Take home message

• Cronobacter sakazakii en Escherichia coli zijn Gram-negatieve bacteriën, behorend tot de familie van de Enterobacteriaceae. De beide bacteriën of stammen ervan kunnen een voedselinfectie opleveren, die je uiteraard wilt vermijden.
• In kefir hebben deze bacteriën geen kans om uit te groeien, met name in rauwmelkse kefir.

Fermentatie in plaats van pasteurisatie

Een belangrijk doel van pasteurisatie van melk is het verlagen van het kiemgetal, zowel het totale als dat van specifieke bacteriën, zoals E.coli. Doorgaans wordt van een ‘geslaagde’ pasteurisatie gesproken als het mesofiele kiemgetal met 5log10 is gedaald. Omgerekend betekent dit dat na pasteurisatie het kiemgetal in melk van 1.000.000 cfu/ml (6log10), dan is het na pasteurisatie nog slechts 1log10 oftewel 10 cfu/ml. Doorgaans zijn kiemgetallen in rauwe melk veel lager, vaak eerder max 3-4log10. E.coli is slechts een onderdeel van het totale kiemgetal en bedraagt niet meer dan 1-2log10 in goede, rauwe melk. Theoretisch kun je een melk met 4log10 niet met 5log10-stappen verlagen, zoveel bacteriën zitten er niet in de melk. Natuurlijk blijft er altijd een klein restje bacteriën over, van een niveau wat men doorgaans als ‘veilig’ beschouwt.

Door melk te fermenteren creëer je in een korte tijd (doorgaans binnen 12-15 uur) een forse daling van de pH: de melk verzuurd door de bacteriële omzetting van lactose.

Kefir onderdrukt gram-negatieve bacterie-groei

Spaanse onderzoekers maakten twee soorten kefir, zowel uit rauwe melk als uit gepasteuriseerde melk (Aguirre-Ramirez et al., 2024). De eerste kefir bevat alleen melkzuurbacteriën (9 soorten of stammen), de tweede daarnaast ook de gist Kluyveromyces marxianus. Strikt genomen is de eerste soort kefir geen echte kefir, aangezien schimmels en gisten een wezenlijk onderdeel vormen van kefir.

De beide ziekteverwekkers werden opgekweekt en verdund tot een concentratie van ongeveer 4-5log10 cfu/ml. In een verhouding 1:1 werden de bacteriën gemengd met de kefirsoorten. Na 24 uur bebroeden bij 37^oC werden de hoeveelheid E.coli– en C.sakazakii-bacteriën geteld. De proef werd ingezet met verse kefir en met kefir die 7 dagen in de koelkast bewaard is.

Wat betreft de onderdrukking van de groei van C.sakazakii is er geen verschil, niet direct na fermentatie of na 1 week bewaren bij 4 ^oC (fig 1). Weergegeven is als voorbeeld de effecten van de 1 week oude kefir. De controle (zonder remmende soorten) groeit uit tot 9log10 cfu/ml C.sakazakii bacteriën, terwijl de kefirsoorten alle een 6-7log10 reductie geven, net zoals de positieve controle die met het wei-eiwit lactoferrine werd behandeld (gele balk), Lactoferrine werd gebruikt als controle, omdat het een bewezen onderdrukkend effect heeft.

Fig. 1. Het verschil in groei van C.sakazakii in een onbehandelde controle (C), een controle met bewezen onderdrukking (lactoferrine = LF), twee kefirs uit rauwe melk (RMK) en twee uit gepasteuriseerde melk (PMK). Kefir-B bevat alleen melkzuurbacteriën, kefir-C daarnaast ook de gist Kluyveromyces. De sterretjes geven de significantie van de reductie weer ten opzichte van C (Afbeelding overgenomen uit publikatie).

Alleen kefir uit rauwe melk onderdrukt de groei van E.coli

De resultaten voor de groei van de E.coli laat een duidelijk verschil zien tussen kefir uit rauwe melk of uit gepasteuriseerde melk (fig 2). Lactoferrine en de beide rauwmelkse kefirsoorten geven een reductie van bijna 5log10 (gele balk), terwijl er geen enkele reductie is, wanneer de kefir uit gepasteuriseerde melk is gemaakt. Het maakt echter niet uit of de kefir gist bevat. De auteurs kunnen niet aangeven, waarom de verschillen ontstaan tussen de kefir uit rauwe melk of gepasteuriseerde melk. Echter in andere studies werd ook een onderdrukking van E.coli groei gevonden als gebruik werd gemaakt van verhitte melk.

Fig. 2. Het verschil in groei van E.coli in een onbehandelde controle (C), een controle met bewezen onderdrukking (lactoferrine = LF), twee kefirs uit rauwe melk (RMK) en twee uit gepasteuriseerde melk (PMK). Kefir-B bevat alleen melkzuurbacteriën, kefir-C daarnaast ook de gist Kluyveromyces. De sterretjes geven de significantie van de reductie weer ten opzichte van C. Afbeelding overgenomen uit publikatie.

Conclusies

De fermentatie van melk tot kefir leidt ertoe, dat ongewenste gram-negatieve bacteriën, zoals E.coli-stammen niet kunnen uitgroeien in kefir. Ook kunnen er verschillen zijn door verhitting van melk, waarbij effecten van bacterieremming verloren gaan in kefir uit gepasteuriseerde melk.

De log10-reductie door fermentatie tot kefir komt overeen met de gewenste reductie die bereikt wordt door pasteurisatie, namelijk bijna 5log10. Kefir kun je vanuit dit gezichtspunt opvatten als een ‘GAS’-product: Generally Accepted as Safe, ook als het uit rauwe melk is gemaakt.

Literatuur

• Aguirre‐Ramírez, D., Abad, I., Pinilla, E., Pérez, M. D., Grasa, L., & Sánchez, L. (2024) Antibacterial activity and antioxidant capacity of dairy kefir beverages. International Journal of Dairy Technology. doi: 10.1111/1471-0307.13153