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Archive for 18. Juli 2007

Milzbrand ( med: Anthrax), eine durch das Bacillus anthracis hervorgerufene Infektionskrankheit, befällt meist Pflanzen fressende Tiere, viel seltener den Menschen , tritt als Haut-, Lungen- und Darmmilzbrand auf. Sporen des Milzbranderregers gelten als Mittel der biologischen Kriegsführung und wurden vereinzelt bei Terroranschlägen eingesetzt.

Bacillus anthracis ist ein stäbchenförmiges Bakterium und kann außerordentlich zählebige Sporen bilden, die vielen Umwelteinflüssen und Desinfektionsmitteln trotzen und Jahrzehnte lang infektiös bleiben.

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Milzbrandbakterien unter dem Mikroskop (Gramfärbung) Quelle: wikimedia.commons

Infektionen durch Milzbrand sind beim Menschen sehr selten, der letzte Fall wurde in Deutschland im Jahre 1994 gemeldet. Ein erhöhtes Risiko haben Menschen, die mit Tierprodukten umgehen, Tierärzte und Jäger. Eine Übertragung von Mensch zu Mensch ist bisher nicht bekannt geworden.

Bei der häufigsten Art der Infektion dringt der Erreger durch kleine Verletzungen in die Haut ein. Dort bilden sich zunächst kleine entzündliche Knötchen, die sich zu Geschwüren mit einem schwärzlichen Schorf weiterentwickeln. Fieber sowie Herz- und Kreislaufprobleme werden durch Gifte des Erregers ausgelöst, in schlimmsten Fall tritt eine allgemeine Blutvergiftung (Sepsis) auf. Unbehandelt versterben 5 bis 20 % der an Hautmilzbrand Erkrankten. Eine Heilung ist mit gängigen Antibiotika sehr gut möglich.

Der seltenere Lungenmilzbrand kündigt sich durch Symptome eines grippalen Infekts an, schon nach kurzer Zeit kann der Tod durch eine Sepsis eintreten. Auch der Lungenmilzbrand ist mit Antibiotika zu behandeln, die Behandlung muss aber wegen der schnellen Entwicklung sehr früh einsetzen.

Über den Darmmilzbrand beim Menschen existieren weltweit nur wenige Berichte, er entsteht nach dem Verzehr von infiziertem Fleisch. Bauchschmerzen, blutige Durchfälle, Bauchfellentzündung und Sepsis treten auf. Für die Behandlung gilt das gleiche wie für den Lungenmilzbrand.

Die Diagnose erfolgt durch den Erreger – , seltener durch Antikörpernachweis in Speziallabors. Der Verdacht und die Erkrankung an M. sind in Deutschland meldepflichtig nach dem Infektionsschutzgesetz. In Deutschland ist kein Impfstoff zugelassen.

Milzbrandsporen werden seit langem als Biowaffen hergestellt und eingesetzt. Sie sind leicht herzustellen, sind lange lagerungsfähig, die Infektionswege über Luft, Haut, Wasser und Nahrung sind vielfältig. Kaum ein Mensch besitzt Abwehrkräfte gegen den Erreger. Milzbrandsporen wurden 2001 in Briefen vermutlich in terroristischer Absicht an hochgestellte Persönlichkeiten in den USA verschickt, es gab 17 Infektionen, 5 Menschen verstarben.

Robert Koch-Institut (pdf)

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Milchsäure

milchsauere.jpgMilchsäure, organische Säure mit der Summenformel C3H6O3, wissenschaftl. Name nach IUPAC 2-Hydroxypropansäure, kommt im Blut und in den Muskeln der Tiere sowie in einigen Pflanzen vor. M. ist ein wichtiger Bestandteil vieler Nahrungsmittel, die durch Gärprozesse entstehen wie z. B. Sauermilch, Käse, Buttermilch oder Sauerkraut. M. konserviert Lebensmittel und verbessert den Geschmack. M. hilft beim Gerben von Leder und beim Färben der Wolle, sie dient darüber hinaus bei einer Vielzahl chemischer Prozesse als Katalysator. Aus M. als Rohstoff werden durch Wärme verformbare Kunststoffe, sog. Polylactide, hergestellt. Die Salze der M. werden Laktate genannt.

Strukturformel der Milchsäure

cwscheele.jpgM. wurde 1780 von dem schwedischen Chemiker Carl Wilhelm Scheele in saurer Milch entdeckt.

stereo.gifM. tritt in zwei isomeren Formen auf, der optisch rechtsdrehenden D (-)- und der linksdrehenden L (+)-Form. Diese beiden Stereoisomere der M. verhalten sich wie das Bild zum Spiegelbild oder die rechte zur linken Hand, es handelt sich also um Enantiomere. Die beiden Molekülformen zeigen unterschiedliche chemische Eigenschaften, sie können nicht durch einfache Drehung ineinander überführt werden, hierzu müssen chemische Bindungen aufgebrochen und neu zusammengefügt werden.

M. wird industriell gewonnen durch die Vergärung von Melasse, Stärke oder Molke.

Im Säugetierorganismus entsteht M. aus der Brenztraubensäure als Abbauprodukt der Glukose, wenn Energie für die Muskelarbeit bereitgestellt werden soll ohne dass ausreichend Sauerstoff zur Verfügung steht.

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Milch

milch.jpgMilch, eine Flüssigkeit, die von Säugetieren in ihren Brustdrüsen produziert wird, um damit das Neugeborene zu ernähren. M. ist eine Emulsion von Fett in Wasser, in dem Kohlehydrate, Eiweiße, Vitamine und Mineralstoffe gelöst sind. Darüber hinaus sind M. und Milchprodukte wie Käse, Butter oder Sahne ein wichtiges Handelsprodukt. Meistens wird dazu Kuhmilch verwendet, in geringerem Ausmaß auch Schafs- und Ziegenmilch, noch seltener die M. des Wasserbüffels, des Kamels sowie die von Pferd und Esel.

Die Zusammensetzung der M. variiert stark unter den verschiedenen Säugetierarten, so enthält Kuhmilch rund drei mal so viel Eiweiß wie die menschliche M. dafür nur rund 3/4 des Zuckergehaltes der Muttermilch.

Die Milch scheint alle für den Säugling notwendigen Nahrungsbestandteile in einer leicht verdaulichen Form bereit zu halten, lediglich der Gehalt an Vitamin K und Vitamin D reicht für menschliche Säuglinge nicht immer ganz aus.

Da das Neugeborene erst nach einiger Zeit Antikörper gegen krank machende Bakterien und Viren entwickelt, ist der Antikörpergehalt der Muttermilch ein wichtiger Schutzfaktor.

Das in der M. enthaltene Kohlenhydrat Laktose ist ein Zweifachzucker (Disaccharid), der aus den beiden Einfachzuckern (Monosacchariden) Glukose und Galaktose aufgebaut ist. Nur die beiden Einfachzucker können vom Säugetierorganismus verwertet werden, zur Aufspaltung ist das Enzym Laktase erforderlich, das im Darm der Säuglinge meistens reichlich vorkommt – der angeborene Mangel an Laktase ist eine sehr seltene Erkrankung. Im Laufe des Lebens nimmt die Konzentration dieses Milchzucker abbauenden Enzyms jedoch zunehmend ab – bei Menschen aus Asien und Afrika weitaus schneller und häufiger als bei Nordeuropäern. Mangel an Laktase führt zur Laktoseintoleranz mit Beschwerden wie Durchfall, Blähungen und Bauchschmerzen nach Milchgenuss.

Bei Produkten, die unter der Bezeichnung Milch (ohne Zusatz) angeboten werden, handelt es sich um Kuhmilch. Schafsmilch, Ziegenmilch o.ä. wird gesondert gekennzeichnet. Nach dem Melken wird die Rohmilch in der Molkerei bearbeitet, bevor sie in den Handel kommt. Sie wird dort zunächst mit Sieben, Filtern und Zentrifugen gereinigt und erhitzt. Durch das Erhitzen werden krankmachende und verderbnisfördernde Keime abgetötet. Das gebräuchlichste Verfahren der Erhitzung ist das Pasteurisieren. Drei verschiedene Methoden der P. sind zugelassen: Erhitzung auf 85 ° C für 4 sec, auf 71 bis 75 ° C für 15 bis 30 sec und auf 62 bis 65 ° C für 30 min. Pasteurisieren verändert den Geschmack der M. kaum und die meisten Vitamine bleiben erhalten. Pasteurisierte Milch kommt als Frischmilch in den Handel, sie ist gekühlt ca. eine Woche haltbar, nach Anbruch der Verpackung kürzer. Ultrahocherhitzte M. wird für den Bruchteil einer Sekunde auf Temperaturen von 135 bis 150 ° C erhitzt, sie wird als H-Milch angeboten, hält in der Verpackung ca. vier Wochen. H-Milch hat einen deutlich veränderten „Kochgeschmack“ und einen um ca. 20 % reduzierten Vitamingehalt. Verdorbene H-Milch wird nicht sauer, sondern schmeckt bitter. Eine Position zwischen der H-Milch und der pasteurisierten M. nimmt die ESL-M. (extended shell life = längeres Leben im Regal) ein. In der Herstellung wird eine Erhitzung auf 125 ° C über 10 bis 15 sec mit verschiedenen Verfahren der Mikrofiltration und Sterilverpackung kombiniert. Die ESL – M. muss wie die pasteurisierte M. kühl gelagert werden, hat aber eine längere Haltbarkeit von bis zu 21 Tagen und nicht den veränderten Geschmack der H-Milch. Sie unterscheidet sich auch im Vitamingehalt nicht von pasteurisierter Frischmilch. Sterilisierte M. wurde für 45 min auf 110 bis 115 ° C erhitzt, sie hat einen stark erniedrigten Vitamingehalt, als „eingekochte“ M. ist sie Monate und Jahre haltbar, insbesondere für die Ernährung von Kindern aber unbrauchbar.

Die Hitzebehandlung der M. ist in Deutschland und vielen anderen Ländern gesetzlich vorgeschrieben. Ausnahmen von dieser Pflicht gibt es nur für den Ab-Hof-Verkauf von Rohmilch und für die sog. Vorzugsmilch – verpackte Rohmilch, die nicht vom Erzeuger, sondern im Einzelhandel verkauft wird . Für beide Handelsformen gelten Melde- und Genehmigungspflichten für den Erzeuger; der Hof, die Kühe und auch die dort arbeitenden Menschen werden regelmäßig hygienisch überprüft. Beim Verkauf ab Hof muss dem Käufer auf einem Schild gut sichtbar mitgeteilt werden, dass die M. nur abgekocht genossen werden darf. Diese Vorschrift gilt nicht für die Vorzugsmilch, allerdings sind hier die Auflagen und Kontrollen noch strenger als beim Verkauf ab Bauernhof. Rohmilch darf nur vom Tag der Erzeugung oder vom Vortag stammen, Vorzugsmilch ist ebenfalls nur wenige Tage haltbar. Beide Milchsorten werden wegen des Infektionsrisikos nicht für die Ernährung von Schwangeren, Säuglingen und Kleinkindern empfohlen.

Der Fettgehalt der in der Molkerei angelieferten Rohmilch schwankt stark, er ist u. a. von der Rasse der Milchkuh, der Jahreszeit und dem Futter abhängig. Um dem Verbraucher ein einheitliches Produkt zu liefern, wird der Fettgehalt der M. i. d. R. auf konstante Werte eingestellt. So kommt z. B. Vollmilch mit einem fest eingestellten Fettgehalt von 3,5 % oder solche mit einem natürlichen Fettgehalt, mindestens aber 3,5 % in den Handel. Fettarme (teilentrahmte) M. hat einen Fettgehalt zwischen 1,5 und 1,8 %, während entrahmte M. nicht mehr als 0,3 % Fett aufweisen darf. Fettreduzierte M. darf mit Milcheiweiß angereichert sein, dieses muss aber gekennzeichnet werden.

Die Homogenisierung der M. sorgt dafür, dass sich das Fett in der M. gleichmäßig verteilt und nicht nach längerem Stehen oben aufschwimmt. Die M. wird durch feine Düsen gepresst, dadurch wird eine gleichmässige Größe der Fetttröpfchen und eine stabilere Emulgierung erreicht. Fast alle fertig verpackte M. wurde homogenisiert. Die M.-Qualität bleibt von diesem Veredlungsvorgang völlig unberührt.

Buttermilch i. e. S. ist die Flüssigkeit , die übrig bleibt, wenn aus Sahne Butter hergestellt wurde. Sie ist sehr fettarm und schmeckt leicht sauer. Heute wird Buttermilch häufig hergestellt, indem Magermilch mit Bakterien versetzt wird, die Milchzucker zu Milchsäure vergärt. Kultivierte Buttermilch ähnelt der ursprünglichen weitgehend, ist aber etwas dickflüssiger. Buttermilch ist in Indien und Pakistan als Erfrischungsgetränk sehr beliebt; vor allem in Deutschland schreibt man den Bakterienkulturen heilsame Wirkungen zu, beweiskräftige Studien fehlen allerdings.

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Mendelsche Gesetze

Mendelsche Gesetze, Mendel-Gesetze, Mendel-Regeln, von dem österreichischen Augustinerabt Gregor Mendel (1822–1884) zuerst beschriebene Regeln der Weitergabe von Erbanlagen.

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Gregor Mendel 

Das Uniformitätsgesetz beschreibt die Weitergabe von Eigenschaften reinerbiger (homozygoter) Eltern. Alle Nachkommen haben bezüglich dieser Eigenschaft das gleiche Erscheinungsbild (den gleichen Phänotyp) und die gleichen Erbanlagen (den gleichen Genotyp). Wird ein Merkmal dominant vererbt, dann zeigen alle Nachkommen die Eigenschaften des dominanten Gens. Ist die Vererbung des Merkmals intermediär, dann ergibt sich ein gleichförmiges Mischbild der Eigenschaften aller Nachkommen.

Das Spaltungsgesetz beschreibt die Feststellung, dass die Kreuzung heterozygoter (mischerbiger) Eltern reinerbige und mischerbige Nachkommen ergibt; wird ein Merkmal dominant vererbt, dann zeigen 75 % der Nachkommen das dominante Merkmal in ihrem Phänotyp.

Das Gesetz der freien Kombinierbarkeit beschreibt die unabhängige Weitergabe von Eigenschaften bei der Kreuzung von Individuen, die sich in mehreren Merkmalen voneinander unterscheiden. (Dieses Gesetz gilt nur, wenn die Gene für diese Eigenschaften auf unterschiedlichen Chromosomen liegen.)

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