Industrialisierung der Fleisch- und Geflügelproduktion
Die Fleischproduktion hat in den letzten vier Jahrzehnten ein noch nie dagewesenes Maß an intensiver Landwirtschaft und zentralisierter Verarbeitung und Verteilung erlebt. Dies hat wesentlich zur Entwicklung des Auftretens der wichtigsten lebensmittelbedingten Krankheiten (Salmonellen) beigetragen und kann das Auftreten anderer Krankheiten (Campylobacter, E. coli) begünstigen. Die intensive Haltung von Rindern, Schweinen und Geflügel (sowohl in der Fleisch- als auch in der Eierproduktion) hat die Landwirtschaft vor erhebliche Herausforderungen gestellt, wenn es darum geht, die Gesundheit der Tiere und die Sicherheit der aus ihnen gewonnenen Produkte zu erhalten.
Die Befriedigung der Nachfrage nach relativ billigen Lebensmitteln hat wohl dazu geführt, dass die Kontrolle über die Preisgestaltung vom Landwirt auf den Einzelhändler übergegangen ist, und sie hat Praktiken gefördert, mit denen der Erzeuger seinen Gewinn maximieren kann, einschließlich des prophylaktischen Einsatzes von Antibiotika und der Wiederverwertung von nicht verwertbaren Abfallprodukten als Futtermittel für die nächste Generation. Das letztgenannte Problem steht insbesondere im Zusammenhang mit dem Auftreten von BSE bei Rindern und der menschlichen Form dieser Prionenkrankheit, der vCJD, im Vereinigten Königreich in den späten 80er und frühen 90er Jahren. Die USA und Kanada sind bisher mit nur 21 BSE-Fällen und 3 Fällen von vCJD relativ unberührt geblieben. Das Auftreten von BSE hatte tiefgreifende Auswirkungen auf die Futtermittelproduktion, auf die grenzüberschreitende Verbringung von Rindern und auf die öffentliche Kontrolle der Lebensmittelversorgung.
Die zentralisierte Verarbeitung und Verteilung hat dazu geführt, dass Ausbrüche eine große Zahl von Verbrauchern betreffen können. Der wahrscheinlich größte jemals dokumentierte Ausbruch lebensmittelbedingter Krankheiten in den USA betraf 1995 schätzungsweise 197 000 Menschen mit Salmonelleninfektionen. Die Krankheit wurde mit weit verbreiteter, unsachgemäß pasteurisierter Milch aus einer Molkerei in Illinois, USA, in Verbindung gebracht.
Der Zusammenhang zwischen intensiver Fleisch- und Geflügelproduktion und erhöhtem Gesundheitsrisiko für den Menschen wird wohl durch eine Polarisierung der Salmonellen-Meldetrends unterstützt. Auf den Rückgang der Typhuserkrankungen im letzten Jahrhundert folgte ein Anstieg der gemeldeten nicht-typhoiden Salmonelleninfektionen. Von den 1960er bis zu den 1980er Jahren stiegen die auf Laboridentifizierungen beruhenden Fälle beim Menschen deutlich an. Nontyphoide Salmonella-Infektionen gehören derzeit zu den am häufigsten gemeldeten lebensmittelbedingten Erkrankungen, und die jährlichen Trends bewegen sich seit Mitte der 90er Jahre zwischen 40 000 und 45 000 laborbestätigten Fällen in den USA und 5000 bis 7000 in Kanada (Abbildung 1). Obwohl Salmonellen im Verdauungstrakt von Tieren allgegenwärtig sind und über 2400 Serotypen beschrieben sind, wird nur eine Handvoll mit den meisten Erkrankungen beim Menschen in Verbindung gebracht.
Abbildung 1. Salmonellenmeldungen nach Jahren für die USA und Kanada: Daten zu anzeigepflichtigen Krankheiten.
Quelle: US Centers for Disease Control; Public Health Agency of Canada.
Jährlich werden mehrere hundert Salmonella-Serotypen bei menschlichen Fällen identifiziert, aber nur vier oder fünf sind für mehr als 50 % der gemeldeten Infektionen verantwortlich. Salmonella enteritidis und Salmonella typhimurium werden am häufigsten gemeldet, während Salmonella heidelberg und Salmonella newport in den meisten Jahren seit 1995 in den USA ebenfalls zu den vier häufigsten Serotypen gehörten. In Kanada ist ein ähnliches Muster zu beobachten, mit der Ausnahme, dass Salmonella hadar in den meisten Jahren S. newport unter den vier häufigsten Typen ablöst. Eine Zusammenfassung der kanadischen Salmonella-Isolate aus den Jahren 1996 bis 1999 zeigte, dass die beim Menschen am häufigsten vorkommenden Serotypen auch bei Rindern und Geflügel verbreitet waren. Nicht menschliche Isolate von S. typhimurium stammten überwiegend von Rindern, während S. enteritidis, S. heidelberg und S. hadar überwiegend von Geflügel und S. enteritidis fast ausschließlich von Hühnern und Eiern stammten.
Die Zunahme von S. enteritidis in den USA seit Anfang der 70er Jahre, die als „nationale Epidemie“ bezeichnet wird, ist einer der wichtigsten Trends in der Salmonellenberichterstattung der letzten Jahrzehnte und spiegelt die internationale Verbreitung eines einzigen Serotyps bei Hühnern wider. Anders als bei Rindern, wo die Übertragung von Salmonellen wahrscheinlich von Tier zu Tier unter beengten und stressigen Bedingungen erfolgt, wurde die Ausbreitung von S. enteritidis in den späten 1980er und frühen 1990er Jahren mit einer transovariellen Übertragung über infizierte Eier in Verbindung gebracht, möglicherweise von begrenzten Zuchtbeständen auf Geflügelbestände und dann durch eine Übertragung von Vogel zu Vogel. Die Infektion des Menschen zur gleichen Zeit wurde mit infizierten Eiern und Geflügelfleisch in Verbindung gebracht. Für den Zusammenhang mit infizierten Zuchttieren spricht auch die begrenzte Zahl der beteiligten Stämme, die auf eine enge genetische Abstammung schließen lassen. Der Rückgang der Meldungen über S. enteritidis-Infektionen in den USA ab 1996 könnte die Bemühungen widerspiegeln, die Infektion von Herden zu reduzieren, sowie die Ratschläge zur Verringerung der Amplifikation und Ausbreitung während des Einzelhandels, der Lagerung und der Lebensmittelzubereitung.
Salmonella-Serotypen, die für den Menschen von Bedeutung sind, haben mehrere Subtypen, die in der epidemiologischen Forschung, bei der Untersuchung von Ausbrüchen und bei der Verfolgung der Entwicklung von Merkmalen wie der Antibiotikaresistenz nützlich sind. Diese werden durch traditionelle Subtypisierungsmethoden (Phagentypisierung (PT)) und neuere molekulare Methoden (gepulste Feldgel-Elektophorese (PFGE)) nachgewiesen. PT-Studien an S. enteritidis zeigen, dass die vorherrschenden Phagentypen eine gewisse geografische Variation aufweisen: Phagentypen 8, 13 und 13a (und neuerdings PT4) in den USA und Kanada; PT4 im Vereinigten Königreich; PT4 und PT8 in anderen Teilen Europas. In Kanada weisen die Phagentypen von S. enteritidis Ähnlichkeiten zwischen menschlichen und Geflügelquellen auf; PT4, PT8 und PT13 machten in den letzten Jahren 40 bis 80 % aller Typen aus beiden Quellen aus.
Die Industrialisierung der Fleisch- und Geflügelproduktion hat das Auftreten von Campylobacter und EHEC seit den 1970er Jahren beeinflusst. Obwohl Campylobacter bereits im späten neunzehnten Jahrhundert als potenzieller Erreger identifiziert wurde, wurde er erst in den 1970er Jahren vollständig als Humanpathogen anerkannt, als die Entwicklung selektiver Wachstumsmedien es den Labors ermöglichte, routinemäßig auf das Bakterium zu testen. Campylobacter-Infektionen, insbesondere Campylobacter jejuni, gehören heute zu den häufigsten lebensmittelbedingten Krankheiten. Obwohl der frühe Anstieg von Campylobacter auf eine verbesserte Labordiagnose zurückzuführen ist, hat der Verzehr von Geflügel mit hohen Kontaminationsraten zu den jüngsten Trends beigetragen. Forscher schätzen die Zahl der jährlichen Campylobacter-Fälle in den USA auf 2,4 Millionen, die Zahl der Salmonellen-Infektionen liegt um eine Million höher. Die Meldungen von Campylobacter in Kanada übertrafen in den letzten 15 Jahren durchweg die von Salmonella und lagen jährlich zwischen 10 000 und 16 000 Meldungen. Der allmähliche Rückgang der jährlichen Meldungen seit 1994 könnte auf eine verbesserte Sensibilisierung und Lebensmittelhygiene zurückzuführen sein, obwohl der eigentliche Grund dafür nicht bekannt ist.
Obwohl Campylobacter im Darmtrakt von Haus- und Wildtieren sowie Vögeln weit verbreitet ist, werden die meisten Erkrankungen beim Menschen mit Fleisch, Geflügel und Rohmilch in Verbindung gebracht. Geflügel scheint für eine Infektion durch eine geringe Anzahl von Bakterien anfällig zu sein, und Studien in den 1990er Jahren zeigten, dass die meisten kommerziell produzierten Hühner bereits im Alter von vier Wochen kolonisiert waren, wahrscheinlich durch Umweltquellen wie ungechlortes natürliches Wasser. Aufzucht- und Verarbeitungspraktiken tragen zur weiteren Vermehrung und Verbreitung des Bakteriums bei, und ein hoher (aber variabler) Anteil des im Einzelhandel verkauften Hühnerfleisches ist bereits kontaminiert, wenn es in die Verkaufsregale gelangt. Die Keimzahlen können während des Transports, der Schlachtung und der Verarbeitung ansteigen, obwohl die Keimzahlen auf den Schlachtkörpern durch Kühlung, durch Beachtung der Hygiene in den Verarbeitungsbetrieben und durch Verfahren, die die Kontamination der Schlachtkörper direkt reduzieren (z. B. Bestrahlung), verringert werden können. Die kanadischen C-EnterNet-Sentinel-Site-Studien zeigten jedoch weiterhin Proben von Geflügelfleisch aus dem Einzelhandel, die von 2006 bis 2008 zwischen 29 % und 43 % positiv waren, während die Kontamination anderer Fleischsorten (Rind- und Schweinefleisch) vernachlässigbar war.
Im Jahr 1982 wurde ein neuer EHEC-Stamm mit separaten Ausbrüchen blutiger Diarrhöe in zwei US-Bundesstaaten in Verbindung gebracht. Die Infektion wurde mit dem Verzehr von Rindfleisch aus einer Fast-Food-Restaurantkette in Verbindung gebracht, und in neun Fällen wurde E. coli O157:H7 nachgewiesen. Eine neue lebensmittelbedingte Krankheit, die in der Presse als „Hamburger Krankheit“ bezeichnet wurde, war erkannt worden. Interessanterweise hatten kanadische Forscher 1977 mehrere E. coli-Stämme mit ähnlichen toxischen Wirkungen beschrieben. Diese Verrotoxin produzierenden E. coli oder Shigatoxin produzierenden E. coli (STEC) waren mit blutigem Durchfall (hämorrhagische Kolitis) und in einem kleinen Teil der Fälle mit einem hämolytisch-urämischen Syndrom (HUS), insbesondere bei Kleinkindern, verbunden. HUS ist aufgrund der lebensbedrohlichen Symptome und der potenziell schwerwiegenden Auswirkungen auf die langfristige Nierengesundheit des Betroffenen besonders besorgniserregend und gilt als eine der Hauptursachen für Nierenversagen bei Kindern.
E. coli-Ausbrüche im Zusammenhang mit gemahlenen Rindfleischprodukten und Milch verdeutlichen die Verbindung zu Rindern als Hauptquelle für EHEC-Infektionen. Ungefähr 3 % der Kälber und bis zu 80 % der erwachsenen Rinder sind positiv für E. coli O157:H7. Obwohl der Organismus bei erwachsenen Rindern keine Symptome hervorruft, kann die Ausbreitung durch die Bedingungen in Mastbetrieben begünstigt werden. Die Schwere der menschlichen Erkrankungen und die hohen Infektionsraten bei ausgewachsenen Rindern, die das Potenzial für eine Kontamination des Schlachtkörpers bei der Schlachtung erhöhen, haben zu einer genaueren Untersuchung von Rinderhackfleisch geführt, was mehrere große Rückrufaktionen für diese Produkte zur Folge hatte. Obwohl eine Vielzahl von Lebensmitteln mit E. coli O157:H7-Infektionen in Verbindung gebracht wird, darunter Salat, Obst, Gemüse, Apfelwein, Rohmilch, Joghurt, Wurst und Hirschfleisch-Jerky, stehen viele in Verbindung mit einer Kontamination durch Rinderdung. Die aktuellen Trends bei den im Labor bestätigten Fällen beim Menschen deuten auf einen allmählichen Aufwärtstrend bei den Meldungen seit Mitte der 1990er Jahre in den USA hin, während die kanadischen Daten auf einen leichten Rückgang hindeuten (Abbildung 2). Auf der kanadischen C-EnterNet-Website wurden zwischen 2006 und 2008 signifikante Mengen von E. coli O157:H7 in Dung von Milch- und Fleischrindern sowie in Proben von landwirtschaftlichen Betrieben festgestellt, aber nur vernachlässigbare Mengen in Proben von Rindfleisch aus dem Einzelhandel, was auf mögliche Erfolge bei der Minimierung der Kontamination während der Verarbeitung hindeutet.
Abbildung 2. E. coli-Meldungen nach Jahr für die USA und Kanada: Daten zu anzeigepflichtigen Krankheiten.
Quelle: US Centers for Disease Control; Public Health Agency of Canada.