Νέα επιστημονική μελέτη αποκαλύπτει πώς τα μη-O157 στελέχη Shiga-τοξινογόνου E. coli σχηματίζουν ανθεκτικά βιοφίλμ σε επιφάνειες επεξεργασίας και επιμένουν σε φυλλώδη λαχανικά κατά την αποθήκευση..

• Τα μη-O157 στελέχη Shiga-τοξινογόνου E. coli έχουν αποδεδειγμένη ικανότητα σχηματισμού βιοφίλμ σε επιφάνειες εξοπλισμού επεξεργασίας τροφίμων, με σημαντικές διαφοροποιήσεις μεταξύ στελεχών και υλικών επιφάνειας.
• Ο ανοξείδωτος χάλυβας εμφάνισε χαμηλότερα επίπεδα βακτηριακής προσκόλλησης και βιοφίλμ σε σύγκριση με πολυκαρβονικό και PTFE, χωρίς όμως να αποτρέπει πλήρως τον σχηματισμό τους.
• Ορισμένα στελέχη, ιδιαίτερα της οροομάδας O26, παρουσίασαν υψηλή ικανότητα σχηματισμού βιοφίλμ ανεξαρτήτως υλικού, γεγονός που υποδηλώνει αυξημένο κίνδυνο επιμονής σε εγκαταστάσεις παραγωγής.
• Τα μη-O157 STEC μπορούν να προσκολλώνται και να επιμένουν σε φυλλώδη λαχανικά όπως μαρούλι, λάχανο και σπανάκι για τουλάχιστον 48 ώρες, ακόμη και σε συνθήκες ψύξης.
• Η μείωση των βακτηριακών πληθυσμών κατά την αποθήκευση ήταν περιορισμένη στις περισσότερες περιπτώσεις, με εξαίρεση το σπανάκι σε θερμοκρασία 22°C, όπου παρατηρήθηκαν μεγαλύτερες μειώσεις.
• Η επιμονή των βακτηρίων επηρεάστηκε από τον τύπο του λαχανικού, τη θερμοκρασία αποθήκευσης και το ίδιο το στέλεχος, χωρίς ενιαίο πρότυπο συμπεριφοράς.
• Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν ότι τα βιοφίλμ μη-O157 STEC μπορούν να λειτουργήσουν ως σταθερές πηγές επιμόλυνσης τόσο στον εξοπλισμό όσο και στα φρέσκα προϊόντα κατά την επεξεργασία και αποθήκευση.

Δεν πρόκειται για απλή παρουσία μικροοργανισμών σε επιφάνειες, αλλά για οργανωμένες μικροβιακές δομές που προσκολλώνται σε εξοπλισμό, σωληνώσεις και γραμμές παραγωγής, προστατευμένες από ένα σύνθετο εξωκυτταρικό πλέγμα. Μέσα σε αυτό το μικροπεριβάλλον, παθογόνα όπως Listeria monocytogenes, Salmonella, E. coli και Pseudomonas μπορούν να επιβιώνουν για μεγάλα χρονικά διαστήματα, να αντέχουν σε απολυμαντικά και να επαναμολύνουν τρόφιμα ακόμη και μετά από φαινομενικά επαρκείς διαδικασίες καθαρισμού.

Η επιστημονική βιβλιογραφία και οι πρόσφατες εφαρμοσμένες έρευνες δείχνουν ότι τα βιοφίλμ λειτουργούν ως μόνιμες δεξαμενές μόλυνσης, δυσχεραίνοντας τον έλεγχο των παθογόνων σε περιβάλλοντα επεξεργασίας και αυξάνοντας τον κίνδυνο τροφιμογενών κρουσμάτων. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο σχηματίζονται, επιμένουν και αλληλεπιδρούν με τις επιφάνειες και τα τρόφιμα αποτελεί πλέον κεντρικό ζήτημα για κάθε σύγχρονη στρατηγική πρόληψης και διαχείρισης κινδύνου στη βιομηχανία τροφίμων.

Νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Foodborne Pathogens and Disease, εξετάζει τη συμπεριφορά μη-O157 στελεχών του Shiga-toξινογόνου Escherichia coli σε επιφάνειες εξοπλισμού και σε φρέσκα φυλλώδη λαχανικά, εστιάζοντας στον σχηματισμό βιοϋμενίων (βιοφίλμ) και στην επιμονή των βακτηρίων κατά τη διάρκεια αποθήκευσης. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε από επιστήμονες του USDA Agricultural Research Service και βασίστηκε σε εργαστηριακά πειράματα που προσομοιώνουν συνθήκες επεξεργασίας και αποθήκευσης τροφίμων.

Τα μη-O157 στελέχη STEC, και ειδικότερα οι οροομάδες O26, O45, O103, O111, O121 και O145, έχουν συνδεθεί τα τελευταία χρόνια με αυξανόμενο αριθμό τροφιμογενών κρουσμάτων που σχετίζονται με νωπά λαχανικά. Σύμφωνα με επιδημιολογικά δεδομένα, τα συγκεκριμένα παθογόνα ευθύνονται για δεκάδες επιδημίες διεθνώς και για χιλιάδες περιστατικά τροφιμογενούς νόσου ετησίως. Η ικανότητά τους να προσκολλώνται σε επιφάνειες και να σχηματίζουν βιοϋμένια αποτελεί κρίσιμο παράγοντα κινδύνου για τη βιομηχανία τροφίμων, καθώς τα βιοϋμένια παρουσιάζουν αυξημένη αντοχή στον καθαρισμό και στα απολυμαντικά.

Στο πρώτο σκέλος της μελέτης αξιολογήθηκε ο σχηματισμός βιοϋμενίων από 12 διαφορετικά στελέχη μη-O157 STEC σε τρία υλικά που χρησιμοποιούνται ευρέως σε εξοπλισμό επεξεργασίας τροφίμων: ανοξείδωτο χάλυβα, πολυκαρβονικό και πολυτετραφθοροαιθυλένιο. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε ειδικό αντιδραστήρα CDC, ο οποίος δημιουργεί συνθήκες τυρβώδους ροής, προσομοιώνοντας πραγματικά περιβάλλοντα παραγωγής. Μετά από 48 ώρες επώασης, καταγράφηκαν σημαντικές διαφορές τόσο μεταξύ των υλικών όσο και μεταξύ των στελεχών.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, γενικά, τα επίπεδα βακτηρίων που ανακτήθηκαν από επιφάνειες ανοξείδωτου χάλυβα ήταν χαμηλότερα σε σύγκριση με τα άλλα δύο υλικά. Οι διαφορές κυμάνθηκαν από 0,1 έως 0,7 λογαριθμικές μονάδες σε σχέση με το πολυκαρβονικό και από 0,3 έως 0,7 σε σχέση με το PTFE. Ορισμένα στελέχη, όπως το E. coli O26, παρουσίασαν υψηλή ικανότητα σχηματισμού βιοϋμενίων και στα τρία υλικά, ενώ άλλα, όπως τα στελέχη της οροομάδας O145, εμφάνισαν χαμηλότερα επίπεδα προσκόλλησης. Η ανάλυση έδειξε ότι η τραχύτητα και τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των επιφανειών επηρεάζουν σημαντικά την ανάπτυξη των βιοϋμενίων.

Στο δεύτερο σκέλος της έρευνας εξετάστηκε η επιμονή των ίδιων στελεχών σε φύλλα μαρουλιού Romaine, λάχανου και σπανακιού. Τα λαχανικά τεμαχίστηκαν σε δίσκους, ενοφθαλμίστηκαν με γνωστά επίπεδα βακτηρίων και αποθηκεύτηκαν για έως 48 ώρες σε θερμοκρασίες 4, 10 και 22 βαθμών Κελσίου. Η βακτηριακή φόρτιση μετρήθηκε σε προκαθορισμένα χρονικά σημεία.

Τα δεδομένα έδειξαν ότι, ανεξάρτητα από το είδος του λαχανικού και τη θερμοκρασία, οι πληθυσμοί των μη-O157 STEC μειώθηκαν μετά από 24 και 48 ώρες αποθήκευσης. Η μείωση κυμάνθηκε μεταξύ 0,5 και 1,2 λογαριθμικών μονάδων σε σύγκριση με τα αρχικά επίπεδα. Ωστόσο, παρατηρήθηκαν διαφορές μεταξύ των λαχανικών. Στο λάχανο καταγράφηκαν γενικά χαμηλότερα επίπεδα προσκόλλησης σε σχέση με το μαρούλι και το σπανάκι. Στο σπανάκι, ειδικά στους 22 βαθμούς Κελσίου, σημειώθηκαν οι μεγαλύτερες μειώσεις, με πτώση που ξεπέρασε τις 2 λογαριθμικές μονάδες μετά από 48 ώρες.

Η μελέτη ανέδειξε επίσης διαφοροποιήσεις ανάμεσα στα στελέχη ως προς την αρχική προσκόλληση και την επιμονή τους. Ορισμένα στελέχη παρουσίασαν ισχυρότερη αρχική προσκόλληση σε συγκεκριμένα λαχανικά, ενώ άλλα εμφάνισαν ταχύτερη μείωση κατά την αποθήκευση. Οι ερευνητές εξέτασαν παράλληλα την έκφραση των ινιδίων curli και την υδροφοβικότητα των βακτηρίων, χαρακτηριστικά που συνδέονται με την ικανότητα προσκόλλησης. Διαπιστώθηκε ότι η έκφραση curli διέφερε μεταξύ στελεχών και θερμοκρασιών, χωρίς να παρατηρείται απόλυτη συσχέτιση με την επιμονή στα λαχανικά.

Σύμφωνα με τους συγγραφείς, τα ευρήματα καταδεικνύουν ότι η συμπεριφορά των μη-O157 STEC επηρεάζεται από συνδυασμό παραγόντων, όπως το υλικό των επιφανειών, το είδος του φυλλώδους λαχανικού, η θερμοκρασία και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά κάθε στελέχους. Η κατανόηση αυτών των παραμέτρων κρίνεται κρίσιμη για την αξιολόγηση του κινδύνου επιμόλυνσης κατά την επεξεργασία και την αποθήκευση φρέσκων προϊόντων, σε μια περίοδο όπου τα νωπά λαχανικά συνεχίζουν να αποτελούν σημαντική πηγή τροφιμογενών λοιμώξεων.

Πηγή

CIBUM