Als eine der Hauptursachen für lebensmittelbedingte Krankheiten, Krankenhausaufenthalte und Todesfälle in den USA haben Salmonellen erhebliche Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit und die Wirtschaft. Die geschätzte wirtschaftliche Belastung des Erregers belief sich allein im Jahr 2013 auf 3,67 Milliarden US-Dollar1. Obwohl die jüngsten Regulierungsinitiativen darauf abzielen, die Salmonellose bis 2030 um 25 % zu reduzieren2, sind nach wie vor Lücken in den derzeitigen Erkennungs- und Eindämmungsstrategien offensichtlich, insbesondere bei der Abstimmung der Überwachung von Verarbeitungsbetrieben auf die Ergebnisse der öffentlichen Gesundheit3 .
Gefrorene küchenfertige Geflügelprodukte, die mit mehreren Salmonellenausbrüchen in Verbindung gebracht wurden, stellen ein erhebliches Problem für die öffentliche Gesundheit dar. Als Reaktion darauf stufte der Food Safety and Inspection Service (FSIS) Salmonellen als Verfälschungsmittel in diesen Produkten ein. Derzeit konzentriert sich das FSIS Microbiology Laboratory Guidebook (MLG) 4.15 ausschließlich auf die Bestimmung der Prävalenz von Salmonellen in Geflügelprodukten4. Gemäß dieser Richtlinie werden die gesammelten Proben 18-24 Stunden lang angereichert und dann mit dem Molecular Detection System (MDS) gescreent, das das Vorhandensein oder Fehlen von Salmonellen identifiziert, aber keinen Einblick in den Grad der Kontamination bietet. Dieser Ansatz ist zwar wertvoll für den Nachweis von Krankheitserregern, liefert aber keine quantitativen Informationen, die Lebensmittelverarbeitern helfen könnten, Kontaminationsrisiken genauer einzuschätzen und gezielte Korrekturmaßnahmen zu ergreifen.
In dieser Studie haben wir eine Methode entwickelt, um den Nachweis von mikrobiellen Krankheitserregern von der Prävalenz bis zur Quantifizierung zu erweitern. Es wurde für die nahtlose Integration in bestehende Prozesse zum Nachweis von Salmonellen in Geflügelprodukten mit minimaler Unterbrechung der aktuellen FSIS-Protokolle entwickelt. Anstatt einfach nur die Massenprobe anzureichern, beginnt die Methode mit dem Waschen der Geflügelprodukte mit Medien, die den aktuellen FSIS-Methoden entsprechen. Die Spülung wird dann in die erste Säule eines 48 tiefe Brunnenblocks verteilt. Serielle Verdünnungen werden über die verbleibenden fünf Säulen durchgeführt, und der Block wird 18-24 Stunden lang inkubiert, in Übereinstimmung mit dem MLG 4.15-Protokoll. Nach der Inkubation werden die Vertiefungen auf Salmonellen untersucht, und die Ergebnisse werden zur Berechnung der wahrscheinlichsten Zahl (MPN)5,6 verwendet. Dieser Ansatz ermöglicht die Quantifizierung der Kontamination innerhalb des gleichen Zeitrahmens wie das derzeitige FSIS-Verfahren, was ihn zu einer praktischen Option sowohl für die Industrie als auch für den behördlichen Einsatz macht. Abbildung 1 zeigt ein Blockdiagramm, das den modifizierten MPN-Assay zusammenfasst. Die Abbildung umfasst Fotos, die in bestimmten Schritten aufgenommen wurden, den 48-Well-Block, der für die Verdünnung und das Wachstum von Replikaten verwendet wird, und die drei Techniken, die als Benchmarks zur Bewertung der wahrscheinlichsten Anzahl von Salmonellen in Hackfleisch verwendet werden. In der ersten Phase dieser Studie verwendeten wir bestrahltes Hackfleisch, um die Auswirkungen der Hintergrundmikroflora und die Unsicherheit der Messungen in Bezug auf das verifizierte Inokulum zu minimieren, bevor wir das Protokoll auf nicht bestrahlte Hühnerproben anwendeten.