RICERCA ITALIANA     

Strategie di intervento per il controllo della contaminazione microbica delle carni avicole. Modelli di studio e applicazioni pratiche.

Università degli Studi di Napoli "Federico II"

Abstract

L’art. 3(2) del Regolamento CE 853/2004 fornisce la base legale per l’utilizzo di sostanze diverse dall’acqua potabile per la decontaminazione superficiale degli alimenti di o.a. a condizione che le sostanze o i processi utilizzati nei trattamenti di decontaminazione degli alimenti siano intesi come strumenti ausiliari per ridurre i livelli di microrganismi patogeni e che altri sistemi si siano rivelati inefficaci. In quest’ottica si è intensificato l’interesse per lo sviluppo e le applicazioni commerciali delle procedure di decontaminazione delle carni.
Le carcasse e le carni di pollo sono risultate spesso contaminate da Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes ed Escherichia coli e B. cerus, patogeni che sono riconosciuti quali causa frequente di tossinfezioni alimentari in molti Paesi.
E’ noto che i microrganismi possono aderire efficacemente sia ai tessuti muscolari e alla cute, sia alle superfici dell’ambiente di lavorazione delle carni e questo rappresenta un problema rilevante per l’industria alimentare. Negli USA la Food and Drug Administration (FDA) ha modificato nel 2001 le norme riguardanti gli additivi per rendere possibile l’uso dell’ozono, quale agente antimicrobico, sia in fase acquosa che gassosa, per il trattamento e la conservazione degli alimenti.
Obiettivo del progetto, attraverso le ricerche svolte dalle tre unità operative, è quello di ottenere dati riguardanti a) l’ effetto di differenti trattamenti di decontaminazione con ozono di carni e carcasse avicole sulla riduzione della contaminazione da microrganismi patogeni e/o alteranti e b) le modalità di adesione alle superfici e agli alimenti di forme vegetative e sporali.
Sui campioni di carcasse e carni di pollame sottoposte a differenti trattamenti con ozono saranno effettuate analisi sensoriali; reologiche (texturometro);fisico-chimiche e microbiologiche. Particolare attenzione sarà rivolta alla determinazione degli indici di irrancidimento, acidi grassi liberi (FFA), radicali perossidi (FOX) e acido tiobarbiturico (TBA). Per valutare lo stato di conservazione sarà effettuata la determinazione delle ammine biogene. Le analisi microbiologiche saranno volte a verificare l’influenza dei diversi interventi di trattamento sulla sopravvivenza e proliferazione dei germi alteranti e patogeni. I ceppi di Salmonella spp., Listeria monocytogenes e Campylobacter e B. cereus saranno caratterizzati mediante PCR multiplex e si valuterà la possibilità di eseguire la quantificazione mediante PCR Real-Time (RT-PCR), allo scopo di ridurre i tempi e i costi delle analisi. Per Salmonella spp. sarà indagata la sensibilità agli antimicrobici. I risultati acquisiti saranno elaborati per sviluppare proposte operative.
Saranno valutati sia l’efficacia dell’ozono gassoso sui principali microrganismi patogeni (Campylobacter jejuni, Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Escherichia coli) isolati da carni e carcasse di pollo e negli impianti di macellazione e lavorazione del pollame sia gli effetti sulla formazione e sull’inattivazione del biofilm su acciaio e teflon. I campionamenti verranno effettuati durante la giornata lavorativa, dopo pulizia e disinfezione, prima e dopo il trattamento con ozono.
Nella produzione di biofilm sono da considerare non solo forme vegetative ma anche microrganismi sporigeni. Le spore di Bacillus cereus sono dotate di proprietà di superficie che le rendono prone a fenomeni di adesività. Per meglio comprendere questi fenomeni, verrà valutata l’influenza del medium di sporificazione sulle proprietà di superficie delle spore di B. cereus DSA 1. Saranno esaminati la morfologia delle spore, le dimensioni e l’integrità dell’esosporio, il numero e la lunghezza delle appendici e la presenza di eventuali lesioni al “coat”. Test di resistenza a cloroformio, toluene, etanolo, fenolo ed ozono consentiranno di stabilire una connessione tra la presenza di difetti all’esosporio e al “coat”. Inoltre, sempre in relazione agli effetti esercitati sull’adesività delle spore ai diversi materiali, verranno studiate l’idrofobicità, le cariche di superficie e le dimensioni delle spore. <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Maria Luisa Cortesi Università degli Studi di NAPOLI "Federico II"

Obiettivo del Programma di Ricerca

Valutare l’efficacia del trattamento di decontaminazione con ozono, utilizzato a differenti concentrazioni e con diverse tecnologie di somministrazione, nei confronti di microrganismi responsabili di spoilage e di microrganismi patogeni isolati su carcasse di carni avicole e superfici dello stabilimento/i di macellazione e parallelamente verificare le eventuali modificazioni fisico-chimiche indotte dal trattamento sulle carcasse. Successivamente sui microrganismi isolati verranno studiate le proprietà di inattivazione delle cellule planktoniche e la capacità di formare biofilm. Infine, in vitro, verrà saggiata lla capacità di spore di B.cereus, uno dei più importanti patogeni rinvenibile nelle carni di pollame, di aderire a superfici solide e la resistenza di diversi agenti decontaminanti oltre all’ozono.
In particolare l’Unità A si propone di effettuare un monitoraggio microbiologico su carni e carcasse di polli macellati nonché su attrezzature ed utensili in stabilimenti in possesso di riconoscimento CEE, volti a raccogliere dati riguardanti percentuali e livelli di microrganismi indicatori di igiene, nonché microrganismi patogeni, quali in particolare Listeria, Salmonella, Campylobacter e Bacillus cereus. Successivamente di effettuare trattamenti delle carcasse e delle carni di pollame con ozono somministrato a diverse concentrazioni e con differenti sistemi che includono sia la sosta in ambienti ozonizzati, sia l’immersione in acqua ozonizzata.
Sui campioni di carcasse e carni di pollame variamente trattate saranno effettuate analisi sensoriali e reologiche valutando soprattutto modificazioni di colore e consistenza e microbiologiche, utilizzando anche tecniche innovative quali la PCR multiplex, atte a valutare l’influenza dei diversi interventi di trattamento sulla sopravvivenza e proliferazione dei germi alteranti e patogeni. Sui microrganismi isolati verrà saggiata la suscettibilità ad agenti antimicrobici ed i ceppi che dimostreranno le antibiotico resistenze riscontrate con maggiore frequenza saranno considerati per la caratterizzazione a livello molecolare dei geni di resistenza e dell’elemento mobile (plasmide e/o trasposone) su cui sono situati tali geni. Parallelamente saranno effettuate analisi fisico chimiche atte a valutare le modificazioni indotte dal trattamento in particolare sulla formazione di prodotti di ossidazione secondaria e sulla formazione di ammine piogene con particolare riguardo alla determinazione delle concentrazioni di cadaverina, ritenuta significativa per il monitoraggio dello spoilage delle carni bianche, la cui conservabilità, rispetto alle carni bovine, è ritenuta critica anche a causa della presenza di fibre muscolari più corte che comportano una maggiore presenza di proteine a corta catena.
L’Unità B effettuerà sui ceppi dei patogeni precedentemente isolati, sia da carcasse di pollame che dall’ambiente di macellazione e lavorazione del pollame e provenienti da prelievi effettuati in tempi diversi allo scopo di isolare i patogeni eventualmente resistenti al trattamento, l’identificazione con metodiche microbiologiche classiche validate (ISO, AFNOR) sia con l'ausilio di tecniche di biologia molecolare (PCR). Successivamente verrà utilizzato un sistema test per valutare il grado di inattivazione mediante ozono delle cellule planktoniche dei patogeni isolati precedentemente. I ceppi verranno coltivati in appropriati terreni di coltura e verranno trattati con ozono gassoso per diversi tempi e concentrazioni. Infine verrà testato l’azione dell’ozono sul biofilm valutandone gli effetti sulla produzione e sulla inattivazione. Per la produzione di biofilm verranno impiegate due tra le superfici più comunemente utilizzate nell’industria alimentare: acciaio e politetrafluoroetilene (Teflon). Accanto alla valutazione della formazione del biofilm mediante lettura allo spettrofotometro e microscopoio elettronico a scansione, verrà valutata la possibilità di eseguire la fase finale della quantificazione mediante PCR Real-Time (RT-PCR), allo scopo di ridurre i tempi e i costi delle analisi.
L’Unità C valuterà, relativamente al B. cereus l’adesività a superfici solide in particolare
si propone di saggiare le proprietà microstrutturali dei terreni di sporulazione; di valutare l’influenza esercitata dai media di sporulazione sulle dimensioni delle spore e sulle loro proprietà di superficie come idrofobicità, cariche di superficie, presenza di appendici; di confrontare la resistenza a etanolo, cloroformio, toluene,fenolo e ozono di spore con differenti proprietà di superficie; di accertare se le modificate proprietà di superficie possano influenzare la capacità di contaminare materiali idrofili o idrofobi o surrogati di alimenti.Il microrganismo test è un ceppo di Bacillus cereus DSA 1, mobile precedentemente isolato presso il Dipartimento di Scienze degli Alimenti dell’Università di Udine a partire da un prodotto refrigerato di lunga durabilità.Le spore sono idrofobiche ed in grado di meglio aderire al vetro e all’acciaio rispetto alle forme vegetative. Successivamente le spore possono germinare e le risultanti forme vegetative moltiplicarsi e produrre polisaccaridi extracellulari. Queste colonie si espandono fino a formare un biofilm che, nei confronti di agenti chimici, mostra una notevole resistenza, superiore a quella di cellule in sospensione.
Mediante microscopia elettronica a trasmissione (TEM), verranno evidenziati gli effetti sulla morfologia delle spore, con particolare riguardo alle caratteristiche dell’esosporio (dimensione, integrità, presenza di frammenti, numero e lunghezza delle appendici) e all’eventuale presenza di difetti nel “coat”. In una seconda fase si indagheranno le caratteristiche delle superfici sporali mediante le tecniche di cromatografia a interazione idrofobica (HIC) e cromatografia a interazione elettrostatica (ESIC) per determinare, rispettivamente, l’idrofobicità superficiale e la carica di superficie.
I possibili difetti riscontrabili nell’esosporio potrebbero essere una conseguenza di danni generati nell’assemblaggio del “coat” che normalmente contribuisce alla resistenza di B. cereus ai solventi organici. Verrà quindi investigata tale resistenza confrontando l’effetto esercitato da etanolo, cloroformio, toluene e fenolo su spore con differenti proprietà di superficie. Gli eventuali danni alla membrana interna verranno esplorati valutando l’azione sporicida dell’ozono. Inoltre verrà valutata la rimovibilità delle spore adese a superfici di materiali diversi come vetro, acciaio e agar gelificato. Attraverso la spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FTIR) si indagherà infine sulla composizione dei gruppi adsorbiti nell’adesione delle spore ad alcuni materiali. <<<

Risultati parziali attesi

In un approccio integrato alla problematica “decontaminazione” obiettivo del progetto, attraverso le ricerche svolte dalle tre unità operative, è quello di ottenere dati riguardanti a) le modalità di adesione alle superfici e agli alimenti di forme vegetative e sporali e b)l’efficacia di differenti trattamenti di decontaminazione con ozono di carni e carcasse avicole e il loro effetto sulla riduzione della contaminazione da microrganismi patogeni e/o alteranti.
Complessivamente pertanto ci si attende di ottenere risultati riguardanti :
-l’efficacia dell’ozono, utilizzato a differenti concentrazioni e con diverse tecnologie di somministrazione, nei confronti di microrganismi responsabili di spoilage e di microrganismi patogeni presenti su carcasse e carni di pollame;
- le modificazioni sensoriali, reologiche e fisico-chimiche indotte da tali trattamenti,subito dopo i trattamenti stessi e durante la shelf life;
-l’efficacia dell’ozono gassoso sui principali microrganismi patogeni (Campylobacter jejuni, Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Escherichia coli, B. cereus) che possono essere presenti sulle carcasse e sulle carni di pollo;
-l’efficacia dell’ozono gassoso sui principali microrganismi patogeni (Campylobacter jejuni, Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Escherichia coli, B. cereus) che possono essere presenti nell’impianto di macellazione e lavorazione del pollame. Relativamente all’ambiente, i campionamenti verranno effettuati in diversi momenti della produzione: durante la giornata lavorativa, dopo pulizia e disinfezione, prima e dopo il trattamento con ozono;
-l’azione dell’ozono sul biofilm prodotto degli stessi microrganismi, valutandone gli effetti sia sulla formazione sia sulla inattivazione. Per la produzione di biofilm verranno impiegate due tra le superfici più comunemente utilizzate nell’industria alimentare: acciaio e politetrafluoroetilene (Teflon);
- la possibilità di caratterizzare i microrganismi mediante PCR e di eseguire la quantificazione mediante PCR Real-Time (RT-PCR), allo scopo di ridurre i tempi e i costi delle analisi;
- l’influenza esercitata dai media di sporulazione sulle dimensioni delle spore e sulle loro proprietà di superficie, alcune riconducibili all’esosporio, come idrofobicità, cariche di superficie, presenza di appendici;
- la resistenza a etanolo, cloroformio, toluene,fenolo e ozono di spore con differenti proprietà di superficie;
- l’influenza delle modificate proprietà di superficie sulla capacità di contaminare materiali idrofili o idrofobi o surrogati di alimenti (agarosio). <<<

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

L’art. 3(2) del Regolamento 853/2004 DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO del 29 aprile 2004 che stabilisce norme specifiche in materia di igiene per gli alimenti di origine animale fornisce la base legale per l’utilizzo di sostanze diverse dall’acqua potabile per (rimuovere la contaminazione superficiale) la decontaminazione superficiale degli alimenti di o.a. a condizione che le sostanze o i processi utilizzati nei trattamenti di decontaminazione degli alimenti siano intesi come strumenti ausiliari per ridurre i livelli di microrganismi patogeni e che altri sistemi si siano rivelati inefficaci.
L’uso di trattamenti microbici è stato a lungo osteggiato a livello comunitario, in quanto si è giustamente ritenuto di dover insistere sulla corretta applicazione delle buone norme di produzione (GMP) e di altri sistemi di gestione della sicurezza degli alimenti (HACCP) al fine di valutare i risultati realisticamente perseguibili ed ottenibili in termini non di singole fasi ma di filiere produttive. Questa politica ha comportato non solo un miglioramento generale delle procedure igieniche e di processo ma anche la verifica e la validazione dei sistemi utilizzati e l’adattamento, qualora necessario, delle modalità di controllo.
La maggiore responsabilizzazione e l’accresciuto coinvolgimento di produttori e organi di controllo hanno tuttavia condotto alla conclusione che, per talune linee produttive o tipologie di alimenti, gli sforzi messi in atto non erano in grado di fornire sufficienti garanzie sanitarie e che talora i livelli finali di contaminazione superficiale non riuscivano a determinare una conservabilità tale da ridurre la frequenza di approvvigionamento, organizzare al meglio il mercato e di conseguenze incidere favorevolmente sui costi.
Rispetto a queste considerazioni, in due opinioni del 1998 e 2003, lo SCVPH aveva concluso che trattamenti antimicrobici potevano essere considerati come strumenti supplementari per ridurre il carico microbico superficiale degli alimenti purché integrati in un programma di controllo dell’intera filiera. In entrambe le opinioni si era comunque sottolineato che l’autorizzazione di qualsiasi sostanza/trattamento dovesse comportarne la valutazione dell’efficacia e della sicurezza ed essere basata sull’analisi del rischio.
Attualmente l’uso di sostanze impiegabili per la decontaminazione superficiale degli alimenti deve essere autorizzato sulla base di procedure comunitarie ed è previsto che la Commissione richieda il parere dell’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (AESA) così come per qualsiasi argomento che possa avere un impatto sulla salute pubblica.
In anni recenti sono state sottoposte al parere dell’EFSA varie richieste di autorizzazione, per le quali la Commissione ha comunque ribadito che: a) la decontaminazione deve essere usata in via prioritaria per ridurre il numero e o la prevalenza di microrganismi patogeni; b) le sostanze devono essere considerate un ausilio da poter allontanare (risciacquare) dopo l’applicazione e c) il ricorso a questa procedura deve essere considerato come una misura ulteriore (aggiuntiva), e chiaramente non sostitutiva, rispetto all’implementazione delle GMP.
Nel contesto di una valutazione generale di un processo di decontaminazione non devono naturalmente essere trascurate, oltre all’efficacia e agli aspetti tossicologici, considerazioni riguardanti l’impatto sulle qualità degli alimenti, la fattibilità del processo, l’accettabilità da parte del consumatore, le eventuali conseguenze negative per l’ambiente.
L’EFSA ha ritenuto giustamente di richiedere, al fine di poter esprimere un parere, dati completi riguardanti le caratteristiche delle sostanze da utilizzare; i metodi di analisi degli alimenti trattati, (residui/prodotti di degradazione e di reazione con componenti degli alimenti, ecc); i microrganismi target; i patogeni rinvenibili sulle derrate da trattare e il loro ruolo nei riguardi della salute pubblica; una descrizione dettagliata delle modalità e della tempistica di applicazione.
Emerge da queste sintetiche considerazioni che le problematiche relative alla decontaminazione sono estremamente complesse e variegate e richiedono pertanto un approccio scientifico diversificato, che possa (debba) avvalersi delle competenze precedentemente acquisite in argomenti affini o complementari, in grado di portare ad una graduale progressione delle conoscenze necessarie per rispondere adeguatamente ai parametri richiesti dalla normativa in vigore.
Sono pertanto argomenti da considerare e da affrontare a questo proposito sia aspetti prettamente scientifici relativi al metabolismo batterico e alle capacità di adesione dei microorganismi agli alimenti e alle superfici di lavorazione sia aspetti pratico-applicativi riguardanti la fattibilità operativa di un processo di decontaminazione, la sua efficacia e la sua influenza sulle caratteristiche qualitative ed organolettiche dei prodotti.
L'incidenza delle malattie enteriche nell'uomo causate dal consumo di alimenti contaminati da microrganismi patogeni è ancora oggi elevata nei paesi industrializzati. Tali tossinfezioni alimentari sono frequentemente ascrivibili a consumo di carni di pollame poco cotte (Tompkin, 1994; Adak et al., 2005). Le carcasse di pollo, infatti, sono frequentemente contaminate da Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes ed Escherichia coli (Cochran et al., 2000; Smith et al., 2005).
I microrganismi possono aderire efficacemente sia ai tessuti muscolari e alla cute, sia alle superfici dell’ambiente di lavorazione delle carni. Essi possono, quindi, essere rilevati sia sul pollame che sulle superfici a contatto con le carcasse, come nastri trasposrtatori e sistemi di raffreddamento (Breen et al., 1995; Cadenas, 1989). Cochran e collaboratori (2000) hanno dimostrato che la contaminazione crociata delle carcasse durante la lavorazione del pollame determina un aumento della contaminazione delle carni da Salmonella pari a circa il 30%.
La capacità dei batteri di aderire alle superfici e di formare biofilm è un fenomeno noto Il biofilm è un complesso biologicamente attivo costituito da un insieme di cellule microbiche irreversibilmente associate con una superficie e incluse in una matrice polisaccaridica extracellulare (EPS) (Bakke et al., 1984). La formazione del biofilm crea notevoli problemi nell'industria alimentare in quanto rappresenta una importante fonte di contaminazione per materiali e alimenti che possono venire a contatto con essi, determinando alterazioni o trasmissione di malattie. In particolare, il biofilm permette ai microrganismi di persistere nell'ambiente e di resistere all'essiccamento, ai raggi UV, e ai trattamenti con antimicrobici e sanitizzanti (Borucki et al. 2003; Folsom and Frank 2006).
Le fasi di lavorazione come il lavaggio delle carcasse o il loro raffreddamento per immersione non sono sempre in grado di ridurre efficacemente le cariche dei batteri patogeni (Cochran et al., 2000). Allo stesso modo, le operazioni e i presidi utilizzati per la pulizia e la disinfezione dei macchinari e delle superfici, possono ridurre, ma non sempre eliminare la contaminazione batterica e in particolare quella patogena. Questi problemi hanno reso particolarmente evidente la necessità di controllare la contaminazione a livello delle carni avicole e delle superfici e hanno portato ad un maggior interesse verso sistemi innovativi.
Nella produzione di biofilm sono da considerare non solo forme vegetative ma anche microrganismi sporigeni.
Bacillus cereus è un microrganismo in grado di provocare tossinfezioni alimentari che può essere isolato da materie prime e da prodotti alimentari (Del Torre et al., 2001). Le spore di B. cereus sono in grado di sopravvivere ai trattamenti termici di ridotta intensità cui sono sottoposti questi prodotti, per poi germinare e crescere in condizioni di abuso termico. Sono numerose le segnalazioni a riguardo della possibilità che spore e forme vegetative possano contaminare in modo persistente le linee di produzione degli alimenti. Questo è possibile in quanto le spore sono in grado di aderire fortemente ad una gran varietà di materiali impiegati nell’industria alimentare (Faille et al., 2002; Tauveron et al., 2006), mentre le forme vegetative vengono incorporate in biofilm (Svensson et al., 2000). Sia le forme vegetative, sia le spore diventano così particolarmente resistenti ai trattamenti di detersione (Peng et al., 2002).
I fenomeni di adesività dei microrganismi sono piuttosto complessi, e non sono certamente riconducibili ad un solo meccanismo (Junkins e Doyle, 1992). Possono essere coinvolti flagelli, fimbrie ed esopolisaccaridi (Frank, 2001). L’idrofobicità di superficie rappresenta un elemento chiave per l’adesività batterica (Van Loosdrecht et al., 1987. Sebbene siano disponibili esaustive informazioni sull’idrofobicità e sull’adesività delle forme vegetative, sono relativamente scarsi gli studi riguardanti l’idrofobicità delle spore e la loro adesività ai substrati (Ahimou et al., 2001; Doyle, 1984; Husmark and Rönner, 1990; Rönner et al. 1990; Wiencek et al., 1990). Sebbene siano molti i fattori che concorrono al fenomeno dell’adesività, le interazioni idrofobiche, rappresentano uno dei principali meccanismi di adesività (Husmark e Ronner, 1990). Coinvolti nell’idrofobicità sono lo strato proteico esterno e/o l’esosporio (Wiencek et al., 1990). In generale le spore di Bacillus cereus sono ricoperte da una struttura piuttosto lassa, l’esosporio, che contiene proteine, polisaccaridi, lipidi, minerali. Alcuni ceppi presentano lunghe appendici che possono promuovere i fenomeni di adesività sia attraversando delle potenziali barriere, sia aumentando l’idrofobicità complessiva della superficie (Stalheim e Granum, 2001). La variabilità nelle caratteristiche di superficie dei ceppi di B. cereus è in grado di influenzare la loro capacità di contaminare le attrezzature di lavorazione degli alimenti (Tauveron et al., 2006). Questi autori hanno dimostrato come l’idrofobicità non sia determinante nello spiegare le differenze osservate in termini di adesività e resistenza alla sanificazione dei diversi ceppi (Tauveon et al., 2006). La presenza di alcune proteine di superficie e di glicoproteine, sebbene non sia considerata importante nell’adesività delle spore, ha un ruolo fondamentale nei fenomeni di adesione batterica, come ad esempio per Enterococcus faecalis (Toledo-Arana et al., 2001) o Staphylococcus aureus (Cucarella et al., 2001).L’obiettivo dell’U.O.2 è pertanto quello di valutare vari aspetti riguardanti l’adesività a superfici solide di spore di Bacillus cereus con differenti proprietà di superficie.
Le accresciute richieste dei consumatori in merito alla sanità degli alimenti hanno determinato l’intensificazione degli sforzi per ridurre la contaminazione delle carni crude e un accresciuto interesse per lo sviluppo e le applicazioni commerciali delle procedure di decontaminazione delle carni. Tra le sostanze che hanno suscitato maggior interesse è da considerare l'ozono. L’ozono è un potente antimicrobico ad ampio spettro. Korol mise a confronto l’efficacia dell’ozono e del cloro nel trattamento delle acque nonché il loro spettro antimicrobico su una varietà di batteri patogeni (Korol et al.,1995).Il trattamento dell’acqua potabile con l’ozono ha mostrato di essere più efficace contro le spore di Bacillus subtilis. E’ stato osservato che l’ozono, già in dose di 0.35 mg/L, determina una riduzione di almeno 5 log in una popolazione approssimativamente di 10 alla sesta cellule/ml di E. coli, Vibrio cholerae, Salmonella typhi, Yersinia enterocolitica, Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas hydrophila, Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus.Le applicazioni studiate hanno riguardato il trattamento di depurazione dei molluschi (Manousaridis et al., 2005), la conservazione del pesce (Gelman et. al.,2005), la riduzione delle aflatossine in arachidi e semi di cotone(Dwankanth, 1968), la sterilizzazione di bacon, banane, burro, uova, funghi, formaggio, frutta (Williams et al.,2004) e carne (Novak et al., 2004),disinfezione e raffreddamento con acqua delle carcasse di pollo (Bolder 1997).
I trattamenti di decontaminazione vengono divisi in tre tipi: chimici, fisici e combinati(Pohlman et al., 2002). In ambito europeo l’ SCVPH nel 2005 ha espresso parere favorevole per il trattamento delle carcasse di pollo con diossido di cloro, cloruro di sodio acidificato, trisodiofosfato, e ossiacidi. Nel 2001 la Food and Drug Administration (FDA) ha modificato le norme riguardanti gli additivi per rendere possibile l’uso dell’ozono, quale agente antimicrobico, sia in fase acquosa che gassosa, per il trattamento e la conservazione degli alimenti. L’ozono è una molecola altamente instabile composta da tre atomi di ossigeno. Il terzo atomo non è legato stabilmente e può staccarsi senza difficoltà dalla molecola, reagendo facilmente con altre molecole. Nei confronti delle sostanze organiche agisce rapidamente dando luogo a numerose reazioni chimiche. Particolare è la reattività rispetto al doppio legame C=C delle sostanze organiche insature, reazione definita ozonolisi. Ciò accade anche quando l’ozono viene a contatto con i microrganismi. Questi vengono lisati o inattivati attraverso l’ossidazione della molecola di DNA. La membrana cellulare è il bersaglio principale dell’azione antimicrobica. Nei microrganismi l’azione dell’ozono si manifesta anche tramite l’attivazione della produzione di disinfettanti endogeni, quali acqua ossigenata, perossidi e ossigeno singoletto, attivazione della fagocitosi, attivazione delle citochine.Il tempo di contatto e il dosaggio per la disinfezione con ozono sono bassi ed efficaci. L’emivita dell’ozono nell’aria è di circa 12 ore. La sua naturale degradazione è dovuta al legame molto debole del terzo atomo di ossigeno. Le varie forme di ossigeno, come l’ozono, causano tuttavia anche numerosi fenomeni ossidativi negli alimenti (Korycka-Dahl &amp; Richardson,1978).La perossidazione lipidica può realizzarsi mediante una serie di meccanismi.Le due fasi iniziali includono sia la scissione omolitica dei perossidi, catalizzata da ioni metallici e proteine dell’eme, sia la reazione delle forme dell’ossigeno attivo con il substrato lipidico per produrre perossidi e radicali liberi(Korycka-Dahl &amp; Richardson, 1980).L’ozono controlla l’espressione delle aminossidasi e delle lipossigenasi (Maccarone et al.,1997) a livello trascrizionale, effettua una down-regulation sul gene delle aminossidasi e una up-regulation sul gene delle lipossigenasi
Considerato che le carni avicole rivestono un ruolo importante nell’alimentazione e visto che il miglioramento delle condizioni igieniche nel corso della macellazione e dell’ulteriore lavorazione non garantisce l’eliminazione dalle carni di microrganismi responsabili di spoilage e patogeni, l’U.O. intende studiare l’applicazione di differenti trattamenti e concentrazioni di ozono su carni e carcasse avicole ed il loro effetto sulla riduzione della contaminazione batterica e sulle caratteristiche chimiche fisiche e sensoriali.
In un approccio integrato alla problematica “decontaminazione” le ricerche svolte dalle tre unità operative mirano ad ottenere dati riguardanti le problematiche sopra evidenziate. <<<