Βιοπροστασία του ορνίθειου κρέατος και των προϊόντων του από παθογόνους μικροοργανισμούς

Abstract

This study was focused on the protection of chicken meat from pathogenic microorganisms (Salmonella spp. and Listeria monocytogenes) by using bioprotective cultures of lactic acid bacteria originating from their indigenous microflora. The study was divided into 6 main stages: Stage 1: The prevalence and antimicrobial resistance of Salmonella isolates recovered from chicken carcasses and the environment of 4 slaughterhouses of Northern Greece was investigated. Stage 2: The prevalence and antimicrobial resistance of Listeria monocytogenes recovered from chicken carcasses and the environment of the same 4 slaughterhouses of Northern Greece was investigated. Stage 3: Lactic acid bacteria originating from chicken carcases were isolated, identified and evaluated for their inhibitory activity against strains of Salmonella spp. and Listeria monocytogenes. Stage 4: Cells of lactic acid bacteria (LAB) isolated from the neck skin of poultry carcasses were cultured in BHI broth along with cells of Salmonella spp. and Listeria monocytogenes in order to determine their antagonistic activity against the pathogens during storage at 7°C. Stage 5: The LAB strain (Lactobacillus salivarius) with the best inhibitory activity against both Salmonella and L. monocytogenes observed in broths, was chosen to examine its action against the same pathogens on chicken skin. Stage 6: The antimicrobial action of the LAB strain (Lactobacillus salivarius) against the same pathogens was also examined on chicken meat. Salmonella spp. were present in 56 (37%) of the poultry samples tested. All isolates were resistant to 4 antimicrobials (Penicillin, Erythromycin, Vancomycin and Clindamycin). Listeria spp. were present in 99 of the poultry samples tested (99%) and 38 yielded L. monocytogenes (38%). All isolates were found to be resistant to nalidixic acid and oxolinic acid, whereas the majority of them was susceptible to all other antimicrobials. After the molecular identification of lactic acid bacteria, all isolates were found to belong to 5 different species: Lactobacillus salivarius, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus johnsonii, Pediococcus acidilactici, and Lactobacillus paralimentarius. The antimicrobial activity of lactic acid bacteria (5 species) against Salmonella spp. and Listeria monocytogenes was then examined in BHI broth and Lactobacillus salivarius was found to be the effective LAB against these pathogens. On chicken skin, the growth reduction at the 6th day caused by L. salivarius was lower and did not exceed the 0.54 log cfu/cm² for Salmonella spp. and 0.71 log cfu/cm² for Listeria monocytogenes. The reduction on chicken meat was slightly lower for both pathogens, while differences among chicken skin and meat were not found statistically significant (P>0.05). In conclusion, numerous lactic acid bacteria isolates from poultry carcasses presented sufficient inhibitory activity against Salmonella and Listeria. The results of these experiments suggested that L. salivarius has a potential to be used as protective culture, in combination with other microbial hurdles, to improve the safety and extent the shelf life of chicken meat.

Η ερευνητική αυτή εργασία είχε ως κύριο στόχο την προστασία του κρέατος των ορνιθίων από παθογόνους μικροοργανισμούς (Salmonella spp. και Listeria monocytogenes) με τη χρησιμοποίηση προστατευτικών καλλιεργειών οξυγαλακτικών βακτηρίων που προέρχονται από την αυτόχθονη χλωρίδα τους. Το πειραματικό μέρος της έρευνας περιλαμβάνει έξι φάσεις: Στην 1η φάση και 2η φάση έγινε απομόνωση, ταυτοποίηση και έλεγχος της αντιμικροβιακής ευαισθησίας στελεχών Salmonella spp., Listeria spp. και Listeria monocytogenes από τα σφάγια των ορνιθίων και από το περιβάλλον τεσσάρων πτηνοσφαγείων της Β. Ελλάδας. Στην 3η φάση έγινε απομόνωση και ταυτοποίηση στελεχών οξυγαλακτικών βακτηρίων από τα σφάγια των ορνιθίων και αξιολόγησή τους προκειμένου να χρησιμοποιηθούν ως βιοπροστατευτικές καλλιέργειες. Στην 4η φάση έγινε ενοφθαλμισμός των παθογόνων Salmonella spp. και Listeria monocytogenes και των αποτελεσματικότερων οξυγαλακτικών βακτηρίων σε ζωμό ΒΗΙ, μελέτη της εξέλιξης του πληθυσμού των παθογόνων και των οξυγαλακτικών βακτηρίων και στη συνέχεια αξιολόγηση της βιοπροστατευτικής τους ικανότητας με στόχο την εύρεση της αποτελεσματικότερης οξυγαλακτικής καλλιέργειας. Στην 5η φάση και 6η φάση έγινε τεχνητή μόλυνση του δέρματος και τμημάτων (φιλέτο) των σφαγίων των πουλερικών με Salmonella spp. και Listeria monocytogenes και ταυτόχρονα ενοφθαλμισμός με την αποτελεσματικότερη βιοπροστατευτική οξυγαλακτική καλλιέργεια και στη συνέχεια, μελέτη της εξέλιξης του πληθυσμού των παθογόνων και των οξυγαλακτικών βακτηρίων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι: Salmonella spp. βρέθηκαν σε 56 (37%) από τα 150 ορνίθεια δείγματα που εξετάστηκαν. Όλα τα στελέχη βρέθηκαν ανθεκτικά σε 4 αντιβιοτικά (πενικιλλίνη, ερυθρομυκίνη, βανκομυκίνη και κλινδαμυκίνη). Listeria spp. και Listeria monocytogenes απομονώθηκαν σε ποσοστό 99% και 38%, αντιστοίχως, του συνόλου των εξετασθέντων δειγμάτων σφαγίων ορνιθίων. Όλα τα στελέχη βρέθηκαν ανθεκτικά σε δύο αντιμικροβιακούς παράγοντες (ναλιδιξικό και οξολινικό οξύ), ενώ το μεγαλύτερο ποσοστό των στελεχών βρέθηκαν να είναι ευαίσθητα στους υπόλοιπους. Με βάση τη μοριακή μέθοδο ταυτοποιήθηκαν πέντε διαφορετικά είδη οξυγαλακτικών βακτηρίων: Lactobacillus salivarius, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus paralimentarius και Pediococcus acidilactici. Στη συνέχεια, ελέγχθηκε η ανασταλτική δράση των οξυγαλακτικών βακτηρίων εναντίον των Salmonella spp. και Listeria monocytogenes σε ζωμό BHI και προέκυψε ότι ο Lactobacillus salivarius παρουσίασε την εντονότερη ανασταλτική δράση τόσο έναντι των Salmonella spp. όσο και της Listeria monocytogenes. Η στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων της ανασταλτικής δράσης του Lactobacillus salivarius στο δέρμα και στο κρέας των ορνιθίων έδειξε τα εξής: α) Στο δέρμα των ορνιθίων ο Lactobacillus salivarius προκάλεσε μείωση της αύξησης του πληθυσμού των Salmonella spp. και της Listeria monocytogenes κατά 0,54 log cfu/cm² και 0,71 log cfu/cm², αντιστοίχως, την 6η μέρα του πειραματισμού. β) Στο κρέας των ορνιθίων η μείωση της αύξησης των παθογόνων ήταν ελαφρώς μικρότερη. Συμπερασματικά, η αξιολόγηση της αντιμικροβιακής δράσης των οξυγαλακτικών βακτηρίων σε ζωμό ΒΗΙ, και του αποτελεσματικότερου από αυτά στελέχους στο δέρμα και στο κρέας ορνιθίων έδειξε ότι το είδος Lactobacillus salivarius είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί ως προστατευτική καλλιέργεια, σε συνδυασμό με άλλα μικροβιακά εμπόδια, για τη βελτίωση της ασφάλειας και την επιμήκυνση του χρόνου συντήρησης του ορνιθείου κρέατος.