Strefa PREMIUM
Uzyskaj dostęp do unikatowych treści.
Usługa jest całkowicie BEZPŁATNA.
Wymagana jest jedynie rejestracja konta w naszym Portalu.
Z Małgorzatą Stachowiak – dyrektorem ds. Badań Mikrobiologicznych J.S.Hamilton Poland S.A. rozmawia Katarzyna Salomon
Czym jest Listeria monocytogenes i jakie jej cechy biologiczne sprawiają, że stanowi szczególne zagrożenie dla branży mięsnej?
„Ślachetne zdrowie, Nikt się nie dowie, Jako smakujesz, Aż się zepsujesz” — pisał Jan Kochanowski w jednej ze swoich fraszek, trafnie podkreślając ponadczasową wartość zdrowia, którego znaczenie często uświadamiamy sobie dopiero w obliczu choroby. Dobre zdrowie stanowi istotny element ludzkiej egzystencji, wpływając bezpośrednio na dobrostan, produktywność oraz długość życia. Jego utrzymanie ma fundamentalne znaczenie dla zwiększenia oczekiwanej długości życia oraz poprawy jego jakości. Żywność odgrywa w tym kontekście podwójną rolę: jest niezbędnym źródłem składników odżywczych, a jednocześnie może stanowić wektor patogenów chorobotwórczych. Dostarcza węglowodanów, białek, tłuszczów, witamin i minerałów niezbędnych do prawidłowego przebiegu procesów biochemicznych, ale może również zawierać drobnoustroje wywołujące choroby przenoszone drogą pokarmową. Jednym z najgroźniejszych patogenów przenoszonych przez żywność jest Listeria monocytogenes. Jest rok 1924 Profesor mikrobiologii i klinicysta Everitt George Dunne Murray izoluje Gram-dodatnie pałeczki z krwi królików z monocytozą. Ze względu na brak podobieństwa do znanych wówczas rodzajów bakterii, nowo odkryty drobnoustrój nazwał Bacterium monocytogenes. Przez kolejne dekady znaczenie kliniczne tego drobnoustroju pozostawało niejasne. Dopiero w 1949 roku, w związku z epidemią listeriozy wśród niemowląt w Niemczech, rozpoznano jego rolę jako patogenu człowieka. W Instytucie Patologii Uniwersytet w Halle opisano wówczas charakterystyczny zespół zmian określany jako granulomatosis infantiseptica, obejmujący liczne ziarniniaki obecne w wielu narządach, w tym w skórze, mózgu, śledzionie, wątrobie i płucach, stwierdzone u 85 noworodków i martwo urodzonych niemowląt. Obecnie listerioza uznawana jest za jedną z najcięższych chorób przenoszonych drogą pokarmową. Najczęściej wiąże się ze spożyciem mięsa, ryb, produktów mlecznych (w tym serów i lodów) oraz niektórych warzyw. Pomimo stosunkowo niskiej zapadalności, wynoszącej od 0,1 do 10 przypadków na milion osób rocznie w zależności od regionu, choroba ta charakteryzuje się wysoką śmiertelnością sięgającą 20–30% i dotyczy głównie grup szczególnie wrażliwych, takich jak kobiety w ciąży, osoby starsze oraz osoby z obniżoną odpornością. W 2023 roku listerioza zajmowała piąte miejsce pod względem najczęściej zgłaszanych zoonoz w Unii Europejskiej, z 2952 potwierdzonymi przypadkami oraz 19 ogniskami przenoszonymi przez żywność. Wskaźnik zgłaszalności wzrósł o 5,8% w porównaniu z 2022 rokiem, osiągając najwyższy poziom od 2007 r. Choroba ta cechuje się również najwyższym wskaźnikiem hospitalizacji spośród wszystkich zoonoz monitorowanych w UE, przy wskaźniku śmiertelności wynoszącym 19,7% w 2023 roku. Dane te miały istotny wpływ na decyzje dotyczące modyfikacji kryteriów mikrobiologicznych dla Listeria monocytogenes zawartych w rozporządzeniu (WE) nr 2073/2005. Wcześniejsze oceny ryzyka wskazywały żywność gotową do spożycia (RTE) jako główne źródło listeriozy u ludzi, co znalazło odzwierciedlenie w ustanowieniu szczegółowych kryteriów mikrobiologicznych dla tego patogenu w produktach RTE oraz w wymaganiach dotyczących pobierania próbek z obszarów przetwórczych i sprzętu mającego kontakt z taką żywnością. Przepisy te mają zastosowanie wyłącznie do sektorów produkujących żywność RTE, co skutkuje bardziej rygorystyczną kontrolą L. monocytogenes w porównaniu z wcześniejszymi etapami łańcucha żywnościowego.
W 2023 r. głównymi kategoriami żywności RTE powiązanymi z ogniskami listeriozy w UE były „wieprzowina i produkty wieprzowe” oraz „ryby i produkty rybne”. Na podstawie danych monitoringowych żywność RTE zawierająca mięso i produkty mięsne zajęła drugie miejsce pod względem częstości występowania L. monocytogenes, po żywności RTE z ryb i produktów rybołówstwa, dla której ogólna częstość występowania wyniosła 3,1%. Najwyższą częstość występowania wśród produktów mięsnych RTE stwierdzono w produktach wołowych (9,9%) oraz produktach wieprzowych (3,1%).
Należy podkreślić, że surowe mięso nie podlega obecnie kryteriom mikrobiologicznym w odniesieniu do L. monocytogenes, ponieważ rzadko jest bezpośrednio powiązane z ogniskami listeriozy. Jednak liczne badania wskazują, że zanieczyszczenie surowego mięsa tym patogenem stanowi istotne źródło jego wprowadzania do zakładów przetwórstwa mięsnego. Przykładowo, badania przeprowadzone w Hiszpanii w latach 2021–2023 wykazały ogólną częstość występowania L. monocytogenes na poziomie 40,3% w procesie rozbioru wieprzowiny, z wyraźnym wzrostem wzdłuż łańcucha przetwórczego — od 16,7% w surowcach do 53,3% w produktach końcowych — co podkreśla istotne ryzyko zanieczyszczenia krzyżowego podczas przetwarzania.
Gatunki rodzaju Listeria są szeroko rozpowszechnione na całym świecie, choć zróżnicowanie ich występowania obserwuje się pomiędzy regionami, krajami i kontynentami. Spośród nich jedynie L. monocytogenes oraz Listeria ivanoii uznawane są za patogenne — przy czym pierwszy gatunek zakaża zarówno ludzi, jak i zwierzęta, natomiast drugi występuje głównie u zwierząt, w szczególności przeżuwaczy.
Dokładniej rzecz ujmując, L. monocytogenes jest wewnątrzkomórkowym patogenem, który jest wszechobecny w naturze, występując w niemal każdym siedlisku, włączając glebę, wodę, nabiał (ser i mleko) i produkty mięsne (gotowe do spożycia i surowe), środowiska produkujące żywność oraz świeże warzywa i martwą roślinność, żyjąc jako saprofit. Ta bakteria jednak przełącza się między saprofitycznym stylem życia a stylem życia związanym z żywicielem. Prawdopodobieństwo zakażenia L. monocytogenes w dużej mierze zależy od stanu odporności gospodarza, wirulencji szczepu bakteryjnego, dawki i składu skażonej żywności, w tym czynników takich jak stężenie soli, aktywność wody i kwasowość.
Wyjątkowa zdolność L. monocytogenes do adaptacji do warunków stresowych występujących w zróżnicowanym środowisku jest przyczyną jej wszechobecności. Bakteria ta posiada liczne nietypowe cechy, które utrudniają jej zwalczanie w żywności i środowisku. Jej adaptacja, przetrwanie i długotrwałe utrzymywanie się w tym środowisku przypisuje się zdolności bakterii do namnażania się w niskiej temperaturze, pH i stresie osmotycznym, obok wykazywanej przez nią odporności na środki dezynfekcyjne. Listeria wytworzyła mechanizmy oporności, które prowadzą do zmniejszenia wewnątrzkomórkowego stężenia środków dezynfekujących. Ponadto L. monocytogenes adaptuje się do takich środowisk dzięki swojej zdolności do tolerowania metali toksycznych (kadmu i arsenu). Te działania oporności są zwykle związane z ekspresją genów oporności. Dlatego współwystępowanie genów oporności zarówno na metale toksyczne, jak i biocydy w bakterii umożliwia selekcję różnych genotypów i fenotypów oporności, które mogą ostatecznie wywołać listeriozę u ludzi. Najwyraźniej bakteria ta pozostaje poważnym obciążeniem dla przemysłu mięsnego ze względu na swoją zdolność do przetrwania przez lata w biofilmach. Możemy również dowiedzieć się, że bakterie tworzące biofilm, w tym L. monocytogenes, mogą powodować problemy techniczne w przemyśle spożywczym, prowadząc do utraty wydajności produkcji, ponieważ mogą one hamować przepływ ciepła przez urządzenia, zwiększać opór tarcia na powierzchniach i sprzyjać szybkości korozji powierzchni.
Dlaczego obecność Listerii monocytogenes w produktach mięsnych jest uznawana za tak niebezpieczną z punktu widzenia zdrowia publicznego oraz odpowiedzialności producentów żywności?
W tym kontekście należy rozważyć kilka istotnych zagadnień z których kluczowym jest zdolność przełamywania naturalnych barier w żywności i oporność na środki bakteriobójcze. Wśród kategorii żywności gotowej do spożycia, wędliny obok wędzonych ryb i serów są konsekwentnie uważane za produkty o wysokim ryzyku zanieczyszczenia L. monocytogenes. Produkty te wykazują szereg wspólnych cech zwiększających podatność na skażenie, związanych zarówno z właściwościami matrycy żywności, jak i z możliwością zanieczyszczenia po przetworzeniu oraz ograniczonymi strategiami interwencji. W odniesieniu do właściwości matrycy żywności, cechą wspólną tych produktów jest wysoka aktywność wody, aw > 0,92 oraz neutralne, pH ≥ 5,0, które sprzyjają przeżyciu i wzrostowi L. monocytogenes. Z punktu widzenia interwencji technologicznych wiele produktów RTE nie jest poddawanych obróbce listeriobójczej po zapakowaniu, co czyni je szczególnie podatnymi na zanieczyszczenia wtórne podczas krojenia lub ponownego pakowania. Zastosowanie interwencji fizycznych jest ograniczone, gdyż mogłoby prowadzić do zmiany charakteru i właściwości sensorycznych produktu, natomiast interwencje chemiczne są dopuszczalne jedynie w wąskim zakresie i obejmują niewielką liczbę zatwierdzonych dodatków lub środków pomocniczych w przetwórstwie, takich jak mleczan sodu czy dioctan sodu. Dodatkowo produkty te są szczególnie narażone na zanieczyszczenia po przetworzeniu ze względu na intensywną obsługę i pakowanie w formaty wygodne dla konsumenta, takie jak plastry lub porcje, co zwiększa powierzchnię kontaktu z potencjalnie skażonym sprzętem, w tym nożami i krajalnicami. Przykładowo mięso RTE, takie jak szynka czy plastry indyka, bywa wielokrotnie ponownie zanieczyszczane na różnych etapach produkcji i dystrybucji.
Wspomniałam wcześniej o oporności Listeria monocytogenes na środki bakteriobójcze, w tym antybiotyki. Gatunek ten wykorzystuje liczne mechanizmy obronne umożliwiające unikanie letalnych skutków terapii przeciwdrobnoustrojowej. Oporność na antybiotyki stanowi narastający problem wśród bakterii chorobotwórczych, a pojawianie się szczepów wielolekoopornych obserwowane jest obecnie na całym świecie. Wykrycie wielolekoopornej L. monocytogenes w żywności uznawane jest za poważne globalne zagrożenie dla zdrowia publicznego. Globalny wzrost zapotrzebowania na mięso i produkty mięsne przyczynił się do rozwoju intensywnych systemów hodowli zwierząt, które wymagają stosowania znacznych ilości antybiotyków, zarówno w leczeniu infekcji, jak i w celu zwiększenia produktywności. Antybiotyki wykorzystywane są w hodowli zwierząt także w celach profilaktycznych, terapeutycznych, metafilaktycznych oraz — w niektórych regionach — jako promotory wzrostu. Ich szerokie zastosowanie w weterynarii sprzyja selekcji oraz rozprzestrzenianiu się genów oporności na antybiotyki, które mogą być przenoszone pomiędzy bakteriami drogą poziomego transferu genów, zarówno w obrębie gatunku, jak i pomiędzy różnymi gatunkami w środowisku. Większość szczepów L. monocytogenes wykazuje naturalną oporność na cefalosporyny trzeciej i czwartej generacji oraz fluorochinolony, jednak poziom oporności może istotnie różnić się pomiędzy szczepami. Dodatkowo bakteria ta jest zdolna do tworzenia biofilmu, co stanowi istotny czynnik sprzyjający tolerancji na antybiotyki. Wolniejsze tempo wzrostu komórek w obrębie biofilmu ogranicza penetrację środków przeciwdrobnoustrojowych, prowadząc do osiągania suboptymalnych stężeń wewnątrzkomórkowych, niewystarczających do wywołania efektu bakteriobójczego. Co więcej, zwiększoną oporność obserwuje się w głębszych warstwach biofilmu, gdzie panują szczególnie niekorzystne warunki mikrośrodowiskowe. Nagromadzenie produktów ubocznych metabolizmu i substancji odpadowych, a także ograniczona dostępność składników odżywczych oraz tlenu, prowadzą do powstania środowiska względnie beztlenowego, sprzyjającego przeżyciu komórek Listeria monocytogenes. Warunki te dodatkowo ograniczają skuteczność działania środków przeciwdrobnoustrojowych. Podsumowując, powszechne stosowanie antybiotyków, ich użycie w stężeniach subinhibicyjnych, poziomy transfer genów oporności, ekspozycja na czynniki stresogenne środowiska oraz zdolność do tworzenia biofilmu stanowią kluczowe czynniki sprzyjające rozwojowi i utrwalaniu oporności na antybiotyki u Listeria monocytogenes, zarówno w łańcuchach przetwórstwa żywności, jak i w środowisku. Wspomniałam wcześniej o możliwości przełamywania przez Listeria stresów środowiskowych i tolerancji na kwasy, obróbkę termiczną czy stres osmotyczny. Innym wyzwaniem, z którym mierzy się L. monocytogenes w przetwórstwie żywności, jest zakwaszenie, które występuje podczas fermentacji przez bakterie kwasu mlekowego (LAB). Bakterie te występują naturalnie w żywności, pochodzącej z surowców, a także są celowo wprowadzane jako kultury startowe. L. monocytogenes wykorzystuje kilka mechanizmów do regulacji swojego wewnętrznego pH po narażeniu na stres kwasowy. Głównym mechanizmem zaangażowanym w ochronę bakterii przed stresem zakwaszającym jest system dekarboksylazy kwasu glutaminowego. Mechanizm ten pomaga chronić bakterie w środowiskach, w których pH spada poniżej 4,5. Ponadto zakwaszanie żywności w tym m.in. mięsa jest jedną z metod konserwacji, która zachodzi głównie poprzez fermentację przez bakterie obecne w żywności lub bakterie dodawane jako kultury starterowe. Ponadto powszechne jest stosowanie kwasów organicznych w celu kontrolowania wzrostu patogenów mikrobiologicznych, ponieważ wyjaśniono, że akumulacja anionów kwasowych wewnątrzkomórkowo jest kluczowym inhibitorem żywotności komórek. Wzrost bakterii w środowisku o umiarkowanym pH może zwiększyć jego odporność na letalne pH żołądka a zjawisko to określa się mianem odpowiedzi tolerancji na kwas. Jest to przetrwanie lub wzrost bakterii w umiarkowanie kwaśnych warunkach w zakresie od 4 do 6. Dokładniej, obserwuje się krótki okres adaptacji przy nieletalnym pH, który indukuje zmiany w metabolizmie komórek, umożliwiając organizmowi przetrwanie w kwaśnych warunkach. Sól jest jednym ze środków stosowanych w konserwacji niektórych produktów spożywczych, np. mięsa, ponieważ zwiększa osmolarność, co prowadzi do zahamowania wzrostu bakterii. Odpowiedź L. monocytogenes na szok osmotyczny jest opisywana jako osmoadaptacja która polega na tym, że komórki bakteryjne przechodzą zmiany fizjologiczne, utrzymując swój turgor poprzez zwiększenie wychwytu jonu potasu (K+) i glutaminianu. Glutaminian naturalnie występuje w mięsie, szczególnie w czerwonym mięsie, ale jest też powszechnie dodawany w formie glutaminianu sodu E621 do żywności przetworzonej na przykład do wędlin. Ekspozycja Listeria monocytogenes na stres osmotyczny może indukować mechanizmy ochrony krzyżowej, zwiększające tolerancję bakterii na inne czynniki stresogenne, w tym na szok termiczny. Adaptacja do stresów środowiskowych prowadzi do aktywacji złożonych odpowiedzi regulacyjnych, które nie tylko zwiększają przeżywalność drobnoustroju w niekorzystnych warunkach, lecz także mogą wpływać na jego potencjał chorobotwórczy.
Warto podkreślić, że szczepy L. monocytogenes wykazujące podwyższoną tolerancję na stresy środowiskowe często charakteryzują się zwiększoną wirulencją, co przekłada się na wyższą zakaźność dla konsumenta i stanowi dodatkowe zagrożenie dla bezpieczeństwa żywności.
Jakie warunki środowiskowe sprzyjają przetrwaniu i namnażaniu się Listerii monocytogenes oraz czym ten patogen różni się pod tym względem od innych bakterii chorobotwórczych?
Przetrwanie L. monocytogenes w środowisku zakładu przetwarzającego żywność jest ułatwione przez tworzenie biofilmu, co stanowi poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa żywności. Mikroorganizmy istnieją albo swobodnie jako formy planktoniczne, albo w społeczności lub konsorcjum, wiążąc się z gospodarzem. Jest to dla nich korzystne bo taka współpraca zapewnia przeżycie w dłuższym okresie, pozwalając na wykształcenie oporności na dane stresy środowiskowe. Cały proces tworzenia biofilmu zależy od interakcji między komórkami bakteryjnymi, substratami i otaczającym środowiskiem. Jednak należy pamiętać ze przede wszystkim na proces ten wpływa wiele czynników zewnętrznych, w tym pH, siły grawitacyjne a także cząsteczki sygnałowe, służące bakteriom za oczy i uszy w kontaktach ze światem zewnętrznym. Ponadto na proces tworzenia biofilmu wpływają strukturalne cechy organizmów takie jak skład społeczności mikrobiologicznej, natura powierzchni czyli charakterystyczna powierzchnia podłoża, na której musi utworzyć się biofilm, np. zwilżalność, porowatość i chropowatość, regulacja genów, właściwości fizykochemiczne podłoża jak hydrofilowość, hydrofobowość, energia powierzchniowa, a także czynniki środowiskowe w tym pH i temperatura. L. monocytogenes zwykle występuje w złożonych formach biofilmu wielogatunkowego, co ułatwia jej adaptację i przetrwanie w środowiskach przetwórstwa żywności przez miesiące, a nawet lata. Temperatura stanowi jeden z kluczowych czynników regulujących tworzenie i strukturę biofilmu przez Listeria monocytogenes oraz inne bakterie. W biofilmach wielogatunkowych warunki temperaturowe wpływają zarówno na intensywność interakcji międzygatunkowych, jak i na dominację poszczególnych mikroorganizmów. W warunkach eksperymentalnych wykazano, że L. monocytogenes może uzyskiwać dominującą pozycję w biofilmie wielogatunkowym w temperaturze około 30°C, co sprzyja jej utrzymywaniu się w środowisku przetwórstwa żywności. Z kolei niższe temperatury mogą modyfikować interakcje pomiędzy bakteriami, prowadząc do powstawania bardziej zwartej struktury biofilmu, jednak temperatury skrajnie niskie mogą całkowicie hamować jego formowanie. Potwierdzono to w badaniach współhodowli L. monocytogenes oraz Enterococcus faecalis, w których brak tworzenia biofilmu obserwowano w temperaturze 7°C, natomiast po podwyższeniu temperatury do 25°C odnotowano gwałtowny wzrost biomasy biofilmu wielogatunkowego. Uzupełnieniem tych obserwacji są nasze badania obciążeniowe prowadzone na szczepach L. monocytogenes wyizolowanych ze środowiska produkcyjnego. Hodowle prowadzone w niskich temperaturach, odpowiadających zarówno wymaganiom badań obciążeniowych, jak i warunkom deklarowanym w specyfikacjach produktów, wykazały zdolność wzrostu Listeria monocytogenes w bulionie mózgowo-sercowym w temperaturze 7°C, przy czasie inkubacji wynoszącym od jednego do trzech tygodni. Uzyskane wyniki wskazują, że zdolność przeżycia i wzrostu L. monocytogenes w niskiej temperaturze może mieć charakter zależny od szczepu i stanowić indywidualną cechę drobnoustrojów zasiedlających środowisko danego zakładu produkcyjnego. Adaptacja Listeria monocytogenes do niskich temperatur jest jedną z jej kluczowych cech biologicznych, sprzyjających utrzymywaniu się i rozprzestrzenianiu bakterii w produktach chłodzonych. W konsekwencji samo zastosowanie obniżonej temperatury jako czynnika fizycznego okazuje się niewystarczające do skutecznej kontroli obecności tego patogenu podczas długoterminowego przechowywania w warunkach chłodniczych. Wyniki te podkreślają istotną rolę temperatury nie tylko w regulacji dynamiki biofilmów, lecz także w kształtowaniu ryzyka przetrwania L. monocytogenes w całym łańcuchu przetwórstwa żywności. W biofilmach wielogatunkowych Listeria monocytogenes może oddziaływać z innymi społecznościami bakteryjnymi zarówno konkurencyjnie, jak i synergistycznie, w zależności od składu mikroflory. Przykładem interakcji o charakterze protokooperacyjnym jest współwystępowanie L. monocytogenes z Pseudomonas, bakterią psychrotrofową stanowiącą naturalną mikroflorę świeżego mięsa. Obecność L. monocytogenes w biofilmach tworzonych z udziałem Pseudomonas może indukować zwiększoną produkcję macierzy zewnątrzkomórkowej, co sprzyja stabilizacji struktury biofilmu. W takich układach L. monocytogenes może uzyskiwać dodatkową ochronę przed wysychaniem oraz działaniem środków dezynfekcyjnych. Odmienny charakter interakcji obserwuje się w przypadku bakterii należących do grupy pałeczek kwasu mlekowego, takich jak Leuconostoc mesenteroides, odpowiedzialnych m.in. za zmiany organoleptyczne mięsa po obróbce termicznej w wyniku wtórnych zanieczyszczeń. Gatunek ten wydziela białka o działaniu antagonistycznym, które hamują tworzenie biofilmu przez L. monocytogenes. Zjawiska te ilustrują istotny paradoks bezpieczeństwa żywności: zarówno bakterie z rodzaju Pseudomonas, jak i Leuconostoc przyczyniają się do pogorszenia jakości sensorycznej produktów mięsnych, jednak jednocześnie mogą odpowiednio sprzyjać lub ograniczać zdolność L. monocytogenes do tworzenia biofilmu. Podkreśla to złożoność interakcji mikrobiologicznych w środowisku przetwórstwa żywności oraz konieczność uwzględniania całych konsorcjów drobnoustrojów, a nie wyłącznie pojedynczych patogenów, w strategiach kontroli bezpieczeństwa żywności. Mięso i jego przetwory, w porównaniu z innymi produktami pochodzenia zwierzęcego, wymagają szczególnej uwagi ze względu na wysoką podatność na psucie, wynikającą ze składu sprzyjającego rozwojowi mikroorganizmów. Z tego powodu mięso oraz produkty mięsne, zarówno surowe, jak i przetworzone, uznawane są za istotne rezerwuary mikroorganizmów, które mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia publicznego w przypadku skażenia patogenami odzwierzęcymi, takimi jak Campylobacter, Escherichia coli czy Listeria monocytogenes. Drobnoustroje te występują naturalnie jako element mikroflory jelitowej zwierząt, co sprawia, że zanieczyszczenie mięsa oraz środowiska produkcyjnego może zachodzić na różnych etapach procesu wytwarzania ujęciu ogólnym spożycie przetworzonej żywności gotowej do spożycia (RTE) stanowi jedno z najważniejszych źródeł zakażeń L. monocytogenes u ludzi. Istotne znaczenie ma przy tym rodzaj produktu mięsnego RTE, ponieważ różnice w technologii produkcji oraz sposobie pakowania przekładają się na zróżnicowaną długość okresu przydatności do spożycia, wynoszącą przykładowo 23–30 dni dla kiełbas oraz nawet do 60 dni dla gotowanej szynki krojonej w kostkę. Wydłużony okres przechowywania, zwłaszcza w warunkach chłodniczych, sprzyja przeżyciu i potencjalnemu wzrostowi L. monocytogenes. W związku z powyższym higiena produkcji, obejmująca zarówno kontrolę surowców, jak i skuteczne zapobieganie zanieczyszczeniom wtórnym w trakcie przetwarzania i pakowania, stanowi kluczowy element ograniczania ryzyka listeriozy w łańcuchu produkcji żywności.
W których obszarach zakładów mięsnych najczęściej dochodzi do występowania lub utrwalania się Listerii monocytogenes i jakie błędy technologiczne lub organizacyjne temu sprzyjają?
W opinii Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności z lutego 2024 roku Listeria monocytogenes, obok Salmonella enterica oraz Cronobacter sakazakii, została zidentyfikowana jako bakteryjne zagrożenie bezpieczeństwa żywności o największym znaczeniu dla zdrowia publicznego, związane z jej zdolnością do utrzymywania się czyli trwałości w środowisku przetwórstwa żywności i pasz. W tym kontekście kluczowe znaczenie ma pojęcie trwałości definiowane jako zdolność określonego szczepu bakterii do długotrwałego przetrwania w zakładzie przetwórstwa żywności, pomimo stosowania rutynowych procedur czyszczenia i dezynfekcji. Jednym z głównych mechanizmów sprzyjających temu zjawisku jest intensywne tworzenie biofilmu, wykorzystywane przez drobnoustroje jako strategia przetrwania w niesprzyjającym środowisku. Komórki bakteryjne związane z biofilmem są trudne do usunięcia mechanicznego z powierzchni technologicznych oraz wykazują istotnie obniżoną wrażliwość na chemiczne środki dezynfekujące, co umożliwia im przetrwanie standardowych procedur sanitarnych. Ponadto formowanie biofilmu sprzyja adaptacji bakterii do innych stresów środowiskowych typowych dla zakładów przetwórstwa żywności, takich jak wysokie zasolenie, zmienne temperatury, kwaśne pH czy promieniowanie ultrafioletowe. Dodatkowo komórki w biofilmie są lepiej przystosowane do sekwestracji toksyn, współpracy metabolicznej oraz wymiany składników odżywczych, a także wykazują zwiększoną zdolność do pozyskiwania nowych cech genetycznych, w tym genów oporności na antybiotyki, co dalej wzmacnia ich zdolność przetrwania i utrwalania się w środowisku produkcyjnym. Trwałość Listeria monocytogenes odnosi się również do powtarzalnej izolacji tego samego szczepu z danego zakładu przetwórstwa żywności w różnych punktach czasowych, przy czym izolaty te są identyfikowane i klasyfikowane w obrębie tych samych podtypów molekularnych. Zjawisko to stanowi istotne kryterium rozpoznania szczepów trwałych. Ustalona trwałość L. monocytogenes może być obserwowana przez okres od kilku miesięcy do nawet wielu lat, co wynika z istotnych trudności w eliminacji bakterii po jej zasiedleniu środowiska produkcyjnego. Po utrwaleniu się szczepu w zakładzie standardowe procedury czyszczenia i dezynfekcji często okazują się niewystarczające, co sprzyja jego długoterminowemu przetrwaniu i zwiększa ryzyko wtórnego zanieczyszczenia produktów. Komórki trwałe są opisywane jako warianty normalnych komórek, powstające w odpowiedzi na stresy środowiskowe charakterystyczne dla biofilmów. Dlatego też prezentują one szczególne cechy, a także wykazują silniejsze tworzenie biofilmu na nieożywionych (abiotycznych) powierzchniach w zakładach produkcyjnych zwłaszcza w środowisku przetwarzania żywności. Jest to oczywiste, ponieważ trwałe komórki przyjmują stan uśpienia, tworząc strukturę przypominającą przetrwalniki i nie dzielą się w obecności środków biobójczych, wyrażając w ten sposób odporność na tak ekstremalne warunki. Z drugiej strony należy podkreślić rolę specyficznych miejsc w zakładach przetwórstwa żywności, określanych jako kryjówki, które sprzyjają trwałości Listeria monocytogenes. Kryjówki definiowane są jako obszary, do których środki dezynfekcyjne nie docierają w sposób skuteczny lub w których ich obecność jest ograniczona, co uniemożliwia efektywne usunięcie bakterii. Alternatywnie mogą to być miejsca, do których środek dezynfekujący dociera, lecz w zbyt niskim stężeniu lub przy niewystarczającym wysuszeniu powierzchni, prowadząc do utrzymywania się preparatu w stężeniach subletalnych. Warunki takie sprzyjają przeżyciu bakterii, dając im czas na adaptację oraz rozwój tolerancji wobec stosowanych preparatów, a w konsekwencji do powstania populacji L. monocytogenes wykazujących obniżoną wrażliwość na środki czyszczące i dezynfekcyjne. Z kryjówek tych szczepy L. monocytogenes mogą następnie rozprzestrzeniać się do innych obszarów zakładu, zwiększając ryzyko wtórnego skażenia produktów. W praktyce przemysłowej obserwuje się, że wiele środków przeciwdrobnoustrojowych stosowanych do usuwania biofilmu jedynie redukuje lub inaktywuje część populacji drobnoustrojów, nie prowadząc do ich całkowitej eliminacji, co sprzyja utrwalaniu się zjawiska trwałości. W tym kontekście trwałość L. monocytogenes można bezpośrednio powiązać z nieskutecznym usuwaniem komórek z nisz uznawanych za trudne do czyszczenia konsekwencji bakteria może przetrwać, namnażać się oraz kolonizować kolejne powierzchnie sprzyjające tworzeniu biofilmu. L. monocytogenes jest wielokrotnie izolowana z takich miejsc jak podłogi, ściany, taśmy przenośnikowe, zakręty i kolana rur, uszczelki gumowe, powierzchnie ze stali nierdzewnej, odpływy oraz nieprawidłowo czyszczony sprzęt technologiczny. Szczególnie sprzyjającym środowiskiem dla komórek trwałych są uszczelki drzwi chłodni, gdzie panują warunki wilgotne i chłodne, a dostęp środków dezynfekcyjnych bywa ograniczony. Dodatkowo komórki L. monocytogenes w obrębie biofilmu wykazują zmiany fizjologiczne wynikające z heterogeniczności biofilmu, związanej z obecnością gradientów składników odżywczych, tlenu oraz innych cząsteczek sygnałowych. Prowadzi to do zróżnicowania strukturalnego, chemicznego i biologicznego biofilmu, co wyjaśnia znaczną zmienność jego właściwości pomiędzy szczepami bakteryjnymi. Zmienność ta ma bezpośredni wpływ na ryzyko skażenia żywności, które może dodatkowo wzrastać w wyniku odrywania się fragmentów biofilmu i transferu komórek do matrycy żywnościowej, procesów zależnych zarówno od cech biofilmu, jak i czynników środowiskowych panujących w zakładzie. Należy również podkreślić, że tradycyjne metody wykrywania L. monocytogenes, oparte wyłącznie na izolacji i identyfikacji fenotypowej, nie dostarczają wystarczających informacji epidemiologicznych, ponieważ nie umożliwiają rozróżnienia pomiędzy skażeniami sporadycznymi a trwałymi. W związku z tym genotypowanie wyizolowanych szczepów stanowi niezbędne narzędzie monitorowania obecności i zachowania L. monocytogenes w środowiskach przetwórstwa żywności. Zastosowanie metod typowania molekularnego umożliwia identyfikację krytycznych powierzchni i urządzeń, do których dostęp jest utrudniony lub które wymagają intensywniejszych procedur czyszczenia i dezynfekcji, a także pozwala na określenie potencjalnych dróg transmisji patogenu oraz wykrycie szczepów trwałych. Informacje te mają kluczowe znaczenie dla optymalizacji i doskonalenia protokołów higienicznych, a tym samym dla skutecznego ograniczania ryzyka skażenia żywności L. monocytogenes. Przykładem jednoznacznie potwierdzającym długotrwałą trwałość szczepu Listeria monocytogenes jest epidemia listeriozy, która miała miejsce w 2000 roku w Stanach Zjednoczonych, obejmująca 29 przypadków zachorowań u ludzi. Ognisko to powiązano ze spożyciem skażonego krojonego mięsa delikatesowego, wyprodukowanego w zakładzie przetwórczym, w którym wcześniej wytwarzano również parówki. Produkty te były już wcześniej powiązane z pojedynczym przypadkiem listeriozy w 1988 roku. Analiza podtypów izolatów pochodzących zarówno od ludzi, jak i z żywności, obejmująca zaawansowane metody typowania molekularnego, w tym sekwencjonowanie całego genomu, wykazała, że izolaty z 1988 r. oraz z epidemii z 2000 r. należały do tego samego szczepu. Wyniki te stanowią silny dowód na utrzymywanie się tego szczepu w środowisku zakładu przetwórczego przez co najmniej 12 lat, pomimo zmian produkcyjnych oraz prowadzonych działań sanitarnych.
Jakie metody monitorowania i zwalczania Listerii monocytogenes są obecnie uznawane za najskuteczniejsze w zakładach przetwórstwa mięsa?
Zanieczyszczenie środowiska produkcyjnego Listeria monocytogenes stanowi główne źródło skażeń po przetwarzaniu, przy czym obecność szczepów trwałych jest czynnikiem obciążającym w większości przypadków skażeń obserwowanych w zakładach przetwórstwa żywności. Bakteria ta była wielokrotnie izolowana z podłóg, ścian oraz odpływów, co wskazuje, że monitorowanie środowiska produkcyjnego powinno stanowić kluczowy element kompleksowego planu bezpieczeństwa żywności. Aby nadzór i kontrola L. monocytogenes stały się skuteczne, konieczne jest zmapowanie i zrozumienie rozmieszczenia i zdolności patogennych szczepów, które są często izolowane, biorąc pod uwagę wysoką zdolność organizmu do adaptacji do różnych środowisk. Oczywiste jest, że listeriozy nie można wyeliminować, ponieważ czynnik sprawczy L. monocytogenes jest uważany za wszechobecny, występujący naturalnie w środowisku, co podkreśla ogromne prawdopodobieństwo skażenia żywności, którą spożywamy od czasu do czasu. Niemniej jednak dwa główne kroki w minimalizowaniu listeriozy obejmują zapobieganie zanieczyszczeniom i kontrolowanie występowania patogenu w łańcuchu pokarmowym. Środki kontroli składają się z systematycznego monitorowania mikrobiologicznego surowej i przetworzonej żywności w połączeniu z programami sanitarnymi po wykryciu bakterii, uzupełnionymi programami szkoleniowymi opartymi na higienie żywności. Bardziej szczegółowo, poprawa higieny i warunków sanitarnych obejmuje prawidłowe mycie i dezynfekcję środowiska produkcji oraz prawidłowe mycie i dezynfekcję rąk podczas produkcji żywności. Biorąc pod uwagę, że zakażenie jest przenoszone głównie przez żywność u ludzi i zwierząt, dobre praktyki higieniczne mogą ograniczyć jego rozprzestrzenianie się. Oczekuje się, że skuteczny plan bezpieczeństwa żywności będzie zapobiegał akumulacji patogenów w środowisku produkcyjnym, ograniczał ryzyko zanieczyszczenia krzyżowego, a w konsekwencji zmniejszał prawdopodobieństwo skażenia produktu końcowego. Ocena efektywności takich planów realizowana jest poprzez program monitorowania środowiska, który umożliwia systematyczną ocenę skuteczności działań higienicznych i sanitarnych. Należy podkreślić, że L. monocytogenes obecna w surowcach może tworzyć nisze ekologiczne w środowisku przetwórczym, z których następnie dochodzi do wtórnego skażenia produktów gotowych. W związku z tym długoterminowe, konsekwentne pobieranie próbek oraz identyfikacja L. monocytogenes są niezbędne w zakładach przetwórstwa żywności, aby umożliwić wykrywanie i charakterystykę szczepów trwałych, a tym samym skuteczne zarządzanie ryzykiem mikrobiologicznym. W tym miejscu ponownie odniosę się do zagadnienia trwałości szczepów, ponieważ działania podejmowane w ramach monitorowania środowiska produkcyjnego, surowców oraz produktów końcowych muszą uwzględniać ten element jako integralną część systemu bezpieczeństwa żywności. W niemal wszystkich badaniach dotyczących trwałości Listeria monocytogenes powtarzalna izolacja tego samego podtypu molekularnego z wielu próbek pobieranych w różnych punktach czasowych jest powszechnie interpretowana jako dowód utrzymywania się szczepu w środowisku zakładu. Jednocześnie należy brać pod uwagę możliwość, że takie obserwacje mogą wynikać z ponownego wprowadzenia identycznego podtypu ze źródeł zewnętrznych, na przykład wraz z surowcami lub poprzez personel i sprzęt. Mimo to, w licznych przypadkach tzw. „trwałe” podtypy L. monocytogenes były identyfikowane również po przeprowadzeniu standardowych procedur czyszczenia i dezynfekcji, co wskazuje na ich zdolność do przetrwania rutynowych działań sanitarnych. Dodatkowo fakt, że dany podtyp przestawał być izolowany po zidentyfikowaniu i eliminacji konkretnej niszy środowiskowej, będącej jego siedliskiem, stanowi silne potwierdzenie rzeczywistej trwałości szczepu w danym zakładzie, a nie jedynie efektu okresowego ponownego wprowadzania bakterii z zewnątrz. W monitorowaniu obecności Listeria monocytogenes można wykorzystać metodę „szukaj i niszcz”. Metoda ta jest techniką badawczą opartą na intensywnym, systematycznym i ukierunkowanym podejściu do identyfikacji miejsc oraz nisz środowiskowych, w których drobnoustroje takie jak Listeria monocytogenes lub inne gatunki z rodzaju Listeria są zdolne do przetrwania lub utrzymywania się pomimo standardowych procedur czyszczenia i dezynfekcji. Działanie to stanowi element kompleksowego zarządzania środowiskiem zakładu przetwórstwa żywności i może obejmować zarówno komponenty związane z bezpieczeństwem żywności, jak i elementy jakości nieregulowanej. Do elementów regulacyjnych należą m.in. system analizy zagrożeń i krytycznych punktów kontroli (HACCP), standardowe procedury operacyjne dotyczące higieny, programy wstępne oraz programy monitorowania i weryfikacji. W ramach strategii kontroli Listeria pobieranie próbek dochodzeniowych „dla określonej przyczyny” jest stosowane jako narzędzie interwencyjne, uruchamiane w odpowiedzi na wykrycie patogenu lub niezgodności w zakresie procedur mycia i dezynfekcji. Pobieranie próbek „nie dla określonej przyczyny” stanowi istotny element rutynowej kontroli procesu sanitarnego i służy ocenie skuteczności bieżących działań higienicznych, choć nie zawsze jest bezpośrednio powiązane z wymaganiami regulacyjnymi. Należy jednak podkreślić kluczową rolę tego typu badań, które są realizowane w celach poznawczych i prewencyjnych, niezależnie od wystąpienia pozytywnego wyniku próby weryfikacyjnej. Pobieranie próbek w tym trybie jest zazwyczaj prowadzone w celu identyfikacji miejsc wskaźnikowych, kwalifikacji nowego sprzętu lub procesu technologicznego, a także oceny skuteczności zarządzania niszami wzrostu oraz miejscami schronienia drobnoustrojów. Badania prowadzone w trybie „nie dla określonej przyczyny” umożliwiają obiektywną ocenę poziomu kontroli nad typowymi niszami wzrostu patogenów w obrębie urządzeń i infrastruktury zakładu. Dostarczają one kluczowych informacji na temat efektywności programów sanitarnych, pozwalając na wczesną identyfikację obszarów podwyższonego ryzyka, które mogą wymagać wdrożenia działań korygujących, zanim dojdzie do skażenia produktu lub utrwalenia się patogenu w środowisku produkcyjnym. W przypadku zastosowania programu badań środowiskowych do całego obszaru RTE lub całego zakładu, kluczowe etapy procesu szukaj i niszcz obejmują dobrze zdefiniowany i udokumentowany program interwencji i kontroli Listeria , obejmujący badania na obecność L. monocytogenes lub Listeria spp. oraz dobrze zdefiniowane i udokumentowane działania po uzyskaniu pozytywnych wyników testów, mające na celu identyfikację i wykrycie miejsc bytowania które mogłyby sprzyjać wzrostowi i umożliwiać L. monocytogenes przetrwanie w czasie. Działania po wykryciu Listeria monocytogenes zazwyczaj obejmują dokładne czyszczenie i dodatkowe pobieranie próbek np. pobieranie próbek wektorowych. Pobieranie próbek wektorowych obejmuje pobieranie i badanie dodatkowych próbek w różnych kierunkach tj. wektorów z miejsca próbki, które dało wynik pozytywny. Gdy początkowa próbka dodatnia została pobrana podczas przetwarzania, po czyszczeniu i dezynfekcji należy przeprowadzić pobranie próbek, aby ocenić skuteczność protokołów czyszczenia i dezynfekcji oraz wykryć nisze i potencjalnie trwałe zanieczyszczenia. Wybór mikroorganizmów testowych też pozwoli na ocenę skuteczności mycia i dezynfekcji. Na przykład Listeria spp. jest często poszukiwana jako wskaźnik potencjalnej obecności L. monocytogenes i jest uważana za użyteczny wskaźnik higieny pozbiorczej i przetwórczej oraz skuteczności czyszczenia. Rzeczywiście jeśli środowisko jest korzystne dla rozwoju Listeria spp. wtedy jest to również korzystne dla wzrostu L. monocytogenes. W przypadku pozytywnego wyniku dla Listeria spp. przeprowadza się działania korygujące, tak jakby stwierdzono obecność L. monocytogenes. W kontekście współwystępowania Listeria monocytogenes z bakteriami psychrotrofowymi w obrębie biofilmów zasadne jest rozszerzenie zakresu badań prowadzonych w trybie „nie dla określonej przyczyny” również o tę grupę drobnoustrojów. Podejście to nabiera szczególnego znaczenia w sytuacjach, gdy pomimo wdrożenia standardowych procedur mycia i dezynfekcji L. monocytogenes nadal jest izolowana ze środowiska produkcyjnego. W takich przypadkach kluczowe staje się ustalenie, czy biofilm został rzeczywiście usunięty, a nie jedynie częściowo zredukowany. Bakterie psychrotrofowe, a także często występująca w zakładach mięsnych Burkholderia cepacia, odgrywają istotną rolę w tworzeniu i stabilizacji macierzy biofilmu, która może zapewniać ochronę L. monocytogenes przed działaniem środków myjących i dezynfekcyjnych. Obecność tych drobnoustrojów może zatem wskazywać na utrzymujące się struktury biofilmu, nawet wówczas, gdy poziom samego patogenu ulega okresowym wahaniom. Uwzględnienie bakterii psychrotrofowych w programach monitorowania oraz w badaniach „nie dla określonej przyczyny” pozwala na pełniejszą ocenę skuteczności działań sanitarnych, identyfikację biofilmów o charakterze wielogatunkowym oraz lepsze zrozumienie mechanizmów sprzyjających trwałości L. monocytogenes w środowisku zakładu.
Jaką rolę odgrywają badania mikrobiologiczne w wykrywaniu Listerii monocytogenes i jak firma J.S. Hamilton wspiera zakłady mięsne w tym zakresie?
Oprócz klasycznych oraz molekularnych metod diagnostycznych rutynowo stosowanych w laboratoriach mikrobiologicznych, istotnym, choć nie nowym, narzędziem w zarządzaniu bezpieczeństwem żywności są badania obciążeniowe -challenge tests.
Badania te mogą być prowadzone dla każdego patogenu zidentyfikowanego w analizie ryzyka, jednak najczęściej dotyczą one Listeria monocytogenes, co wynika z jej szczególnego znaczenia epidemiologicznego oraz zdolności do przetrwania i wzrostu w żywności gotowej do spożycia. Badania obciążeniowe prowadzimy nieprzerwanie od 14 lat, co świadczy o znacznym doświadczeniu zespołu w tym zakresie. Jednocześnie zmiany w rozporządzeniu (WE) nr 2073/2005 istotnie zwiększyły zakres i liczbę realizowanych analiz, podkreślając rosnącą rolę badań obciążeniowych jako kluczowego narzędzia oceny bezpieczeństwa mikrobiologicznego żywności. Rozporządzenie (WE) nr 2073/2005 ustanawia kryteria bezpieczeństwa żywności, w tym kryteria dotyczące L. monocytogenes w żywności gotowej do spożycia (RTE), nakładając na producenta obowiązek zapewnienia, że produkty spełniają te wymagania. Zmiana tych przepisów została opublikowana w rozporządzeniu (UE) 2024/2895, które zacznie obowiązywać od lipca 2026 roku. Zgodnie z nowymi regulacjami producent musi być w stanie udowodnić, że produkt spełnia obowiązujące kryteria mikrobiologiczne przez cały deklarowany okres przydatności do spożycia, a jednym z kluczowych narzędzi dostarczających takiego dowodu są właśnie testy obciążeniowe. Testy obciążeniowe polegają na celowym wprowadzeniu do produktu spożywczego znanej liczby komórek Listeria monocytogenes, a następnie przechowywaniu produktu w realistycznych warunkach przechowywania i dystrybucji, takich jak temperatura, rodzaj opakowania oraz czas przechowywania. W badaniach wykorzystujemy szczepy Listeria monocytogenes pochodzące bezpośrednio ze środowiska danego zakładu produkcyjnego, które zostały szczegółowo scharakteryzowane pod względem fenotypowym i biochemicznym. Ocenie podlega również ich zdolność wzrostu w temperaturach deklarowanych w specyfikacjach produktów, a także reakcja na zastosowane bariery technologiczne, w tym pH, zasolenie oraz strategie biokonserwacji, w szczególności z wykorzystaniem bakterii fermentacji mlekowej. Zastosowanie w badaniach szczepów środowiskowych, zasiedlających rzeczywiste środowisko produkcyjne, umożliwia realistyczną ocenę zachowania patogenu oraz faktycznego narażenia konsumenta, odzwierciedlając warunki występujące w danym zakładzie znacznie dokładniej niż badania prowadzone z użyciem szczepów referencyjnych. W trakcie badania monitoruje się, czy mikroorganizm rośnie, przeżywa czy ulega inaktywacji, co pozwala na ocenę bezpieczeństwa mikrobiologicznego oraz trwałości produktu w jego rzeczywistej matrycy i opakowaniu. Każdy produkt spożywczy charakteryzuje się unikalnym składem obejmującym m.in. pH, aktywność wody, obecność konserwantów, mikroflorę rodzimą czy atmosferę modyfikowaną dlatego testy obciążeniowe dostarczają informacji niedostępnych w modelach teoretycznych, pokazując rzeczywiste zachowanie patogenu w konkretnym produkcie. Badania te umożliwiają również ocenę skuteczności zastosowanych barier i strategii utrwalania, w tym coraz częściej wykorzystywanej biokonserwacji z udziałem bakterii fermentacji mlekowej. Wyniki testów obciążeniowych dostarczają producentom kluczowych informacji nie tylko w zakresie kwalifikowania produktów do kategorii wspierających lub niewspierających wzrost L. monocytogenes, lecz także umożliwiają ilościową ocenę poziomu kontaminacji po produkcji, tak aby zapewnić utrzymanie dopuszczalnego limitu ≤ 100 jtk/g przez cały okres przydatności do spożycia.
Kolejnym istotnym elementem wsparcia naszych klientów są audyty higieniczne, które realizujemy nie tylko w ujęciu mikrobiologicznym, lecz także w ścisłym powiązaniu z praktycznymi aspektami mycia i dezynfekcji. Łączymy wiedzę laboratoryjną, technologiczną z oceną rzeczywistego przebiegu procesów higienicznych w zakładzie. Obserwacja procedur sanitarnych, uzupełniona o analizy próbek pobieranych przed i po myciu oraz dezynfekcji, pozwala na obiektywną ocenę skuteczności stosowanych działań lub na identyfikację obszarów wymagających korekty. Na podstawie analizy ilościowej i jakościowej, gatunkowej, izolowanych drobnoustrojów wskazujemy na prawdopodobieństwo występowania biofilmów oraz identyfikujemy potencjalne drogi transmisji mikroorganizmów w obrębie zakładu. W ramach audytów wskazujemy zarówno dobre, jak i nieprawidłowe praktyki higieniczne, a następnie proponujemy konkretne rozwiązania organizacyjne, technologiczne i sanitarne, które mogą prowadzić do poprawy poziomu higieny.
Szczególną uwagę poświęcamy biofilmom oraz niszom środowiskowym, koncentrując działania audytowe na miejscach o podwyższonym ryzyku ich występowania. Analiza ta prowadzona jest z uwzględnieniem specyfiki procesu produkcyjnego, podziału na strefy higieniczne, stosowanych środków biobójczych oraz infrastruktury zakładu, co pozwala na trafną identyfikację krytycznych obszarów i skuteczniejsze zarządzanie ryzykiem mikrobiologicznym.
Poza tym wspieramy naszych klientów w rozwiązywaniu problemów technologicznych, realizujemy badania walidacyjne procesów, a także prowadzimy działania ukierunkowane na identyfikację przyczyn obecności Listeria monocytogenes w środowisku produkcyjnym lub w wyrobach gotowych. W obszarze badań obciążeniowych, doradztwa eksperckiego oraz audytów higienicznych stworzyliśmy wyspecjalizowany zespół pasjonatów mikrobiologii działający w ramach Sekcji Wsparcia Badań Mikrobiologicznych, łączący wiedzę naukową z praktycznym doświadczeniem procesowym.
Jak powinna wyglądać skuteczna strategia zapobiegania i kontroli Listerii monocytogenes w zakładzie mięsnym – od środowiska produkcyjnego po gotowy wyrób?
Obecnie jednym z najpoważniejszych wyzwań w zakresie bezpieczeństwa żywności pozostaje wtórne zanieczyszczenie żywności gotowej do spożycia (RTE), w tym kontaminacja produktów po procesie obróbki termicznej. Jak wspomniałam wcześniej, całkowita eliminacja Listeria monocytogenes jest w praktyce niezwykle trudna ze względu na jej szeroki zakres tolerancji środowiskowej oraz elastyczność genomu, co jednak nie zwalnia producentów z obowiązku podejmowania działań mających na celu ograniczenie lub eliminację jej wzrostu. W podejściu do kontroli L. monocytogenes konieczne jest spojrzenie systemowe, obejmujące nie tylko sam patogen, lecz również mikroflorę towarzyszącą. L. monocytogenes rzadko występuje w formie planktonowej, ponieważ strategia ta jest dla niej niekorzystna. Zdecydowanie częściej zasiedla biofilmy wielogatunkowe, w których — jako bakteria korzystająca z zasobów wspólnych, wykorzystuje metabolity wytwarzane przez inne drobnoustroje, co zwiększa jej zdolność przeżycia i utrzymywania się w środowisku produkcyjnym. Z tego względu rozszerzenie monitorowania środowiska o większą liczbę punktów poboru próbek, a także uwzględnienie mikroflory środowiskowej, jest działaniem w pełni uzasadnionym i istotnym z punktu widzenia oceny rzeczywistego ryzyka mikrobiologicznego. Takie podejście umożliwia identyfikację biofilmów wielogatunkowych oraz nisz sprzyjających trwałości L. monocytogenes, które mogłyby pozostać niewykryte przy monitorowaniu ograniczonym wyłącznie do samego patogenu.
Skuteczna kontrola L. monocytogenes jest procesem złożonym, wymagającym intensywnego zarządzania, konsekwentnych działań oraz znacznych zasobów organizacyjnych i technicznych. Choć ryzyko zachorowania na listeriozę jest relatywnie niskie, jej wystąpienie niesie poważne, często katastrofalne konsekwencje, zarówno dla zdrowia konsumenta, jak i dla funkcjonowania oraz reputacji producenta żywności.
Szkolenie pracowników to kolejny krok w kierunku opanowania problemu. Pracownicy muszą zrozumieć znaczenie L.monocytogenes jak czynnika chorób przenoszonych przez żywność, przestrzegać podstawowych zasad higieny i wykształcić takie samo poczucie odpowiedzialności osobistej, jakie wykazują kadra kierownicza. Nie należy straszyć tylko wskazać ryzyko. Zanieczyszczenie gotowanych produktów mięsnych bakterią L. monocytogenes najczęściej występuje, gdy produkt lub powierzchnia mająca kontakt z żywnością ulega zanieczyszczeniu między etapem termicznym a pakowaniem. Jednak L. monocytogenes może również zostać przeniesiona do obszaru przetwarzania przez pracowników, sprzęt, zwierzęta, Głównymi źródłami zanieczyszczenia L. monocytogenes w zakładach przetwórstwa żywności są: pracownicy poprzez odzież, rękawice, buty lub skórę mającą bezpośredni kontakt z produktem, nieprawidłowo czyszczony i dezynfekowany sprzęt środowisko poprzez bakterie unoszące się w powietrzu lub kropelki wilgoci w aerozolu wytwarzane w innych obszarach roboczych. Oprócz skażenia w obszarach mających kontakt z żywnością, istnieje wiele możliwości skażenia ze środowiska. L. monocytogenes może rozwijać się w wielu obszarach poza procesami produkcyjnymi i w pewnych warunkach zanieczyszczać obszary mające kontakt z produktem. Na przykład, rozpylona ciecz z węży może rozpryskiwać się lub rozpylać, przenosząc L. monocytogenes z podłóg lub odpływów na stoły lub sprzęt.
Producenci żywności gotowej do spożycia (RTE) powinni, w ramach oceny ryzyka mikrobiologicznego, odpowiedzieć na trzy kluczowe pytania dotyczące zagrożenia ze strony Listeria monocytogenes: czy wyniki walidacji potwierdzają skuteczność etapów eliminacji patogenu stosowanych w procesie przetwarzania, jakie działania po obróbce termicznej są podejmowane w celu zapobiegania ponownemu skażeniu produktu, jeżeli wiadomo, że środowisko produkcyjne nie jest wolne od L. monocytogenes lub Listeria spp. i czy w produktach gotowych izolowano L. monocytogenes . Aby mieć pewność, że produkt nie będzie wspierał wzrostu L. monocytogenes, musi on wykazywać co najmniej jedną skuteczną barierę ograniczającą przeżycie lub namnażanie patogenu. Ponieważ L. monocytogenes jest stosunkowo wrażliwa na obróbkę termiczną, głównym celem jej kontroli pozostaje zapobieganie wtórnemu zanieczyszczeniu po obróbce cieplnej. Kluczowe znaczenie ma zatem zapewnienie, że wszystkie procesy termiczne spełniają wymagania dotyczące skutecznego niszczenia patogenów. Można to sprawdzić poprzez wyznaczenie krzywej letalnej dla szczepu w produkcie wobec zmiennych danych czasu i temperatury. Kontrola L. monocytogenes w produktach RTE obejmuje wiele etapów, począwszy od oceny zanieczyszczenia surowca. Dane literaturowe wskazują, że L. monocytogenes może być obecna w około 4–7% tusz indyków, wieprzowych oraz wołów i jałówek, a także w około 10% tusz brojlerów, krów i byków oraz w surowej mielonej wołowinie. Oznacza to, że ryzyko wprowadzenia patogenu do zakładu istnieje już na etapie przyjęcia surowca. Kolejnym kluczowym elementem jest higiena środowiska produkcyjnego o której wspomniałam wcześniej i moim zdaniem ten aspekt kontroli jest najistotniejszy. Producenci mogą ocenić skuteczność mycia i dezynfekcji oraz zlokalizować potencjalne źródła skażeń poprzez podstawowe badania mikrobiologiczne w ramach monitorowania środowiska, a także szybkie testy bioluminescencji ATP. Metody te dostarczają istotnych informacji na temat efektywności procedur czyszczenia i dezynfekcji.
Częstotliwość i intensywność dezynfekcji powinny być dostosowane do rodzaju produktu oraz związanego z nim poziomu ryzyka. Szczególną uwagę należy zwrócić na miejsca trudne do czyszczenia, które sprzyjają akumulacji drobnoustrojów i tworzeniu biofilmów. Wśród środków dezynfekcyjnych najskuteczniejszych wobec L. monocytogenes wymienia się czwartorzędowe związki amoniowe, preparaty chlorowe oraz środki na bazie kwasu nadoctowego. W niektórych zakładach praktykuje się rotację środków dezynfekcyjnych, aby ograniczyć ryzyko adaptacji drobnoustrojów. zmiana detergentów i pH środowiska może dodatkowo utrudniać adaptację bakterii. I na koniec badania produktu końcowego stanowią jedno z narzędzi oceny obecności L. monocytogenes lub Listeria spp. w żywności. Należy jednak podkreślić, że wyniki ujemne mogą dawać fałszywe poczucie bezpieczeństwa, ponieważ niewielka objętość próbki nie zawsze odzwierciedla rzeczywisty status mikrobiologiczny całej partii produktu. Z tego względu badania produktu powinny być traktowane jako element uzupełniający, a nie jedyne narzędzie kontroli ryzyka związanego z L. monocytogenes.
Jakie działania prewencyjne oraz dobre praktyki rekomendowałaby Pani producentom mięsa, aby zminimalizować ryzyko wystąpienia Listerii monocytogenes i spełnić wymagania prawne oraz oczekiwania rynku?
O wielu aspektach kontroli oraz dobrych praktyk wspominałam wcześniej, jednak warto je podsumować w sposób całościowy. Przede wszystkim kluczowe jest zrozumienie zagrożenia oraz znajomość parametrów fizykochemicznych produktów, które decydują o możliwości wzrostu lub zahamowania Listeria monocytogenes. Bakteria ta jest powszechnie obecna w środowisku naturalnym w glebie, wodzie oraz jako komensal w przewodzie pokarmowym zwierząt, co ułatwia jej wprowadzanie do środowiska przetwórstwa żywności, gdzie może przetrwać i stanowić istotne zagrożenie dla zdrowia publicznego. Jak wskazywałam wcześniej, L. monocytogenes charakteryzuje się zdolnością przeżycia i wzrostu w szerokim zakresie, często w ekstremalnych warunkach środowiskowych, co sprzyja jej rozprzestrzenianiu się w różnych grupach produktów spożywczych. Zdolność do tworzenia biofilmu na sprzęcie, powierzchniach kontaktowych, podłogach czy w odpływach, a także obniżona wrażliwość lub oporność na środki dezynfekujące, istotnie ułatwiają jej utrzymywanie się w zakładach produkcyjnych. W odpowiedzi na zmieniające się kryteria mikrobiologiczne wielu producentów dąży kontroli liczby L. monocytogenes w produktach, m.in. poprzez stosowanie dodatkowych barier technologicznych, w tym biokonserwacji. Zastosowanie bakteriocyn stanowi jeden z dynamiczniej rozwijających się kierunków biokonserwacji, jednak ich skuteczność zależy od wielu czynników, takich jak faza wzrostu L. monocytogenes czy na przykład odporność na stres osmotyczny. W praktyce oznacza to, że nie zawsze możliwe jest osiągnięcie oczekiwanego efektu hamującego wzrost, a w przypadku produktów wspierających wzrost L. monocytogenes konieczne może być pozostanie przy ocenie obecności w 25 g produktu.
Podstawą skutecznej kontroli jest założenie obecności L. monocytogenes od samego początku i wdrażanie proaktywnych działań ograniczających jej dalszy rozwój i rozprzestrzenianie się. Obejmuje to kontrolę punktów wejścia do zakładu, takich jak surowce, personel, sprzęt oraz systemy wentylacyjne, a następnie wydzielenie i kontrola stref zapobiegających zakażeniom krzyżowym. Istotna jest również ocena dostawców, w tym analiza wyników ich badań produktów i środowiska. Ważnym elementem strategii jest wdrożenie podejścia „szukaj i zniszcz”, które oznacza aktywne poszukiwanie Listeria, a nie jej unikanie. Program monitorowania środowiska powinien obejmować punkty poboru próbek w obszarach o najwyższym ryzyku uzyskania wyników dodatnich, a nie wyłącznie na powierzchniach czystych. Należy pamiętać, że powierzchnie zużyte, skorodowane, chropowate lub uszkodzone sprzyjają tworzeniu biofilmu, ponieważ zatrzymują wodę i składniki odżywcze niezbędne do proliferacji bakterii. Szczególną uwagę zwracam na odpływy, które stanowią istotny element higieny procesowej. Choć ich podstawową funkcją jest odprowadzanie wody po myciu i dezynfekcji, same również muszą podlegać regularnemu czyszczeniu i dezynfekcji. Obecność biofilmu w odpływach zwiększa ryzyko rozprzestrzeniania mikroorganizmów na powierzchnie produkcyjne, zwłaszcza poprzez aerozol lub cofanie się wody z kanalizacji. Każdy odpływ powinien być kompletny i wyposażony w syfon, który stanowi barierę wodną ograniczającą to ryzyko. Nie mniej istotne są chłodnie, w których L. monocytogenes może przetrwać, a nawet się rozwijać. Obszary te wymagają regularnego czyszczenia i monitorowania temperatury. W strefach wysokiego ryzyka, takich jak obszary RTE oraz środowiska postletalne, procedury sanitarne muszą być walidowane, systematycznie weryfikowane i elastycznie dostosowywane do zmieniającej się oporności drobnoustrojów, ograniczeń infrastrukturalnych oraz ewoluującego zachowania patogenów. Należy bowiem podkreślić, że bakterie nieustannie adaptują się do stosowanych metod kontroli, co stanowi naturalną konsekwencję presji selekcyjnej wywieranej przez nasze działania mające na celu ograniczenie ich wzrostu i przeżycia. Najskuteczniejszą ochronę stanowi wielowarstwowe podejście, łączące interwencje chemiczne, fizyczne i proceduralne. W tym ujęciu higiena pozostaje podstawą kontroli Listeria monocytogenes w zakładach przetwórstwa, w szczególności w sektorze mięsnym, i wymaga konsekwencji, świadomości zagrożeń oraz ciągłego doskonalenia systemów zarządzania bezpieczeństwem żywności.
Dziękuję za rozmowę.
