Mikrobiologische Alternativmethoden

Die Erfordernis, die mikrobiologische Qualität von Rohstoffen und Endprodukten in der Lebensmittelwirtschaft möglichst zeitnah zu beurteilen, hat zur Entwicklung mikrobiologischer Untersuchungsverfahren geführt, die schneller und/oder leichter durchführbar sind als die „Referenzverfahren“. Da diese „Alternativverfahren“ nicht immer mit den Referenzverfahren identische Ergebnisse erbringen, ist eine zuverlässige Arbeitsvorschrift für die Validierung dieser Verfahren erforderlich. Unter dem Titel „Microbiology of food and animal feeding stuffs – Protocol for the validation of alternative methods” wurde im Jahr 2003 ein entsprechendes Dokument entwickelt, das die technische Arbeitsvorschrift für die Validierung alternativer Verfahren auf dem Gebiet der mikrobiologischen Untersuchung von Lebensmitteln und Futtermitteln sowie von Umwelt- und veterinärmedizinischen Proben festlegt (ISO 16140:2003 + Amd.1:2011; Deutsche Version EN ISO 16140:2003 + A1:2011). Im Juni 2016 wurde der „alte“ Standard in einer Neubearbeitung als ISO 16140:2016 veröffentlicht.

Zur Vorgeschichte und  Entwicklung

Alternative Verfahren erfordern insbesondere dann eine Validierung, wenn sie im Rahmen der amtlichen Lebensmittelüberwachung angewendet werden können. Dabei definiert der Codex Alimentarius die Validierung dahingehend, dass eine Kontrollmaßnahme oder eine Kombination von Kontrollmaßnahmen geeignet ist, eine Gefahr zu beherrschen („Obtaining evidence that a control measure or combination of control measures, if properly implemented, is capable of controlling the hazard to a specified outcome”).

Mit der zunehmenden Globalisierung des Verkehrs mit Lebensmitteln ist die internationale Anerkennung der durch alternative Verfahren ermittelten Ergebnisse erforderlich. Gleichzeitig müssen auch die allgemeinen Prinzipien für die Zertifizierung dieser alternativen Verfahren festgelegt werden, die auf der in der Norm EN ISO 16140 festgelegten Arbeitsvorschrift für die Validierung beruhen. Sofern ein alternatives Verfahren als Routineuntersuchung für die hausinterne Verwendung – ohne die Anforderung externer Kriterien der Qualitätssicherung zu erfüllen – eingesetzt wird, kann auch eine weniger strenge vergleichende Validierung der alternativen Verfahren zweckmäßiger sein als die, die in der bisherigen Norm festgelegt ist. Gegenüber DIN EN ISO 16140:2003-09 wurden in der deutschen Fassung der Abschnitt 6.3 „Ringversuch“ und der Anhang Q „Berechnung des Skalenschätzers Q n“ grundlegend überarbeitet. Weiterhin wurden die Anhänge V „Indikatoren für die robusten h- und k-Statistiken nach Mandel“ und W „Beispiel: Bestimmung von E. coli“ neu aufgenommen und die Literaturhinweise ergänzt. Für diese Norm ist im DIN das Gremium NA 057-01-12 AA „Validierung mikrobiologischer Verfahren“ zuständig.

Der neue ISO-Standard 16140:2016

In der Neufassung des ISO-Standards wird deutlich gemacht, dass der Zugang zu sicheren und ernährungsphysiologisch hochwertigen Lebensmitteln unverzichtbar ist. Fleisch, Fisch, Milchprodukte, Eier, Meeresfrüchte und viele andere Produkte enthalten sehr unterschiedliche mikrobiologische Assoziationen und können die Gesundheit des Verbrauchers nachteilig beeinflussen. Es ist daher unumgänglich, die Mikroorganismen zur Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit zu identifizieren und gleichzeitig dafür zu sorgen, die Qualität der Lebensmittel und deren Haltbarkeit sicherzustellen. Beim Einsatz mikrobiologischer Methoden durch die Wirtschaft und die Überwachung muss sichergestellt werden, dass die jeweils praktizierten Verfahren umfangreich geprüft, validiert und somit für den Einsatz geeignet sind.

Die Revision des ISO-Standards 16140:2003 zur Validierung alternativer („proprietärer“) Methoden macht spezifische Protokolle und Richtlinien für die Validierung der Verfahren verfügbar, und zwar unabhängig davon, ob der Einsatz kommerziell oder nicht erfolgt. Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass proprietäre Methoden ökonomischer einzusetzen sind und im Vergleich zu traditionellen kulturellen Verfahren schnellere Ergebnisse erbringen. Darüber hinaus sind derartige Methoden im Regelfall leichter durchzuführen und erfordern weniger technische Expertise. Diese Verfahren lassen sich auch teilweise oder vollständig automatisieren, sodass ein Einsatz in weniger erfahrenen Laboratorien wie beispielsweise in Lebensmittelbetrieben und kommerziellen Laboratorien bei geringerem Personaleinsatz praktiziert werden kann. Im Juni 2016 wurden zwei Teile der ISO-Serie 16140 veröffentlicht. Der Teil 1 (ISO 16140-1:2016) enthält das „Vokabular und beschreibt die bei mikrobiologischen Untersuchungen eingesetzte Terminologie. Teil 2 (ISO 16140-2:2016) befasst sich mit der Validierung der proprietären mikrobiologischen Methoden mit einem Protokoll für die Validierung dieser Verfahren im Vergleich zu einer Referenzmethodik. Dieses Protokoll ist so konzipiert, dass Prüflaboratorien für Lebensmittel und Futtermittel, Hersteller von Testkits, die zuständigen Behörden und die Lebensmittel- und Futtermittelbetriebe in der Lage sind, die mikrobiologischen Methoden zu implementieren. ISO 16140-2:2016 beinhaltet zwei Abschnitte: Untersuchung zum Methodenvergleich und die Untersuchung unter Beteiligung verschiedener Laboratorien („Ringtests“), wobei getrennte Protokolle für die Validierung qualitativer und quantitativer mikrobiologischer Verfahren entwickelt wurden.

Bei der Überarbeitung der Standards wurden zahlreiche neue Erkenntnisse berücksichtigt. Nach dem ISO-Standard 16140:2003 wurden über 100 alternative Methoden validiert, sodass bei der Aktualisierung des Standards die hier gewonnenen weltweiten Erfahrungen einfließen konnten. Heute werden zahlreiche dieser zum größten Teil proprietären Methoden eingesetzt, um die mikrobiologische Qualität von Rohmaterialien und Endprodukten zu bewerten und um den mikrobiologischen Status im Herstellungsprozess zu überprüfen. Es ist daher unverzichtbar, dass die Entwickler alternative Methoden, die Endanwender und die Behörden ein zuverlässiges gemeinsames Protokoll benötigen, um diese alternativen Verfahren zu bewerten und auf ihre Eignung für den beabsichtigten Zweck zu überprüfen. Mit dem neuen Protokoll erhalten die potenziellen Anwender auch Leistungsdaten („Performance Data“) für das jeweilige Verfahren. Damit ist es möglich, auf dieser Grundlage eine Auswahl für den Einsatz einer speziellen alternativen Methode zu machen. Die Daten können ebenfalls als Grundlage für eine Zertifizierung des Verfahrens durch eine unabhängige Organisation dienen.

Die ISO-Arbeitsgruppe 3 (ISO/TC 34/SC 9/WG 3) zur Methodenvalidierung ist überzeugt, dass die Validierung entsprechend ISO 16140-2:2016 zu einer höheren Zuverlässigkeit der Prüfergebnisse beim Einsatz alternativer Methoden führt und dass die Anwender Vorteile aus der raschen Verfügbarkeit mikrobiologischer Testergebnisse haben werden.

In Bearbeitung: Entwicklung einer ISO 16140-Serie

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt sind weitere (neue) Teile von ISO 16140 in Bearbeitung:

• Teil 3 von ISO 16140: Protokoll für die Verifizierung von Referenz- und validierten alternativen Methoden und die Implementierung in einem einzelnen Laboratorium (Protocol for the verification of reference and validated alternative methods implemented in a single laboratory). Dabei bedeutet Verifizierung die „Bestätigung durch Untersuchung und Bereitstellung eines Nachweises, dass ein bereits validiertes Normverfahren die festgelegten Anforderungen für den Gebrauch in der Konformitätsbewertungsstelle im normativ vorgesehenen Anwendungsbereich des Verfahrens erfüllt“.
• Teil 4 von ISO 16140: Protokoll für die Methodenvalidierung eines einzelnen Laboratoriums (Protocol for single-laboratory (in-house) method validation).
• Teil 5 von ISO 16140: Protokoll für die faktorielle („aufgeschlüsselte“) Validierung zwischen Laboratorien für nicht-proprietäre Methoden (Protocol for factorial interlaboratory validation for non-proprietary methods).
• Teil 6 von ISO 16140: Protokoll für die Validierung alternativer (proprietärer) Verfahren zur mikrobiellen Bestätigung und Typisierung (Protocol for the validation of alternative (proprietary) methods for microbiological confirmation and typing).

Bedeutung der Norm für die  Lebensmittelwirtschaft

In der Verordnung (EG) Nr. 2073/2005 (mit nachfolgenden Änderungen) über mikrobiologische Kriterien für Lebensmittel sind die analytischen Referenzverfahren angegeben. Im Erwägungsgrund 24 zu dieser Verordnung ist ausgeführt, dass die Testergebnisse von der gewählten Untersuchungsmethode abhängen. Daher sollte mit jedem mikrobiologischen Kriterium eine bestimmte Referenzmethode verknüpft werden. Lebensmittelunternehmer sollten jedoch die Möglichkeit haben, andere Untersuchungsmethoden als die Referenzmethoden zu verwenden, insbesondere schnellere Verfahren, solange gewährleistet ist, dass diese alternativen Verfahren gleichwertige Ergebnisse liefern. Darüber hinaus ist für jedes Kriterium ein Probenahmeplan festzulegen, damit eine harmonisierte Durchführung gewährleistet ist. Die Verwendung anderer Probenahme- und Untersuchungsverfahren einschließlich der Verwendung alternativer Indikatororganismen ist allerdings unter der Bedingung zulässig, dass diese gleichwertige Garantien für die Lebensmittelsicherheit liefern.

Nach Art. 5 dieser Verordnung (spezifische Bestimmungen über Probenahme und Untersuchung) ist die Verwendung alternativer Untersuchungsmethoden zulässig, wenn diese Methoden anhand der in Anhang I aufgeführten Referenzmethoden validiert und wenn ein eigenes Verfahren gemäß dem Protokoll der Norm EN/ISO 16140 oder anderen international anerkannten ähnlichen Protokollen von Dritten zertifiziert ist. Sofern der Lebensmittelunternehmer andere Untersuchungsmethoden als validierte und zertifizierte anwenden möchte, müssen diese nach international anerkannten Protokollen validiert und ihre Verwendung durch die zuständige Behörde genehmigt sein.

Aus diesen rechtlichen Regelungen ergibt sich die unmittelbare Bedeutung der Norm ISO 16140 in der aktuellen Version und mit den künftig zu erwartenden Änderungen/Ergänzungen für die Lebensmittelwirtschaft bei Eigenuntersuchungen ebenso wie für Untersuchungen in kommerziellen Laboratorien und durch die amtliche Lebensmittelüberwachung.

QUELLE:
►„New ISO standard to validate microorganism testing methods for the food industry” vom 21. Juni 2016: www.iso.org/iso/news.htm?refid=Ref2093

► Food & Hygiene Praxis, Behr's Verlag, Ausgabe 03/2016, S. 15ff.