KAN-Bericht 13

	Mikroorganismen in der Arbeitsplatzatmosphäre - Aktinomyceten; 2., erweiterte Auflage 04/1999 G. Danneberg/A. Driesel (388 KB)
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Zusammenfassung

1 Einleitung

Im Rahmen der Studie wird zur Vorbereitung eines standardisierten Meßverfahrens zur Erfassung luftgetragener Aktinomyceten (gram-positive, überwiegend aerobe, mycelbildende Bakterien) in der Arbeitsplatzatmosphäre das hierzu vorhandene Wissen zusammengestellt und ein erster Ansatz für eine mögliche Normung erarbeitet.

Bedarf an einem solchen Meßverfahren besteht, da luftgetragene Aktinomyceten - insbesondere thermophile, thermotolerante sowie mesophile Arten - ein Risiko für den Arbeitnehmer insbesondere durch die Auslösung einer allergischen Lungenerkrankung, der exogen-allergischen Alveolitis (EAA), darstellen. Die für den Arbeitnehmer gesundheitlich relevanten Aktinomyceten finden sich vor allem in Kompostier-, Wertstoffsortier- und mechanisch-biologischen Restabfallbehandlungsanlagen, in geschlossenen Stallungen, Silos, Getreidemühlen sowie Klimaanlagen und können bei der Bodensanierung und der Pilzzucht in höheren Konzentrationen in der Atemluft auftreten.

2 Entwicklung einer Meßstrategie für die Bestimmung von Aktinomyceten

2.1 Probleme bei der Entwicklung einer standardisierten Meßstrategie

Ein wesentliches Problem bei der Entwicklung eines standardisierten Meßverfahrens besteht darin, daß alle gängigen Verfahren zur Quantifizierung der aerogenen Keimkonzentration lebens- und vermehrungsfähiger Mikroorganismen auf der Kultivierung der gesammelten Keime beruhen. Auf lange Sicht muß das Probenahmeverfahren aber auch die Möglichkeit bieten, den Gehalt an nicht-kultivierbaren abgestorbenen Zellen oder Zellfragmenten zu bestimmen, da auch diese eine allergische Reaktion hervorrufen können.

2.2 Anforderungen an ein Meßverfahren

Das Meßverfahren sollte folgenden Anforderungen genügen:

• einfache Handhabung (hohe Mobilität der Apparatur, einfaches Wechseln der Medien, einfache Reinigung bzw. Desinfektion, Unempfindlichkeit gegen Außeneinflüsse);
• geringer personeller, zeitlicher und finanzieller Aufwand;
• hohe Leistungsfähigkeit (gute Reproduzierbarkeit, großer Meßbereich, Unterscheidung verschiedener Parameter und Partikelgrößen, Erfassung auch abgestorbener Zellen oder Zellfragmente);
• Ermittlung repräsentativer Meßergebnisse für die Exposition der Beschäftigten (durchschnittliche und maximale [worst case] Belastung).
• Nachweisgrenze, Empfindlichkeit und Präzision des Meßverfahrens sind entsprechend einem (noch zu entwickelnden) vorläufigen, nationalen Orientierungswert für Aktinomyceten bzw. deren allergieauslösende Struktureinheiten in der Luft am Arbeitsplatz auszuwählen. Dabei stellt dieser Orientierungswert den arbeitshygienischen Standard dar, der durch technische Maßnahmen erreicht und möglichst unterschritten werden muß.
• Es sollten mehrere Parallelmessungen durchgeführt werden. Die Zahl der Einzelmessungen hängt von der Probenahmedauer ab und sollte mindestens drei betragen.
• Zur Bestimmung der Hintergrundbelastung sollte eine Kontrollmessung im Außenbereich auf der zum Wind hin gerichteten Seite erfolgen.

2.3 Vorschlag für ein Meßverfahren

Es wird das zur Messung von Stäuben bereits praxiserprobte Filtrationsverfahren für die Probenahme von Aktinomyceten aus der Arbeitsplatzatmosphäre empfohlen. Dieses Verfahren bietet neben der Analyse der lebenden Zellen den Vorteil, daß prinzipiell auch der Gehalt der Probe an nicht mehr lebensfähigen Zellen und Zellbruchstücken (z.B. an spezifischen Allergenen über Immunoassays oder an relevanten Aktinomyceten durch spezifische DNA-Sonden oder PCR-Verfahren) bestimmt werden kann. Allerdings besteht hier weiterer Forschungsbedarf.

2.4 Strategie der Probenahme

Der Arbeitsplatz sollte zuerst hinsichtlich der möglicherweise vorkommenden Mikroorganismen sowie des zeitlichen Verlaufs der Exposition der Arbeitnehmer abgeschätzt werden.

Es ist wichtig, daß

• die Probenahme in Atemhöhe und in unmittelbarer Nähe der Beschäftigten erfolgt,
• die Probenahme zum Zeitpunkt der höchsten Belastungen erfolgt, jedoch auch relevante Arbeitsgänge mit erfahrungsgemäß niedrigerer Belastung beprobt werden, sofern eine durchschnittliche Belastung ermittelt werden soll,
• kurze Probenahmezeiten verwendet werden, um eine Schädigung des biologischen Materials möglichst gering zu halten (max. 60 Minuten),
• die verwendeten Filtermaterialien den äußeren Bedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit) entsprechend angepaßt ausgewählt werden.

2.5 Transport

Spezielle Anforderungen an das Transportsystem für Aktinomycetenproben sind:

• Zeit zwischen Probenahme und Untersuchung im Labor: < 24 Stunden,
• keine Zufuhr von Feuchtigkeit,
• Transporttemperatur sollte maximal bei Raumtemperatur liegen.

2.6 Nachweis und Differenzierung von Aktinomyceten im Labor

Da Aktinomyceten in der Regel langsamer wachsen als andere Bakterien und Pilze, sollte bei der Aufarbeitung im Labor das Kulturmedium so gewählt werden, daß es den Aktinomyceten einen Selektionsvorteil bietet.

• Beim Kulturmedium sollte soweit möglich auf chemisch genau definierte Medienbestandteile zurückgegriffen werden (Vorschlag: Glycerin-Arginin-Agar nach El-Nakeeb und Lechevalier unter Zugabe geeigneter Antibiotika, z.B. Cycloheximid und/oder Nystatin).
• Die Bebrütung sollte bei 50 °C (thermophile und thermotolerante Aktinomyceten) sowie bei 28°C (mesophile Aktinomyceten) erfolgen.
• Beimpfte Platten sollten maximal 14 Tage bebrütet werden.

3 Vorschlag an die KAN

Der vorliegende Vorschlag für ein Meßverfahren sollte in einem Ringversuch evaluiert werden, bevor er an die Normung weitergereicht wird.

Die Forschung im Bereich der Meßverfahren für Aktinomyceten sollte gefördert werden, um

• die Einflüsse von Probenahmestrategie, Anzahl der Proben, Probentransport und Probenaufbereitung auf die erhaltenen Meßwerte sowie die eingesetzten Nährmedien hinsichtlich der Qualität der erhaltenen Meßwerte genau zu evaluieren,
• den Entwurf des Meßverfahrens für luftgetragene Aktinomyceten auf Grundlage der genannten Aspekte weiterzuentwickeln.

Über das Meßverfahren hinaus besteht zu folgenden Punkten Forschungsbedarf:

• Vergleich der derzeit gängigen Verfahren zur Ermittlung lebensfähiger Keime in der Arbeitsplatzatmosphäre mit alternativen Verfahren, die die gesamte Belastung an lebenden und toten Keimen sowie deren Bruchstücke erfassen,
• Weiterentwicklung der Meßstrategie, Förderung epidemiologischer Studien zur Belastung der Arbeitnehmer durch Aktinomyceten sowie die Schaffung der Grundlagen zur Festlegung eines nationalen Orientierungswertes für Aktinomyceten.

Empfehlungen der KAN

Gesamteinschätzung

Die KAN schließt sich den Ergebnissen der Studie an und beschließt, sie als KAN-Bericht zu veröffentlichen.
Der Bericht gibt einen guten Überblick über den zum Zeitpunkt der Studie vorliegenden Stand des Wissens bzgl. der Messung von luftgetragenen Aktinomyceten. Alle für den Bereich relevanten Meßverfahren sind miteinander verglichen und daraus ein erster Entwurf (siehe Anhang) für ein mögliches zu standardisierendes Meßverfahren entwickelt worden.


Handlungsbedarf für die KAN und ihre Geschäftsstelle

Der in der Studie entwickelte Vorschlag für ein Meßverfahren bedarf der Evaluierung und Weiterentwicklung. Besonderen Forschungsbedarf sieht die KAN zu folgenden Punkten:

• Beurteilung des Einflusses der Untersuchung in verschiedenen Laboratorien,
• Einfluß von Probenahmeverfahren, Probenanzahl, -transport, -aufbereitung und der eingesetzten Nährmedien auf die Qualität der Meßergebnisse,
• Vergleichbarkeit der derzeit gängigen Verfahren zur Ermittlung lebensfähiger Keime in der Arbeitsplatzatmosphäre mit alternativen Verfahren, die die gesamte Belastung an lebenden und toten Keimen sowie deren Bruchstücke erfassen,
• Weiterentwicklung dieser Verfahren zur Erfassung von abgestorbenen Zellen und Zellbruchstücken,
• Entwicklung eines nationalen Orientierungswertes.

Die Forschungsförderung (z.B. bei der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin [BAuA] oder beim Berufsgenossenschaftlichen Institut für Arbeitssicherheit [BIA]) soll hierzu angestoßen werden.

Parallel dazu soll das vorgeschlagene Meßverfahren vor der Weiterleitung an die Normungsebene in der Praxis erprobt und eine erste Überarbeitung des Vorschlags erfolgen. Die Mitglieder der Projektbegleitenden Arbeitsgruppe haben sich bereit erklärt, im Rahmen ihrer Möglichkeiten an einem hierzu notwendigen, vom Projektnehmer koordinierten einmaligen Ringversuch teilzunehmen. Die KAN trägt die für die Probenahme vor Ort anfallenden Reisekosten der Arbeitsgruppenmitglieder.

Die KAN wird das anschließend überarbeitete Meßverfahren als Normungsvorschlag beim DIN einreichen.

Die Ergebnisse der Studie, die Empfehlungen der KAN und das Meßverfahren sind an den Ausschuß für Biologische Arbeitsstoffe (ABAS) weiterzuleiten. Dieser soll gebeten werden, die Meßstrategie an schon vorhandene, beim ABAS entwickelte Meßstrategien zur Bestimmung von biologischen Arbeitsstoffen anzupassen.


Handlungsbedarf für das DIN

Das DIN soll über die Ergebnisse der Studie und die Empfehlungen der KAN informiert werden, damit diese in die Arbeit der WG 5 "Probenahmeverfahren biologischer Agenzien" des CEN/TC 137 "Gefährliche Stoffe am Arbeitsplatz" einfließen können. Das DIN wird gebeten, für die Meßstrategie die Ergebnisse des ABAS und für den Bereich des Meßverfahrens den Normungsvorschlag der KAN aufzugreifen.