Summary
המטרה הכללית של מחקר זה הייתה כדי להדגים את מנגנון זיהום לחצות הפוטנציאלי של חיידקי ליסטריה הפתוגן במזון בהגדרת מעדנייה הקמעונאי. מתודולוגיה זו ניתן ליישם במגוון רחב של סביבות שונות כדי לעקוב אחר זיהום הפתוגן.
Abstract
זיהום צולב של פתוגנים במזון בסביבה הקמעונאית הוא בעיה משמעותית בבריאות הציבור לתרום לסיכון מוגבר למחלה במזון. מזון מוכן לאכילה (RTE) מעובד כגון מעדני בשר, גבינה, ובמקרים מסוימים תוצרת טרייה, היה מעורב בהתפרצות מחלות במזון עקב זיהום עם פתוגנים כגון חיידקי ליסטריה. עם כל כבוד לL. חיידקי, מכונה לחיתוך בשר מעדנייה הם לעתים קרובות המקור העיקרי של זיהום לחצות. מטרתו של מחקר זה הייתה להשתמש במתחם ניאון כדי לדמות זיהום חיידקים ולעקוב אחר זיהום זה בסביבה קמעונאית. מטבח מעדנייה מדומה שנועד לדמות את סביבת קמעונאית. בשר המעדנייה היה מחוסן עם מתחם הניאון ומתנדבים גויסו כדי להשלים סדרה של משימות דומה לאלה צפויים של עובד קמעונאות מזון. המתנדבים קבלו הוראה לחתוך, חבילה, ולאחסן את הבשר במקרר מעדנייה. הפוטנציאלזיהום לחצות היה במעקב בסביבה הקמעונאית מדומה על ידי ניגוב אזורים ספציפיים ומדידת הצפיפות האופטית של אזור swabbed עם ספקטרופוטומטר. התוצאות הצביעו על כך שאחיזת המקרר (כלומר מעדנייה מקרה) ובאזורים שונים במבצע היו בסיכון הגבוה ביותר לזיהום לחצות. התוצאות של מחקר זה עשויות לשמש לפיתוח חומרי הדרכה ממוקדים יותר לעובדים הקמעונאי. בנוסף, יכולים לשמש גם מתודולוגיות דומות כדי לעקוב אחר זיהום מיקרוביאלי בסביבות ייצור מזון (למשל משקים קטנים), בתי חולים, בתי אבות, ספינות שייט, ובתי מלון.
Introduction
זיהום צולב של פתוגנים במזון בסביבת הכנת המזון, ובמיוחד בסעיף הקמעונאי, הוא דאגה העיקרית בשל סיכון מוגבר למחלה במזון ממגוון רחב של מקורות, כולל בשרים, כמו גם הירקות 1-5. לרוב, חיידקים פתוגנים להיכנס לסביבה הקמעונאית באמצעות מוצרי מזון מזוהמים 6. מזונות מוכנים לאכילה שהוכנו ברמה הקמעונאית, הם מדאיגים במיוחד כמו בדרך כלל אין שום התערבות או טיפול (כלומר בישול או חימום) עוד לפני הצריכה 7. יתר על כן, לאחר מכן ניתן להעביר פתוגנים הווה על מזון RTE מזוהם למוצרי מזון אחרים או משטחי מגע עם מזון בסביבת קמעונאית.
בעוד זיהום לחצות יכול להתרחש בתוך כמעט כל הסוג של סביבת קמעונאות מזון, מעדניות הן בעלי עניין מיוחד דווקא בגלל הקשר של מעדני בשר RTE עם monocytog יסטריה הפתוגןEnes 2. בהתבסס על הערכת סיכוני ניתוחים שנערכו על ידי הרשות האמריקנית למזון והתרופות אמריקניות (FDA) והמחלקה לבטיחות מזון חקלאות ופיקוח שירות (USDA-FSIS) בארה"ב, מעדני בשר מזוהם צפוי אחראי ל90% ממקרים של ליסטריה - נדיר מחלות של בני אדם עדיין חמורות הנגרמות על ידי ל חיידקי - בארצות הברית 8. באופן כללי, מעדני בשר הפרוס במפעלי שירות הקמעונאי ואוכל היה קשור לסיכון גבוה יותר של L. חיידקי בהשוואה למעדני בשר presliced במפעל בדק משרד החקלאות האמריקאי על ידי היצרן 9. זה יכול להיות בגלל הסבירות המוגברת של הקדמה של פתוגנים על ידי מפעיליו מזון, חומרי גלם נכנסים, או מזון מעובד שעשויה להיות מזוהם לאחר טיפול 7. בסך הכל, ליסטריה מהווה כ 28% ממקרי המוות שנגרמו על ידי מחלה המוערכת במזון בשנה בארה"ב
בגלל בסיכון מקומט של L. חיידקי לזיהום במעדני הבשר הפרוס ברמה הקמעונאית, מבצעה המעדנייה עצמו זוהה כגורם חשוב להעברת שטח של פתוגנים במזון בסביבה הקמעונאית 2,10. כפי שצוין על ידי 1 שין, חיתוך הוא צעד העיבוד האחרון שלפני הצריכה, ולכן מבצעה המעדנייה צריך להיחשב נקודת בקרה קריטית להבנה ומניעת זיהום צולב 1.
המטרה הכללית של מחקר זה הייתה לפתח מתודולוגיה למעקב אחר זיהום בסביבת המעדנייה הקמעונאי באמצעות אבקת ניאון כגון Glo נבט. זהו מתחם ניאון שכבר נעשה שימוש כדי לדמות זיהום לחצות חיידקים ושיטות סניטריות 11,12. מחקר זה תוכנן כדי לעקוב אחר העברת הפתוגן מבשר מזוהם למבצעה, את סביבתו, ומעדני בשר אחר. זה חיוני כדי להבין את המסלולים של המשךamination לפתח שני התערבויות יעילות וחומר חינוכי לעובדים ולמנהלים הקמעונאי. גישה דומה יכולה להיות מועסק כדי לדמות העברת הפתוגן בסביבות אחרות עיבוד (לדוגמא עופות ובקר), חוות ובתי חולים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. עקומת סטנדרט
- שוקל אבקת ניאון 37.5 מ"ג ולהתמוסס ב6 מיליליטר 200 אתנול הוכחה. הפוך דילולים סדרתי פי 2 מפתרון זה ב200 אתנול הוכחה.
- מערבולת את כל הדגימות ל10 שניות ולמדוד את הספיגה ב 370 ננומטר.
- לחשב את כמות אבקת ניאון לכל 1 מיליליטר 200 אתנול הוכחה.
- הכן את עקומת הסטנדרט (ריכוז ב/ מיליליטר מ"ג על ציר ה-Y והספיגה ב 370 ננומטר על ציר ה-x) כדי להדגים את הספיגה המבוססת על ריכוז אבקת ניאון.
2. לחסן מעדניית בשר (בולוניה) עם אבקת פלורסנט
- חותכים את הבשר למעדנייה כ 100 מ"מ דגימות עבות בעזרת סכין נקי וקרש חיתוך. הכן שלוש דגימות שכותרתו A, B, ו-C
- מדגם מעיל באופן שווה עם אבקת ניאון באמצעות ספוג לח מעט, נקי. מורחים את האבקה על מדגם הבשר באופן שווה. לא לחסן דגימות B ו-C עם אבקת הניאון. עטוף את הדגימות בניילון נצמד ותווית המדגם מצופה אבקת ניאון כמו א 'ונותר שתי דגימות כB ו-C עם קלטת.
- מניחים את הדגימות במקרה המעדנייה או במקרר שנערך ב 4 ° C במטבח המדומה שבו הניסוי יבוצע.
3. מוק מעדניית מטבח הכנה
- לספק כפפות נקיות ו70% תרסיס אתנול במטבח.
- הר אורות פלורסנט קומפקטי שחורים עם 13 נורות W סביב אזור המבצע.
- הכן 5 ס"מ X 5 ס"מ חיתוך של נייר אלומיניום, כדי לשמש כתבנית לשטיפה.
- הכן 15 מיליליטר צינורות המכילים 6 מיליליטר אתנול 95%.
4. הגדרת וידאו
הר שלוש מצלמות וידאו במקומות אסטרטגיים כדי לשמור על כל תחומי המעדנייה מדומה באותו הזמן. הפעל את המצלמות לפני שמדמה את הליך מבצעה (כפי שהוסבר בפרוטוקול 5) ולנתח את התוצאות בו זמנית (כפיהסביר ב -7 לפרוטוקול).
5. מדמה נהלי מעדניית חיתוך כדי לעקוב אחר צלב זיהום
על מנת לשפר את גודל מדגם ולשלב וריאציה, לבצע מחקר זה על ידי משתתפי גיוס לאחר אישור הפרוטוקול על ידי דירקטוריון סקירה המוסדית של המוסד המתאים. המשתתף יכול להיות סטודנט אשר עשוי או לא עשוי להיות ניסיון בעבודה בסביבות מעדנייה הקמעונאי. ודא כי כל משתתף לובש כפפות ברגע שהם נכנסים למעדנייה. קח את "לפני" תמונה תחת אור הניאון השחור ואחריו "אחרי" תמונה עם השלמת המחקר. לספק הוראות בכתב ובעל פה ברורה לכל משתתף באופן הבא:
- עבור למקרר.
- הסר את הבשר שכותרתו "".
- לגולל בשר ולשמור בניילון נצמד.
- מניחים בשר על מגש כרכרה של מבצעה.
- Secure בשר עם אחיזת בשר.
- להפעיל מתג הפעלה.
- התאם SLIידית מדד CER ל" 2 ".
- פורסים ולוותר על 5 חתיכות של בשר על גבי נייר מעדנייה.
- הפעל מתג כיבוי ולשחרר את אחיזת בשר.
- מניחים פרוסות בשר בשקית ניילון שכותרתו "".
- Rewrap בשר "" ולחזור למקרר.
- חזור על שלבי 2-11 עם בשר שכותרתו "B" ו "C".
6. פלורסנט אבקת כימות
לכמת את אבקת הניאון לאחר השלמת החיתוך המדומה (סעיף 5.4) במטבח המעדנייה. לשם כך בצע את הפעולות הבאות:
- השתמש x 5 תבנית סטרילי 5 סנטימטר סנטימטר רדיד האלומיניום ומניח אותו על האזורים המסומנים באיור 1.
- השתמש במטלית הכותנה אלגינט סידן סטרילי הספוגה ב95% אתנול, ספוגית באזור, ומקום ב6 אתנול מיליליטר 95% בצינור פוליפרופילן סטרילי.
- מערבולת הצינור ביסודיות והעברה לקובט זכוכית לקרוא את הספיגה ב 370 ננומטר.
- עיין בstandarעקומת ד כדי לקבוע את כמות אבקת ניאון (Y) באמצעות המשוואה הבאה: y = mx + b כאשר x הוא ספיגה, מ 'הוא השיפוע של העקומה סטנדרטית, ואילו b הוא ליירט.
- לנורמליזציה של נתונים, לחשב את האחוזים של אבקת ניאון לכל אזור נדגמו באמצעות הנוסחה הבאה:
7. ניתוח וידאו
קלטת וידאו את המשתתפים כלהשלים משימות שהם 5.1-5.12. לסנכרן ולשמור את קלטות וידאו לתקליטורי DVD, כך שניתן להציג את כל הזוויות באותו הזמן. צפה בסרטוני הווידאו כדי להקליט את מספר נגיעות יד (את מספר הפעמים מתנדבים לגעת אזורים במעדנייה מדומה) על משטחים שונים בסביבת המעדנייה (4 חוקרים שונים ינתחו את הנתונים מלאים להגדיר באופן עצמאי).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
איור 1 מייצג את תחומי המבצע שחוטאו לאחר המתנדבים השלימו את המשימות שהוקצו. המתנדבים צולמו בוידאו כדי לנתח את התדירות של מגע יד הממוצעת על אלה משטחים שונים. התדירות של מגע יד נותחה על ידי ארבעה משקיפים שונים וממוצעת. תוצאות אלה הראו באיור 2. הנתונים מראה כי אחיזת הבשר, עטיפת בשר מעדנייה, בשר מעדנייה ונייר מעדנייה היה השיעור הגבוה ביותר של מגע יד (ממוצע של 8-14 אנשי קשר).
בעקבות זאת, ניתוח בוצע ללמוד כמותית את כמות אבקת ניאון על רכיבים שונים של מטבח מבצעה ומעדנייה אחרי המתנדבים השלימו את הפעולות. משטחים כמו האחיזה כגון המקרר, שולחן, אחיזת בשר, להב מבצעה, ורכיבים שונים של מגש העגלה היו החליפו. כפי שניתן לראות באיור 3, התוצאות הראו כי הרמה הגבוהה ביותר של זיהוםנמצא על אחיזת המקרר (כ 25%). אחיזת הבשר והצלחות בחזרה גם הראו רמות גבוהות של זיהום בכ 12%.
ניתוחים דומים יכולים לשמש במגוון רחב של סביבות שונות כדי לעקוב אחר זיהום באמצעות תרכובת ניאון כגון אבקת ניאון. ניתוח זה יכול לעזור עוד יותר להבין תחומים מרכזיים שצריך תברואה נוספת וסיוע ביצירת חומרי הדרכה אפקטיביים.
. איור 1 מציין את הרכיבים השונים של המבצע שswabbed, אחורי של מבצע;. ב ', חזרה צלחת; C, חזרה צלחת; D, להב; E, מגן להב; F, ידית עגלה; G, מגש מרכבה; H , אזור איסוף; J, אחיזת בשר; K, להפוך את אחיזת בשר; L, קיר בצד הפנימי של מגש עגלה ; M, קיר בצד החיצוני של מגש מרכבה; N, קיר צדדי של אזור איסוף;. P, ידית מדד המבצע 12 לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
איור 2. ממחיש את התדירות הממוצעת של מגע יד למשטחים במטבח המעדנייה המדומה. שמונים שני משתתפי מחקר נרשמו כניסוי נערך. כל משתתף נותח שלוש פעמים על ידי ארבעה משקיפים שונים. כל משקיף רשם את מספר הפעמים שהמשתתף נגע במשטחים השונים שזוהו בסביבת המעדנייה. לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
together.within-page = "תמיד"> 
איור 3. מדגים אחוז של אבקת ניאון על המשטחים 13 swabbed במטבח המעדנייה אחרי כל משתתף משלים את המשפט. המשטחים היו swabbed באמצעות 5 ס"מ X 5 ס"מ תבנית סטרילי רדיד אלומיניום וצמר גפן סטרילי. מקלון צמר גפן היה מוכנס לתוך צינור פוליפרופילן המכיל אתנול, vortexed, ונותח באמצעות ספקטרופוטומטר כדי למדוד את הספיגה ב צפיפות אופטית 370 ננומטר (OD). לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
המטרה הכללית של מחקר זה הייתה כדי להדגים כיצד זיהום לחצות חיידקים יכול להתרחש בסביבת מעדנייה הקמעונאי על מנת לפתח אסטרטגיות כדי לשלוט ולהפחית את הסיכון למחלה במזון. יש סביבת המעדנייה הקמעונאי סיכון גבוה במיוחד לL. חיידקי לזיהום. משרד החקלאות-FSIS דיווח כי יש בשר מעדנייה הפרוס בחנות קמעונאית עמותה גבוהה פי שבעה עם ליסטריה כי בשר מעדנייה פרוס וארוז במפעל נבדק פדרלי 9.
שיטות מבוססות פלורסנט דווחו בפטנטים כדי לזהות זיהום צואתי על פני השטח של פגרי 13,14. מחקרים עצמאיים השתמשו תרכובות ניאון כדי לזהות הנוכחות של זיהום צואתי בבשרים ומקורות זיהום לחצות במשחטות עופות 15-17. חוקרים אחרים ביצעו מחקר דומה לזה שדווח כאן. הם מצופים במתחם הניאון על Brea טורקיהצ'אב st וחתך אותה כדי לקבוע אזורים של זיהום גבוה 18. התוצאות הראו כי מגש העגלה, צלחת אחורית, מגן להב, הלהב, ואזור האוסף היו מזוהמות. עם זאת, מחקר זה לא כמותית להעריך את הריכוז של זיהום. המתודולוגיה שתועדה במחקר זה מכמתת את כמות הזיהום באזורים צרות.
לצורך המחקר, החוקרים השתמשו באבקה נבט Glo - שרף 5 מיקרומטר מלמין קופולימר 183 כי מאיר באור שחור - המאפשרת לדפוסי זיהום לחצות כדי לראות תחת אור הניאון להערכה איכותית. עם זאת, ניתן swabbed גבוה באזורי המגע ונמדדו בקוטר חיצוני 370 לכימות היחסית של תוצאות. בהתאם לסוג של ספקטרופוטומטר וגודל קובט, נפח נוזל הבדיקה ייתכן שיצטרך להיות מותאם.
המחקר תצפיתי מעורב הקלטה כמה פעמים המשתתפים נגעואזור מסוים או משטח במהלך תקופת המחקר. הקלטות הווידאו נותחו שלוש פעמים על ידי שלושה משקיפים שונים על מנת להבטיח עקביות. איור 2 מדגים בתדירות ממוצעת של מגע יד ביום 20 משטחים שונים במטבח המעדנייה (למשל מרכבת ידיות, אחיזת בשר, סינר, פנים, וכו '.). בסך הכל, התוצאות מראות כי מגע יד הגדלת התרחש בטפטוף הבשר, עטיפת בשר מעדנייה, מעדני בשר, שקית נעילת מיקוד, דלת מקרר, ונייר מעדנייה. איור 3 מכמת את הריכוז של אבקת ניאון באזורים שונים במעדנייה מדומה שנדגמו לאחר כל אחד ממשתתפים השלימו את המחקר. כפי שניתן לראות באיור 3, אחיזת המקרר היא "נקודה חמה" מפתח עם זיהום גבוה וסיכוני זיהום לחצות.
הגבלה של מתודולוגיה זו היא שאבקת ניאון משמשת כדי לדמות חיידקי ליסטריה הפתוגן במזון. זה לא יכול להיות אידיאלי מאז fluoאבקת rescent לא "מתנהגת" כמו הפתוגן במזון. עם זאת, מטרת המחקר היא לפתח חומר הדרכה לעובדים חיוני לניקוי יעיל במטבחים הקמעונאי. בנוסף, מחקר זה בוצע במעבדה מעדנייה מדומה שבו לא יכול להיות הציג מיקרואורגניזם מחוללי מחלות. שלב קריטי בפרוטוקול זה הוא להבטיח כי כל המצלמות מופעלות בדיוק באותו הזמן. זה יבטיח כי קטעי הווידאו הם מסונכרנים ולסייע בניתוח הנתונים.
מחקר זה מדגיש תחומים מרכזיים שצריכה להיות ממוקד לניקוי וחיטוי בסביבת המעדנייה על בסיס עקבי. התוצאות של מחקר זה עשויות לשמש לפיתוח התערבות והכשרת חומר יעיל לעובדים. בנוסף, מתודולוגיה זו ניתן להשתמש כדי להבין את הכניסה והעברת פתוגנים בסביבות שונות כגון: בתי חולים, בתי מלון ומסעדות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
אין ניגודי האינטרסים הכריזו.
Acknowledgments
המחברים מבקשים להודות לכל הסטודנטים במעבדה בטיחות מזון ומתנדבים שסייעו בעבודה זו. מחקר זה מומן על ידי מענק של משרד חקלאות אמריקנית הלאומית משולבת בטיחות מזון היוזמה (NIFSI) (פרס # 10,507,316).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Glo Germ Powder | Glo Germ Co | Purchased from vendor | |
| Ethanol | Sigma | E7023 | |
| Permanent markers | Sharpie | Purchased from stationary store | |
| Gloves | VWR | 82026-424 | |
| Deli Meat | NA | NA | Bologna Chub from regular grocery store |
| Cutting Board | NA | NA | A regukar kitchen cutting board |
| Knife | NA | NA | A regular kitchen knife |
| 5 cm x 5 cm sterile templates | NA | NA | Aluminum foil templates cut into 5 cm x 5 cm templates and sterilized |
| 15 ml Polypropylene centrifuge tubes | VWR | 89039-664 | |
| Cotton swabs | Puritan | 25-806 | |
| Glass cuvettes | VWR | 470019-186 | |
| Vortex | VWR | 58816-121 | |
| Flip camera | Flip Ultra HD | NA | Purchased online |
| Deli slicer | Bizerba | SE-12 | |
| Deli refrigerator | True Company | TDBD-722 | |
| Scale | NA | ||
| Spectrophotometer | Milton Roy Company | NA | Spectronic 20D |
References
- Sheen, S., Hwang, C. A. Mathematical modeling the cross-contamination of Escherichia coli O157: H7 on the surface of ready-to-eat meat product while slicing. Food Microbiol. 27, 37-43 (2010).
- Crandall, P., Neal, J. Jr, et al. Minimizing the risk of Listeria monocytogenes in retail delis by developing employee focused, cost effective training. Agric. Food Anal. Bacteriol. 1, 159-174 (2011).
- Koo, O. K., Sirsat, S. A., et al. Physical and chemical control of Salmonella in ready-to-eat products. Agric. Food Anal. Bacteriol. 2, 56-68 (2012).
- Hanning, I. B., Johnson, M. G., Ricke, S. C. Precut prepackaged lettuce: a risk for listeriosis? Foodborne Pathog. Dis. 5, 731-746 (2008).
- Hanning, I. B., Nutt, J. D., Ricke, S. C. Salmonellosis outbreaks in the United States due to fresh produce: sources and potential intervention measures. Foodborne Pathog. Dis. 6, 635-648 (2008).
- Zhu, M., Du, M., et al. Control of Listeria monocytogenes contamination in ready‐to‐eat meat products. Compr. Rev. Food Sci. Food Safety. 4, 34-42 (2005).
- Lianou, A., Sofos, J. N. A review of the incidence and transmission of Listeria monocytogenes in ready-to-eat products in retail and food service environments. J. Food Protect. 70, 2172-2198 (2007).
- Quantitative risk assessment of relative risk to public health from foodborne Listeria monocytogenes among selected categories of ready-to-eat foods. , http://www.fda.gov/downloads(2003 Forthcoming.
- Endrikat, S., Gallagher, D., et al. A comparative risk assessment for Listeria monocytogenes in prepackaged versus retail-sliced deli meat. J. Food Protect. 73, 612-619 (2010).
- Pradhan, A. K., Ivanek, R., et al. Comparison of public health impact of Listeria monocytogenes product-to-product and environment-to-product contamination of deli meats at retail. J. Food Protect. 74, 1860-1868 (2011).
- Jones, C. K.
- Gibson, K. E., Koo, O. K., et al. Observation and relative quantification of cross-contamination within a mock retail delicatessen environment. Food Control. 31, 116-124 (2013).
- Xiao, M., Zheng, G., et al. Method and System for Fecal Detection. Patent number 5821546. , (1998).
- Waldroup, A., Kirby, J. Method and System for Fecal Detection. Patent number 5621215. , (1997).
- Ashby, K. D., Wen, J., et al. Fluorescence of dietary porphyrins as a basis for real-time detection of fecal contamination on meat. J. Agric. Food Chem. 51, 3502-3507 (2003).
- Cabrera-Diaz, E., Moseley, T. M., et al. Fluorescent protein marked Escherichia coli biotype I strains as surrogates for enteric pathogens in validation of beef carcass interventions. J. Food Protect. 72, 295-303 (2009).
- Byrd, J., Hargis, B., et al. Fluorescent marker for the detection of crop and upper gastrointestinal leakage in poultry processing plants. Poult. Sci. 81, 70-74 (2002).
- Vorst, K. L., Todd, E. C., et al. Transfer of Listeria monocytogenes during mechanical slicing of turkey breast bologna, and salami. J. Food Protect. 69, 619-626 (2006).
