistente Erreger nosokomialer Infektionen

 

  • Bakterielles Ribosom
    Bsp.: Aminoglykoside, Tetrazykline, Makrolide -  Auch bei ruhenden Zellen wirksam

 

  • Folsäure-Synthese
    Bsp.: Sulfonamide

 

  • Enzyme der Nucleinsäuresynthese - Hemmen die bakterielle RNA Polymerase (Rifampicin) oder Nucleinsäurepackung (Gyrasehemmer, z. B. Fluorchinolon)

K: Nennen Sie drei Voraussetzungen, die für Milchsäurebakterien als mögliche Probiotika beim Menschen erfüllt werden müssen.

 

 

  • Probiotika: lebende MO, die sich nach oraler Aufnahme und Magen-Passage längere Zeit im Intestinaltrakt ansiedeln können und positive Wirkung auf die Gesundheit ausüben können.
  • Voraussetzungen:
    • Biologische Sicherheit (GRAS-Status = generall recognized as safe)
    • Widerstandsfähigkeit gegen Magensalze und Gallensäure
    • Überlebensfähigkeit und Erhalt der Aktivität in der Anwendungsform
    • Kolonisierung des Intestinaltrakts über längeren Zeitraum

K: Erläutern Sie die beiden Möglichkeiten zur Dicklegung von Milch bei der Käseherstellung.

 

Milchsäurebakterien

LAB (Enzym)

K: Was versteht man unter dem Pasteur-Effekt?

 

 

  • Umschalten des Stoffwechsels von Atmung auf Gärung durch anaerobes Millieu

Durch weniger hohe ATP Produktion während der Gärung, wird mehr Glucose verstoffwechselt um die benötigte ATP Menge zu generieren.

K: Benennen Sie die Stoffwechselendprodukte von homo- und heterofermentativen Milchsäurebakterien.

 

 

  • Homo:         es wird nur Milchsäure gebildet (z. B. Enterecoccus spp.)
  • Hetero:        neben Milchsäure werden weitere Stoffwechselprodukte wie Essigsäure,
                         Ethanol und CO2 gebildet (z. B. Leuconostoc spp.)

K: Nennen Sie 3 Gattungen, die zu den Milchsäurebakterien gezählt werden.

 

 

  • Lactobacillus      (Lactobaceriae)                                             (Familie)
  • Leuconostos       (Lauconostocaceae)
  • Lactococcus       (Streptococcaceae)

  1. Worin liegt der hauptsächliche Unterschied zwischen der Fermentation bei Kaffeebohnen und Teeblättern?

    • Tee:              - Farbe und Aroma entsteht durch Fermentation der grünen Blätter
                           - Blätter werden angewelkt und maschinell gerollt (Austritt Zellsaft)
                           - Fermentation (35-40 °C, einige Stunden) in dünnen Lagen, erwünschte
                             Effekte (Verfärbung, Aromabildung) ausschließlich durch pflanzeneigene
                             Enzyme (Phenoloxidasen)
    • Kaffee:         - durch Fermentation Entfernung des Fruchtfleisches durch pflanzeneigene
                              Enzyme und Mikroorganismen
                            - Organismen: Pektinasen, Hefen
                            - Farbe und Aroma erst durch Röstung

    1. Welche Organismen werden für die Produktion traditioneller Sojasauce eingesetzt und in welcher zeitlichen Abfolge sind sie aktiv?

     

     

    • Aus erhitztem Sojamehl, geschroteten Weizenkörnern, Wasser und Meersalz
    • Mit Schimmelpilzkulturen (Aspergillus oryzae oder Aspergillus soyae) beimpft und einige Tage bei 30 °C inkubiert
    • Schimmelpilz bedeckte Masse wird in Gefäß mit Salzwasser übergossen und mit Hefen & MSB beimpft
    • Anschließend für bis zu einem Jahr fermentiert
    • Rohe Sojasauce wird abgepresst und bei 70 °C bis 80 °C pasteurisiert

    Was bewirkt die Fermentationsphase im Prozess der Aufbereitung von Kakaobohnen?

     

     

     

    • Abbau des Fruchtfleischs
    • Abtötung des Pflanzenkeims
    • Entwicklung von brauner Farbe und Aroma

    Wo erfolgt im Allgemeinen die Vermehrung von Intoxikationserregern (Bsp. Staph. aureus), die zu einer lebensmittelbedingten Intoxikation führen?

    • Über Lebensmittel
    • Nehmen die Toxine, die im LM vorhanden sind, auf

    K: Nennen Sie je eine typische Kontaminationsquelle für den Eintrag von a) Staphylococcus aureus und b) Salmonella Enteritidis in Lebensmittel.

     

     

    a)

    • Über den Menschen: Eiternde Wunden, Nasen-/Rachenraum, Haare, Fäkalien (Tröpfcheninfektion: Niesen, Husten)
    • Über Nutztiere (entzündliche Prozesse, z.B. Mastitis, eiternde Wunden)

    b)

    • über den Menschen
    • Nutztier

    K: Beschreiben Sie je drei Merkmale einer enterischen und einer typhösen Salmonellose.

     

     

    Enterische:

    • Lokal: Gastroenteritis (Erbrechen, wässriger Durchfall, Bauchkrämpfe, u.U. Fieber)
    • Infektionsdosis: > 106 Zellen, meist Vermehrung im LM
    • Infektionsquelle: v.a. Nutztiere, Mensch auch möglich (Zoonose)
    • Kurze Inkubationszeit (12-36h), Krankheitsdauer wenige Tage, selbstlimitierend, geringe Letalität, keine Immunität

    Typhöse:

    • Invasiv: Abdominaltyphus (lang anhaltendes Fieber, starke Kopfschmerzen, Bewusstseinstrübung, Entzündungen in mehreren Organen)
    • Infektionsdosis: 102 – 103 Zellen. Übertragung durch fäkal kontaminierte LM, Trinkwasser oder direkt von Mensch zu Mensch
    • Mensch als einziges Erregerreservoir!! Dauerausscheider.
    • Lange Inkubationszeit (10-21 Tage), Krankheitsdauer mehrere Wochen, manchmal letal (<1%), Immunität

    Nennen Sie den in Europa häufigsten Infektionserreger, der zu lebensmittelbedingter, bakterieller Diarrhoe beim Menschen führt. Geben Sie das Erregerreservoir dieses Erregers an.

     

     

    Häufigster Infektionserreger:

    • Campylobacter

    Erregerreservoir:

    • v.a. Geflügel, aber auch Rinder, Schweine, Schafe, Haustiere (Kaninchen, Hund, Katze): Zoonoseerreger, bei Tieren oft ohne Krankheitserreger

     

    8) Nennen Sie Übertragungswege von Viren, die beim Menschen zu lebensmittelbedingter Gastroenteritis führen. Welche Maßnahmen in der Lebensmittelzubereitung, z.B. in Einrichtungen mit Gemeinschaftsverpflegung, sind strikt einzuhalten? Nennen Sie ein Beispiel für ein Virus, das zu lebensmittelbedingter Gastroenteritis führt.

    Übertragungswege:

    • meist über Fäkalkontamination in LM, auch direkt in Produkten Virus-infizierter Tiere zu finden (intraviral)
    • Meeresfrüchte, Wasser, rohe Milch, rohes Gemüse, Fleisch

    Maßnahmen:

    • Erhitzen und Pasteurisieren, Händehygiene

    Beispiel:

    • Norovirus, Rotavirus, Hepatitis A
    1. Bennen Sie ein biologisches Verfahren zur Verlängerung der Haltbarkeit von LM und erläutern Sie das Wirkprinzip?

     

     

    • Fermentation von Milchprodukten: Durch Absenkung des pH-Wertes wird das Wachstum von

    pathogenen Keimen gestoppt, jedoch kann im sauren Schimmel wachsen.

    • Bei der Joghurtherstellung à durch Hinzugabe von Milchsäurebakterien wird PH-Wert gesenkt

    • Bakteriophagen als Konservierungsmittel: Bakteriophagenpräperate werden oberflächlich auf Käse,

    Fleisch und Fleischprodukte aufgebracht, um bestimmte pathogene Keime zu inaktivieren

    • Alkoholische Fermentation bei Bier und Hefen mit S.cerevisiae

    Was versteht man unter Schutzgasatmosphäre? Nennen Sie ein Beispiel für ein LM und die

         Zusammensetzung der Gasatmosphäre.

     

     

     

    • Schutzgasatmosphäre à sorgt für erhöhte Haltbarkeit und Sicherheit
    • Gezielte Veränderung der Atmosphäre durch O2, N2 und CO2
    • um Wachstum von MO zu hemmen
    • MAP = unter Modifizierte Atmosphäre verpackt
    • Sauerstoffanteil wird z.B. erniedrigt & CO2 erhöht à Wachstum von aeroben MO gehemmt
    • Beispiel: Eisbergsalat à 3% O2 à anaerobe Bedingungen à um aerobes Wachstum zu hemmen

    Erläutern Sie die Wirkungsweise von Lysozym zum Einsatz in der Haltbarmachung von LM.

     

     

    • Enzym Lysozym wirkt gegen bestimmte MO, in dem es ein EW (Murein) in ihren Zellwänden zerstört (Lyse)
    • z.B. Lysozym bei der Käseproduktion à um Clostridien abzutöten

    Nennen Sie eine antimykotisch wirksame Substanz und Ihre Anwendungsmöglichkeit in der LM-

         Produktion.

     

    • Eine antimykotisch wirksame Substanz ist eine antimikrobielle Substanz, die gegen durch Pilze verursachte Erkrankungen (Mykosen) wirkt
    • Natamycin (Konservierungsstoffe)
    • wirkt antimykotisch gegen Hefen und Schimmelpilze
    • Einsatz bei Oberflächen von Hart- und Schnittkäsen eingesetzt

    Definieren Sie den NOEL und den ADI

     

     

     

    • NOEL = No effect level
    • Maximale Konzentration eines Stoffes die Organismen verabreicht werden können, ohne dass sie toxisch wirken
    • Konzentration an Konservierungsstoffen, die bei Tierversuchen zur Bestimmung der erlaubten Höchstmenge eines Konservierungsstoffes zu keinen Auswirkungen führt

     

    • ADI = Accaptable daily intake
    • Die erlaubte Tagesdosis, die bei einer lebenslangen Einnahme unbedenklich ist
    • entspricht dem Sicherheitsfaktor (NOEL : 100)

    Beschreiben Sie den Wirkmechanismus von organischen Säuren in der Konservierung und nennen Sie

        ein Beispiel für eine organische Säure. Wie wirkt sich der pH-Wert auf die vorliegende Form der   

        organischen Säure aus?

     

     

     

     

    • 1) Aufnahme der nicht dissoziierten Säure durch die Membran in die Zelle
    • 2)  Durch intrazelluläre Dissoziation entsteht lokale pH-Wert-Verschiebung
    •   Zellen werden geschädigt/ getötet
    • Beispiele: Schwefelige Säure, Milchsäure
    • Je niedriger der pH-Wert, desto mehr undissoziierte Säure liegt vor

    Nennen Sie fünf Kriterien für Konservierungsstoffe.

     

     

    à Physiologisch unbedenklich, nicht allergen

    à Geeignetes Wirkungsspektrum

    à Keine oder nur geringe Resistenzbildung

    à Keine oder geringe sensorische Veränderungen

    à Kennzeichnung erforderlich

    à Anwendung in ausreichender Konzentration

    àReinheitskriterien

    àMöglichst kostengünstig in der Anwendung

    Welchen Zwecken dient die Räucherung von LM?

     

     

     

    • Verlängern der Haltbarkeit, v.a. bei leicht verderblichen LM,
    • LM erhält Raucharoma und goldgelbe bis schwarze Räucherfarbe
    • Entwicklung von Geschmacksaromen
    • aw-Wert Absenkung, vor allem an der Oberfläche
    • Hemmung des Wachstums von MO
    • Hitzeabtötung der vegetativen Oberflächenflora

    Nennen Sie Typen von ionisierender Strahlung und ordnen Sie die Wiederstandfähigkeit folgender

        Organismen in absteigender Reihenfolge: Gram-negative-Bakterien, Hefen, Viren, Pilzsporen,

        Bakterien Sporen.

     

     

    à Gamma-Strahlung, Beta-Strahlung

    à Viren > Bakterien Sporen > Hefen > Gram-positive Bakterien/ Pilzsporen > Gram-negative Bakterien

    Worauf beruht der keimtötende Effekt der UV-Behandlung?

     

     

     

    • Wirkung auf DNA à Bildung von Thymin-Dimere
    • Durch Fehlstellung kann DNA nicht mehr repliziert werden à Zelltod
    • Anwendung: Raumluftentkeimung, Entkeimung von Arbeitsoberflächen oder Packmaterial, Trinkwasserbehandlung, Keimreduktion auf Oberflächen von Obst, Gemüse und Hartkäse

    K: Erläutern Sie zwei Faktoren, die zu Störungen von Fermentationsprozessen führen können.

     

     

     

    • Antibiotikarückstände: Führt zur Hemmung des Wachstums von Milchsäurebakterien
    • Desinfektionsmittelrückstände: Hemmung des Wachstums von Fermentations-MO
    • Bakteriophagen à töten MSB ab

    Definieren Sie den Begriff aw-Wert. Ordnen Sie folgende Organismen entsprechend ihrer

           Empfindlichkeit gegenüber tiefen aw-Werten: Hefen, Pseudomonaden, Schimmelpilze.    

           unempfindlich à empfindlich

     

     

    • Definition: Menge an frei verfügbarem Wasser im LM à Wasser 1
    • Schimmelpilze > Hefen > Pseudomonaden

    Nennen Sie drei Verfahren zur Absenkung des aw-Wertes sowie je ein Beispiel für ein LM.

     

    • Zuckern (Marmelade)
    • Trocknung (Obst, Trockenfrüchte),
    • Salzen/Pökeln (Fleisch),
    • Räuchern (Fisch),

    Erläutern Sie je ein Beispiel für erwünschte und unerwünschte Wirkungen von Bakteriophagen.

     

     

     

    • Erwünscht: Abtötung von Verderbserreger bei LM
    • Bsp.: Käseherstellung = Abtöten von Listeria monocytogenes
    • Unerwünscht: Abtötung von fermentativen MO bei Fermentationsprozessen

    Wie entwickeln sich die Zellzahlen von a) MSB und b) Enterobacteriaceae sowie der pH-Wert in der

           Salami während eines typischen Verlaufes der Reifung?

     

     

     

     

    à a) MSB (Lactobacillus): Steigt innerhalb weniger Tage, pH-Wert sinkt

    à b) Enterobacteriacae: werden eliminiert

    K: Nennen Sie 3 Funktionen von MSB für die Fleischfermentation und 2 Gattungen von MSB, die bei der

           Fleischfermentation als Starterkulturen zum Einsatz kommen.

    Haltbarmachung von Fleischprodukten durch Abtötung von pathogenen Keimen

    Aromabildung, Rotfärbung,  

    Lactobacillus, Lactococcus

    K: Nennen Sie 3 Verfahren zur Typisierung von Bakterien (unterhalb der Spezies Ebene) und erläutern

           Sie worauf die verfahren beruhen.

     

     

     

    Serotypisierung:

    - Unterscheidung durch Typisierung des Serovans (Antigenformale)

    - Verwendung von Antiseren, die bestimmte Antigene auf der Zelloberfläche erkennen

    - Beruht auf Antigeneigenschaften (mit Hilfe von Agglutinationstest)

     

    Restricktionsenzymanalyse (REA):

    - Chromosomale DNA wird durch Restriktionsenzyme an spezifischen Sequenzen erkannt und

       geschnitten, Fragmente sind unterschiedlich groß und werden in Elektrophoresegel der Größe nach

       sortiert 

     

    Plus-Field-Gelelektrophorese (PFGE):

    - DNA-Fragmente werden in Agarosegel durch gepulste Spannungen und unterschiedliche Feldstärken

      getrennt - Unterschied zur normalen GE: gepulstes Feld wird verwendet, kein gleichbleibendes!

     

    Biotyping   à Identifikation durch Stoffwechseleigenschaften von MO (mit Hilfe von Metaboliten)

    Ribotyping à Typisierung aufgrund von Unterschieden in der rDNA (mit Hilfe von Riboprinter)

    Welche Biomoleküle macht man sich bei der schnellen Identifikation von Mikroorganismen mittels

           MALDITOF MS zunutze und in welchem Massenbereich liegen diese Biomoleküle?

     

     

     

    à Matrixmoleküle (organische Moleküle, meist mit aromatischen Ringen in der Struktur) und

         Analytmoleküle (Proteine à hauptsächlich house-keeping-Proteine (ribosomale Proteine))

    à Massenbereich: Matrixmoleküle = 200-300 Da; Analytmoleküle = 2.000-20.000 Da

    K: Nennen Sie 3 Vorteile, welche die Real-Time-PCR gegenüber der klassischen PCR aufweist.

     

     

    Normale PCR: Ablesen am Ende des Prozesses weniger empfindlich

    RTPCR: Während des Prozessses wird Untersuchung durchgeführt. = Coronavirus

    Kontaminationsgefahr minimal

     Automatisierung ist einfach

     Quantifizierung ist möglich

     Kein Post-Processing à sehr schnell

    ----------------------------------

    + Quantifizierung ist möglich
    + kein Post-Processing (Nachbearbeitung) -> sehr schnell
    + präziser, empfindlicher
    + keine Gefährdung durch Färbung eines Gels für den Durchführenden
    + häufigere Applikation z.B. in QC, Pathogennachweis, Virusquantifizierung, Applikation von herkömmlicher PCR nur für Sequenzierung, Genotypisierung und Klonierung

    K: Erläutern Sie das Prinzip der immunomagnetischen Separation bei der Aufkonzentrierung von Zellen

           für die anschließende Identifikation.

     

     

     

    à Zur Konzentrierung von Antigen-präsentierenden Zellen in starker Verdünnung

    à Zuerst Kopplung von Zielzellen-spezifischen Antikörpern an paramagnetische Partikel („Beads“);

         Anschließend Mischen von Probe (Suspension) mir beschichteten Beads; Die AK binden an Zielzellen,

         Die Konzentration/Separation der Magnetpartikel erfolgt mit einem starken Magneten

    à Waschschritte zur Entfernung der ungebundenen Substanzen

    à Weitere Nachweistests notwendig à Klassischer Platten oder molekularbiologischer Art, z.B. ELISA

    K: Erläutern Sie den Unterschied zwischen der „Minimalen Hemmkonzentration“ und der „Minimalen

           Bactericidal Konzentration“. Wie werden beide experimentell bestimmt?

     

     

     

    à MIC = Konzentration, die zur Hemmung der Bakterien führt (Bei Bouillonsverdünnungstest das erste

                     Röhrchen bzw. die erste Konzentration die keine Trübung mehr aufweist)

    à MBC = Konzentration, die zur Abtötung aller Zellen führt (Bei Bouillonsverdünnungstest das erste

                      Röhrchen bzw. die erste Konzentration bei der nach der Ausplattierung keine Kolonien mehr

    Was sind Endotoxine und mit welchem Nachweisverfahren können diese nachgewiesen werden?

     

     

     

    • pyrogene, LPS-Moleküle, Lipid A kann binden und Lipid O über Serovarbestimmung antigen-antikörperkomplex
    • Bestandteile der äußeren Zellmembran gramnegativer Bakterien, die nach dem Absterben der Zelle in die Umgebung gelangen à aktives Pyrogen
    • LPS-Nachweis mittels Limulustests (Amöbozytenlysat aus Limulus polyphemus = Pfeilschwanzkrebs)
    • Endotoxin führt zur Gerinnung der Hämolymphe des Pfeilschwanzkrebses   

    Study