Mikrobiologiczne zanieczyszczenia produktów żywnościowych

Kluczem w dążeniu do poprawy zdrowia społeczeństwa są dwa elementy: kontrola i nadzór nad produkcją żywności oraz profilaktyka związana z ograniczaniem czynników ryzyka zakażeń, czyli między innymi higiena pracy w procesie przygotowywania żywności i innych sektorach przemysłu, np. farmacji.

Niezależnie od produkowanych wyrobów wszyscy ich producenci zobowiązani są do zapewnienia jasno określonego poziomu jakości, który bezpośrednio zaświadcza o ich bezpieczeństwie dla konsumentów. Zgodnie z Rozporządzeniem Komisji (WE) nr 178/2002 żywność stanowiąca niebezpieczeństwo dla zdrowia lub życia nie może znajdować się w obrocie handlowym. Z mikrobiologicznego punktu widzenia Rozporządzenie Komisji (WE) nr 1441/2007 z dnia 5 grudnia 2007 r. [1] zawiera dokładny wykaz mikroorganizmów niepożądanych w analizowanej żywności i tym samym podlegających badaniu mikrobiologicznemu. Należą do nich m.in.: Salmonella, Listeria spp., Escherichia coli, gronkowce koagulazo-dodatnie Staphylococcus aureus, rodzaj Enterobacteriaceae, bakterie tlenowe (ogólna liczba) oraz przypuszczalne Bacillus cereus. Analiza mikrobiologiczna produktów żywnościowych wykorzystuje różne techniki i rodzaje stosowanych podłóż hodowlanych ze względu na dużą różnorodność i możliwość wykrywanych drobnoustrojów w takich wyrobach (tab. 1).

Wykrywanie bakterii Salmonella w żywności

Bakterie przynależne do rodzaju Salmonella są Gram-ujemnymi pałeczkami należącymi do rodziny Enterobacteriaceae. Mikroorganizmy te dobrze rozwijają się w warunkach tlenowych i beztlenowych oraz w szerokim zakresie temperatur (5-45oC). Podstawową cechą ich identyfikacji na podłożach mikrobiologicznych jest fermentacja glukozy, a także brak rozkładu laktozy lub sacharozy. Rodzaj Salmonella, obejmujący dwa gatunki: S. enterica i S. bongori, to bakterie wewnątrzkomórkowe, które po wniknięciu do organizmu człowieka przedostają się do komórek nabłonka jelita cienkiego (enterocytów) i namnażając się w nich, produkują toksyny odpowiedzialne za objawy chorobowe [2, 3].

Źródłem potencjalnego zakażenia tą bakterią są zwierzęta domowe, drób, ptaki i gryzonie, ponieważ drobnoustroje te zasiedlają ich przewody pokarmowe. Ponadto elementem sprzyjającym rozpowszechnianiu Salmonella w środowisku naturalnym są rośliny, do których nawożenia wykorzystywano naturalne nawozy bazujące na odchodach zwierząt. Jako patogen dobrze radzący sobie zarówno wewnątrz organizmu człowieka, jak i poza nim posiada szereg czynników chorobotwórczych umożliwiających przetrwanie w różnych warunkach otoczenia. Z tego względu najczęściej izolowane są z produktów suszonych, mięsa, a także lodów [3].

Obecność tych bakterii w badanym materialne (żywność, suplement diety, lek) potwierdza się, wykonując szereg posiewów mikrobiologicznych. Typowe kolonie bakterii Salmonella na podłożu XLD (Agar XLD z ang. xylose, lysine, deoxycholate) występują w postaci okrągłych, przezroczystych kolonii z jasnoróżowym brzegiem i charakterystycznym czarnym środkiem. Cecha ta wiąże się przede wszystkim z brakiem zachodzenia fermentacji laktozy. Czynnikiem wspomagającym zdolność różnicowania podłoża jest system wskaźnikowy kwasu H2S składający się z: tiosiarczanu sodu oraz cytrynianiu amonu żelaza. Obecność tych związków pozwala na uwidocznienie produkowanego przez te bakterie siarkowodoru w postaci czarnych punktów na środku kolonii. Są to charakterystyczne cechy biochemiczne tych Gram-ujemnych pałeczek, odróżniające je od innych należących do rodziny Enterobacteriaceae bakterii [2, 3].

Wykrywanie Listeria monocytogenes w żywności

Pałeczki Listeria monocytogenes to bakterie mogące wywołać groźne w skutkach zakażenia układu pokarmowego, nerwowego oraz posocznicę. W obrazie mikroskopowym można zaobserwować je jako drobne, Gram-dodatnie pałeczki należące do rodziny Listeriaceae. W obrębie rodzaju Listeria wyróżnia się sześć gatunków, spośród których głównie jeden jest chorobotwórczy dla człowieka: Listeria monocytogenes. Wszystkie sześć gatunków cechują zdolność do hydrolizy eskuliny, aktywność katalazy oraz ujemny wynik na obecność oksydazy cytochromowej. Mimo to istnieją metody i testy biochemiczne pozwalające na precyzyjną i łatwą identyfikację oraz odróżniające gatunek L. monocytogenes od pozostałych [4, 5].

Podobnie jak w przypadku Salmonella, Listeria także cechuje się dużą plastycznością tolerancji na warunki otoczenia. Jest w stanie przetrwać nawet krótkotrwałą pasteryzację i proces mrożenia. Do najczęściej wymienianych źródeł zakażeń zalicza się: sery, kiełki warzyw, wyroby garmażeryjne i wszelkie wyroby poddane nieprawidłowej obróbce termicznej. Główną jednostką chorobotwórczą, która ma zdolność do rozwoju infekcji i objawów chorobowych u człowieka, jest Listeria monocytogenes. Zarówno na świecie, jak i w Polsce odnotowuje się systematyczny wzrost liczby zakażeń tym drobnoustrojem – w postaci sporadycznych zachorowań oraz ognisk epidemiologicznych [5, 6].

Procedura próby wyizolowania i identyfikacji L. monocytogenes rozpoczyna się od poddania hodowli oraz inkubacji próbki badanej żywności. Otrzymane 25 g lub 25 ml próbki poddaje się hodowli w 225 ml płynnego podłoża selektywnego Half-Fraser (ang. Half-Fraser Broth) w celu dziesięciokrotnego rozcieńczenia materiału oraz jego ewentualnej homogenizacji (w przypadku produktów innych niż w formie płynnej). Tak przygotowaną próbkę inkubuje się przez 25±1 h w temperaturze 30°C. Po zakończonej inkubacji należy daną objętość powstałej mieszaniny przenieść do innego, selektywnie namnażającego podłoża, które w swoim składzie zawiera czynniki umożliwiające wzrost pożądanych Listeria, a także hamujące wszelkie inne. Antybiotyki oraz chlorek litu działają selektywnie, silnie ograniczając wzrost bakterii Gram-ujemnych oraz innych niż Listeria spp. bakterii Gram-dodatnich. Chlorek litu jako sól jest też czynnikiem wybiórczym ze względu na tolerancję jego wyższych stężeń przez Listeria monocytogenes [4-6].

Aby móc uwidocznić i rozpoznać typowe kolonie tych bakterii, stosuje się podłoża stałe wybiórcze, do których należą Oxford-Agar i PALCAM-Agar. W przypadku podłoża PALCAM, które jest klarowne oraz czerwone, po wzroście pałeczek Listeria monocytogenes widoczne są szare kolonie z zielonym odcieniem otoczone mniejszą lub większą strefą czarnego podłoża. Na podstawie analizy fenotypowej kolonii obecnych na powierzchni obu podłóż po zakończonej inkubacji określana jest potrzeba kontynuowania badań w celu potwierdzenia domniemanych kolonii, w tym celu wykorzystuje się kilka prostych testów biochemicznych.