Ogólnym celem tego badania było pokazanie potencjalnego mechanizmu zanieczyszczenia krzyżowego patogenu Listeria monocytogenes przenoszonego przez żywność w sklepie delikatesowym. Metodologia ta może być stosowana w wielu różnych środowiskach do śledzenia zanieczyszczenia patogenami.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Śledzenie skażenia mikrobiologicznego w środowiskach handlu detalicznego za pomocą proszku fluorescencyjnego - przykład środowiska delikatesowego w handlu detalicznym
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Zanieczyszczenie krzyżowe patogenów przenoszonych przez żywność w środowisku detalicznym jest poważnym problemem zdrowia publicznego, przyczyniającym się do zwiększonego ryzyka chorób przenoszonych drogą pokarmową. Przetworzona żywność gotowa do spożycia (RTE), taka jak wędliny, sery, a w niektórych przypadkach świeże produkty, brała udział w epidemiach chorób przenoszonych przez żywność z powodu zanieczyszczenia patogenami, takimi jak Listeria monocytogenes. W odniesieniu do L. monocytogenes, krajalnice delikatesowe są często głównym źródłem zanieczyszczenia krzyżowego. Celem tego badania było wykorzystanie związku fluorescencyjnego do symulacji zanieczyszczenia bakteryjnego i śledzenia tego zanieczyszczenia w środowisku detalicznym. Symulacja kuchni delikatesowej została zaprojektowana tak, aby symulować środowisko handlu detalicznego. Mięso delikatesowe zostało zaszczepione związkiem fluorescencyjnym, a ochotnicy zostali zrekrutowani do wykonania zestawu zadań podobnych do tych, których oczekuje się od pracownika handlu detalicznego żywnością. Ochotnicy zostali poinstruowani, aby kroić, pakować i przechowywać mięso w lodówce delikatesowej. Potencjalne zanieczyszczenie krzyżowe śledzono w symulowanym środowisku detalicznym poprzez pobranie wymazu z określonych obszarów i zmierzenie gęstości optycznej pobranego obszaru za pomocą spektrofotometru. Wyniki wykazały, że uchwyt lodówki (tj. skrzynki na delikatesy) i różne obszary krajalnicy miały największe ryzyko zanieczyszczenia krzyżowego. Wyniki tego badania mogą zostać wykorzystane do opracowania bardziej ukierunkowanych materiałów szkoleniowych dla pracowników handlu detalicznego. Ponadto podobne metodologie można również wykorzystać do śledzenia skażenia mikrobiologicznego w środowiskach produkcji żywności (np. małych gospodarstwach rolnych), szpitalach, domach opieki, statkach wycieczkowych i hotelach.
Wprowadzenie
Zanieczyszczenie krzyżowe patogenów przenoszonych przez żywność w środowisku przygotowywania żywności, szczególnie w sekcji detalicznej, jest głównym problemem ze względu na zwiększone ryzyko chorób przenoszonych drogą pokarmową z różnych źródeł, w tym mięsa i warzyw1-5. Najczęściej patogeny bakteryjne przedostają się do środowiska handlu detalicznego poprzez skażone produkty spożywcze6. Żywność gotowa do spożycia przygotowana na poziomie detalicznym budzi szczególne obawy, ponieważ zwykle nie ma dalszej interwencji ani obróbki (tj. gotowania lub podgrzewania) przed spożyciem7. Co więcej, patogeny obecne w zanieczyszczonej żywności RTE mogą być następnie przenoszone na inne produkty spożywcze lub powierzchnie mające kontakt z żywnością w środowisku detalicznym.
Chociaż zanieczyszczenie krzyżowe może wystąpić w praktycznie każdym środowisku handlu detalicznego żywnością, delikatesy są szczególnie interesujące szczególnie ze względu na powiązanie wędlin RTE z patogenem Listeria monocytogenes2. Na podstawie analizy oceny ryzyka przeprowadzonej przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) oraz Służbę Bezpieczeństwa i Kontroli Żywności Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych (USDA-FSIS), skażone wędliny są prawdopodobnie odpowiedzialne za 90% przypadków listeriozy - rzadkiej, ale ciężkiej choroby człowieka wywoływanej przez L. monocytogenes - w Stanach Zjednoczonych8. Ogólnie rzecz biorąc, wędliny krojone w zakładach handlu detalicznego i gastronomii wiązały się z wyższym ryzykiem wystąpienia L. monocytogenes w porównaniu z wędlinami w krojonych mięsach w zakładzie kontrolowanym przez USDAprzez producenta 9. Może to wynikać ze zwiększonego prawdopodobieństwa wprowadzenia patogenów przez osoby mające kontakt z żywnością, przychodzące surowce lub przetworzoną żywność, która może zostać skażona po obróbce7. Ogólnie rzecz biorąc, listerioza odpowiada za około 28% szacowanych zgonów spowodowanych chorobami przenoszonymi drogą pokarmową rocznie w USA.
Ze względu na zwiększone ryzyko zanieczyszczenia L. monocytogenes w wędlinach krojonych na poziomie detalicznym, sama krajalnica delikatesowa została uznana za ważny czynnik powierzchniowego przenoszenia patogenów przenoszonych przez żywność w środowisku detalicznym2,10. Jak wskazuje Sheen1, krojenie jest ostatnim etapem przetwarzania przed spożyciem; Dlatego krajalnica delikatesowa powinna być uważana za krytyczny punkt kontrolny zarówno dla zrozumienia, jak i zapobiegania zanieczyszczeniu krzyżowemu1.
Ogólnym celem tego badania było opracowanie metodologii śledzenia zanieczyszczeń w środowisku delikatesów detalicznych za pomocą proszku fluorescencyjnego, takiego jak Glo Germ. Jest to związek fluorescencyjny, który został wykorzystany do symulacji bakteryjnego zanieczyszczenia krzyżowego i praktyk sanitarnych11,12. Badanie to miało na celu śledzenie przenoszenia patogenów z zanieczyszczonego mięsa do krajalnicy, otaczającego środowiska i innych wędlin. Zrozumienie ścieżek skażenia ma kluczowe znaczenie dla opracowania zarówno skutecznych interwencji, jak i materiałów edukacyjnych dla pracowników i menedżerów handlu detalicznego. Podobne podejście można zastosować do symulacji przenoszenia patogenów w innych środowiskach przetwórczych (np. drób i wołowina), gospodarstwach rolnych i szpitalach.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
1. Krzywa wzorcowa
- Odważ 37,5 mg proszku fluorescencyjnego i rozpuść w 6 ml etanolu 200 proof. Przygotuj dwukrotne rozcieńczenia seryjne tego roztworu w etanolu 200 proof.
- Wymieszaj wszystkie próbki na wortexie przez 10 sec i zmierz absorbancję przy 370 nm.
- Oblicz ilość proszku fluorescencyjnego na 1 ml etanolu 200 proof.
- Przygotuj krzywą wzorcową (stężenie w mg/ml na osi y oraz absorbancja przy 370 nm na osi x), aby wykazać zależność absorbancji od stężenia proszku fluorescencyjnego.
2. Inokulacja wędliny (parówki) proszkiem fluorescencyjnym
- Za pomocą czystego noża i deski do krojenia pokrój wędliny na próbki o grubości około 100 mm. Przygotuj trzy próbki oznaczone jako A, B i C.
- Pokryj równomiernie próbkę A proszkiem fluorescencyjnym, używając lekko wilgotnej, czystej gąbki. Równomiernie rozprowadź proszek na próbce mięsa. Nie nakładaj proszku fluorescencyjnego na próbki B i C.
- Zawiń próbki folią spożywczą i oznacz próbkę pokrytą proszkiem fluorescencyjnym jako „A”, a pozostałe dwie próbki jako B i C za pomocą taśmy.
- Umieść próbki w witrynie chłodniczej lub lodówce ustawionej na 4 °C w symulowanej kuchni, w której będzie przeprowadzany eksperyment.
3. Przygotowanie symulowanej kuchni delikatesowej
- Zapewnij czyste rękawiczki i spray z 70% etanolem w kuchni.
- Zamontuj czarne kompaktowe lampy fluorescencyjne z żarówkami 13 W wokół obszaru krajalnicy.
- Przygotuj wycinek folii aluminiowej o wymiarach 5 cm x 5 cm, który będzie służył jako szablon do wymazów.
- Przygotuj probówki 15 ml zawierające 6 ml 95% etanolu.
4. Konfiguracja wideo
Zamontuj trzy kamery w strategicznych miejscach, aby umożliwić jednoczesną obserwację wszystkich obszarów symulowanego deli. Włącz kamery przed rozpoczęciem symulacji procedury krojenia (zgodnie z opisem w Protokole 5) i analizuj wyniki jednocześnie (zgodnie z opisem w Protokole 7).
5. Symulowanie procedur krojenia wędlin w celu monitorowania zanieczyszczeń krzyżowych
W celu zwiększenia liczebności próby i uwzględnienia zmienności, należy przeprowadzić badanie, rekrutując uczestników po zatwierdzeniu protokołu przez Komisję Bioetyczną (IRB) właściwej instytucji. Uczestnikiem może być student, który posiada lub nie posiada doświadczenia w pracy w działach garmaderyjnych. Należy dopilnować, aby każdy uczestnik założył rękawiczki po wejściu do działu garmaderyjnego. Należy wykonać zdjęcie „przed” w świetle fluorescencyjnym UV, a następnie zdjęcie „po” zakończeniu badania. Każdemu uczestnikowi należy przekazać jasne instrukcje pisemne i ustne w następujący sposób:
- Podejdź do lodówki.
- Wyjmij mięso oznaczone literą „A”.
- Rozwiń mięso i zachowaj folię spożywczą.
- Umieść mięso na poczwórce krojarki.
- Zabezpiecz mięso uchwytem.
- Włącz zasilanie przełącznikiem.
- Ustaw pokrętło grubości plastrów krojarki na „2”.
- Pokrój i przełóż 5 plastrów mięsa na papier deli.
- Wyłącz zasilanie przełącznikiem i zwolnij uchwyt mięsa.
- Włóż plastry mięsa do plastikowej torebki oznaczonej literą „A”.
- Ponownie zawiń mięso „A” i włóż do lodówki.
- POWTÓRZ kroki 2–11 dla mięs oznaczonych literami „B” i „C”.
6. Ilościowe określanie proszku fluorescencyjnego
Kwantyfikuj proszek fluorescencyjny po zakończeniu pozorowanego krojenia (Sekcja 5.4) w kuchni deli. W tym celu wykonaj następujące czynności:
- Użyć sterylnego szablonu z folii aluminiowej o wymiarach 5 cm x 5 cm i umieścić go na obszarach zaznaczonych na Rysunku 1.
- Używając sterylnego patyczka z alginianu wapnia nasączonego 95% ethanolem, przemyć dany obszar, a następnie umieścić patyczek w 6 ml 95% ethanolu w sterylnej probówce z polipropylenu.
- Dokładnie wymieszać zawartość probówki na wirówce typu vortex i przenieść do kuwety szklanej w celu pomiaru absorbancji przy 370 nm.
- Na podstawie krzywej wzorcowej określić ilość proszku fluorescencyjnego (y), korzystając z następującego równania: y = mx + b , gdzie x to absorbancja, m to nachylenie krzywej wzorcowej, a b to punkt przecięcia z osią.
- W celu normalizacji danych obliczyć procent proszku fluorescencyjnego na pobrany obszar, korzystając z poniższego wzoru:
7. Analiza wideo
Nagraj uczestników podczas wykonywania zadań 5.1-5.12. Zsynchronizuj i zapisz nagrania wideo na płytach DVD, aby umożliwić jednoczesny podgląd wszystkich kątów widzenia. Obejrzyj nagrania, aby zarejestrować liczbę dotknięć dłonią (liczbę razy, w których ochotnicy dotykają obszarów w symulowanym sklepie deli) na różnych powierzchniach w środowisku sklepu (kompletny zestaw danych zostanie niezależnie przeanalizowany przez 4 różnych badaczy).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Rysunek 1 przedstawia obszary krojarki, które zostały przetarte wymazami po wykonaniu przez ochotników przypisanych zadań. Ochotnicy zostali nagrani, aby przeanalizować średnią częstotliwość kontaktu dłoni z tymi różnymi powierzchniami. Częstotliwość kontaktu dłoni została przeanalizowana przez czterech różnych obserwatorów i uśredniona. Wyniki te przedstawiono na Rysunku 2. Dane wskazują, że uchwyt do mięsa, opakowanie wędlin, wędliny oraz papier do wędlin charakteryzowały się najwyższy...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Ogólnym celem tego badania było wykazanie, w jaki sposób może dojść do bakteryjnego zanieczyszczenia krzyżowego w środowisku detalicznym delikatesów, aby opracować strategie kontroli i zmniejszenia ryzyka chorób przenoszonych drogą pokarmową. Środowisko delikatesów detalicznych jest szczególnie narażone na zanieczyszczenie L. monocytogenes . USDA-FSIS poinformował, że mięso delikatesowe krojone w sklepie detalicznym ma siedmiokrotnie większy związek z listeriozą niż mięso delikatesowe krojone i pakowanew za...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Nie stwierdzono konfliktu interesów.
Podziękowania
Autorzy chcieliby podziękować wszystkim studentom laboratorium bezpieczeństwa żywności i wolontariuszom, którzy pomogli w tym badaniu. Badania te zostały sfinansowane z grantu USDA National Integrated Food Safety Initiative (NIFSI) (Nagroda #10507316).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Glo Germ Powder | Glo Germ Co | Zakupiony od sprzedawcy | |
| Etanol | Sigma | E7023 | |
| Markery permanentne | Sharpie | Zakupiony w sklepie stacjonarnym | |
| Rękawice | VWR | 82026-424 | |
| Deli Meat | NA | NA Bologna Kleń ze zwykłego sklepu spożywczego | |
| Deska do krojenia | NA | NA | Deska do krojenia regukar kuchenna |
| Nóż | NA | NA | Zwykły nóż kuchenny |
| Szablony sterylne 5 cm x 5 cm | NA | NA | Szablony z folii aluminiowej pocięte na szablony 5 cm x 5 cm i wysterylizowane |
| 15 ml Polipropylenowe probówki wirówkowe | VWR | 89039-664 | |
| Waciki bawełniane | Puritan | 25-806 | |
| Kuwety szklane | VWR | 470019-186 | |
| Vortex | VWR | 58816-121 | |
| Kamera z klapką | Flip Ultra HD | NA | Zakupiona online |
| Krajalnica delikatesowa | Bizerba | SE-12 | |
| Lodówka delikatesowa | True Company | TDBD-722 | |
| Skala | NA | ||
| Spektrofotometr | Milton Roy Company | NA | Spectronic 20D |
Bibliografia
- 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. Handwashing Technique Analysis. Patent number 5900067. , (1999).
- 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).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
