Количественное определение сальмонеллы на пищевых производствах с использованием BAX® System Salquant®

Каждый продукт содержит небольшое количество микроорганизмов. Однако неправильное обращение, приготовление или хранение пищевых продуктов могут способствовать размножению бактерий и возникновению пищевых инфекций. Одна из самых распространенных бактерий – это сальмонелла, которая содержится в кишечнике птиц, рептилий и млекопитающих. Сальмонелла может передаваться людям через различные продукты растительного и животного происхождения, включая мясо, птицу, яйца, молочные продукты и морепродукты. Вызываемое ею заболевание, сальмонеллез, обычно сопровождается жаром, диареей и спазмами в животе в течение двенадцати-семидесяти двух часов после еды. Обычно болезнь длится от четырех до семи дней, и большинство людей выздоравливает без лечения. Однако у людей с ослабленной иммунной системой сальмонелла может проникнуть в кровоток и привести к опасным для жизни осложнениям, таким как высокая температура и тяжелая диарея [4].

Среди бактериальных кишечных инфекций человека сальмонеллез занимает одно из ведущих мест. Ежегодно во всем мире фиксируют 153 млн случаев сальмонеллеза и 57 тыс. смертей вследствие этого заболевания [1,3]. Широкому распространению сальмонеллезов в мире способствуют непрерывно текущие процессы глобализации, изменение технологии производства, хранения и реализации продуктов питания, меняющиеся стереотипы пищевого поведения населения, интенсивный рост международного товарообмена и туризма. 

Несмотря на предпринятые меры для обеспечения безопасности питания, согласно данным Роспотребнадзора, в 2021 году по сравнению с 2020 годом показатель достоверно не изменился и составил 13,61 на 100 тыс. населения. В январе-августе 2022 года выявлено 16 360 случаев заболевания сальмонеллезом (11,17 на 100 тыс. населения) [2].

Сельскохозяйственные животные и птица являются естественными резервуарами сальмонеллы, и на стадии выращивания и первичной переработки мяса сальмонелла может легко распространяться по всей технологической цепочке пищевого производства. Поскольку сальмонелла проникает в желудочно-кишечный тракт животных и птицы, то фекальное загрязнение при удалении внутренностей может увеличить риск заражения на всех производственных объектах. На предприятиях пищевой промышленности внедрены различные химические и физические меры для снижения уровня заражения. Поэтому своевременное выявление очага инфекции является ключом к управлению сальмонеллезом на всех перерабатывающих предприятиях.

Чтобы определить, есть ли заражение на объекте, промышленность в настоящее время полагается на тестирование с использованием различных методов для определения присутствия/отсутствия микроорганизмов и метода наиболее вероятного числа (англ. Most Probable Number, MPN) для оценки уровня заражения сальмонеллами. В основе метода MPN лежит статистическое моделирование с большими 95% доверительными интервалами, что снижает точность и прецизионность при оценке уровня обсемененности сальмонеллами, и поэтому необходимо искать альтернативу методу MPN, чтобы получить более достоверные результаты.

В течение десятилетий метод MPN использовался для оценки количества патогенных микроорганизмов в образцах пищевых продуктов в низких концентрациях, а также для идентификации колоний микроорганизмов на основе их внешнего вида на чашках Петри с агаром. Однако, помимо невысокой точности, метод MPN трудоемок, относительно дорог и требует более 72 часов для получения результатов из-за необходимости проведения нескольких аналитических тестов каждого образца.

Компания Hygiena, производитель тест-систем для микробиологического контроля безопасности пищевых продуктов, создала протокол тестирования SalQuant™ для системы BAX^®. Метод SalQuant™ был разработан, чтобы предоставить возможность быстро получать высокоточные данные об уровне сальмонеллы на любом из этапов производства и реализации пищевых продуктов. Данный метод является альтернативой традиционным, трудоемким методам (Рис.1).

Рисунок 1 – Сравнительное время анализа методов MPN и BAX SalQuant™

Метод SalQuant имеет несколько преимуществ по сравнению с MPN, в том числе:

• Высокая чувствительность;
• Быстрый результат (в течение 12 часов);
• Низкий процент ложноотрицательных результатов;

До внедрения ПЦР с детекцией в реальном времени (ПЦР-РВ) в область микробиологии, метод MPN был единственным для количественной оценки загрязненности сальмонеллой. Теперь метод Hygiena BAX® System SalQuant^® можно использовать для количественного определения сальмонеллы в следующих образцах: говядина, свинина, мясо птицы, смывы с поверхностей на пищевых предприятиях.

Для реализации метода BAX^® System SalQuant необходим амплификатор BAX^® System Q7 и тест-набор BAX^® System RealTime (RT) PCR for Salmonella для проведения ПЦР-РВ на образцах после короткого обогащения. Для положительных образцов амплификатор BAX^® System Q7 устанавливает значения порогового цикла (Ct), которые используются для вычисления колониеобразующих единиц (КОЕ) в образце. Значения Ct обратно пропорциональны количеству сальмонелл. Таким образом, более низкие значения Ct указывают на более высокий уровень обсемененности сальмонеллами. В зависимости от типа тестируемого образца и требуемого диапазона КОЕ, методик пробоподготовки и обогащения, а также с учетом времени подготовки BAX^® PCR весь процесс занимает до 12 часов.

Применение BAX^® System SalQuant в сегментах пищевого производства:

1.     Птицеводство

• Оценка эффективности вакцинации;

• Оценка эффективности антибиотиков / пробиотиков перед убоем;

• Мониторинг санитарной обработки птичников;

• Определение порядка убоя;

• Отслеживание источника заражения птицы для корректирующих действий на уровне стада.

2.     Переработка

• Новые и существующие оценки влияния химикатов и физических факторов переработки;

• Биокартирование участков технологического процесса для контроля эффективности отдельных факторов переработки;

• Сопровождение документацией по контролю процессов;

• Точное знание местонахождения сальмонелл и уровня заражения;

• Отслеживание партий от стада до конечного продукта.

3.     Конечный продукт

• Быстрое принятие решения о выпуске в продажу измельченных продуктов, загрязненных 1-10 КОЕ/г или мл;

• Быстрое принятие решения о переработке загрязненного сырья;

• Определение порогового значения КОЕ сальмонеллы при обсеменении;

• Получение данных для тестирования распространенности, чтобы снизить потребительский риск при выпуске положительных партий.

Таким образом, объединив возможности ПЦР-РВ, тест-систему BAX® для определения сальмонеллы и образцы, отобранные в нескольких контрольных точках на производственных площадках и перерабатывающих предприятиях, переработчики теперь могут количественно оценивать уровень обсемененности сальмонеллой, тщательно следить за санитарно-гигиеническими нормами, чтобы соответствовать стандартам качества и улучшать экономическую эффективность предприятия. 

Литература

1. Крамп Дж.А., Шёлунд-Карлссон М., Гордонц М.А., Парри К.М. Эпидемиология, клиническая картина, лабораторная диагностика, устойчивость к противомикробным препаратам и антимикробное лечение инвазивных сальмонеллезных инфекций // Clin Microbiol Rev. — 2015. — № 28 (4). — С. 901–937. 

2. Роспотребнадзор: О профилактике сальмонеллеза: офиц. сайт. - URL https://www.rospotrebnadzor.ru/ (дата обращения: 15.08.2023

3. Хазельбек А.Х., Панцнер У., Им Дж., Бейкер С., Мейер К.Г., Маркс Ф. Текущие перспективы инвазивной нетифоидной сальмонеллезной болезни // Curr Opin Infect Dis. — 2017. — № (5). — С. 498–503.

4. Хуранов, А. Б. Причины заражения пищевой продукции / А. Б. Хуранов, Л. М. Пичугин // Cognitio Rerum. – 2023. – № 2. – С. 12-15

5. Applegate, S.F.; Englishbey, A.K.; Stephens, T.P.; Sanchez-Plata, M.X. Development and Verification of a Poultry Management Tool to Quantify Salmonella from Live to Final Product Utilizing RT-PCR. Foods 2023, 12, 419. https://doi.org/ 10.3390/foods12020419

6. Bueno López, R.; Vargas, D.A.; Jimenez, R.L.; Casas, D.E.; Miller, M.F.; Brashears, M.M.; Sanchez-Plata, M.X. Quantitative Bio-Mapping of Salmonella and Indicator Organisms at Different Stages in a Commercial Pork Processing Facility. Foods 2022, 11, 2580. https://doi.org/10.3390/ foods11172580
   

7. Vargas, D.A.; Betancourt-Barszcz, G.K.; Blandon, S.E.; Applegate, S.F.; Brashears, M.M.; Miller, M.F.; Gragg, S.E.; Sanchez-Plata, M.X. Rapid Quantitative Method Development for Beef and Pork Lymph Nodes Using BAX® System Real Time Salmonella Assay. Foods 2023, 12, 822. https://doi.org/ 10.3390/foods12040822

Источник: Белфармком