40 wyposażenie przemysłu mięsnego Mikroflora surowców i przetworów mięsnych Mięso i jego przetwory stanowią doskonałe środowisko dla rozwoju drobnoustrojów, tak saprofitycznych, jak i patogennych. Ich liczba i możliwość namnażania w mięsie zależą jednak od wielu czynników, zwłaszcza od sposobu postępowania z surowcem, począwszy od uboju, poprzez obróbkę aż do warunków przechowywania. Mięso jest dla mikroorganizmów źródłem energii i niezbędnych składników odżywczych, pochodzących z rozkładu złożonych związków chemicznych. Rozkład ten zazwyczaj wiąże się z obniżeniem wartości odżywczej surowców i produktów oraz wytworzeniem substancji o charakterze toksycznym. Najliczniejszą grupę drobnoustrojów mięsa i jego przetworów stanowią bakterie. To one odgrywają główną rolę w bezpieczeństwie zdrowotnym, a także trwałości surowców i produktów mięsnych podczas przechowywania. W niniejszym artykule scharakteryzowano wybrane ich rodzaje, najczęściej występujące w surowcach i przetworach mięsnych. Rodzaj Campylobacter Campylobacter to Gram-ujemne, mikroaerofilne pałeczki, posiadające zdolność ruchu. Są wrażliwe na niskie ph (nie rosną przy ph poniżej 4,9) i a w (wartość minimalna to 0,987), wysoką temperaturę (giną podczas pasteryzacji) oraz rutynowo stosowane środki do mycia i dezynfekcji. W większości przypadków drobnoustroje te rosną w temp. 37-47 C, nie rosną w temp. ani powyżej 50 C, ani poniżej 30 C. Do rodzaju Campylobacter należy kilkanaście gatunków. Zdecydowana większość z nich jest chorobotwórcza dla człowieka. Najwięcej zatruć pokarmowych wywołuje Campylobacter jejuni, ale równie niebezpieczne są: C. coli (chorobotwórcza w stosunku do ludzi), C. fetus (niebezpieczna dla zwierząt), C. lari, C. faecalis i C. gracilis. Bakterie Campylobacter są rozpowszechnione w środowisku. Występują u bydła, świń, owiec, drobiu, skorupiaków, psów i kotów, a także w wodzie i ściekach. W związku z powszechnością ich występowania w populacji zwierzęcej istnieje duże ryzyko zanieczyszczenia surowców i produktów pochodzenia zwierzęcego, np. surowego mięsa. Częstym powodem zatruć jest doprowadzenie do zanieczyszczenia krzyżowego - w wyniku przeniesienia bakterii ze skażonego surowca na inne artykuły spożywcze. Główną przyczyną zakażeń człowieka przez bakterie z rodzaju Campylobacter jest mięso drobiowe zanieczyszczone podczas procesu uboju i rozbioru tuszek. Należy pamiętać, że C. jejuni bytuje naturalnie w przewodzie pokarmowym ptaków i ssaków. Przy niewłaściwie przeprowadzonej obróbce termicznej mięsa drobiowego (np. podczas grillowania) może dojść do zatrucia pokarmowego. Kampylobakteriozę powodują bowiem żywe komórki Campylobacter wprowadzone do organizmu w odpowiedniej dawce drogą pokarmową. Dawka zakaźna dla człowieka jest bardzo niska i wynosi 5-500 jtk. Do charakterystycznych objawów choroby należą: wodnisto-śluzowa biegunka (często z domieszką krwi), podwyższona temperatura ciała, bóle brzucha, nudności, wymioty, ustępujące zazwyczaj po 1-7 dniach od spożycia zanieczyszczonej żywności. Choroba najczęściej ma przebieg łagodny i ustępuje samoistnie. U osób z grupy podwyższonego ryzyka - dzieci, osób starszych, kobiet cd. str. 42
42 wyposażenie przemysłu mięsnego w ciąży i osób z osłabionym systemem odpornościowym, może jednak prowadzić do poważnych powikłań, takich jak np. zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, bakteriemia, zaburzenia neurologiczne (prowadzące do paraliżu nerwowo-mięśniowego), a także odczynowe zapalenie stawów. Rodzaj Clostridium Bakterie z rodzaju Clostridium są Gram-dodatnimi, przetrwalnikującymi laseczkami o dużej ciepłooporności. Rozwijają się w temp. 15-55 C, przy ph w zakresie 5-9 i a w minimalnej 0,94. Bakterie te, a zwłaszcza gatunki patogenne, to mezofile, wykazujące wrażliwość na niską temperaturę i zamrażanie. Dla człowieka szczególnie niebezpieczne są bakterie Clostridium botulinum, wytwarzające szereg toksyn (oznaczonych kolejno od A do G). Rozwijają się one w warunkach beztlenowych, w zakresie ph 7,0-7,3. Rozwojowi temu nie sprzyja obecność chlorku sodu (2,5-10,5% w zależności od typu bakterii); nie inaktywuje on jednak toksyny botulinowej. Toksyna ta, zwana jadem kiełbasianym, jest jedną z najbardziej trujących substancji występujących naturalnie w przyrodzie. Jej działanie polega na hamowaniu wydzielania acetylocholiny w połączeniach nerwowo-mięśniowych, co prowadzi do paraliżu mięśni. Przetrwalniki Clostridium botulinum, zwłaszcza typu A, charakteryzują się dużą opornością na ogrzewanie. Endospory tej bakterii występują w glebie i mogą się rozwijać w źle przechowywanej żywności. W przeciwieństwie do większości chorób bakteryjnych, botulinizm najczęściej nie jest związany z wniknięciem do organizmu bakterii lecz wytwarzanej przez nie toksyny. Może ona przenikać przez błonę śluzową układu pokarmowego, więc do zatrucia dochodzi głównie drogą pokarmową. Wbrew nazwie łacińskiej (botulus - kiełbasa) oraz polskiej, źródłem zatruć jadem kiełbasianym są nie tylko przetwory (konserwy) mięsne, ale także rybne i warzywne. Objawy zatrucia występują po czasie od 18 do 36 godzin po spożyciu zainfekowanej żywności, a do jego typowych symptomów zalicza się podwójne widzenie, suchość w jamie ustnej spowodowaną upośledzeniem wydzielania śliny, zaburzenia mowy i połykania, porażenie perystaltyki jelit, porażenie mięśni oddechowych i w efekcie śmierć. Zanieczyszczenie bakteriami z rodzaju Clostridium dotyczy głównie mięsa surowego, zazwyczaj baraniego (ok. 85%) oraz wołowego (29%) - szczególnie tylnich części tusz. Spory Clostridium botulinum w mięsie świeżym występują w bardzo małych ilościach (przeciętnie jeden zarodnik w 0,5-3 kg mięsa). W ilościach dużo większych występują w nim spory Clostridium perfringens (laseczka zgorzeli gazowej) - od 20 do 200 na 100 cm 2 powierzchni tuszy. Bakteria ta jest także niebezpieczna dla człowieka. Rodzaj Listeria Do rodzaju Listeria należą Gram-dodatnie pałeczki będące względnymi beztlenowcami. Bakterie te rozwijają się w temp. 0-40 C i przy ph 5-9. Charakteryzuje je zarówno psychrotrofowość, jak i ciepłooporność. Rosną nawet w środowisku o dużym zasoleniu (do 30%), są oporne na niską aktywność wody (0,92). Bakterie z rodzaju Listeria są powszechne w środowisku - występują w glebie, wodzie, paszach (np. kiszonkach, sianie), a ponad 40 gatunków zwierząt domowych (m.in. krowy, świnie, króliki, drób) i wolno żyjących jest ich nosicielami i rozsiewa je wraz z kałem. Pałeczki Listeria monocytogenes mogą być także przenoszone przez zdrowe zwierzęta (np. na skórze, sierści, racicach). Do zanieczyszczenia tusz może dojść podczas skórowania, nieodpowiedniego oparzania, odszczeciniania, skrobania, jak i na skutek wzajemnego kontaktu tusz, czy przeniesienia bakterii na fartuchach lub rękawicach pracowników. Tak trafiają one na powierzchnie stołów do rozbioru i innych urządzeń, a z nich do środowiska przetwórczego. cd. str. 44
44 wyposażenie przemysłu mięsnego Szczepy L. monocytogenes dobrze rozwijają się w resztkach mięsa zbierających się np. między trybami i zębami pił do dzielenia tusz. Wykazano, że często jest nimi zanieczyszczone m.in. mięso mielone. W chłodniach zanieczyszczenie tymi drobnoustrojami pojawia się na tuszach w miejscu gromadzenia się ściekającej wody (w okolicach karku). Bardzo dużo listerii stwierdza się także na powierzchni migdałków i ozorów wieprzowych oraz wołowych. Wprowadzone do środowiska produkcyjnego odzwierzęce szczepy L. monocytogenes są wypierane przez szczepy przystosowane do warunków panujących podczas procesów przetwórczych i zachodzi selekcja szczepów opornych. Dzięki zdolności do tworzenia biofilmów, mogą one przetrwać w środowisku produkcyjnym nawet ponad rok, mimo prowadzenia zabiegów dezynfekcyjnych. Niska temperatura ogranicza tworzenie biofilmów, choć nie eliminuje całkowicie tego procesu. Niektóre mikroorganizmy (m.in. bakterie kwasu mlekowego, enterokoki, pałeczki Pseudomonas spp., drożdżaki) wytwarzają substancje antybiotykowe hamujące namnażanie listerii. Jednak stosowanie nowoczesnych technologii zapewniających coraz większą sterylność produktów eliminuje te drobnoustroje i tworzy niszę ekologiczną, w której pałeczki L. monocytogenes łatwo się rozwijają. Ze względu na powszechność występowania w środowisku naturalnym i tolerancję szerokiego zakresu temperatur, L. monocytogenes jest patogenem bardzo niebezpiecznym. Zarówno u zwierząt, jak i ludzi powoduje chorobę zwaną listeriozą. Terminem tym określa się szeroki zespół objawów chorobowych - od niegroźnych dolegliwości grypopodobnych, zapalenia spojówek czy węzłów chłonnych do zapalenia wsierdzia, otrzewnej, płuc, a także opon mózgowych. Do zakażenia L. monocytogenes najczęściej dochodzi na drodze pokarmowej. Patogen ten jest szczególnie niebezpieczny dla noworodków, kobiet ciężarnych oraz osób z obniżoną odpornością immunologiczną. W tej grupie chorych 20-70% infekcji prowadzi do zgonu. Listerioza u tych osób, poza ciężarnymi, najczęściej przejawia się jako zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych połączone z posocznicą. U kobiet ciężarnych choroba przyjmuje postać łagodnych dolegliwości grypopodobnych, ale często prowadzi do uszkodzeń płodu, poronień oraz przedwczesnych porodów. Rodzaj Salmonella Bakterie Salmonella to Gram-ujemne, urzęsione, nieprzetrwalnikujące pałeczki tlenowe lub względnie beztlenowe. Sprzyja im szeroki zakres ph (4-9) oraz temperatury (5,3-45 C, optimum to 37 C). Rozmnażają się przy a w powyżej 0,93. Bakterie te są wrażliwe m.in. na promieniowanie jonizujące (beta, gamma), działanie środków dezynfekujących powszechnie stosowanych w przemyśle spożywczym, wysokie stężenie soli (maksymalne tolerowane stężenie NaCl w podłożu to 9%) oraz wysoką temperaturę - giną w trakcie pasteryzacji. Są natomiast oporne na wysuszenie i w suszonych produktach mogą przeżyć nieograniczenie długo. Zamrażanie żywności niszczy dużą liczbę ich komórek, ale nie gwarantuje całkowitego unicestwienia bakterii. Niektóre surowce, jak surowe mięso czy ryby, stanowią ochronę dla tych mikroorganizmów przed niekorzystnym oddziaływaniem niskiej temperatury w czasie chłodniczego przechowywania i zamrażania. Znanych jest ok. 2000 typów serologicznych bakterii Salmonella, w większości chorobotwórczych dla człowieka. Drobnoustroje te często występują w żywności pochodzenia zwierzęcego (w tkankach i narządach wewnętrznych zwierząt rzeźnych oraz drobiu). Drób jest nosicielem tych pałeczek, stąd zwiększające się w Polsce spożycie jego mięsa stwarza możliwość wystąpienia zatruć pokarmowych. Do zanieczyszczenia żywności może dojść zarówno w sposób bezpośredcd. str. 46
46 wyposażenie przemysłu mięsnego ni (tzw. zakażenie pierwotne zwierzęcia), jak i wtórny. Jako najczęstszą z przyczyn zachorowań zwierząt (m.in. świń i bydła) wymienia się spożycie paszy poddanej nieodpowiedniej obróbce termicznej i zanieczyszczoną wodę. Skóra zwierząt jest jednym z głównych rezerwuarów bakterii Salmonella. W wyniku stresu, na jaki naraża się zwierzęta (niektóre sztuki bydła lub świń mogą być bezobjawowymi nosicielami tych bakterii) podczas transportu do rzeźni lub oczekiwania w ubojni, stwierdza się namnożenie pałeczek Salmonella. Wzrasta również liczba zakażonych zwierząt, chociaż przed transportem na ich skórze nie stwierdzono tego patogenu. Po spożyciu przez człowieka żywności zakażonej bakteriami Salmonella, następuje zatrucie typu toksykoinfekcji. Wystarczy tylko 20 żywych bakterii, aby zakazić nasz układ trawienny. Przy obecności powyżej 10 5 jtk/g w spożytej żywności, objawy zakażenia występują po 12-48 godzinach i najczęściej są to: ból głowy, dreszcze, podwyższona temperatura ciała, nudności, a także wymioty, ból brzucha i biegunka (niekiedy silna, prowadząca do odwodnienia organizmu). W większości przypadków choroba ma łagodny przebieg i trwa 2-5 dni. Pałeczki wydalane są z kałem i nie przenikają do tkanek i narządów. Po przebytej chorobie człowiek może być nosicielem tych bakterii. Literatura podaje, że na salmonellozę, znacznie częściej niż reszta populacji, zapadają dzieci w wieku do 5 lat oraz osoby powyżej 60 r.ż. W tych grupach częściej dochodzi do ostrego przebiegu choroby oraz większej liczby zgonów. Rodzaj Yersinia Bakterie Yersinia to małe, Gram-ujemne, ruchliwe pałeczki, rosnące w temperaturze od -2 do 45 C (optimum to 30-37 C) i przy ph środowiska w zakresie 5-9. Drobnoustroje te wytrzymują stężenie chlorku sodu do 20%. Są wrażliwe na temperaturę pasteryzacji oraz promieniowanie UV, ale jako psychrotrofy i względne beztlenowce mogą rozwijać się w żywności przechowywanej w warunkach chłodniczych, zapakowanej próżniowo lub w atmosferze gazów ochronnych. Pałeczki Yersinia najczęściej są obecne w mięsie wieprzowym, ostrygach, a także innych produktach pochodzenia zwierzęcego. Występują także w kale ssaków i ptaków, mogącym stanowić źródło zakażeń żywności. W produktach mięsnych najczęściej obecny jest szczep Yersinia enterocolitica (pałeczka jersiniozy), którego głównym źródłem są gardło i język świń. Poza nim, jeszcze dwa szczepy są istotnymi czynnikami etiologicznymi zachorowań u ludzi i zwierząt. Są to Y. pseudotuberculosis (pałeczka rodencjozy) i Y. pestis (pałeczka dżumy). Do zakażenia człowieka pałeczką jersiniozy najczęściej dochodzi drogą pokarmową, zazwyczaj po spożyciu surowej, niedogotowanej lub niedopieczonej wieprzowiny, wtórnie zanieczyszczonej odchodami zwierząt podczas uboju. W żywności mogą występować dwa szczepy pałeczek Yersinia: środowiskowy (niechorobotwórczy) i kliniczny (chorobotwórczy). Po zakażeniu tym drugim rozwijają się kliniczne objawy jersiniozy, których intensywność i rodzaj są uzależnione od wieku chorego. Do najczęstszych objawów zatruć wywołanych przez bakterie Yersinia należą ostre dolegliwości pokarmowe, powodowane przez ciepłostałą enterotoksynę YEST. Obserwuje się wówczas gorączkę, biegunkę, wymioty, bóle brzucha, nudności i bóle głowy. W skrajnych przypadkach jersinioza przybiera postać ropnego zakażenia i posocznicy. Aby zminimalizować ryzyko zakażenia bakteriami Yersinia wystarczy przestrzegać podstawowych zasad higieny. Podczas uboju trzody chlewnej należy unikać zanieczyszczenia tusz odchodami. Szczególną uwagę należy także zwracać na właściwe przygotowanie mięsa wieprzowego do spożycia, zwłaszcza jego odcd. str. 50
48 wyposażenie przemysłu mięsnego powiednią obróbkę termiczną. dr inż. Magdalena Kuchlewska Zakład Fizjologii Żywienia Człowieka Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie