Frutta e verdure pronte: come agenti patogeni si annidano nelle confezioni

Frutta e verdura pronte-Immagine Credit Public Domain-

In un recente studio pubblicato sulla rivista Food Microbiology, i ricercatori hanno riassunto le prove sulle interazioni dei batteri patogeni enterici con frutta e verdura pronte al consumo (RTE).

Il consumo di frutta e verdura è associato a diversi benefici per la salute ed è aumentato sostanzialmente dal 1960 al 2019, insieme a un parallelo aumento delle malattie di origine alimentare. L’industria agroalimentare corre il rischio di introdurre agenti patogeni di origine alimentare. Batteri, funghi, virus, parassiti e micotossine causano malattie di origine alimentare.

Il Norovirus è stato il principale contaminante nella frutta e nella verdura durante le epidemie di malattie di origine alimentare nell’Unione Europea (UE) e negli Stati Uniti (USA) nel periodo 2004-2012, seguito dai patogeni batterici. Nello specifico, tre agenti patogeni batterici, Listeria monocytogenes, Escherichia coli e Salmonella enterica, sono stati responsabili dell’82% dei ricoveri e dei decessi dovuti a malattie di origine alimentare negli Stati Uniti nel periodo 2009-2015. Il presente studio ha discusso come i patogeni batterici enterici interagiscono con frutta e verdura RTE, causando epidemie.

Patogeni batterici enterici

La sorveglianza alimentare nell’UE ha osservato che circa l’1% della frutta e verdura pronta era positiva alla Salmonella. Verdure germogliate, pomodori, cetrioli, melone/melone e papaia sono stati segnalati come vettori comuni di Salmonella spp. Sebbene E. coli non sia patogeno e faccia parte della flora commensale dei mammiferi, alcuni ceppi di E. coli causano infezioni del tratto urinario (UTI), meningite, diarrea e sepsi nell’uomo.

L’E. coli diarreagenico è classificato in sette patotipi che differiscono per la presenza di fattori di virulenza specifici e per antigeni di superficie somatici, flagellari e capsulari. L’E. coli produttore della tossina Shiga (STEC) è stato il patotipo maggiormente associato a epidemie di malattie di origine alimentare negli Stati Uniti, rappresentando circa il 92% dei casi dal 1998 al 2013. Sebbene L. monocytogenes abbia causato meno epidemie rispetto a E. coli o Salmonella, la listeriosi ha il più alto tasso di mortalità tra i tre agenti patogeni.

Vie di contaminazione

Sono state identificate varie fonti di contaminazione nel ciclo colturale che consentono ai batteri di stabilirsi e sopravvivere/moltiplicarsi in condizioni favorevoli. Il suolo è una delle fonti primarie di contaminazione, soprattutto se i siti erano precedentemente utilizzati per lo smaltimento dei rifiuti o per l’allevamento di animali. Inoltre, L.monocytogenes è ubiquitaria nell’ambiente e spesso isolata dal suolo.

Eventi meteorologici estremi, comprese tempeste di polvere e inondazioni, potrebbero causare malattie di origine alimentare. Inoltre, sono stati segnalati due meccanismi di contaminazione dei semi: 1) la germinazione dei semi potrebbe attirare agenti patogeni enterici nel suolo e 2) la semina di semi pre-contaminati. “Gli agenti patogeni possono diffondersi alle parti commestibili una volta che i semi (contaminati) germinano”.

Leggi anche:Gli alimenti ultra-elaborati possono danneggiare la salute

L’acqua di irrigazione è un’altra nota fonte di contaminazione. L’acqua di laghi/fiumi può introdurre agenti patogeni enterici attraverso la contaminazione dovuta a liquami, feci animali o suolo. Numerosi studi hanno rilevato agenti patogeni enterici nelle colture irrigate con acqua contaminata. Gli animali fungono da fonte di contaminazione attraverso la loro materia fecale o da vettori di vari agenti patogeni.

Salmonella, L. monocytogenes ed E. coli sono stati rilevati nel bestiame. La contaminazione è possibile anche durante le operazioni post-raccolta, come la preparazione, il confezionamento e lo stoccaggio, se non controllate secondo le buone pratiche di produzione. I danni fogliari post-raccolta possono alterare l’ambiente della fillosfera, fornendo siti per l’adesione dei patogeni.

Interazioni dei batteri con le piante

I patogeni enterici non fanno parte della fillosfera fogliare. Le superfici delle piante sono stressanti per i patogeni enterici poiché non sono ricche di sostanze nutritive rispetto ai loro ospiti (a sangue caldo). Inoltre, i microrganismi devono affrontare le fluttuazioni del vento, della temperatura, delle precipitazioni e della radiazione solare. In generale, colonizzazione batterica delle foglie – attaccamento dei batteri, moltiplicazione e formazione di aggregati e internalizzazione attraverso i pori.

I batteri si attaccano alla superficie fogliare attraverso flagelli, fimbrie e pili. Gli studi hanno evidenziato il potenziale ruolo dei flagelli nell’adesione ai prodotti freschi. È stato dimostrato che l‘eliminazione della subunità primaria del flagello riduce la capacità adesiva dei cloni di E.coli. La cellulosa secreta dai batteri agisce come costituente della matrice del biofilm e potrebbe essere cruciale durante l’attaccamento iniziale alle piante.

Gli studi hanno dimostrato il ruolo fondamentale del complesso della cellulosa sintasi nella Salmonella per attaccarsi ai prodotti freschi; tuttavia, potrebbe non essere così cruciale per l’E. coli poiché la delezione della subunità catalitica non è riuscita a compromettere l’attaccamento dello STEC agli spinaci. In L. monocytogenes, il legame con la cellulosa può essere essenziale per l’attaccamento alle matrici vegetali, poiché l’eliminazione di una presunta proteina legante la cellulosa riduce l’attaccamento a lattuga, melone e spinaci novelli.

La sopravvivenza dei batteri (sulla superficie della pianta) dopo l’adesione è un fattore determinante della loro capacità di causare malattie di origine alimentare. I biofilm forniscono una strategia adattativa per persistere sulle piante e resistere ai disinfettanti. Numerosi studi hanno descritto che i batteri patogeni possono sopravvivere sulle foglie per diverse settimane o mesi.

Sebbene esista una ricerca approfondita sui componenti genetici che mediano l’internalizzazione di Salmonella ed E. coli, si sa meno su L. monocytogenes.

Osservazioni conclusive

Nel complesso, l’aumento dei raccolti è necessario per garantire cibo sufficiente alla popolazione in aumento, poiché le Nazioni Unite stimano che la popolazione mondiale supererà i 10 miliardi entro il 2100. Ridurre le malattie di origine alimentare e gli sprechi di prodotti può aiutare a raggiungere la sicurezza alimentare. Inoltre, il rischio di contaminazione delle colture da parte di agenti patogeni enterici aumenta man mano che le popolazioni urbane si estendono verso le campagne. Pertanto, comprendere le interazioni tra piante e microbi, finalizzate a ridurre l’adesione e la colonizzazione lungo tutta la fornitura, potrebbe aiutare a mitigare questo rischio eccessivo.

Fonte: Food Microbiology