Teil des Pfeilers Grundlagen und Standardisierung des TAAG Learning Centers. Er vertieft einen Punkt, den wir in der Akkreditierung nach ISO/IEC 17025 erwähnen, und baut auf der traditionellen mikrobiologischen Kultur auf.
Inhaltsverzeichnis
Auch das Nährmedium wird geprüft
Wenn ein Labor „Salmonella: nicht nachgewiesen" oder eine Enterobakterienzahl meldet, setzt es voraus, dass das Medium, auf dem angeimpft wurde, funktioniert hat. Wenn eine Charge Selektivagar auch den gesuchten Mikroorganismus hemmt oder die Begleitflora wachsen lässt, die er unterdrücken sollte, ist das Ergebnis falsch, selbst wenn der Analytiker alles richtig gemacht hat. Deshalb gibt es in der Lebensmittelmikrobiologie eine Norm, die sich ausschließlich den Medien widmet: ISO 11133.
Ihre Einleitung fasst das Ziel in drei Gedanken zusammen: nachweisen, dass jede Mediencharge annehmbar ist, dass das Medium für den vorgesehenen Zweck geeignet ist und dass es konsistente Ergebnisse liefert. Das sind, so die Norm selbst, wesentliche Bestandteile der internen Qualitätskontrolle des Labors.
Was ISO 11133 ist und für wen sie gilt
Die gültige Ausgabe, ISO 11133:2014, ersetzte die technischen Spezifikationen ISO/TS 11133-1:2009 und ISO/TS 11133-2:2003 und nahm die Medien für Wasseruntersuchungen auf. Sie definiert die Begriffe der Qualitätssicherung von Medien, legt Anforderungen an ihre Herstellung fest und beschreibt Methoden und Kriterien zur Bewertung ihrer Leistungsfähigkeit. Sie deckt die Medien ab, die für die Untersuchung von Lebensmitteln, Futtermitteln, Proben aus der Produktionsumgebung sowie von Trinkwasser oder in der Lebensmittelherstellung verwendetem Wasser eingesetzt werden.
Sie gilt für Hersteller oder Händler von Trockenmedien oder gebrauchsfertigen Medien, für nicht kommerzielle Einrichtungen, die sie an Dritte abgeben, und für Labore, die ihre eigenen Medien herstellen. Die Änderung 1 von 2018 hat ausdrücklich die Endanwender gebrauchsfertiger Medien ergänzt: Der Kauf fertiger Platten entbindet das Labor nicht von deren Kontrolle.
Zwei Änderungen und eine neue Ausgabe in Vorbereitung
- Änderung 1 (2018): Korrekturen und Klarstellungen, darunter die Inokulumsniveaus für die Leistungsprüfungen.
- Änderung 2 (2020): ergänzte den Anhang K mit den Kontrollstämmen für Bestätigungs- und Charakterisierungsmedien und -reagenzien.
- Zweite Ausgabe: Der Entwurf ISO/FDIS 11133, der künftig „Nährmedien und Reagenzien" heißen soll, befindet sich in der Schlussabstimmung bei ISO und wird die Ausgabe von 2014 ersetzen, sobald er veröffentlicht ist.
Das Komitee ISO/TC 34/SC 9 stellt außerdem klar, dass nach 2014 veröffentlichte Normen für einzelne Mikroorganismen, die einen eigenen Abschnitt zu Leistungsprüfungen enthalten, Vorrang vor den Angaben der ISO 11133:2014 für diese Medien haben.
Die drei bewerteten Eigenschaften
Produktivität
Sie ist der Grad der Wiederfindung des Zielmikroorganismus im Medium unter definierten Bedingungen. Sie beantwortet die grundlegendste Frage: Wenn der Mikroorganismus vorhanden ist, lässt das Medium ihn wachsen?
Selektivität
Sie ist der Grad der Hemmung eines Nicht-Zielmikroorganismus in einem Selektivmedium. Ein Agar für Salmonella, auf dem Escherichia coli ungehindert wächst, erzeugt überwachsene Platten, auf denen die typischen Kolonien verloren gehen.
Spezifität (Elektivität)
Sie ist der Nachweis, dass Nicht-Zielmikroorganismen, falls sie doch wachsen, nicht dieselben visuellen Merkmale zeigen wie der Zielorganismus: die Farbe, den Hof oder die Morphologie, an denen der Analytiker eine verdächtige Kolonie erkennt. Bei chromogenen Medien ist es die Eigenschaft, die verhindert, dass eine Kolonie mit einer anderen verwechselt wird.
Wie sie geprüft werden
Quantitative Prüfung und Produktivitätsverhältnis
Bei festen Zählmedien vergleicht die Norm das Wachstum auf dem Prüfmedium mit dem auf einem Referenzmedium, normalerweise einem nicht selektiven wie dem Tryptonsojaagar (TSA). Das Ergebnis ist das Produktivitätsverhältnis, PR = NS/N0: die Zahl auf dem Prüfmedium geteilt durch die Zahl auf dem Referenzmedium. Die Änderung 1 legt das Inokulum auf etwa 100 KBE fest, um eine ausreichende Präzision zu erreichen, mit einem praktischen Bereich von 80 bis 120 KBE pro Platte und einem Minimum von 50.
Das übliche Kriterium ist ein PR von mindestens 0,5 für Selektivmedien und von mindestens 0,7 für nicht selektive Medien. Ein konkretes Beispiel aus der Norm: Der TBX-Agar für β-Glucuronidase-positive E. coli wird mit E. coli-Stämmen geprüft, mit TSA verglichen und muss PR ≥ 0,5 mit blauen Kolonien ergeben.
Qualitative Prüfungen
Bei Flüssigmedien und einigen festen Medien wird das Ergebnis auf einer einfachen Skala angegeben: 0 (kein Wachstum bzw. keine Trübung), 1 (schwaches Wachstum) und 2 (gutes Wachstum). Für die Selektivität verlangt die Änderung 1, mindestens 104 KBE des Nicht-Zielmikroorganismus zu inokulieren; für die Spezifität auf Platten mindestens 103 KBE.
Selektive Anreicherungsbouillons
Bouillons wie die RVS für Salmonella werden geprüft, indem man den Zielorganismus, den Nicht-Zielorganismus oder eine Mischung aus beiden inokuliert und anschließend auf einem Isolierungsmedium (zum Beispiel XLD) und auf einem nicht selektiven Medium ausstreicht. Die Selektivität der Bouillon gilt als zufriedenstellend, wenn auf der nicht selektiven Platte der Nicht-Zielorganismus nicht wächst oder weniger als 10 bzw. weniger als 100 KBE vorhanden sind, je nach Angabe im entsprechenden Anhang oder in der spezifischen Norm. Es ist dasselbe Prinzip, das über den Erfolg der mikrobiologischen Anreicherung in einer realen Probe entscheidet.
Mehrzweck- und Bestätigungsmedien
Für ein Medium mit mehreren Verwendungszwecken, etwa gepuffertes Peptonwasser (BPW), verlangt die Änderung 1 mindestens eine Voranreicherungsprüfung mit einem für das Labor relevanten Krankheitserreger, zum Beispiel Salmonella. Bei Bestätigungsmedien und -reagenzien (Anhang K) ist die Prüfung qualitativ, weil von einer isolierten Kolonie ausgegangen wird: Die Positivkontrolle wird für die von der Norm erlaubte Mindestzeit bebrütet, die Negativkontrolle für die Höchstzeit. So wird geprüft, dass die positive Reaktion rechtzeitig auftritt und die negative nicht durch zu lange Bebrütung umschlägt. Die Bestätigung verdächtiger Kolonien wird im Artikel über präsumtives und bestätigtes Ergebnis erklärt.
Kontrollstämme: warum die WDCM-Nummer wichtig ist
Eine Leistungsprüfung ist nur dann zwischen Laboren vergleichbar, wenn alle gleichwertige Stämme verwenden. ISO 11133 definiert dafür eine präzise Kette:
- Referenzstamm: direkt aus einer Sammlung bezogen, die Mitglied der World Federation for Culture Collections (WFCC) oder der europäischen Organisation ECCO ist, mindestens auf Gattungs- und Artniveau identifiziert.
- Referenzstock: identische Kulturen, die durch eine einzige Subkultivierung des Referenzstamms gewonnen wurden.
- Stockkultur: Primärsubkultur des Referenzstocks.
- Arbeitskultur: die in der Prüfung verwendete Kultur, gewonnen aus dem Referenzstock, der Stockkultur oder einem Referenzmaterial.
Jede Sammlung nummeriert ihre Stämme auf ihre eigene Weise, sodass derselbe Stamm in jedem Katalog einen anderen Code trägt. Das World Data Centre for Microorganisms (WDCM) hat dieses Problem mit einer eindeutigen Kennung gelöst: dem WDCM-Katalog der Referenzstämme. So entspricht zum Beispiel WDCM 00031 dem Stamm Salmonella Typhimurium NCTC 12023 in der britischen Sammlung.
Ein Beispiel aus der offiziellen Liste
Das Komitee ISO/TC 34/SC 9 veröffentlicht eine Liste der Kontrollstämme für jedes Medium und jedes Reagenz seiner Normen; die vierte Ausgabe stammt vom Mai 2025. Für den XLD-Agar der ISO 6579-1 nennt die Liste Salmonella Enteritidis WDCM 00030 oder Typhimurium WDCM 00031, E. coli WDCM 00012 oder 00013 und Enterococcus faecalis WDCM 00009 oder 00087. Ein Hinweis weist darauf hin, dass einige nationale Vorschriften einen anderen Salmonella-Serovar verlangen können, und ein weiterer Vermerk mit dem Buchstaben „b" kennzeichnet die Stämme, die mindestens verwendet werden müssen.
Mehr als die mikrobiologische Prüfung
Die Kontrolle eines Mediums beginnt vor dem Beimpfen. ISO 11133 verlangt, dass der Hersteller unter anderem Namen und Bestandteile des Mediums, das Datenblatt, die Chargennummer, den Ziel-pH des fertigen Mediums, die Lagerbedingungen und das Verfallsdatum dokumentiert. Ein Labor, das eigene Medien herstellt, muss zusätzlich auf Wasser, Einwaage, Sterilisation, End-pH und Lagerung achten; ISO 7218:2024 ergänzt diese allgemeinen Anforderungen für das mikrobiologische Labor.
All dies fügt sich in ISO/IEC 17025 ein, die verlangt, die Eignung extern bereitgestellter Produkte sicherzustellen und die Gültigkeit der Ergebnisse zu überwachen. Eine Charge, die die Kontrolle nicht besteht, ist nichtkonforme Arbeit: Es muss bewertet werden, welche Analysen betroffen sein könnten, wie im Artikel zur Akkreditierung nach ISO/IEC 17025 erläutert. Bei molekularen Methoden gilt dieselbe Logik mit eigenen Kontrollen, die im Artikel über die Kontrollen einer PCR erklärt werden.
Häufige Fehler
- Das Zertifikat des Lieferanten als einzige Kontrolle akzeptieren, ohne die Charge im Labor zu verifizieren.
- Subkultivierte Sammlungsstämme ohne Aufzeichnung verwenden und ihre Herkunft nicht bis zum Referenzstamm zurückverfolgen können.
- Die Produktivität mit sehr hohen Inokula prüfen, die eine teilweise Hemmung des Mediums verdecken.
- Die Produktivität kontrollieren und bei Selektiv- und chromogenen Medien Selektivität oder Spezifität vergessen.
- Nicht berücksichtigen, dass die spezifische Norm des Mikroorganismus eigene Stämme und Kriterien festlegen kann, die Vorrang vor ISO 11133 haben.
Fazit
Ein Nährmedium ist ein Reagenz mit messbarer Leistung, kein neutrales Verbrauchsmaterial. ISO 11133 ordnet, wie dies nachzuweisen ist: Produktivität im Vergleich zu einem Referenzmedium, Selektivität mit hohen Inokula von Nicht-Zielorganismen, Spezifität bei differenzierenden Medien und rückverfolgbare Kontrollstämme über WDCM-Nummern. Wer jede Charge kontrolliert, die Subkulturkette dokumentiert und prüft, was die Norm des jeweiligen Mikroorganismus verlangt, verhindert, dass ein Ergebnis von einer fehlerhaften Charge abhängt, ohne dass es jemand weiß.
Über TAAG
Erfahren Sie, wie TAAG die Arbeit des Kulturlabors mit molekularen Nachweis-Kits ergänzt, die eigene Reaktionskontrollen enthalten.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ISO 11133?
Sie ist die internationale Norm, die festlegt, wie die in der Mikrobiologie von Lebensmitteln, Futtermitteln, Produktionsumgebung und Wasser verwendeten Nährmedien hergestellt, produziert, gelagert und in ihrer Leistungsfähigkeit kontrolliert werden. Die gültige Ausgabe stammt von 2014, mit Änderungen von 2018 und 2020.
Worin unterscheiden sich Produktivität, Selektivität und Spezifität eines Mediums?
Die Produktivität misst, wie viel vom Zielmikroorganismus das Medium wiederfindet. Die Selektivität misst, wie stark es Nicht-Zielorganismen hemmt. Die Spezifität weist nach, dass wachsende Nicht-Zielorganismen optisch nicht mit dem Zielorganismus verwechselt werden.
Was ist eine WDCM-Nummer?
Sie ist eine eindeutige Kennung, die das World Data Centre for Microorganisms den für die Qualitätskontrolle empfohlenen Stämmen zuweist. Sie macht erkennbar, dass Stämme mit unterschiedlichen Codes in verschiedenen Sammlungen in Wirklichkeit derselbe sind.
Muss ein Labor, das gebrauchsfertige Platten kauft, diese kontrollieren?
Ja. Die Änderung 1 von 2018 hat die Endanwender gebrauchsfertiger Medien ausdrücklich in den Anwendungsbereich der ISO 11133 aufgenommen, und ISO/IEC 17025 verlangt, die Eignung extern bereitgestellter Betriebsmittel zu überprüfen.