artikel

Betere beheersing van Listeria

Algemeen

Betere beheersing van Listeria

Dat Listeria monocytogenes in levensmiddelen een reëel gevaar kan opleveren voor de volksgezondheid blijkt uit de vele voedselinfecties en uitbraken wereldwijd. Onderzoek door NIZO food research heeft nieuwe inzichten opgeleverd in de mogelijkheden tot bestrijding van deze bacterie.

Technologie
Wetenschap
Thema: Vers & Veilig

Ir. S. van der Veen 1,2, Dr. Ir. M.H.J. Wells-Bennik1,2, Dr. T. Abee 2,3,
marjon.wells-bennik@nizo.nl, 0318-659511

1 NIZO food research, Ede,
2 Top Instituut Food and Nutrition (TIFN), Wageningen
3 Wageningen Universiteit (WUR), Wageningen

Betere beheersing van Listeria

Dat Listeria monocytogenes in levensmiddelen een reëel gevaar kan opleveren voor de volksgezondheid blijkt uit de vele voedselinfecties en uitbraken wereldwijd. Onderzoek door NIZO food research heeft nieuwe inzichten opgeleverd in de mogelijkheden tot bestrijding van deze bacterie.

De meest recente grote uitbraak van Listeria vond afgelopen zomer plaats in Canada waar negentien mensen overleden na het eten van besmette vleeswaren. Om infecties met L. monocytogenes via voedsel te voorkomen heeft de EU strikte wetgeving voor verschillende productcategorieën opgesteld, waarbij niet alleen normen gelden voor het levensmiddel direct na productie, maar ook op het moment van consumptie. Voor levensmiddelenproducenten is het van belang L. monocytogenes in de gehele keten te beheersen. In de afgelopen vier jaar heeft onderzoek bij NIZO food research in TIFN-verband (Top Instituut Food and Nutrition) belangrijke nieuwe inzichten opgeleverd in de hitte-inactivatie van de meest hitteresistente isolaten, en de maximale zout-, zuur- en lactaatconcentraties (en combinaties daarvan) waarbij een breed scala aan L. monocytogenes-isolaten niet meer kan groeien bij verschillende temperaturen. Deze gegevens zijn integraal onderdeel van kwantitatieve modellen voor verbeterde beheersing van Listeria in de voedselketen.

De voedselpathogeen Listeria monocytogenes
L. monocytogenes is de veroorzaker van de ziekte listeriosis en wordt wereldwijd geassocieerd met voedselgerelateerde uitbraken. In de Verenigde Staten wordt geschat dat van alle sterfgevallen veroorzaakt door voedselpathogenen 28% toe te schrijven is aan L. monocytogenes en dat meer dan 99% van deze gevallen tot stand komt door besmetting via voedsel [ ]. Statistieken laten zien dat het aantal gevallen van listeriosis de laatste jaren toeneemt in een aantal Europese landen [ ]. In 2006 was sprake van ruim 60 listeriosis gevallen in Nederland, waarbij bijna een derde van de patienten overleed [ ]. Voor de meeste mensen levert blootstelling aan L. monocytogenes geen groot risico op. Risicogroepen zijn vooral ouderen, personen met een verzwakt immuunsysteem, zwangere vrouwen (met name het ongeboren kind) en zuigelingen.
Omdat L. monocytogenes wijdverbreid voorkomt zijn specifieke moleculaire detectiemethoden nodig voor een exacte bronbepaling; dit soort ‘track and trace’ methodieken heeft NIZO in huis.

Wettelijke normen
De infectueuze dosis van L. monocytogenes voor mensen is niet exact bekend. Om die reden bestond tot voor kort een ‘zero-tolerance’-beleid in de Europese Unie (EU). Sinds januari 2006 is een nieuwe EU verordening (2073/2005) van kracht waarin nieuwe criteria zijn vastgelegd voor verschillende categorieën levensmiddelen [ ]. In klinische voeding en babyvoeding geldt afwezigheid in 25 gram. Als groei van Listeria kan optreden in een voedingsmiddel dient het micro-organisme afwezig te zijn in 25 gram na productie én moet het niveau lager dan 100 kve/g zijn op het moment van consumptie. Als in een voedingsmiddel geen groei kan optreden worden honderd kolonievormende eenheden per gram (kve/g) getolereerd na productie. De criteria waarbij groei van Listeria niet kan plaatsvinden die zijn vastgelegd in de EU-verordening zijn pH ≤ 4.4, een wateractiviteit ≤ 0.92, of een combinatie van pH ≤ 5.0 en een wateractiviteit ≤ 0.94. Voor een producent is het dus aantrekkelijk te voldoen aan de voorwaarden voor een stabiel product ten aanzien van groei van L. monocytogenes.

Listeria in levensmiddelen
De vraag van consumenten naar verse en minder geconserveerde producten is toegenomen. Als gevolg daarvan is het aanbod van dit soort producten de laatste jaren sterk gestegen en is er een duidelijke trend naar het gebruik van mildere conserveringscondities. Met name gekoelde levensmiddelen die voorafgaand aan consumptie geen verhitting ondergaan kunnen een verhoogd risico met zich meebengen ten aanzien van L. monocytogenes wanneer besmetting heeft plaatsgevonden, mogelijk gevolgd door uitgroei. L. monocytogenes is in staat zich aan te passen aan vele milde conserveringsstrategiën en kan groeien bij koelkasttemperaturen. Uitbraken van listeriosis zijn geassocieerd met verschillende productcategorieën zoals verse groenten, kant-en-klare vlees- en vis-producten, ongepasteuriseerde zuivelproducten en zachte kazen, en schaal- en schelpdieren. Voor dit soort producten is ketenbeheersing ten aanzien van L. monocytogenes essentieel. Voor een goede risicobeheersing zijn kwantitatieve gegevens nodig over het mogelijke initiële besmettingsniveau, de inactivatie, nabesmetting en mogelijke uitgroei (zie hieronder).

Afdoding van Listeria: nieuwe inzichten
Een algemeen toegepaste methode in de voedingsindustrie voor afdoding van pathogene bacteriën is een verhittingbehandeling, waarbij pasteurisatie (15s, 72ºC) met name is gericht op inactivatie van vegetatieve micro-organismen terwijl sterilisatie (3 min, 121ºC) ook sporen inactiveert. De effectiviteit van bepaalde verhittingstappen om micro-organismen af te doden hangt af van de samenstelling van het levensmiddel en van de hittegevoeligheid en de fysiologische staat van het micro-organisme. L. monocytogenes heeft een hogere hittetolerantie dan vele andere niet-sporulerende voedselpathogenen. Pasteurisatie wordt afdoende geacht voor inactivatie van L. monocytogenes, echter, de meeste hitte-inactivatie studies van L. monocytogenes zijn uitgevoerd met een kleine selectie van laboratoriumstammen waarvan niet bekend is hoe representatief deze zijn voor stammen in de praktijk. Daarnaast is de hitte-inactivatie doorgaans uitgevoerd in een batch verhittingsproces bij relatief lage temperaturen, terwijl in de praktijk pasteurisatie wordt uitgevoerd in continu stromende systemen bij 72°C of hoger. Uit het huidige onderzoek is gebleken dat de hitteresistentie van verschillende L. monocytogenes-isolaten behoorlijk uiteen kan lopen (138 stammen getest). De hitte-inactivatie kinetiek van de meest hitteresistente stam en een referentie-laboratoriumstam werd vervolgens nauwkeurig in kaart gebracht in een continu stromend systeem met korte, goed gedefinieerde verhittingstijden (3, 6 of 10 s) en zeer korte opwarm- en afkoelingstrajecten, in de zogenaamde Micro-heater (zie Figuur 1). Deze resultaten bevestigden dat zelfs de meest resistente L. monocytogenes-stammen niet in staat zijn om een goed uitgevoerde minimale pasteurisatie stap (15 seconden bij 72ºC) te overleven. Het borgen van de juiste temperatuur tijdens pasteurisatie is echter erg belangrijk, aangezien een daling van enkele graden in combinatie met de aanwezigheid van een hitteresistente stam kans op overleving geeft (Tabel 1), waarna uitgroei kan optreden als de productomstandigheden het toestaan. Om aan de veilige kant te blijven zullen sommige producenten ervoor kiezen hoger te verhitten, maar dit kan ook leiden tot ongewenste producteigenschappen of extra vervuiling (en dus meer ‘down-time’). Met NIZO-modellen is het mogelijk processen te optimaliseren niet alleen ten aanzien van inactivatie van pathogenen, maar ook van specifieke producteigenschappen.

Effectieve groeiremming
De beste strategie om de incidentie van listeriosis te verminderen is het voorkómen van groei tot hoge aantallen in besmet voedsel [ ]. Voor L. monocytogenes is grote variatie tussen stammen waargenomen ten aanzien van resistentie tegen verschillende zure en zoute condities en voor groei bij verschillende temperaturen. Deze verschillen kunnen afhankelijk zijn van het serotype of de isolatiebron van de stammen.
Om meer inzicht te krijgen in de diversiteit van groeilimieten van L. monocytogenes zijn deze bepaald bij combinaties van lage pH, hoge zoutconcentraties, verschillende temperaturen en het toevoegen van natriumlactaat voor 138 verschillende L. monocytogenes stammen [ ]. Hieruit bleek dat de diversiteit in groeilimieten binnen de L. monocytogenes-populatie vrij beperkt is, al werden wel duidelijke verschillen waargenomen tussen serotypen en tussen stammen geïsoleerd uit specifieke bronnen. Deze verschillen kunnen belangrijk zijn bij de keuze van de juiste stam voor het bepalen van het antimicrobiële effect van (gecombineerde/milde) conserveringsstrategieën.
Uit het uitgevoerde onderzoek bleek dat geen enkele stam in de geteste collectie in staat was om te groeien tijdens blootstelling aan condities zoals geformuleerd door de Europese Unie voor kant-en-klare voedselproducten [5]. Een nieuwe conditie waarbij geen van de 138 stammen kon uitgroeien was een combinatie van 2% natriumlactaat en pH ≤ 5,2. Deze conditie zou in aanmerking kunnen komen als een nieuw criterium in de EU-verordering. Als exact wordt vastgesteld welke concentratie ongedissocieerd lactaat de groei van L. monocytogenes volledig remt kan dit mogelijk ook gelden voor andere lactaatconcentraties bij andere pH-waarden voor specifieke product- en bewaarcondities. Voor dit soort tests kan het best gebruik gemaakt worden van de gekarakteriseerde stammencollectie.

Effectieve beheersing in de keten: verbeterde aanpak
De beheersing van L. monocytogenes is gebaseerd op Good Agricultural Practice (GAP), Good Manufacturing Practice (GMP) en Hazard Analysis and Critical Control Points (HACCP) principes. Voor levensmiddelenproducenten is het belangrijk L. monocytogenes in de gehele keten te beheersen. Echter, monitoring van de concentraties van L. monocytogens is niet altijd, overal, met voldoende lage detectiegrenzen en tegen acceptabele kosten mogelijk. Als aanvulling op de GAP-, GMP- en HACCP-procedures wordt daarom steeds meer gebruik gemaakt van kwantitatieve risicobeoordelingen. Met kennis van mogelijke beginniveau’s van besmetting van levensmiddelen en ingrediënten, inactivatiestappen indien van toepassing, producteigenschappen die uitgroei bepalen, en mogelijke nabesmettingsroutes kunnen risico’s in kaart worden gebracht door middel van kwantitatieve modellen. In deze modellen wordt tevens de kans op mogelijke gebeurtenissen (besmetting/groei/inactivatie) geschat door middel van scenarioanalyses waarin de variatie wordt meegenomen. Op deze wijze kunnen prioriteiten worden gesteld voor verbetering van de risicobeheersing.

Reageer op dit artikel