Hier finden Sie eine Übersicht der wichtigsten Mikroorganismen sowie Informationen darüber, wie diese mit Hilfe thermischer Methoden inaktiviert werden können.
Wie funktioniert die thermische Inaktivierung?
Bei der thermischen Inaktivierung werden Mikroorganismen Hitze ausgesetzt, um sie abzutöten oder ihre Aktivität zu stoppen. Bei ausreichend hohen Temperaturen werden die Zellwände, Enzyme und Proteine von Pilzen und Bakterien irreversibel geschädigt.
- Bei Schimmelpilzen gilt: Die aktiven Schimmelpilzzellen sterben bei Temperaturen zwischen 60°C und 80°C relativ schnell ab, ihre Sporen (die „Samen“ der Schimmelpilze) sind jedoch oft viel widerstandsfähiger und erfordern eine höhere oder längere Erhitzung.
- Bei Bakterien gilt: Vegetative Bakterien (die aktive Form) sind im Allgemeinen empfindlich gegenüber Temperaturen ab 60 °C. Sporen, wie beispielsweise die von Clostridium botulinum , benötigen jedoch extrem hohe Temperaturen (120 °C unter Druck), um vollständig abgetötet zu werden.
Wie lässt sich das mit einem Heudampfgerät bewerkstelligen?
Ein Heudampfer erhitzt das Heu auf etwa 70–80 °C, was ausreicht, um die meisten aktiven Pilze und Bakterien abzutöten. Der Dampf dringt tief in das Heu ein und beseitigt schädliche Mikroorganismen selbst im Inneren des Ballens.
- Inaktivierung versus Zerstörung: Durch die Inaktivierung wird das Wachstum und die Vermehrung von Pilzen und Bakterien gestoppt, sie werden jedoch nicht immer vollständig abgetötet. Sporen können beispielsweise unter bestimmten Bedingungen (wie Feuchtigkeit und niedrigen Temperaturen) wieder aktiv werden. Daher ist es wichtig, das gedämpfte Heu innerhalb von 12–24 Stunden zu verfüttern.
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Vorteile des Dämpfens:
- Reduziert Schimmel und Bakterien auf ein unbedenkliches Maß.
- Verbessert die Luftqualität für Pferde mit Atemwegsproblemen.
- Erhält den Nährwert des Heus besser als Einweichen.
Pilzarten im Heu
Aspergillus spp.
Aspergillus-Arten sind häufige Pilze im Heu, die Atemwegserkrankungen verursachen können. Thermische Inaktivierung ist eine wirksame Methode zur Bekämpfung dieser Pilze.
- Lesen Sie die vollständige Studie auf J-Stage.
- Lesen Sie den Artikel auf Oxford Academic.
- Lesen Sie mehr auf MDPI.
Penicillium spp.
Penicillium-Arten können Mykotoxine produzieren, die für Pferde gesundheitsschädlich sind. Diese Pilze entwickeln häufig Resistenzen, aber die thermische Inaktivierung bleibt eine wirksame Bekämpfungsmethode.
- Lesen Sie mehr auf ResearchGate
- Lesen Sie mehr dazu auf ScienceDirect.
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Fusarium spp.
Fusarium-Arten sind für ihre Toxine bekannt, die hormonelle Störungen verursachen können. Die thermische Inaktivierung ist eine wichtige Methode zur Reduzierung dieser Pilze.
Nachfolgend sind einige wissenschaftliche Studien zur thermischen Inaktivierung von Fusarium- Arten aufgeführt:
Cladosporium spp.
Cladosporium-Arten kommen in Heu seltener vor, können aber Allergien und Reizungen der Atemwege verursachen. Durch thermische Inaktivierung lassen sich diese Pilze bekämpfen.
Nachfolgend sind einige wissenschaftliche Studien zur thermischen Inaktivierung von Cladosporium -Arten aufgeführt:
Rhizopus spp.
Rhizopus-Arten können Atemwegserkrankungen verursachen. Thermische Inaktivierung ist gegen diese Pilze wirksam, insbesondere bei Temperaturen über 60 °C.
Nachfolgend sind einige wissenschaftliche Studien zur thermischen Inaktivierung von Rhizopus -Arten aufgeführt:
Temperaturen zur Inaktivierung
| Temperatur (°C) ** | Aspergillus spp . | Penicillium spp . | Fusarium spp . | Cladosporium spp . | Rhizopus spp . |
|---|---|---|---|---|---|
| 55 °C | Ti* bei 60 °C | 30 Min. | Ti* bei 60 °C | 30 Min. | 30 Min. |
| 60°C | 30 Min. | 20 Min. | 30 Min. | 20 Min. | 20 Min. |
| 65 °C | 20 Min. | 10 Min. | 20 Min. | 10 Min. | 10 Min. |
| 70 °C | 10 Min. | < 1 Min. | 10 Min. | < 1 Min. | < 1 Min. |
| 75 °C | < 1 Min. | < 1 Min. |
** Hinweis : Diese Werte dienen als Richtwerte für die vollständige Inaktivierung.
Bakterienarten im Heu
Streptococcus spp.
Streptokokken können Atemwegsinfektionen verursachen. Sie reagieren empfindlich auf Temperaturen über 60 °C, weshalb die thermische Inaktivierung eine wirksame Methode darstellt.
Nachfolgend sind einige wissenschaftliche Studien zur thermischen Inaktivierung von Streptokokkenarten aufgeführt:
Temperaturen zur Inaktivierung
| Temperatur (°C) ** | Actinomyces spp. | Nocardia spp. | Thermoactinomyces spp. | Klebsiella spp. | Streptococcus spp. |
|---|---|---|---|---|---|
| 55 °C | Ti* bei 60 °C | Ti* bei 60 °C | Ti* bei 70 °C | Ti* bei 60 °C | Ti* bei 60°C |
| 60 °C | 30 Min. | 30 Min. | 30 Min. | 30 Min. | |
| 65 °C | 20 Min. | 20 Min. | 20 Min. | 20 Min. | |
| 70 °C | 10 Min. | 10 Min. | 40 Min. | 10 Min. | 10 Min. |
| 75 °C | < 1 Min. | < 1 Min. | 30 Min. | < 1 Min. | < 1 Min. |
| 80 °C | 20 Min. |
** Hinweis : Diese Werte dienen als Richtwerte für die vollständige Inaktivierung.
Sind Schimmelpilze und Bakterien nach der Inaktivierung wirklich „tot“?
Durch thermische Inaktivierung werden aktive Zellen zerstört, Sporen bleiben jedoch oft resistent. Diese Sporen können wieder aktiv werden, wenn:
- Die Temperatur im Heu sinkt.
- Das Heu wird feucht, wodurch ein ideales Umfeld für das Wachstum entsteht.
Dies unterstreicht die Bedeutung von:
- Trockenlagerung: Achten Sie darauf, dass ungedämpftes Heu trocken und sauber bleibt.
- Unmittelbar nach dem Dämpfen verfüttern: Gedämpftes Heu innerhalb von 12–24 Stunden verfüttern.
Wichtig zu wissen
Die Wirksamkeit der thermischen Inaktivierung hängt von Faktoren wie dem spezifischen Stamm, der Umgebung und dem Vorhandensein von Schutzstrukturen wie Sporen ab. Daher ist es entscheidend, die richtige Temperatur und Dauer einzuhalten.
*) Anmerkung:
Die thermischen Inaktivierungswerte dienen als Richtwerte für die vollständige Inaktivierung.
Die genaue Zeit und Temperatur können je nach folgenden Faktoren variieren:
- Der spezifische Stamm
- Die Anfangskonzentration
- Das Medium, in dem sie sich befinden
- Der gewünschte Grad der Inaktivierung
- Umweltfaktoren wie pH-Wert und Wasseraktivität
Mir ist bewusst, dass diese Liste nicht vollständig ist. Es gibt viele Arten von Pilzen und Bakterien, darunter Staphylococcus aureus und Pseudomonas aeruginosa. Ich werde die Liste laufend um neue Pilze und Bakterien ergänzen. Schauen Sie daher regelmäßig wieder vorbei.
