Take home message

• Cronobacter sakazakii und Escherichia coli sind gramnegative Bakterien, die zur Familie der Enterobacteriaceae gehören. Beide Bakterien oder deren Stämme können eine Lebensmittelinfektion verursachen, die Sie natürlich vermeiden möchten.
• In Kefir haben diese Bakterien keine Chance, sich zu vermehren, insbesondere in Rohmilch-Kefir.

Fermentation statt Pasteurisierung

Ein wichtiges Ziel der Milchpasteurisierung ist die Senkung der Keimzahl, sowohl der Gesamtkeimzahl als auch der Keimzahl bestimmter Bakterien, wie z. B. E. coli. Im Allgemeinen spricht man von einer „erfolgreichen” Pasteurisierung, wenn die mesophile Keimzahl um 5log10 gesunken ist. Umgerechnet bedeutet dies, dass nach der Pasteurisierung die Keimzahl in Milch von 1.000.000 KBE/ml (6log10) nach der Pasteurisierung nur noch 1log10 oder 10 KBE/ml beträgt. In der Regel sind die Keimzahlen in Rohmilch viel niedriger, oft eher maximal 3-4log10. E. coli ist nur ein Teil der Gesamtkeimzahl und macht in guter Rohmilch nicht mehr als 1-2log10 aus. Theoretisch kann man Milch mit 4log10 nicht in 5log10-Schritten reduzieren, da die Milch nicht so viele Bakterien enthält. Natürlich bleibt immer ein kleiner Rest an Bakterien übrig, deren Anzahl in der Regel als „sicher” angesehen wird.

Durch die Fermentierung von Milch wird in kurzer Zeit (in der Regel innerhalb von 12-15 Stunden) ein starker Rückgang des pH-Wertes erreicht: Die Milch säuert durch die bakterielle Umwandlung von Laktose.

Kefir unterdrückt das Wachstum gramnegativer Bakterien

Spanische Forscher stellten zwei Arten von Kefir her, sowohl aus Rohmilch als auch aus pasteurisierter Milch (Aguirre-Ramirez et al., 2024). Der erste Kefir enthält nur Milchsäurebakterien (9 Arten oder Stämme), der zweite zusätzlich die Hefe Kluyveromyces marxianus. Streng genommen ist die erste Kefir-Sorte kein echter Kefir, da Pilze und Hefen ein wesentlicher Bestandteil von Kefir sind.

Beide Krankheitserreger wurden gezüchtet und auf eine Konzentration von etwa 4-5log10 KBE/ml verdünnt. Die Bakterien wurden im Verhältnis 1:1 mit den Kefirarten gemischt. Nach 24 Stunden Inkubation bei 37^oC wurde die Menge an E.coli– und C.sakazakii-Bakterien gezählt. Der Versuch wurde mit frischem Kefir und mit Kefir durchgeführt, der 7 Tage im Kühlschrank gelagert worden war.

Hinsichtlich der Hemmung des Wachstums von C. sakazakii gab es keinen Unterschied, weder unmittelbar nach der Fermentierung noch nach einer Woche Lagerung bei 4 ^oC (Abb. 1). Als Beispiel sind die Auswirkungen des 1 Woche alten Kefirs dargestellt. Die Kontrolle (ohne hemmende Arten) wächst auf 9log10 KBE/ml C. sakazakii-Bakterien an, während die Kefirarten alle eine Reduktion um 6-7log10 ergeben, genau wie die positive Kontrolle, die mit dem Molkenprotein Lactoferrin behandelt wurde (gelber Balken). Lactoferrin wurde als Kontrolle verwendet, da es eine nachgewiesene hemmende Wirkung hat.

Abb. 1. Der Unterschied im Wachstum von C. sakazakii in einer unbehandelten Kontrolle (C), einer Kontrolle mit nachgewiesener Unterdrückung (Lactoferrin = LF), zwei Kefirs aus Rohmilch (RMK) und zwei aus pasteurisierter Milch (PMK). Kefir-B enthält nur Milchsäurebakterien, Kefir-C zusätzlich auch die Hefe Kluyveromyces. Die Sternchen geben die Signifikanz der Reduktion im Vergleich zu C an (Abbildung aus der Veröffentlichung übernommen).

Nur Kefir aus Rohmilch unterdrückt das Wachstum von E. coli

Die Ergebnisse für das Wachstum von E. coli zeigen einen deutlichen Unterschied zwischen Kefir aus Rohmilch und Kefir aus pasteurisierter Milch (Abb. 2). Lactoferrin und die beiden Kefirarten aus Rohmilch führen zu einer Reduktion von fast 5log10 (gelber Balken), während es keine Reduktion gibt, wenn der Kefir aus pasteurisierter Milch hergestellt wird. Es spielt jedoch keine Rolle, ob der Kefir Hefe enthält. Die Autoren können nicht erklären, warum es zu Unterschieden zwischen Kefir aus Rohmilch und Kefir aus pasteurisierter Milch kommt. In anderen Studien wurde jedoch ebenfalls eine Unterdrückung des E.coli-Wachstums festgestellt, wenn erhitzte Milch verwendet wurde.

Abb. 2. Der Unterschied im Wachstum von E. coli in einer unbehandelten Kontrollgruppe (C), einer Kontrollgruppe mit nachgewiesener Unterdrückung (Lactoferrin = LF), zwei Kefirs aus Rohmilch (RMK) und zwei aus pasteurisierter Milch (PMK). Kefir-B enthält nur Milchsäurebakterien, Kefir-C zusätzlich die Hefe Kluyveromyces. Die Sternchen geben die Signifikanz der Reduktion im Vergleich zu C an. Abbildung aus der Veröffentlichung übernommen.

Fazit

Die Fermentierung von Milch zu Kefir führt dazu, dass unerwünschte gramnegative Bakterien wie E.coli-Stämme sich in Kefir nicht vermehren können. Auch durch das Erhitzen von Milch können Unterschiede entstehen, wobei die bakterienhemmende Wirkung in Kefir aus pasteurisierter Milch verloren geht.

Die log10-Reduktion durch Fermentierung zu Kefir entspricht der gewünschten Reduktion, die durch Pasteurisierung erreicht wird, nämlich fast 5log10. Aus dieser Sicht kann Kefir als ein „GAS”-Produkt betrachtet werden: Generally Accepted as Safe (allgemein als sicher anerkannt), auch wenn er aus Rohmilch hergestellt wird.

Literatur

• Aguirre‐Ramírez, D., Abad, I., Pinilla, E., Pérez, M. D., Grasa, L., & Sánchez, L. (2024) Antibacterial activity and antioxidant capacity of dairy kefir beverages. International Journal of Dairy Technology. doi: 10.1111/1471-0307.13153