Summary
Det övergripande målet för denna studie var att visa potentialen mekanismen korskontaminering av livsmedelsburen patogen Listeria monocytogenes i detaljhandeln deli inställning. Denna metod kan tillämpas på en mängd olika miljöer för att spåra föroreningar patogen.
Abstract
Kors förorening av livsmedelsburna patogener i butiksmiljö är en viktig folkhälsofråga som bidrar till en ökad risk för livsmedelsburna sjukdomar. Färdiga att äta (RTE) förädlade livsmedel såsom deli kött, ost och i vissa fall färskvaror, har varit inblandade i livsmedelsburna sjukdomsutbrott på grund av kontaminering med patogener som Listeria monocytogenes. Med avseende på L. monocytogenes, deli skärmaskiner är ofta den viktigaste källan för korskontaminering. Målet med denna studie var att använda en fluorescerande förening för att simulera bakteriell förorening och spåra denna kontaminering i en detaljhandels inställning. En mock deli kök var utformad för att simulera detaljhandeln. Deli kött ympades med den fluorescerande föreningen och volontärer rekryterades för att slutföra en rad uppgifter som liknar de som förväntas av en dagligvaru anställd. Försökspersonerna instruerades att skiva, förpackning, och förvara köttet i en deli kylskåp. Den potentiellakorförorening spårades i mock butiksmiljö vid bomullstopp specifika områden och mätning av den optiska densiteten hos den svabbas område med en spektrofotometer. Resultaten indikerade att kylskåpet (dvs. deli fall) grepp och olika områden på skärmaskinen hade den högsta risken för korskontaminering. Resultaten från denna studie kan användas för att utveckla mer fokuserad utbildningsmaterial för butiksanställda. Dessutom kan liknande metoder också användas för att spåra mikrobiell förorening i livsmedelsproduktionen miljöer (t.ex. små gårdar), sjukhus, vårdhem, kryssningsfartyg och hotell.
Introduction
Kors förorening av livsmedelsburna patogener i matlagningen miljön, särskilt i detaljhandeln sektionen, är ett stort problem på grund av en ökad risk för livsmedelsburna sjukdomar från en rad olika källor, bland annat kött samt grönsaker 1-5. Oftast, bakteriella patogener in i detaljhandeln genom kontaminerade livsmedel 6. Färdiga att äta livsmedel som tillagats i detaljhandelsledet är av särskilt intresse eftersom det finns oftast ingen ytterligare intervention eller behandling (dvs matlagning eller uppvärmning) före konsumtion 7. Dessutom kan patogener som finns på förorenad RTE mat sedan överföras till andra livsmedel eller matkontaktytor i detaljhandeln.
Även om korskontaminering kan ske inom praktiskt taget alla typer av dagligvarumiljö, delikatessbutiker är av särskilt intresse just på grund av den sammanslutning av RTE deli kött med patogenen Listeria monocytogenes 2. Utifrån en riskbedömning analys utförd av amerikanska läkemedelsverket (FDA) och US Department of Agriculture Food Safety and Inspection Service (USDA-FSIS), förorenade charkuteri sannolikt svarar för 90% av fallen av listerios - en sällsynt men allvarliga sjukdomar hos människan orsakad av L. monocytogenes - i USA 8. I allmänhet har charkuteri skivade i detaljhandeln och livsmedelsserviceinrättningar varit förknippad med en högre risk för L. monocytogenes jämfört med presliced deli kött i en USDA inspekterade anläggningen av tillverkaren 9. Detta kan vara på grund av den ökade risken för införande av patogener genom hanterar livsmedel, inkommande råvaror eller bearbetade livsmedel som kan bli förorenade efterbehandling 7. Totalt sett svarar listerios för cirka 28% av de beräknade dödsfallen som orsakas av livsmedelsburna sjukdomar varje år i USA
På grund av den iökad risk för L. monocytogenes föroreningar i deli kött skivade i detaljhandelsledet, har deli slicer själv identifierats som en viktig faktor för överföring yta av livsmedelsburna patogener i detaljhandeln 2,10. Som framgår av Sheen 1, är skivning det sista bearbetningssteget före konsumtion, och därför bör den deli slicer betraktas som en kritisk styrpunkt för både förståelse och förhindra korskontaminering 1.
Det övergripande målet med denna studie var att utveckla en metod för att spåra föroreningar i detaljhandeln deli miljö med ett fluorescerande pulver som t.ex. Glo Germ. Detta är en fluorescerande förening som har använts för att simulera bakteriell kontamination kors och sanitära praxis 11,12. Studien var utformad för att spåra patogener transfer från förorenade kött till skivaren, den omgivande miljön, och andra deli kött. Det är viktigt att förstå banorna av fortsamina att utveckla både effektiva insatser och utbildningsmaterial för butiksanställda och chefer. Ett liknande tillvägagångssätt kan användas för att simulera patogen överföring i andra behandlingsmiljöer (t ex fågel och nötkött), gårdar och sjukhus.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Standardkurva
- Väg 37,5 mg fluorescerande pulver och lös i 6 ml 200 bevis etanol. Gör två-faldiga seriespädningar av denna lösning i 200 proof etanol.
- Vortex alla prover för 10 sek och mät absorbansen vid 370 nm.
- Beräkna mängden fluorescerande pulver per 1 ml 200 proof etanol.
- Förbered standardkurvan (koncentration i mg / ml på y-axeln och absorbansen vid 370 nm på x-axeln) för att visa absorbansen utifrån fluorescerande koncentration pulver.
2. Inokulera Deli Kött (Bologna) med fluorescerande pulver
- Skär deli köttet i ca 100 mm tjocka prover med en ren kniv och skärbräda. Förbered tre prover märkta A, B och C.
- Coat prov A jämnt med fluorescerande pulver med hjälp av en lätt fuktad, ren svamp. Bred ut pulvret på köttprovet jämnt. Inte inokulera prover B och C med fluorescerande pulver. Linda proverna med plastfolie och etikett lyspulvret belagda prov som "A" och resterande två prover som B och C med tejp.
- Placera proverna i deli fallet eller kylskåp som hölls vid 4 ° C i mock kök där försöket genomförs.
3. Mock Deli Kitchen Framställning
- Ge rena handskar och 70% etanol spray i köket.
- Montera svarta kompakt lysrör med 13 W lampor runt slicer området.
- Bered en cm utklipp av aluminiumfolie 5 cm x 5 för att tjäna som en mall för bomullstopp.
- Bered 15 ml rör innehållande 6 ml 95% etanol.
4. Video Setup
Montera tre videokameror på strategiska platser för att observera alla områden i mock deli samtidigt. Slå på kamerorna innan simulera slicer förfarandet (som förklaras i protokoll 5) och analysera resultaten samtidigt (somförklaras i protokoll nr 7).
5. Simulering Deli Skivning Rutiner för att spåra smittspridning
För att förbättra urvalsstorlek och införliva variation, utföra denna studie genom att rekrytera deltagare efter godkännande av protokollet av Institutional Review Board för respektive institution. Deltagaren kan vara en högskolestudent som kanske eller kanske inte har erfarenhet av att arbeta i deli miljöer detaljhandeln. Se till att varje deltagare bär handskar när de kommer in i deli. Ta en "före" bild i svart fluorescerande ljus följt av ett "efter" bild efter avslutad studie. Ge tydliga skriftliga och muntliga instruktioner till varje deltagare enligt följande:
- Gå till kylskåpet.
- Ta bort köttet märkt "A".
- Packa upp kött och spara plastfolie.
- Placera köttet på vagn bricka med skärmaskin.
- Säkert kött med kött grepp.
- Slå på strömbrytaren ON.
- Justera slicer index vredet till "2".
- Skiva och fördela 5 bitar av kött på deli papper.
- Vrid strömbrytaren och släpp kött grepp.
- Placera skivor av kött i plastpåse märkt "A".
- Packa om kött "A" och återgå till kylskåp.
- Upprepa steg 2-11 med kött märkta "B" och "C".
6. Kvantifiera fluorescerande pulver
Kvantifiera lyspulvret efter avslutad mock skivning (avsnitt 5.4) i deli köket. För detta gör följande:
- Använd steril 5 cm x 5 cm aluminiumfolie mall och placera den på de områden som är markerade i figur 1.
- Använd en steril kalciumalginat bomullstuss indränkt med 95% etanol, svabba området, och placera i 6 ml 95% etanol i ett sterilt polypropylenrör.
- Vortex röret omsorgsfullt och överför till en glaskuvett att läsa av absorbansen vid 370 nm.
- Se standard kurva för att bestämma mängden av fluorescerande pulver (y) med hjälp av följande ekvation: y = mx + b, där x är absorptionsförmåga, m är lutningen för den standardkurva, och b är skärningspunkten.
- För normalisering av data, beräkna procent av fluorescerande pulver per område samplas med hjälp av följande formel:
7. Video Analysis
Videoband deltagarna som de kompletta uppgifter 5,1-5,12. Synkronisera och spara videoinspelningar på DVD-skivor, så att alla vinklar kan ses samtidigt. Titta på video för att spela in det antal hand handen (hur många gånger volontärer berör områden i mock deli) på olika ytor i deli miljön (4 olika forskare kommer att analysera de fullständiga uppgifter som oberoende av varandra).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Figur 1 visar de områden i skivare som tvättas efter volontärerna avslutade de uppgifter som ålagts. De frivilliga videofilmades för att analysera den genomsnittliga frekvensen av handkontakt på dessa olika ytor. Frekvensen av handkontakt analyserades med fyra olika observatörer och medelvärde. Dessa resultat visas i figur 2. Data visar att kött grepp, deli kött omslag, deli kött och deli papper hade de högsta nivåerna av handkontakt (i genomsnitt 8-14 kontakter).
Efter detta gjordes en analys för att kvantitativt studera mängden fluorescerande pulver på olika komponenter i skärmaskinen och deli köket efter de frivilliga avslutade åtgärderna. Ytor som sådana kylskåpet grepp, bord, kött grepp, skivare blad, och olika komponenter i vagnen facket byttes. Såsom framgår av fig 3, visade resultaten att högsta nivån av föroreninghittades på kylskåpet grepp (cirka 25%). Köttet grepp och bakstycke visade också höga halter av föroreningar till cirka 12%.
Liknande analyser kan användas i en mängd olika miljöer för att spåra föroreningar med användning av en fluorescerande förening, såsom fluorescerande pulver. Denna analys kan ytterligare bidra till att förstå viktiga områden som behöver ytterligare sanitet och stöd i att skapa effektiva utbildningsmaterial.
. Figur 1 Visar de olika komponenterna i det utsnitt som svabbas A, baksida slicer,. B, ryggplatta, C, ryggplatta, D, blad, E, klingskydd, F, vagnhandtag, G, vagnfack, H , samling område, J, kött grepp, K, vända kött grepp, L, insida sidovägg av vagnfack, M, utanför sidovägg vagn facket, N, sidovägg insamlingsområdet,. P, skivare indexratten 12 Klicka här för att visa en större bild.
Figur 2. Illustrerar den genomsnittliga frekvensen av handkontakt för ytor i mock deli köket. Åttio två studiedeltagare registrerades som experimentet utfördes. Varje deltagare analyserades tre gånger av fyra olika observatörer. Varje observatör antecknade antal gånger deltagaren rörde de olika ytorna som identifierats i deli miljön. Klicka här för att visa en större bild.
Figur 3. Påvisar andelen fluorescerande pulver på 13 ytorna bomullstoptt i deli köket efter varje deltagare bordar försöket. Ytorna tvättas med en steril 5 cm x 5 cm aluminiumfolie mall och en steril bomullspinne. Den bomullspinne infördes i en polypropylen rör som innehåller etanol, virvlas, och analyseras med hjälp av en spektrofotometer för att mäta absorbansen vid optisk densitet (OD) 370 nm. Klicka här för att visa en större bild.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Det övergripande målet för denna studie var att visa hur bakteriell kontamination kors skulle kunna inträffa i en detaljhandels deli miljö för att utveckla strategier för att kontrollera och minska risken för livsmedelsburna sjukdomar. Detaljhandeln deli miljön har en särskilt hög risk för L. monocytogenes kontamination. USDA-FSIS rapporterade att deli kött skuret i butik har en sju gånger större förening med listerios som deli kött skivas och förpackas på ett federalt inspekterade anläggningen 9.
Fluorescerande baserade metoder rapporterades i patent för att upptäcka fekal förorening på ytan av slaktkroppar 13,14. Oberoende studier har använt fluorescerande föreningar för att identifiera förekomst av fekal kontaminering på kött och korskontamineringskällor i fågelfabriker 15-17. Andra forskare genomfört en studie liknande den som redovisas här. De belagda det fluorescerande förening på en kalkon Breast färna och skivade den för att bestämma områden med hög nedsmutsning 18. Resultaten visade att de vagnfack, ryggplatta, klingskydd, blad, och insamling området var förorenat. Men denna studie inte kvantitativt bedöma koncentrationen av föroreningar. Den metod som dokumenteras i denna studie kvantifierar mängden föroreningar på problem områden.
För denna studie använde utredarna Glo Germ pulver - en 5 ìm melamin sampolymer 183 harts som fluorescerar under svart ljus - så att korskontaminering mönster ses i lysrörsbelysning för kvalitativ bedömning. Däremot kan den höga beröringsområdena ska svabbas och värderas till OD 370 för relativ kvantifiering av resultaten. Beroende på typen av spektrofotometer och kyvett storlek, kan volymen av testvätskan behöver justeras.
Den observationsstudie involverade spela in hur många gånger deltagarna rörde envisst område eller yta under studien. De videoinspelningar analyserades tre gånger med tre olika observatörer för att säkerställa enhetlighet. Figur 2 visar genomsnittlig frekvens av handkontakt på 20 olika ytor i deli kök (t.ex. vagns handtag, kött grepp, förkläde, ansikte, osv.). Sammantaget visar resultaten att öka handkontakt inträffade på köttet dropp, deli kött omslag, charkuteri, zip lock påse, kylskåpsdörren, och deli papper. Figur 3 kvantifierar koncentrationen av fluorescerande pulver i olika områden inom håna deli urvalet efter varje deltagare fullföljde studien. Såsom framgår av fig. 3, är kylskåpet grepp en nyckel "hot-spot" med hög kontaminering och korskontaminering.
En begränsning med denna metod är att fluorescerande pulver används för att simulera livsmedelsburna patogen Listeria monocytogenes. Detta är kanske inte idealisk eftersom fluorescent pulver kommer inte "beter sig" som en livsmedelsburna patogener. Dock är målet med studien att utveckla avgörande anställd utbildningsmaterial för effektiv rengöring i detaljhandeln kök. Dessutom var denna studie utfördes i en mock deli labbet där en patogen mikroorganism inte kan införas. Ett kritiskt steg i detta protokoll är att säkerställa att alla kameror är påslagna exakt samtidigt. Detta kommer att säkerställa att filmerna är i synk och stöd i dataanalys.
Denna studie belyser viktiga områden som bör riktade för rengöring och desinfektion i deli miljön på ett konsekvent sätt. Resultaten från denna studie kan användas för att utveckla effektiva insatser och utbildningsmaterial för de anställda. Dessutom kan denna metod användas för att förstå posten och överföring av patogener i olika miljöer som sjukhus, hotell och restauranger.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Inga intressekonflikter deklareras.
Acknowledgments
Författarna vill tacka alla de livsmedelssäkerhet labbet studenter och volontärer som hjälpte till med denna studie. Denna forskning har finansierats av en USDA National Integrated Food Safety Initiative (NIFSI) bidrag (Award # 10.507.316).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Glo Germ Powder | Glo Germ Co | Purchased from vendor | |
| Ethanol | Sigma | E7023 | |
| Permanent markers | Sharpie | Purchased from stationary store | |
| Gloves | VWR | 82026-424 | |
| Deli Meat | NA | NA | Bologna Chub from regular grocery store |
| Cutting Board | NA | NA | A regukar kitchen cutting board |
| Knife | NA | NA | A regular kitchen knife |
| 5 cm x 5 cm sterile templates | NA | NA | Aluminum foil templates cut into 5 cm x 5 cm templates and sterilized |
| 15 ml Polypropylene centrifuge tubes | VWR | 89039-664 | |
| Cotton swabs | Puritan | 25-806 | |
| Glass cuvettes | VWR | 470019-186 | |
| Vortex | VWR | 58816-121 | |
| Flip camera | Flip Ultra HD | NA | Purchased online |
| Deli slicer | Bizerba | SE-12 | |
| Deli refrigerator | True Company | TDBD-722 | |
| Scale | NA | ||
| Spectrophotometer | Milton Roy Company | NA | Spectronic 20D |
References
- Sheen, S., Hwang, C. A. Mathematical modeling the cross-contamination of Escherichia coli O157: H7 on the surface of ready-to-eat meat product while slicing. Food Microbiol. 27, 37-43 (2010).
- Crandall, P., Neal, J. Jr, et al. Minimizing the risk of Listeria monocytogenes in retail delis by developing employee focused, cost effective training. Agric. Food Anal. Bacteriol. 1, 159-174 (2011).
- Koo, O. K., Sirsat, S. A., et al. Physical and chemical control of Salmonella in ready-to-eat products. Agric. Food Anal. Bacteriol. 2, 56-68 (2012).
- Hanning, I. B., Johnson, M. G., Ricke, S. C. Precut prepackaged lettuce: a risk for listeriosis? Foodborne Pathog. Dis. 5, 731-746 (2008).
- Hanning, I. B., Nutt, J. D., Ricke, S. C. Salmonellosis outbreaks in the United States due to fresh produce: sources and potential intervention measures. Foodborne Pathog. Dis. 6, 635-648 (2008).
- Zhu, M., Du, M., et al. Control of Listeria monocytogenes contamination in ready‐to‐eat meat products. Compr. Rev. Food Sci. Food Safety. 4, 34-42 (2005).
- Lianou, A., Sofos, J. N. A review of the incidence and transmission of Listeria monocytogenes in ready-to-eat products in retail and food service environments. J. Food Protect. 70, 2172-2198 (2007).
- Quantitative risk assessment of relative risk to public health from foodborne Listeria monocytogenes among selected categories of ready-to-eat foods. , http://www.fda.gov/downloads(2003 Forthcoming.
- Endrikat, S., Gallagher, D., et al. A comparative risk assessment for Listeria monocytogenes in prepackaged versus retail-sliced deli meat. J. Food Protect. 73, 612-619 (2010).
- Pradhan, A. K., Ivanek, R., et al. Comparison of public health impact of Listeria monocytogenes product-to-product and environment-to-product contamination of deli meats at retail. J. Food Protect. 74, 1860-1868 (2011).
- Jones, C. K.
- Gibson, K. E., Koo, O. K., et al. Observation and relative quantification of cross-contamination within a mock retail delicatessen environment. Food Control. 31, 116-124 (2013).
- Xiao, M., Zheng, G., et al. Method and System for Fecal Detection. Patent number 5821546. , (1998).
- Waldroup, A., Kirby, J. Method and System for Fecal Detection. Patent number 5621215. , (1997).
- Ashby, K. D., Wen, J., et al. Fluorescence of dietary porphyrins as a basis for real-time detection of fecal contamination on meat. J. Agric. Food Chem. 51, 3502-3507 (2003).
- Cabrera-Diaz, E., Moseley, T. M., et al. Fluorescent protein marked Escherichia coli biotype I strains as surrogates for enteric pathogens in validation of beef carcass interventions. J. Food Protect. 72, 295-303 (2009).
- Byrd, J., Hargis, B., et al. Fluorescent marker for the detection of crop and upper gastrointestinal leakage in poultry processing plants. Poult. Sci. 81, 70-74 (2002).
- Vorst, K. L., Todd, E. C., et al. Transfer of Listeria monocytogenes during mechanical slicing of turkey breast bologna, and salami. J. Food Protect. 69, 619-626 (2006).
