Zagrożenia mikrobiologiczne: Salmonella czai się obok

Salmonella jest nazwą rodzajową bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, Gram-ujemnych, ruchliwych (z wyjątkiem S. gallinarum i S. pullorum), nieprzetrwalnikujących pałeczek. Jak wynika z raportów EFSA bakterie Salmonella są w czołówce rankingu czynników bakteryjnych stanowiących zagrożenie zdrowotne dla ludzi.

Charakterystyka Salmonelli

Obecnie rodzaj Salmonella jest podzielony na trzy gatunki: Salmonella enterica, Salmonella bongori i Salmonella subterranea. Salmonella enterica sprawiają największy problem dla zdrowia publicznego i obejmują sześć podgatunków: S. enterica subsp. enterica (I), S. enterica subsp. salamae (II), S. enterica subsp. arizonae (IIIa), S. enterica subsp. diarizonae (IIIb), S. enterica subsp. houtenae (IV) oraz S. enterica subsp. indica (VI). Gatunki Salmonella są różnicowane na serotypy (tj. serowary) na podstawie schematu Kauffmanna-White'a po raz pierwszy opublikowanym w 1934 r. Różnicowanie to obejmuje aglutynację z surowicami grupowo-swoistymi. To dlatego w przypadku omawiania występowania bakterii Salmonella w środowisku, m.in. w żywności, używane są ich nazwy serotypowe (zwróćmy uwagę, że nazwy rodzajowe i gatunkowe bakterii Salmonella są pisane kursywą, ale nazwy serotypów już nie). Na przykład gatunek Salmonella enterica subsp. enterica jest dalej różnicowany na serotypy. Kiedy Kaufmann po raz pierwszy zaproponował ten system klasyfikacji bakterii Salmonella wyróżniono 44 serotypy, obecnie liczba odkrytych serotypów bakterii Salmonella wynosi ponad 2500 (z czego ponad 150 jest uważanych za patogenne dla człowieka). Na podstawie analizy zgłoszeń EFSA dotyczących serotypów bakterii Salmonella występujących w Europie można wnioskować, że S. Enteritidis jest identyfikowana w 45,7% przypadku zgłoszeń ogółem, zaś S. Typhimurium jest przyczyną 15,8% zgłoszeń – oba serotypy są najczęściej występującymi, ale nie jedynymi serotypami bakterii Salmonella występującymi w Europie.

Chorobotwórczość Salmonelli

Bakterie Salmonella mogą powodować dwa rodzaje chorób w zależności od serotypu: (1) nietyfoidalna salmonelloza i (2) dur brzuszny.

Nietyfoidalna salmonelloza jest powodowana przez serotypy bakterii Salmonella inne niż S. Typhi i S. Paratyphi A. Objawami są nudności, wymioty, skurcze brzucha, biegunka, gorączka i ból głowy. Objawy pojawiają się w czasie od 6 do 72 godzin po ekspozycji organizmu na komórki patogena. Dawka zakaźna jest zwykle niewielka – jedna, kilka komórek bakterii, w zależności od wieku i zdrowia organizmu gospodarza (do wywołania zatrucia wystarcza niewiele komórek bakterii, niekiedy zaledwie 1-6 komórek patogena, natomiast do wywołania choroby liczba komórek bakteryjnych musi być nieco większa, rzędu 15-20 komórek, w zależności od wieku i stanu zdrowia organizmu człowieka oraz rodzaju serotypu bakterii). Objawy utrzymują się zwykle od 4 do 7 dni, z ostrymi objawami zwykle trwającymi od 1 do 2 dni lub dłużej. Wprawdzie objawy są dość nieprzyjemne, ale choroba jest zwykle samoograniczająca się u osób zdrowych z nienaruszonym układem odpornościowym, przypadki powikłań są nieliczne. Dzięki temu śmiertelność jest niewielka, zwykle na poziomie mniejszym niż 1% (chociaż w przypadku S. Enteritidis wskaźnik umieralności szacuje się nawet na 3,6% w przypadku osób starszych).

Znacznie poważniejszą chorobą jest dur brzuszny. Ma on również wyższy wskaźnik umieralności (choroba nieleczona – nawet 10%). Dur brzuszny powodują serotypy S. Typhi i S. Paratyphi A. Objawami są wysoka gorączka, letarg, zaburzenia żołądkowo-jelitowe (w tym bóle brzucha i biegunka lub zaparcia), ból głowy, utrata apetytu. Objawy pojawiają się zwykle po 1-3 tygodniach po ekspozycji, chociaż zdarzały się przypadki pojawienia się choroby nawet po 2 miesiącach od ekspozycji organizmu na komórki patogena, i utrzymują się 2-4 tygodnie. Dawka zakaźna wynosi mniej niż 1000 komórek patogena. Choroba może prowadzić do poważnych powikłań, np. posocznicy, zapalenia wsierdzia, septycznego zapalenia stawów, a nawet przewlekłego zakażenia pęcherzyka żółciowego.

Występowanie Salmonelli w żywności

Bakterie Salmonella są szeroko rozproszone w przyrodzie. Mogą kolonizować układ pokarmowy (szczególnie jelita) kręgowców, w tym zwierząt dziko żyjących, zwierząt gospodarskich, zwierząt domowych i ludzi, mogą także bytować w takich środowiskach jako wody stojące. Uważa się, że niektóre pierwotniaki mogą stanowić rezerwuar dla tych mikroorganizmów. Serotypy S. Typhi i S. Paratyphi A bytują tylko u ludzi, zaś ich izolowanie ze środowisk takich jak woda jest oznaką skażenia ściekami komunalnymi. Z kolei serotypy S. Dublin i S. Typhimurium izolowane są z organizmów bydła mlecznego.

Na podstawie danych epidemiologicznych można wnioskować, że źródłem zakażenia bakteriami Salmonella jest zazwyczaj żywność pochodzenia zwierzęcego. Od dawna różne gatunki bakterii z rodzaju Salmonella izolowano z powierzchni skorupek jaj, chociaż wiadomo, że na przykład S. Enteritidis mogą być obecne również wewnątrz jajka (nawet w surowym żółtku). Od lat występowanie bakterii Salmonella jest wiązane także z wieloma innymi produktami pochodzenia zwierzęcego takimi jak surowe mięso, drób, produkty i potrawy zawierające w składzie surowe jajka, surowe mleko i produkty z mleka surowego, surowe mięso ryb i owoców morza, żelatyna, a nawet drożdże handlowe). Z danych epidemiologicznych wynika, że najwyższa liczba zachorowań jest wynikiem spożycia jaj i przetworów jajecznych, a także wyrobów cukierniczych zawierających surowe jaja. Wiadomo również, że poważnych źródłem tych bakterii mogą być także świeże (surowe) produkty pochodzenia roślinnego, w tym surowe warzywa i owoce, przyprawy, masło orzechowe, kakao i czekolada.

Jak wynika z raportów Europejskiego Urzędu do Spraw Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) zakażenia bakteriami Salmonella stanowią ok. 1/3 wszystkich potwierdzonych przypadków zakażeń i zatruć pokarmowych pochodzenia bakteryjnego. Występowaniu i rozprzestrzenianiu bakterii Salmonella sprzyjają skażenia krzyżowe z zanieczyszczonego źródła, np. skażonej żywności, zainfekowanych zwierząt lub z zarażonej osoby zajmującej się żywnością do innej żywności lub przedmiotów. Przykładem takiego zagrożenia są skażone bakteriami Salmonella surowe mięso, nieprzetrzymywane osobno od innej żywności, podczas przygotowywania posiłków lub gdy osoba zajmująca się przygotowaniem potraw nie utrzymuje odpowiedniej higieny osobistej po kontakcie z takimi produktami. Do skażenia krzyżowego może dochodzić na dowolnym etapie łańcucha żywnościowego – podczas produkcji rolniczej, transportu surowców, produkcji i przetwarzania żywności, sprzedaży hurtowej lub detalicznej, przygotowywania i przechowywania gotowych posiłków, w punktach zbiorowego żywienia, w warunkach gospodarstw domowych. Trzeba pamiętać, że doskonałym rezerwuarem tych bakterii i źródłem skażenia krzyżowego są zwierzęta – dzikie lub domowe.

Już w roku bieżącym zgłoszono ognisko pokarmowe wywołane przez serotyp Salmonella enterica Dublin obecny we francuskim niedojrzewającym serze podpuszczkowym Morbier produkowanym zwyczajowo tradycyjnie z mleka niepasteryzowanego. W 2019 r. odnotowano 8 zgłoszeń związanych z występowaniem bakterii Salmonella w mleku i przetworach z mleka, w tym z mleka pasteryzowanego: serach miękkich, niedojrzewających lub krótkodojrzewających, w tym w serach pleśniowych i pielęgnowanych na maź, mleku w proszku, otrzymywanych z mleka krowiego lub owczego. Były to następujące serotypy bakterii z gatunku Salmonella enterica: S. Agama, S. Anatum, S. Enteritidis, S. Mbandaka, a także S. Montevideo.

We wcześniejszych latach RASFF notował doniesienia dotyczące nie tylko serów z mleka surowego, ale m.in. proszku serwatkowego, maślanki w proszku, mleka w proszku i innych proszków mlecznych, serów w proszku, odżywek dla niemowląt w proszku, kazeiny, bitej śmietany, deserów mlecznych, a nawet serów z mleka pasteryzowanego. Były w nich stwierdzane przede wszystkim serotypy bakterii z gatunku Salmonella enterica (S. Agona, S. Arizonae, S. Blockley, S. Brandenburg, S. Bredeney, S. Cerro, S. Derby, S. Diarizonae, S. Dublin, S. Houtenae, S. Kedougou, S. Isangi, S. Jedburgh, S. Mbandaka, S. Meleagridis, S. Montevideo, S. Oranienburg, S. Panama, S. Paratyphi B, S. Rissen, S. Stourbridge, S. Typhimurium).

Bakterie Salmonella giną w temperaturze pasteryzacji mleka, dlatego obecność ich żywych komórek w produktach mleczarskich otrzymywanych z mleka pasteryzowanego świadczy albo o nieprawidłowościach procesu pasteryzacji mleka (np. mleko pasteryzowane miesza się z mlekiem surowym) albo o skażeniach popasteryzacyjnych. Bakterie te rozwijają się w temperaturze z zakresu 5,5-45°C (optimum 30-37°C), przy wartościach aktywności wody od 0,945 do 0,999, natomiast optymalne pH środowiska wynosi 6,6-8,2 (niektórzy badacze zauważają, że bakteria Salmonella może przeżywać nawet przy pH 4,5, a nawet mniejszym). Bakterie Salmonella długo zachowują żywotność w mleku nawet po jego fermentacji (chociaż nie rozwijają się w nim). Salmonella są wrażliwe na wysokie stężenie NaCl (obumierają przy ponad 9% NaCl). Bakterie Salmonella mogą rozwijać się w czasie otrzymywania skrzepu serowego i jego cięcia, chociaż po etapie solenia masy serowej liczba ich komórek powinna ulegać redukcji. Podczas ciągu pierwszych kilku miesięcy dojrzewania serów twardych, przy prawidłowym pH masy serowej (5,0-5,7), dochodzi do samowyjałowienia serów. W czasie dojrzewania serów podpuszczkowych dojrzewających przeżywalność i rozwój komórek patogenów zależy m.in. od zawartości wody w masie serowej i wrażliwości komórek bakteryjnych na stężenie soli kuchennej. W serach twardych (tj. o stosunkowo niskiej zawartości wody) 60-dniowy okres dojrzewania zazwyczaj wystarcza dla zapewnienia bezpieczeństwa zdrowotnego serów twardych długodojrzewających otrzymywanych z mleka surowego. W przypadku serów miękkich i półtwardych, dojrzewających lub krótkodojrzewających, w których pH serów mieści się w przedziale 5,7-5,8, sprzyja przeżywalności i rozwojowi bakterii Salmonella.

Należy pamiętać, że niezależnie od przeżywalności komórek patogena, jego obecność w finalnym produkcie może wynikać ze skażenia krzyżowego, które ma szanse wystąpić na dowolnym etapie łańcucha żywnościowego. Źródłami bakterii Salmonella w produktach mleczarskich mogą być: mleko surowe, ludzie nosiciele, owady, ptaki, zanieczyszczona woda, osoby wizytujące zakłady, pracownicy kontaktujący się z osobami chorymi, jak również źródła przypadkowe.

W odniesieniu do produktów mleczarskich ustalone prawem unijnym kryteria bezpieczeństwa żywności wymagają badania na obecność bakterii Salmonella:

• serów, masła i śmietany wyprodukowanych z mleka surowego lub mleka poddanego obróbce termicznej w temperaturze niższej niż pasteryzacja,
• mleka w proszku i serwatki w proszku,
• lodów (z wyjątkiem produktów, w przypadku których proces produkcji lub ich skład eliminuje zagrożenie bakteriami Salmonella),
• preparatów w proszku do początkowego żywienia niemowląt i żywności dietetycznej, preparatów w proszku specjalnego przeznaczenia medycznego przeznaczonych dla niemowląt w wieku do sześciu miesięcy,
• preparatów w proszku do dalszego żywienia niemowląt.

Mleko surowe zawierające żywe komórki bakterii Salmonella może stanowić zagrożenie nie tylko dla produkcji mleczarskiej, ale może również być przyczyną transmisji tych bakterii na cielęta, co sprzyja rozprzestrzenianiu się patogena w środowisku pozyskiwania mleka. Należy zauważyć, że w organizmach bydła mlecznego najczęściej występują dwa serotypy: S. Dublin i S. Typhimuriu. Młode cielęta wykazują niewielką odporność na choroby w pierwszych czterech tygodniach życia, zaś bakterie Salmonella łatwo przenoszą się zważywszy, że występują w jelitach i odchodach wielu zwierząt.

Wykrywanie Salmonelli

Zgodnie z Rozporządzeniem Komisji Europejskiej 2073/2005 wykrywanie obecności bakterii Salmonella przeprowadza się zgodnie z normą PN-EN ISO 6579-1:2017-04 – Mikrobiologia łańcucha żywnościowego – Horyzontalna metoda wykrywania, oznaczania liczby i serotypowania Salmonella – Część 1: Wykrywanie Salmonella spp. Dzięki horyzontalnej metodzie opisanej w cytowanej normie można wykryć większość serowarów Salmonella, przy czym do wykrywania niektórych serowarów mogą być potrzebne dodatkowe etapy hodowli. Warto zwrócić uwagę, że przedstawiona w normie selektywno-namnażająca zmodyfikowana półpłynna pożywka namnażająca agarowa Rappaporta-Vassiliadisa (MSRV) jest przeznaczona do wykrywania bakterii Salmonella wykazujących ruch, a w związku z tym nie jest odpowiednia do wykrywania nieruchliwych szczepów Salmonella. Wykrywanie bakterii Salmonella w produktach spożywczych polega na wykrywaniu ich obecności w określonej ilości produktu. Zwykle jest to 25 gramów lub mililitrów (nie oznacza się liczby komórek tych drobnoustrojów). Z tego powodu pierwszym etapem analizy jest etap nieselektywnego namnażania, czego celem jest umożliwienie regeneracji komórkom uszkodzonym subletalnie procesami technologicznymi (np. pasteryzacją) i namnożenie komórek bakterii. Następnie przeprowadza się namnażanie selektywne w pożywkach płynnych, potem różnicowanie w pożywkach stałych, a w przypadku konieczności potwierdzenia badanie kończą testy biochemiczne i serologiczne. Te tradycyjne metody hodowli, izolowania i identyfikacji bakterii Salmonella w żywności zajmują od 4 do 6 dni. Dostępnych jest również kilka szybkich metod, które wymagają zaledwie 1-2 dni analiz, jak również na rynku dostępne są aparaty jeszcze bardziej skracające czas analizy, nawet do kilku godzin (w przypadku większych zanieczyszczeń, chociaż nie dotyczy to matryc związanych z mleczarstwem). Te szybkie metody są oparte na wykorzystaniu m.in. technik molekularnych. Są oferowane testy wykorzystujące rekombinantowe białka fagowe czy przeciwciała, rozwijane są nowe metody badań.