Clostridien

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Clostridium
Photomicrograph of "Clostridium botulinum" bacteria stained with crystal violet
Mikroskopische Aufnahme von Clostridium botulinum-Bakterien, gefärbt mit Kristallviolett
Wissenschaftliche Klassifizierung e
Bereich: Bakterien
Phylum: Bacillota
Klasse: Clostridien
Ordnung: Eubacteriales
Familie: Clostridiaceae
Gattung: Clostridium
Prazmowski 1880

Clostridium ist eine Gattung der grampositiven Bakterien. Zu dieser Gattung gehören mehrere bedeutende menschliche Krankheitserreger, darunter die Erreger von Botulismus und Tetanus. Die Gattung umfasste früher einen wichtigen Erreger von Durchfallerkrankungen, Clostridioides difficile, der 2016 in die Gattung Clostridioides umklassifiziert wurde. Sie sind obligate Anaerobier, die Endosporen produzieren können. Die normalen, sich fortpflanzenden Zellen von Clostridium, die sogenannte vegetative Form, sind stäbchenförmig, was ihnen ihren Namen gibt, der vom griechischen κλωστήρ (Spindel) abgeleitet ist. Clostridium-Endosporen haben eine ausgeprägte Kegel- oder Flaschenform, was sie von anderen bakteriellen Endosporen unterscheidet, die in der Regel eine eiförmige Form haben. Clostridium-Arten bewohnen Böden und den Darmtrakt von Tieren, einschließlich des Menschen. Clostridium ist ein normaler Bewohner des gesunden unteren Fortpflanzungstrakts von Frauen.

Die Gattung, wie sie traditionell definiert wird, enthält viele Organismen, die nicht eng mit ihrer Typusart verwandt sind. Ursprünglich wurde das Problem ausführlich in einer rRNA-Phylogenie von Collins 1994 dargestellt, die die traditionelle Gattung (die jetzt einem großen Teil der Clostridien entspricht) in zwanzig Cluster aufteilte, wobei Cluster I die Typusart und ihre nahen Verwandten enthielt. Im Laufe der Jahre wurden dadurch viele neue Gattungen aufgespalten, mit dem letztendlichen Ziel, Clostridium auf Cluster I zu beschränken.

"Clostridium" der Gruppe XIVa und "Clostridium" der Gruppe IV fermentieren pflanzliche Polysaccharide, aus denen Ballaststoffe bestehen, und sind damit wichtige und häufige Taxa im Pansen und im menschlichen Dickdarm. Wie bereits erwähnt, gehören diese Gruppen nicht zu den heutigen Clostridien, und die Verwendung dieser Begriffe sollte aufgrund ihrer zweideutigen oder inkonsistenten Verwendung vermieden werden.

Clostridien (vom lateinischen Gattungsnamen Clostridium, von griech. κλωστήρ „Spindel“) sind grampositive, obligat anaerobe, Sporen bildende Bakterien aus der Familie der Clostridiaceae. Die Endosporen sind hitzeresistent und können in siedendem Wasser viele Stunden, einige bei 110 °C etwa eine Stunde, überleben. Clostridien können sich, mit Ausnahme von C. perfringens, mit peritrich angeordneten Geißeln aktiv bewegen.

Die Bakterien sind sogenannte Umweltkeime und kommen überall (ubiquitär) vor, vor allem in Böden und im Verdauungstrakt (insbesondere als Normalflora im Darm) von höheren Lebewesen. Sie gelangen durch Staub- und Erdpartikel auch in Lebensmittel, wo sie zu ernsthaften Problemen führen können (s. unten).

In der Gattung der Clostridien befinden sich sowohl Krankheitserreger (pathogene Keime), als auch apathogene Arten, die zum Teil in der Biotechnologie eingesetzt werden. Unter den pathogenen Arten sind vor allem Clostridium botulinum (verursacht Botulismus), Clostridioides difficile (verursacht Dickdarmentzündung, die sogenannte Pseudomembranöse Kolitis) und Clostridium tetani (verursacht Tetanus [Wundstarrkrampf]) zu nennen. Andere Arten rufen Gasbrand, Bradsot, Rauschbrand und Labmagenpararauschbrand hervor.

Unter dem Aspekt ihrer bevorzugten Energiequelle können Clostridien in drei große Gruppen eingeteilt werden:

  1. Proteolytische Clostridien: Spaltung von Eiweißen und/oder paarweise Umsetzung von Aminosäuren
  2. Harnsäure-spaltende Clostridien, z. B. C. acidi-urici
  3. Saccharolytische Clostridien: Vergärung von Kohlenhydraten (Zucker, Zellulose, Stärke)

Hauptgärungsprodukte der saccharolytischen Clostridien sind Buttersäure, Aceton, Butanol, Kohlenstoffdioxid und molekularer Wasserstoff (H2).

Pathogenese und Klassifizierung

Clostridium umfasst etwa 250 Arten, zu denen sowohl gewöhnliche freilebende Bakterien als auch wichtige Krankheitserreger gehören. Die wichtigsten Arten, die für Krankheiten beim Menschen verantwortlich sind, sind:

  • Clostridium botulinum kann in Lebensmitteln oder Wunden Botulinumtoxin produzieren und Botulismus verursachen. Dieses Toxin ist als Botox bekannt und wird in der Schönheitschirurgie zur Lähmung der Gesichtsmuskeln verwendet, um die Zeichen des Alterns zu mindern; es hat auch zahlreiche andere therapeutische Anwendungen.
  • Clostridium perfringens verursacht eine Vielzahl von Symptomen, von Lebensmittelvergiftungen bis hin zu Zellulitis, Fasziitis, nekrotischer Enteritis und Gasgangrän.
  • Clostridium tetani verursacht Wundstarrkrampf.
  • Clostridium sordellii (jetzt Paeniclostridium) kann in äußerst seltenen Fällen nach medizinischen Abtreibungen eine tödliche Infektion verursachen.

Bacillus und Clostridium werden oft als gramvariabel bezeichnet, da sie mit zunehmendem Alter der Kultur eine steigende Anzahl gramnegativer Zellen aufweisen.

Clostridium und Bacillus gehören beide zum Stamm der Bacillota, aber sie gehören zu verschiedenen Klassen, Ordnungen und Familien. Mikrobiologen unterscheiden Clostridium und Bacillus anhand der folgenden Merkmale:

  • Clostridium wächst unter anaeroben Bedingungen; Bacillus wächst unter aeroben Bedingungen.
  • Clostridium bildet flaschenförmige Endosporen; Bacillus bildet längliche Endosporen.
  • Clostridium bildet das Enzym Katalase nicht; Bacillus sondert Katalase ab, um giftige Nebenprodukte des Sauerstoffstoffwechsels zu zerstören.

Clostridium und Desulfotomaculum gehören beide zur Klasse Clostridia und zur Ordnung Clostridiales, und beide bilden flaschenförmige Endosporen, gehören aber zu unterschiedlichen Familien. Clostridium kann von Desulfotomaculum anhand der Nährstoffe unterschieden werden, die beide Gattungen nutzen (letztere benötigen Schwefel).

Bei der Glykolyse und Fermentation von Brenztraubensäure durch Clostridien entstehen die Endprodukte Buttersäure, Butanol, Aceton, Isopropanol und Kohlendioxid.

Mit der Schaeffer-Fulton-Färbung (0,5% Malachitgrün in Wasser) lassen sich Endosporen von Bacillus und Clostridium von anderen Mikroorganismen unterscheiden. Für den Nachweis von C. perfringens und anderen pathogenen Bakterien gibt es ein im Handel erhältliches Polymerase-Kettenreaktion (PCR)-Testkit (Bactotype).

Behandlung

Im Allgemeinen besteht die Behandlung einer Clostridieninfektion in einer hohen Dosis Penicillin G, für die der Organismus empfänglich geblieben ist. Clostridium welchii und Clostridium tetani sprechen auf Sulfonamide an. Clostridien sind auch empfindlich gegenüber Tetracyclinen, Carbapenemen (Imipenem), Metronidazol, Vancomycin und Chloramphenicol.

Die vegetativen Zellen von Clostridien sind hitzelabil und werden durch kurzes Erhitzen bei Temperaturen über 72-75 °C abgetötet. Die thermische Zerstörung von Clostridiensporen erfordert höhere Temperaturen (über 121,1 °C, z. B. in einem Autoklaven) und längere Kochzeiten (20 min, mit einigen in der Literatur verzeichneten Ausnahmefällen von > 50 min). Clostridien und Bazillen sind ziemlich strahlenresistent und benötigen Dosen von etwa 30 kGy, was ein ernsthaftes Hindernis für die Entwicklung von lagerstabilen bestrahlten Lebensmitteln für den allgemeinen Gebrauch im Einzelhandel darstellt. Der Zusatz von Lysozym, Nitrat, Nitrit und Propionsäuresalzen hemmt Clostridien in verschiedenen Lebensmitteln.

Fructooligosaccharide (Fructane) wie Inulin, die in relativ großen Mengen in einer Reihe von Lebensmitteln wie Chicorée, Knoblauch, Zwiebeln, Lauch, Artischocken und Spargel vorkommen, haben eine präbiotische oder bifidogene Wirkung, indem sie selektiv das Wachstum und den Stoffwechsel nützlicher Bakterien im Dickdarm, wie Bifidobakterien und Laktobazillen, fördern, während sie schädliche, wie Clostridien, Fusobakterien und Bacteroides, hemmen.

Geschichte

Ende des 17. Jahrhunderts kam es in Deutschland zu einer Reihe von Krankheitsausbrüchen, die offenbar mit dem Verzehr bestimmter Würste in Verbindung standen. Im Jahr 1817 entdeckte der deutsche Neurologe Justinus Kerner bei seinen Untersuchungen zu dieser so genannten Wurstvergiftung stäbchenförmige Zellen. Im Jahr 1897 veröffentlichte der belgische Biologieprofessor Emile van Ermengem seine Entdeckung eines endosporenbildenden Organismus, den er aus verdorbenem Schinken isolierte. Biologen ordneten van Ermengems Entdeckung zusammen mit anderen bekannten grampositiven Sporenbildnern in die Gattung Bacillus ein. Diese Einordnung war jedoch problematisch, da das Isolat nur unter anaeroben Bedingungen wuchs, während Bacillus auch in Sauerstoff gut gedeiht.

Um 1880 wurde Clostridium butyricum von einem Wissenschaftler namens Prazmowski bei der Untersuchung der Gärung und der Buttersäuresynthese erstmals mit einem binomialen Namen versehen. Die Mechanismen der anaeroben Atmung waren zu dieser Zeit noch nicht gut geklärt, so dass die Taxonomie der Anaerobier noch im Entstehen begriffen war.

Im Jahr 1924 trennte Ida A. Bengtson die Mikroorganismen von van Ermengem von der Bacillus-Gruppe und ordnete sie der Gattung Clostridium zu. Nach Bengtsons Klassifikationsschema umfasste Clostridium alle anaeroben endosporenbildenden stäbchenförmigen Bakterien mit Ausnahme der Gattung Desulfotomaculum.

Verwenden Sie .

  • Clostridium thermocellum kann lignozellulosehaltige Abfälle verwerten und Ethanol erzeugen, was es zu einem möglichen Kandidaten für die Herstellung von Ethanolkraftstoff macht. Außerdem benötigt es keinen Sauerstoff und ist thermophil, was die Kühlkosten reduziert.
  • Clostridium acetobutylicum wurde erstmals 1916 von Chaim Weizmann zur Herstellung von Aceton und Biobutanol aus Stärke für die Produktion von Kordit (rauchloses Schießpulver) verwendet.
  • Clostridium botulinum produziert ein potenziell tödliches Neurotoxin, das in verdünnter Form in dem Medikament Botox verwendet wird, das vorsichtig in die Gesichtsnerven injiziert wird und die Bewegung der Ausdrucksmuskeln der Stirn verhindert, um die Faltenbildung des Alterns zu verzögern. Es wird auch zur Behandlung des krampfartigen Schiefhalses eingesetzt und verschafft für etwa 12 bis 16 Wochen Linderung.
  • Der Stamm Clostridium butyricum MIYAIRI 588 wird in Japan, Korea und China zur Prophylaxe von Clostridium difficile vermarktet, da er Berichten zufolge das Wachstum von Clostridium difficile hemmen kann.
  • Clostridium histolyticum wurde als Quelle des Enzyms Kollagenase verwendet, das tierisches Gewebe abbaut. Clostridium-Arten scheiden Kollagenase aus, die sich durch das Gewebe frisst und so die Ausbreitung des Erregers im Körper fördert. Die Ärzteschaft verwendet Kollagenase aus demselben Grund beim Débridement von infizierten Wunden. Hyaluronidase, Desoxyribonuklease, Lecithinase, Leukozidin, Protease, Lipase und Hämolysin werden auch von einigen Clostridien produziert, die Gasgangrän verursachen.
  • Clostridium ljungdahlii, das vor kurzem in kommerziellen Hühnerabfällen entdeckt wurde, kann Ethanol aus einfachen Kohlenstoffquellen herstellen, darunter auch Synthesegas, ein Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff, das bei der teilweisen Verbrennung von fossilen Brennstoffen oder Biomasse entstehen kann.
  • Clostridium butyricum wandelt Glycerin in 1,3-Propandiol um.
  • Gene von Clostridium thermocellum wurden in transgene Mäuse eingebaut, um die Produktion von Endoglucanase zu ermöglichen. Das Experiment sollte Aufschluss darüber geben, wie die Verdauungskapazität von Monogastriern verbessert werden kann.
  • Nichtpathogene Stämme von Clostridium können bei der Behandlung von Krankheiten wie Krebs helfen. Die Forschung zeigt, dass Clostridien Krebszellen selektiv angreifen können. Einige Stämme können in solide Tumore eindringen und sich darin vermehren. Clostridien könnten daher verwendet werden, um therapeutische Proteine in Tumore einzubringen. Dieser Einsatz von Clostridien wurde in einer Reihe von präklinischen Modellen nachgewiesen.
  • Mischungen von Clostridium-Arten wie Clostridium beijerinckii, Clostridium butyricum und Arten aus anderen Gattungen haben gezeigt, dass sie Biowasserstoff aus Hefeabfällen erzeugen können.

Die Kollagenasen der Clostridien machen einen weiteren Virulenzfaktor aus. Mit Hilfe dieses Enzyms können sich Clostridien durch den Abbau von Kollagen im Bindegewebe des Wirtsorganismus besonders rasch ausbreiten. Umgekehrt wird Kollagenase aus Clostridien zur Unterstützung der Wundheilung (Débridement) verwendet.

Arten

  • Clostridium aceticum
  • Clostridium acetireducens
  • Clostridium acetobutylicum
  • Clostridium acidisoli
  • Clostridium aciditolerans
  • Clostridium acidurici
  • Clostridium aerotolerans
  • Clostridium aestuarii
  • Clostridium akagii
  • Clostridium aldenense
  • Clostridium aldrichii
  • Clostridium algidicarnis
  • Clostridium algidixylanolyticum
  • Clostridium algifaecis
  • Clostridium algoriphilum
  • Clostridium alkalicellulosi
  • Clostridium amazonense
  • Clostridium aminophilum
  • Clostridium aminovalericum
  • Clostridium amygdalinum
  • Clostridium amylolyticum
  • Clostridium arbusti
  • Clostridium arcticum
  • Clostridium argentinense
  • Clostridium asparagiforme
  • Clostridium aurantibutyricum
  • Clostridium autoethanogenum
  • Clostridium baratii
  • Clostridium bartlettii
  • Clostridium beijerinckii
  • Clostridium bifermentans
  • Clostridium bolteae
  • Clostridium bornimense
  • Clostridium botulinum
  • Clostridium bowmanii
  • Clostridium bryantii
  • Clostridium butyricum
  • Clostridium cadaveris
  • Clostridium caenicola
  • Clostridium caminithermale
  • Clostridium carboxidivorans
  • Clostridium carnis
  • Clostridium cavendishii
  • Clostridium celatum
  • Clostridium celerecrescens
  • Clostridium cellobioparum
  • Clostridium cellulofermentans
  • Clostridium cellulolyticum
  • Clostridium cellulosi
  • Clostridium cellulovorans
  • Clostridium chartatabidum
  • Clostridium chauvoei
  • Clostridium chromiireducens
  • Clostridium citroniae
  • Clostridium clariflavum
  • Clostridium clostridioforme
  • Clostridium coccoides
  • Clostridium cochlearium
  • Clostridium colletant
  • Clostridium cocleatum
  • Clostridium colicanis
  • Clostridium colinum
  • Clostridium collagenovorans
  • Clostridium cylindrosporum
  • Clostridium difficile
  • Clostridium diolis
  • Clostridium disporicum
  • Clostridium drakei
  • Clostridium durum
  • Clostridium estertheticum
  • Clostridium fallax
  • Clostridium felsineum
  • Clostridium fervidum
  • Clostridium fimetarium
  • Clostridium formicaceticum
  • Clostridium frigidicarnis
  • Clostridium frigoris
  • Clostridium ganghwense
  • Clostridium gasigenes
  • Clostridium ghonii
  • Clostridium glycolicum
  • Clostridium glycyrrhizinilyticum
  • Clostridium grantii
  • Clostridium haemolyticum
  • Clostridium halophilum
  • Clostridium hastiforme
  • Clostridium hathewayi
  • Clostridium herbivorans
  • Clostridium hiranonis
  • Clostridium histolyticum
  • Clostridium homopropionicum
  • Clostridium huakuii
  • Clostridium hungatei
  • Clostridium hydrogeniformans
  • Clostridium hydroxybenzoicum
  • Clostridium hylemonae
  • Clostridium jeddahense
  • Clostridium jejuense
  • Clostridium indolis
  • Clostridium innocuum
  • Clostridium intestinale
  • Clostridium irregulare
  • Clostridium isatidis
  • Clostridium josui
  • Clostridium kluyveri
  • Clostridium lactatifermentans
  • Clostridium lacusfryxellense
  • Clostridium laramiense
  • Clostridium lavalense
  • Clostridium lentocellum
  • Clostridium lentoputrescens
  • Clostridium leptum
  • Clostridium limosum
  • Clostridium litorale
  • Clostridium liquoris
  • Clostridium lituseburense
  • Clostridium ljungdahlii
  • Clostridium lortetii
  • Clostridium lundense
  • Clostridium luticellarii
  • Clostridium magnum
  • Clostridium malenominatum
  • Clostridium mangenotii
  • Clostridium mayombei
  • Clostridium maximum
  • Clostridium methoxybenzovorans
  • Clostridium methylpentosum
  • Clostridium moniliforme
  • Clostridium neopropionicum
  • Clostridium nexile
  • Clostridium nitrophenolicum
  • Clostridium novyi
  • Clostridium oceanicum
  • Clostridium orbiscindens
  • Clostridium oroticum
  • Clostridium oryzae
  • Clostridium oxalicum
  • Clostridium papyrosolvens
  • Clostridium paradoxum
  • Clostridium paraperfringens (Alias: C. welchii)
  • Clostridium paraputrificum
  • Clostridium pascui
  • Clostridium pasteurianum
  • Clostridium peptidivorans
  • Clostridium perenne
  • Clostridium perfringens
  • Clostridium pfennigii
  • Clostridium phytofermentans
  • Clostridium piliforme
  • Clostridium polysaccharolyticum
  • Clostridium polyendosporum
  • Clostridium populeti
  • Clostridium propionicum
  • Clostridium proteoclasticum
  • Clostridium proteolyticum
  • Clostridium psychrophilum
  • Clostridium puniceum
  • Clostridium punense
  • Clostridium purinilyticum
  • Clostridium putrefaciens
  • Clostridium putrificum
  • Clostridium quercicolum
  • Clostridium quinii
  • "Clostridium ragsdalei"
  • Clostridium ramosum
  • Clostridium rectum
  • Clostridium roseum
  • Clostridium saccharobutylicum
  • Clostridium saccharogumia
  • Clostridium saccharolyticum
  • Clostridium saccharoperbutylacetonicum
  • Clostridium sardiniense
  • Clostridium sartagoforme
  • Clostridium saudiense
  • Clostridium senegalense
  • Clostridium scatologenes
  • Clostridium schirmacherense
  • Clostridium scindens
  • Clostridium septicum
  • Clostridium sordellii
  • Clostridium sphenoides
  • Clostridium spiroforme
  • Clostridium sporogenes
  • Clostridium sporosphaeroides
  • Clostridium stercorarium
  • Clostridium sticklandii
  • Clostridium straminisolvens
  • Clostridium subterminale
  • Clostridium sufflavum
  • Clostridium sulfidigenes
  • Clostridium swellfunianum
  • Clostridium symbiosum
  • Clostridium tagluense
  • Clostridium tarantellae
  • Clostridium tepidiprofundi
  • Clostridium termitidis
  • Clostridium tertium
  • Clostridium tetani
  • Clostridium tetanomorphum
  • Clostridium thermaceticum
  • Clostridium thermautotrophicum
  • Clostridium thermoalcaliphilum
  • Clostridium thermobutyricum
  • Clostridium thermocellum
  • Clostridium thermocopriae
  • Clostridium thermohydrosulfuricum
  • Clostridium thermolacticum
  • Clostridium thermopalmarium
  • Clostridium thermopapyrolyticum
  • Clostridium thermosaccharolyticum
  • Clostridium thermosuccinogenes
  • Clostridium thermosulfurigenes
  • Clostridium thiosulfatireducens
  • Clostridium tyrobutyricum
  • Clostridium uliginosum
  • Clostridium ultunense
  • Clostridium ventriculi
  • Clostridium villosum
  • Clostridium vincentii
  • Clostridium viride
  • Clostridium vulturis
  • Clostridium xylanolyticum
  • Clostridium xylanovorans

Biotechnische Bedeutung

Produktion organischer Lösemittel

Clostridium acetobutylicum ist in der Lage, Zucker zu den Lösemitteln Aceton, 1-Butanol, Ethanol und zu den organischen Säuren Essigsäure und Buttersäure zu vergären. Das Bakterium wurde bis Mitte des 20. Jahrhunderts zur biotischen Produktion der genannten organischen Lösemittel im industriellen Maßstab genutzt. Erstmals beschrieben wurde es von dem Chemiker Chaim Weizmann, dem späteren ersten Präsidenten des Staates Israel.

Darüber hinaus werden zahlreiche weitere Clostridienarten für die biotechnologische Produktion von verschiedenen Produkten eingesetzt bzw. werden als potenzielle Produzenten erforscht, unter anderem das für die Synthesegas-Fermentation nutzbare Clostridium ljungdahlii.

Clostridien in der Landwirtschaft

Clostridien sind in Böden weit verbreitet. Saccharolytische Clostridien (nicht jedoch Vertreter der übrigen Clostridiengruppen) sind in der Lage, molekularen Stickstoff (N2) zu reduzieren und somit zu fixieren. Sie werden deshalb als diazotroph bezeichnet und sind damit natürliche Düngerproduzenten im Erdboden. Aktivster N2-Fixierer der Gattung ist Clostridium pasteurianum in anoxischen Sedimenten.

In der Ausgabe 10/2005 des dlz-Agrarmagazins wird vor der Aufschaukelung von Clostridien in landwirtschaftlichen Biogasanlagen (Co-Vergäranlagen) gewarnt. In solchen Anlagen werden Gülle aus der Tierhaltung und Grünabfälle von Kommunen, Gewerbe und Industrie in der Regel bei unter 40 °C anaerob vergoren. In diesem Prozess fänden Clostridien beste Vermehrungsbedingungen. Die Autorin empfiehlt, Gärsubstrate einzupflügen und nicht auf Grünflächen aufzubringen. Mit dem Einsatz von "effektiven Mikroorganismen" soll zudem die Aufschaukelung reduziert werden.

Die Landwirtschaftskammer NRW hat bezüglich Clostridien und Biogasgülle vor „Panikmache“ gewarnt. Eine Vermehrung des häufig als problematisch genannten Bakteriums Clostridium perfringens sei bislang nicht festgestellt worden. In Übereinstimmung mit der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft wird jedoch vor der Ausbringung von Fleischfresserkot und Guano (Vogeltrockenkot) gewarnt, weil darin einhunderttausendmal mehr krankheitserregende Bakterien vom Typ Clostridium perfringens vorkommen als im Kot von Pflanzenfressern. Hier liegt die Keimzahl bei 100 – 10000 pro 1 ml. In der Ausbringung von Gärresten aus Biogasanlagen auf Futterpflanzen und Weiden könnte sich eventuell eine Gesundheitsgefahr ergeben, wenn diese Produkte eingesetzt werden.

Auch die Gefahr von Botulismus, die von Clostridium botulinum ausgeht, soll eingeschränkt werden: So dürfen in NRW Geflügelexkremente nur auf Ackerland und in Biogasanlagen eingesetzt werden, jedoch nicht auf Grünland und Feldgrasflächen ausgebracht werden.

Ob käsereischädliche Clostridien mit Biogasanlagen in Zusammenhang gebracht werden können, erscheint unwahrscheinlich: Die Erfahrungen mit zwei Betrieben in NRW über 8 Jahren zeigen sogar eine besonders niedrige Belastung.

Medizinische Bedeutung

Lebensmittelverderber oder -vergifter

  • C. botulinum – Lebensmittelvergifter
  • C. butyricum – Lebensmittelverderber
  • C. estertheticum – Lebensmittelverderber, besonders gekühltes Fleisch
  • C. pasteurianum – Lebensmittelverderber
  • C. perfringens – Lebensmittelvergifter
  • C. putrefaciens – Lebensmittelverderber
  • C. sporogenes – Lebensmittelverderber
  • C. tyrobutyricum – Lebensmittelverderber, besonders in Hartkäsen

Insbesondere Clostridium perfringens ist bekannt für die Auslösung einer durch kontaminierte Lebensmittel verursachten Enteritis. Clostridium-Endosporen können wegen ihrer ausgeprägten Resistenz gegen hohe Temperaturen bei der Sterilisation von Dosenkonserven bei unzureichender Erhitzung überleben. Sie keimen während der Lagerung der Konserven aus und die Clostridien vermehren sich darin, da sie für ihren Stoffwechsel keinen Sauerstoff benötigen (sie sind obligat anaerob). Ihr Stoffwechsel führt zum Verderb der Konserven: Das Konservengut wird zersetzt, es bilden sich unangenehm riechende und schmeckende Säuren, die gebildeten Gase Kohlenstoffdioxid (CO2) und molekularer Wasserstoff (H2) blähen die Konservendosen auf (sogenannte Bombage). Auch andere Lebensmittel wie Käse können durch Gasbildung zerstört werden. Man spricht hier von der sogenannten Spätblähung. Auch aseptisch verpackte Getränkekartons mit Fruchtsaft oder Fruchtpulpe können durch Rekontamination oder bei hoher Sporenlast und unzureichender Pasteurisation von Bombagen betroffen sein.

Behandlung

Als Antibiotika zur Therapie von Infektionen mit Clostridium-Arten stehen Penicillin, kombiniert mit Clindamycin oder Metronidazol, sowie Ampicillin, Amoxicillin, Ampicillin-Sulbactam und Amoxicillin-Clavulansäure zur Verfügung.