Z znanjem do boljšega zdravja

Mikrobiološki dejavniki tveganja v zvezi s svežo zelenjavo

27. 06. 2011
Prispevek obravnava omejitve obstoječih pristopov za dokazovanje relativnega tveganja za zdravje v povezavi s svežo zelenjavo in dileme v zvezi z obvladovanjem tveganja.

V zadnjih letih se je število izbruhov bolezni, ki so povezani z uživanjem surove zelenjave, močno povečalo (1, 2). Ta trend lahko delno razložimo s povečano stopnjo uživanja surove zelenjave, izboljšanim nadzorom, globalno centraliziranimi distribucijskimi verigami in z večjim deležem občutljivih ljudi (3, 4). Najpomembnejši razlog za povečanje števila izbruhov bolezni, ki so povezani z uživanjem surove zelenjave, pa je odsotnost učinkovite dekontaminacije oziroma kritičnih kontrolnih točk v smislu HACCP metodologije na katerem koli delu pridelovalne verige sveže zelenjave. Zaradi tega se kakršnokoli onesnaženje, ki izhaja iz primarne proizvodnje, potencialno lahko prenese do potrošnika. Pri tem je treba upoštevati, da se je prevalenca humanih virulentnih patogenov v okolju povečala zaradi intenzivnejše živinorejske proizvodnje ter zaradi sprememb v načinih gnojenja in upravljanja sistemov odpadnih (odtočnih) voda oziroma odplak (5).

*patogen - (Grško: pathos - bolečina) - infekciozni agens - klica – mikrob ali mikroorganizem (npr. virus, bakterija, prion), ki povzroča bolezen (6). Mikroorganizmi: bakterije, virusi, kvasovke, plesni, alge, parazitski protozoji, mikroskopski parazitski helminti ter njihovi toksini in metaboliti (7).
 

Humani patogeni v povezavi z zelenjavo

Zelenjava predstavlja veliko skupino primarnih proizvodov, ki obsega kalčke (semena), liste, gomolje in korenine rastlin. Zelenjavo lahko pridelujemo na poljih, v rastlinjakih in s hidroponskimi sistemi. V prodaji je zelenjava takšna kot je (intaktna) oziroma minimalno obdelana in predstavlja gotovo živilo.

Zelenjava se lahko onesnaži na katerem koli delu živilske verige in potencialno nudi zatočišče različnim humanim patogenom (tabela). Po pregledu incidence bolezni, ki se prenašajo s svežo zelenjavo, so najbolj zaskrbljujoči patogeni mikroorganizmi Salmonella, E. coli O157:H7, Shigella, Norwalk virusi (NLV) in patogeni protozoi (2). V smislu trenda Salmonella ostaja najpomembnejši humani patogen v povezani z zelenjavo. Incidenca E. coli O157:H7, enteričnih virusov in protozojev v povezavi z zelenjavo pa narašča (2).

Zaradi onesnaženosti s humanimi patogeni je težko dognati, katere vrste zelenjave predstavljajo večje tveganje za zdravje. Obstajata dva pristopa za ocenjevanje tveganosti zelenjave. Prvi je preverjanje vpletenosti različnih vrst zelenjave v alimentarne izbruhe. Slabost tega pristopa je, da ob izbruhih bolezni, ki so pogojene s hrano, zelenjavo pogosto spregledamo kot vir patogenih mikroorganizmov in damo prednost sumljivejšim vrstam živil, kot na primer mesu. Drugi pristop za dokazovanje prisotnosti humanih patogenov v zelenjavi pa je izvedba vzorčenj oziroma monitoringov in laboratorijskih preskušanj odvzetih vzorcev. Ameriška agencija za hrano in zdravila - US Food and Drug administration (FDA) - je izvedla monitoring, v okviru katerega je bilo za ugotovitev incidence mikroorganizmov Salmonella, Shigella in E.coli O157:H7 v domačih pridelkih odvzetih 1028 vzorcev zelenjave in sadja. V monitoring so vključili naslednje vrste zelenjave: brokoli, mlado (zeleno) čebulo, zeleno, peteršilj in zeleno solato. Shigella je bila izolirana iz mlade čebule (3/93 pozitivnih vzorcev), Salmonella je bila izolirana iz zelene solate (1/142) in peteršilja (1/85), E.coli O157:H7 pa ni bila izolirana iz nobenega vzorca (8). Podoben monitoring je FDA izvedla na uvoženi zelenjavi. Salmonella je bila izolirana iz peteršilja (16/177 pozitivnih vzorcev), zelene solate (1/116), zelene (1/84) in zelene čebule (1/180). Shigella je bila izolirana iz zelene (2/84), zelene solate (1/116) in zelene čebule (1/180) (9). Kasnejša raziskovanja FDA so pokazala, da kmetijska gospodarstva, ki so dobavljala onesnažene pridelke, niso upoštevala oziroma izvajala programov dobre kmetijske prakse. Tudi pri nas smo v okviru Uradnega nadzora oziroma programa monitoringa 2007, ki ga je izvedel Zdravstveni inšpektorat RS, preiskali 150 vzorcev sveže zelenjave. Iz vzorca zelene solate je bil izoliran Campylobacter jejuni, v dveh primerih pa Listeria monocytogenes (10).

Iz raziskave FDA je razvidno, da na sanitarno kakovost zelenjave vplivajo razlike v načinih pridelave zelenjave in različni nivoji izvajanja programov dobre kmetijske prakse, kar je treba upoštevati pri ocenjevanju relativnega tveganja za zdravje.

Kljub težavam pri ugotavljanju katera vrsta zelenjave predstavlja večje tveganje, se kažejo določene tendence. Na splošno imajo korenovke višjo »nosilno« stopnjo (angl. carriage rate) za humane patogene kot listnata zelenjava, naprimer zelena solata (11, 12), kljub temu pa je bila zelena solata večkrat vpletena v izbruhe bolezni, ki se prenašajo s hrano, kot korenje.

Od vseh vrst zelenjave, ki so bile vključene v izbruhe bolezni, predstavljajo kalčki (semena, ki kalijo) največje tveganje za zdravje. Kalčki so bili vključeni v številne izbruhe. Največji izbruh je bil registriran na Japonskem, kjer je bilo 6000 potrjenih primerov bolezni, vzrok pa so bili z E. coli O157:H7 onesnaženi kalčki redkve (13). Sicer pa je bila Salmonella v izbruhe bolezni v povezavi s kalčki vključena večkrat kot patogena E. coli. Glavni razlog, da kalčki predstavljajo tako visoko tveganje, lahko pripišemo visoki temperaturi (25−30°) in vlagi med postopkom kaljenja (14). V skoraj vseh primerih lahko izvor patogenov sledimo do semen, ki so bila uporabljena za proizvodnjo kalčkov. Kako se seme onesnaži, še vedno ostaja nejasno, vendar pa je uporaba fekalno onesnažene vode za namakanje in spiranje pri proizvodnji kalčkov očitna pot onesnaženja. Veliko naporov je bilo vloženih v razvoj metod za dekontaminacijo humanih patogenov na semenih pred kaljenjem. Kljub temu, da so preiskusili celo vrsto sanitacijskih sredstev, se nobeno ni izkazalo kot popolnoma učinkovito (15, 16, 17, 18). Dokler ne bo na razpolago učinkovite dekontaminacijske metode, bodo kalčki še vedno predstavljali pomembno tveganje za zdravje.
 

Tabela: zelenjava, iz katere so bili izolirani humani patogeni (19, 3)

Patogen           

Zelenjava

Aeromonas 

Alfalfa kalčki, beluši, brokoli, cvetača, zelena, zelena solata, poper, špinača

Bacillus cereus 

Alfalfa kalčki, vodna kreša, gorčični kalčki, sojini kalčki

Campylobacter jejuni           

zelena čebula, zelena solata, krompir, poper, špinača

Clostridium botulinum

zelje, poper, česen, krompir, korenje

E. coli O157:H7

Alfalfa kalčki, zelje, zelena, vodna kreša, zelena solata, zelje

Listeria monocytogenes

fižolovi kalčki, zelje, cikorija, jajčevec, zelena solata, krompir, redkev

Salmonella

Alfalfa kalčki, artičoke, rdeča pesa, zelena, zelje, cvetača, jajčevec, endivja solata, janež, zelena čebula, zelena solata, zeleni fižol, kalčki, gorčična kreša, poper, špinača

Shigella

zelena, zelena solata, zelena čebula

Staphylococcus

Alfalfa kalčki, korenje, zelena solata, čebulni, kalčki, redkev

Vibrio cholerae

zelje, zelena solata

Enterični virusi (NLV, hepatitis A)

zelena solata, zelena čebula, vodna kreša  

Protozoa

zelena solata, čebula, zelena čebula 

Obvladovanje tveganja

Pogledi na preživetje, obstojnost in medsebojni vpliv humanih patogenov z rastlinami se spreminjajo. Humani patogeni so lahko obstojni v okolju daljši čas, predvsem v povezavi z rastlinami. Do katere stopnje se lahko humani patogeni vgrajujejo oziroma vstopajo v nepoškodovana rastlinska tkiva še vedno ostaja nerazjasnjeno (20). Iz študij pa je razvidno, da humani patogeni v večji meri vstopajo v kaleča semena oziroma kalčke, kot v dozorele rastline.

V nekaterih državah se za odstranjevanje škodljivih snovi oziroma dekontaminacijo zelenjave lahko uporabljajo kemijska dezinfekcijska sredstva. Ni pa popolnoma jasno, do katere mere so ta sredstva učinkovita, kakšni so optimalni pogoji uporabe in/ali imajo škodljive toksikološke učinke. Učinkovitost dezinfekcijskih sredstev je odvisna tudi od vrste zelenjave, značilnosti njene površine in vrste patogenih mikroorganizmov, ki jih nameravamo reducirati na varno raven (21). Obsevanje oziroma iradiacija spada med najučinkovitejše dekontaminacijske metode za zelenjavo (22, 23).

Preprečevanje onesnaženja v vseh fazah živilske verige, od primarne proizvodnje do potrošnika, ima prednost pred dezinfekcijskimi sredstvi, ki jih uporabimo, kadar je onesnaženja prisotno. Preprečevanje onesnaženja lahko dosežemo z uporabo programov dobre higienske in kmetijske prakse ter postopkov, ki temeljijo na načelih HACCP sistema (24, 25).

Dolžnost nosilcev živilskih dejavnosti – proizvajalcev in distributerjev zelenjave je, da zaposlene, ki rokujejo s svežo zelenjavo, stalno usposabljajo in izobražujejo. S primerno usposobljenostjo bo možno obvladovati mikrobiološke dejavnike tveganja, na katere vplivajo obstoječi in spreminjajoči se kmetijski, obdelovalni in marketinški postopki. Uporaba zdravstveno ustrezne pitne vode in gnojil, ki ne vsebujejo patogenih mikroorganizmov, je potrebna na vseh stopnjah pridelave in rokovanja s svežo zelenjavo, kakor tudi izvajanje osebne higiene. Rokovanje s hrano v domačem okolju lahko vpliva na preživetje in razmnoževanje patogenih mikroorganizmov kakor tudi na navzkrižno onesnaženje drugih živil (26).
 

Trendi za prihodnost

Področje proizvodnje sveže zelenjave bo v prihodnosti sledil dvema usmeritvama - intervenciji in prevenciji. Proizvajalci bodo nadaljevali z iskanjem učinkovitih dekontaminacijskih metod. Vrednotenje le-teh bo predstavljalo velik problem, ob upoštevanju endofitske* mikroflore, ki je v rastlinah prisotna in bo ostala sposobna za življenje ne glede na izbor uporabljenih površinskih dekontaminacijskih sredstev. Preizkušanje učinkovitosti dekontaminacijskih postopkov z umetno inokulacijo zelenjave ima tudi omejitve, če upoštevamo, da so populacije humanih patogenov v rastlinskih tkivih lahko naravno prisotne. Splošno sprejeto mnenje je, da proizvodnja sterilnega živila (npr. s postopkom obsevanja) ni zaželena, ker biološki »ščit«, ki ga predstavljajo endogene bakterije, lahko prepreči delovanje patogenov. Ob upoštevanju omenjenega, bi se lahko strategije za nadzor tveganja v prihodnosti osredotočale na »biokontrolo« z uporabo bakteriofagov in/ali antagonističnih mikrobov. Nadaljnja rešitev za prihodnost pa bi lahko bila tudi v možnosti selektivne aktivacije rastlinske obrambe za inaktivacijo humanih patogenov, ki so v rastlini prisotni v obdobju pred žetvijo. Druga usmeritev pa je preventivni pristop. Preprečevanje onesnaženja je najučinkovitejši način za zagotavljanje varne hrane in preprečevanje bolezni, ki so z njo pogojene. Naloga pa ni lahka, ker so nekateri patogeni prisotni v zemlji ter posledično na površini in tudi v notranjih tkivih zelenjave. Upoštevati je treba tudi dejstvo, da kmetijsko okolje ni in ne more biti aseptično.

* endofit – organizem, ki živi v rastlini, v vzajemnem ali parazitskem odnosu

Pripravil: Pavel Pollak, Nacionalni inštitut za varno zdravje

 

Reference:

  1. BEAN N H and GRIFFIN P M (1990), »Foodborne disease outbreaks in the United States, 1973-1987: pathogens, vehicles, and trends«, J Food Prot 53, 804-17. 
  2. CENTERS FOR DISEASE CONTROL AND PREVENTION (CDC) (2000). CDC surveillance summaries; March 17, 2000 MMWR 49 (SS-1), 1-51.
  3. FOOD AND DRUG ADMINISTRATION (FDA) (US) (2001), Centre for Food Safety and Applied Nutrition. »Analysis and evaluation of preventive control measures for the control/elimination of microbial hazards on fresh and fresh-cut produce«.
  4. SEWELL A M and FARBER J M (2001), »Foodborne outbreaks in Canada linked to produce«, J Food Prot 64, 1863-77.
  5. INTERNATIONAL COMMISSION ON MICROBIOLOGICAL SPECIFICATIONS FOR FOODS (ICMSF) (1998), »Microbial ecology of food commodities«, Microorganisms in Foods, London Blackie Academic & Professional, Volume 6.
  6. http://www.metapathogen.com/
  7. UREDBA KOMISIJE (ES) št. 2073/2005 o mikrobioloških merilih za živila
  8. FOOD AND DRUG ADMINISTRATION (FDA) (2003), »FDA Survey of Domestic Fresh Produce; FY 2000/2001 Field Assigment«
  9. FOOD AND DRUG ADMINISTRATION (FDA) (2002), »FDA Survey of Imported Fresh Produce; FY 1999 Field Assigment«
  10. POROČILO O URADNEM NADZORU ZIRS NAD ŽIVILI IN IZDELKI, KI PRIHAJAJO V STIK Z ŽIVILI ZA LETO 2007
  11. HEISICK J E, WAGNER D E, NIERMAN, M L and PEELER J T (1989), »Listeria spp found on fresh-market produce«, Appl Environ Microbiol 55, 1925-7.
  12. PRAZAK A M, MURANO E A, MERCADO I AND ACUFF G R (2002), »Prevalence of Listeria monocytogenes during production and post-harvest processing of cabbage«, J Food Prot 65, 1728-34.
  13. ITOH Y, SUGITA-KONISHI Y, KASUGA F, IWAKI M, HARA-KUDO Y, SAITO N, NOGUCHI Y, KONUMA H and KUMAGAI S (1998), »Enterohaemorrhagic Escherichia coli O157:H7 present in radish sprouts«, Appl Environ Microbiol, 64, 1532-5.
  14. HARA-KUDO Y, KONUMA H, IWAKI M, KASUGA F, SUGITA-KONISHI Y, ITO Y and KUMAGAI S (1997), Potential hazard of radish sprouts as a vehicle of Escherichia coli O157:H7«, J Food Prot 60, 1125-7.
  15. NATIONAL ADVISORY COMMITTE ON MICROBIOLOGICAL CRITERIA FOR FOODS (NACMCF) (1999), »Microbiological safety evaluations and recommendations on sprouted saads«, Int J Food microbiol 52, 123-53.
  16. CANADIAN FOOD INSPECTION AGENCY (CFA) (2001), »Code of Practice for the Hygienic Production of Sprouted Seeds«.
  17. TAORMINA P J and BEUCHAT L R (1999), »Comparison of chemical treatments to eliminate enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 on alfalfa seeds«, J Food Prot 62, 318-24.
  18. WEISSINGER W R and BEUCHAT L R (2000), »Comparison of aqueous chemical treatments to eliminate Salmonella on alfalfa seeds«, J Food Prot 63, 1475-82.
  19. BEUCHAT L R (1996), »Pathogenic microorganisms associated with fresh produce«, J Food Prot 59, 204-16.
  20. WARRINER K, IBRAHIM F, DICKINSON M, WRIGHT C and WAITES W M (2003), »Internalization of human pathogens within growing salad vegetables«, Rev Mol Biol Biotechnol 20, 117-34.
  21. SEYMOUR I J (1999), Review of the Current Industry Practice on Fruit and Vegetable Decontamination, CCFRA Review No.14. Chipping Campden, Glos., GL 55 6LD.
  22. MURRAY D R (1990), Biology of Food Irradiation, Taunto, GB, Research Studies Press, 25-32.
  23. LOAHARANU P (1995), »Food irradiation: current status and future prospects«, In New Methods of Food Preservation, Gould G W (ed), Glasgow, Blackie Academic and Professional, 90-109.
  24. EARLY R (2002), Use of HACCP systems in fruit and vegetable production and post-harvest pre-treatment. In Fruit and Vegetable Processing, Jongen W (ed), Cambridge: Woodhead Publishing, pp 119 -154.
  25. EUREPGAP (2001), EUREPGAP Protocol for Fresh Fruit and Vegetables. Cologne: EUREPGAP. September 2001. Revision 02.
  26. ROBERTS, T., AHL, A. and MCDOWELL, R. (1995) Risk assessment for microbial hazards. In Roberts, T., Jensen, H. And Unnovehr, L. (eds) Tracking Foodborne Pathogens from Farm to Table. Economic Research Service (ERS). Conference proceedings, Jan 9-10. Washington D.C. USDA, ERS. Miscellaneous Publication No. 1532.