Angela Mucciolo, Dottore in Scienze e Tecnologie delle Produzioni Animali
Claudio Mucciolo, ASL di Salerno, Dipartimento di Prevenzione – Direttore f.f. UOC Igiene e Sicurezza Alimenti di O. A.
1. Il problema delle contaminazioni microbiche negli alimenti
Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), le “Foodborne Diseases” sono definite come malattie di natura infettiva o tossica causate dal consumo di alimenti, principalmente di origine animale, e acqua contaminati. Batteri (66%), sostanze chimiche (26%), virus (4%) e parassiti (4%) sono i principali agenti delle Foodborne Diseases (Desta Sisay, 2015).
Quando la causa principale di malattia veicolata da alimenti è un microrganismo, questo viene definito come “Foodborne Pathogene” (Food Safety, 2022). In particolare i batteri sono gli agenti eziologici di ben due terzi delle epidemie veicolate dagli alimenti.
Queste malattie si presentano generalmente in tre tipologie (Desta Sisay, 2015):
a) Infezioni: malattia causata dall’ingestione di microrganismi patogeni oltre la dose minima infettante;
b) Intossicazioni: malattia causata da una tossina prodotta da microrganismi tossigenici, che potrebbero non essere più presenti al momento dell’ingestione dell’alimento;
c) Tossinfezioni: malattia causata da tossine prodotte da microrganismi patogeni che crescono contestualmente nell’intestino umano.
Circa il 60% di tutte le malattie umane ad oggi conosciute ha avuto origine animale. Di queste, circa il 75% delle malattie infettive umane emergenti è trasmesso dagli animali vertebrati agli esseri umani attraverso il cosiddetto salto di specie (o “spillover”) (Bidaisee & Macpherson, 2014).
Queste malattie sono strettamente correlate alla presenza di microrganismi trasmissibili direttamente dagli animali all’uomo, noti come patogeni zoonotici. Le vie di diffusione di tali patogeni includono il contatto diretto tra esseri umani e animali, il contatto ambientale indiretto e/o il consumo di alimenti contaminati. Gli animali destinati alla produzione alimentare, come bovini, ovini, suini, pollame, rappresentano i principali serbatoi di questi patogeni (Heredia & García, 2018). Di conseguenza, i prodotti alimentari di origine animale sono i principali veicoli delle malattie trasmesse dagli alimenti (Chlebicz & Śliżewska, 2018) e il rischio di contrarre tali malattie, negli esseri umani, aumenta in relazione al consumo di alimenti di origine animale (Abebe et al., 2020).
Tra i prodotti destinati al consumo umano, carne, prodotti lattiero-caseari e uova sono le principali fonti attraverso le quali si verifica l’esposizione ai patogeni veicolati dagli alimenti.
Il consumo di alimenti di origine animale è in costante aumento a causa della crescita demografica, dell’urbanizzazione, dell’aumento del reddito pro capite, della globalizzazione e dei cambiamenti nelle preferenze alimentari, che spesso includono una maggiore richiesta di proteine animali. Contestualmente a ciò è in aumento anche la domanda di prodotti animali altamente processati che, nonostante siano più lavorati, sono spesso più accessibili dal punto di vista economico perché venduti in confezioni da molti pezzi per abbattere i costi di produzione, oltre che essere oggetto di campagne di marketing molto aggressive che mirano a target specifici della popolazione. Tuttavia, poiché questi prodotti subiscono processi di trasformazione più complessi, sono soggetti a un maggior rischio di contaminazione. Entrambe queste tendenze hanno comportato un incremento dell’allevamento intensivo di animali e della lavorazione su larga scala di prodotti alimentari (Heredia & García, 2018). Pratiche di lavorazione non adeguate possono aumentare la possibilità di contaminazione e diffusione di patogeni durante ogni fase della filiera produttiva, dall’allevamento al consumo (“from farm to fork”).
Staphylococcus aureus, alcune specie di Salmonella, alcune specie di Campylobacter, Listeria monocytogenes ed Escherichia coli sono solo alcuni dei principali patogeni che causano malattie, epidemie e decessi associati al consumo di prodotti alimentari contaminati. Tutto ciò comporta un impatto significativo sia sulla salute pubblica che su diversi settori economici (quali allevamento, produzione, trasformazione e
distribuzione di prodotti agro-alimentari destinati al consumo umano), generando un problema su scala globale, ma che grava in particolar modo sulle nazioni in via di sviluppo (Abebe et al., 2020).
I sintomi caratterizzanti delle malattie di origine alimentare sono spesso limitati all’apparato gastrointestinale, tra cui nausea, vomito, diarrea, crampi addominali e altri sintomi variabili specifici dell’agente eziologico. Ma non è raro assistere a gravi complicazioni, come meningiti e endocarditi causate, ad esempio, dall’infezione di Listeria monocytogenes, soprattutto in determinate fasce della popolazione come quelle descritte dall’acronimo “YOPI” (Young, Old, Pregnant, Immunocompromised; cioè bambini, anziani, donne in gravidanza e persone immunocompromesse, come quelle affette da sindrome da immunodeficienza acquisita o da cancro o che hanno subito un trapianto d’organo) (Abebe et al., 2020).
I patogeni trovano principalmente ingresso nella filiera durante la fase di lavorazione dei prodotti a base di carne e/o nella lavorazione delle verdure. Tuttavia, è importante sottolineare che l’intera catena di produzione, compresa la manipolazione nei punti vendita al dettaglio e nei luoghi di consumo, è suscettibile a questa problematica. Una volta che un prodotto alimentare è stato contaminato e sfugge al controllo delle autorità preposte alla sicurezza, la sua immissione nella distribuzione e il conseguente consumo umano, potrebbe innescare un’ampia diffusione dell’infezione, con il potenziale per scatenare un’epidemia di rapida propagazione (Hoagland et al., 2018).
Il Centro per il Controllo delle Malattie degli Stati Uniti (CDC) stima che uno statunitense su sei (cioè 55 milioni) contragga ogni anno almeno una malattia veicolata dagli alimenti. Nel 2017 negli Stati Uniti sono stati documentati 839 focolai legati agli alimenti, che hanno causato 14.471 casi segnalati di malattia, 822 ricoveri e 21 decessi (National Outbreak Reporting System (NORS) | CDC, 2022).
Anche se il numero maggiore di malattie veicolate dagli alimenti è registrato in Asia e Africa (Fegan and Jenson, 2018), Norovirus, Salmonella spp, Campylobacter spp, Bacillus spp, Listeria monocytogenes ed Eschiericha coli patogeni sono i principali Foodborne Pathogenes che causano malattie, focolai, ricoveri e decessi (Thakali & MacRae, 2021) in tutto il mondo.
Per quanto riguarda l’Europa, l’EFSA ha riportato (Tabella 1) 127.840 casi di infezione da Campylobacter in tutto il territorio europeo (di cui 1542 casi in Italia), 60.050 casi di Salmonellosi (3768 in Italia), 2.183 casi di Listeriosi (241 in Italia).
Sulla base dei dati di ospedalizzazione e letalità, la listeriosi e l’infezione da West Nile Virus sono risultate le due malattie più gravi: quasi tutti i casi confermati con dati disponibili sull’ospedalizzazione per queste due malattie sono stati ricoverati (96,5% dei casi di listeriosi e 84,3% dei casi di infezione da West Nile Virus, rispettivamente). Il numero più elevato di decessi è stato associato alla listeriosi (196 decessi, pari al 13,7% dei casi), seguita dalla salmonellosi (71 decessi, pari allo 0,18% dei casi).
Tabella 1: Casi confermati notificati, ospedalizzazioni, decessi e focolai per le principali zoonosi segnalate in Europa nel 2021 – Fonte: EFSA/ECDC: EFSA and ECDC, 2022. The European Union One Health 2021 Zoonoses Report (Rapporto One-Health Sulle Zoonosi Nell’Unione Europea, 2021)
Attualmente l’incremento di batteri zoonotici in possesso di geni di resistenza ad antibiotici, definiti “batteri multidrug-resistents”, è motivo di grande preoccupazione per la salute pubblica. Gli antibiotici vengono utilizzati in agricoltura sia per il trattamento che la prevenzione delle malattie, ma è ben noto anche l’uso per scopi non medicinali, ad esempio come ottimizzatori dell’efficienza alimentare dell’animale e promotori della crescita (Bengtsson-Palme, 2017). In Europa e negli Stati Uniti vengono utilizzati più antibiotici nel settore della produzione animale rispetto al settore della salute umana (Caniça et al., 2019) ed esistono quindi delle associazioni tra l’uso di antibiotici nella produzione agricola e la resistenza ai biocidi nei patogeni umani (Verraes et al., 2013). L’uso regolare di antibiotici in animali da allevamento in ambienti densamente affollati esercita infatti una forte pressione selettiva a favore di batteri resistenti, portando alla selezione di ceppi resistenti (Koch et al., 2017).
La contaminazione alimentare, di origine microbiologica e/o chimica, rappresenta una crescente preoccupazione sia per i consumatori che per le autorità sanitarie.
È di interesse comune investire costantemente in ricerca allo scopo di sviluppare metodi e protocolli per prevenire la possibile introduzione di contaminanti nella filiera alimentare e per identificare rapidamente le sorgenti e gli agenti responsabili della contaminazione. In particolare, un notevole impegno è rivolto allo sviluppo di strategie analitiche per il rilevamento e l’identificazione di tali contaminanti.
2. Vie di contaminazione dei principali Foodborne Pathogenes
I patogeni possono entrare in contatto con gli alimenti durante tutte le fasi della filiera. Tra le fonti coinvolte nei processi di contaminazione alimentare si possono evidenziare le seguenti (Thakali & MacRae, 2021):
a) Contaminazione nelle fasi di raccolta/allevamento;
b) Contaminazione esterna degli alimenti crudi dovuta a contaminazione ambientale;
c) Trasporto delle materie prime allo stabilimento di lavorazione;
d) Condizionamento degli alimenti, che comporta lo stoccaggio delle materie prime, il preriscaldamento, la disinfezione, la pulizia e le fasi di sterilizzazione;
e) Fasi successive al trattamento termico (nel caso di alimenti precotti);
f) Confezionamento degli alimenti;
g) Trasporto degli alimenti confezionati;
h) Stoccaggio e distribuzione degli alimenti confezionati.
Nelle aziende agricole si possono identificare diverse fonti di contaminazione da parte di patogeni per i prodotti freschi. Il movimento del bestiame e delle persone, l’uso di acqua di irrigazione contaminata, la presenza di terreno contaminato, l’utilizzo di compost e letame sono potenziali fonti di contaminazione (Ceuppens et al., 2014).
Le fasi di lavorazione sono più suscettibili alla contaminazione da patogeni rispetto a quelle di produzione. Campioni ambientali (suolo, feci, acqua), superfici a contatto con gli alimenti (nastro trasportatore, coltelli, utensili, ecc.) e superfici non a contatto con gli alimenti (pareti, scarichi, pavimenti, ecc.) scarsamente sanificate, mani dei lavoratori non sanificate, rimorchi e casse per il trasporto sono solo alcune delle fonti di contaminazione più probabili. L’elevata contaminazione negli impianti di lavorazione della carne (probabilmente dovuta alla contaminazione crociata da carcasse di animali) e nelle sale di taglio e confezionamento può essere dovuta a una progettazione non igienica delle attrezzature di dissanguamento, spiumatura ed eviscerazione. La contaminazione crociata con patogeni di origine alimentare può verificarsi durante il trasporto o mentre gli animali attendono in stalla prima della macellazione (Barros et al., 2007).
I punti che hanno mostrato i più alti livelli di contaminazione negli esercizi di vendita al dettaglio di carne, in ordine decrescente, sono: i box in acciaio inox, i trituratori, i coltelli, le impastatrici, le insaccatrici per salsicce, i box in plastica e, nel macello, le attrezzature per la produzione degli insaccati, le piattaforme, i pavimenti e gli scarichi.
I prodotti più contaminati sono generalmente quelli più lavorati, come la carne macinata (materia prima) e le salsicce fresche (prodotto finito), a indicare che le procedure di sicurezza alimentare devono essere applicate all’intera catena di produzione della carne, dal produttore al consumatore (Barros et al., 2007).
Per quanto riguarda i prodotti carnei si possono identificare tre fonti principali di batteri che causano malattie di origine alimentare:
a) L’animale vivo, importante fonte di batteri sia zoonotici che non;
b) L’ambiente di lavorazione, che può ospitare molti microrganismi se non adeguatamente sanificato;
c) L’operatore umano, possibile portatore di batteri patogeni a causa di contaminazione crociata.
Gli animali vivi possono fungere da veicolo per i batteri presenti nel loro tratto intestinale. Durante la fase di macellazione, questi batteri possono contaminare la carcassa dell’animale e, in seguito, essere diffusi ai prodotti a base di carne, sia attraverso la carne tagliata che attraverso le superfici di lavorazione. La materia fecale è una delle principali fonti di contaminazione e può raggiungere le carcasse sia per deposizione diretta sia per contatto indiretto attraverso attrezzature, lavoratori, impianti e aria (Borch & Arinder, 2002). Un’altra possibile via di contaminazione batterica è la “ricontaminazione”, definita come la contaminazione di cibo dopo che questo è stato sottoposto a un processo di inattivazione microbiologica (es. trattamento termico) (Larsen et al., 2014).
Secondo il Regolamento n. 2073/2005 della Comunità Europea (CE 2073/2005, 2005), nella sezione riguardante le carcasse subito dopo la macellazione e i prodotti a base di carne, sono stati definiti parametri microbiologici di microrganismi mesofili definiti come “indicatori”, i quali sono strettamente correlati al grado di sicurezza e qualità igienica del processo. La conta batterica totale (CBT) è un parametro legato alla qualità igienica del processo e allo stato di conservazione del prodotto; valori non accettabili (es. un valore di CBT medio giornaliero superiore a 5,0 log UFC/g) indicano che la carne è stata probabilmente lavorata in macello a una temperatura superiore (>0-4°C) a quella di quiescenza della maggior parte dei mesofili. Per quanto riguarda invece la conta dei coliformi totali (CT) e la conta degli Escherichia coli (EC), si fa riferimento a questioni igieniche legate a possibili contaminazioni di origine fecale e/o a contaminazioni crociate da parte dell’uomo. Dato che questi batteri hanno un’origine enterica, elevate quantità di CT ed EC sono comunemente associate a livelli rilevanti di patogeni intestinali (Jay et al., 2005). La normativa prescrive, come misure correttive, il miglioramento delle condizioni igieniche durante la macellazione e una revisione delle procedure di controllo del processo.
Pertanto, al fine di ridurre la contaminazione e la crescita microbica, è obbligatorio integrare nel settore della lavorazione della carne programmi di controllo della qualità, buone pratiche di produzione (GMP) e igiene (GHP), l’analisi dei rischi e dei punti critici di controllo (HACCP), la valutazione del rischio microbiologico e la gestione della qualità (Borch & Arinder, 2002).
3. Importanza della rilevazione tempestiva e accurata delle contaminazioni microbiche
Alla luce di quanto detto emerge l’importanza di contenere i patogeni ed è estremamente cruciale essere in grado di rilevare tali microrganismi nella maniera più tempestiva e precisa possibile. Pertanto, l’obiettivo prioritario dell’intera comunità scientifica è perfezionare continuamente i metodi di rilevazione che si configurano come un elemento fondamentale per identificare e monitorare il patogeno prima che possa sfociare in un’epidemia di difficile contenimento.
Inizialmente la rilevazione e la diagnostica si sono basate sui metodi culturali (ancora in uso e tutt’altro che obsoleti), i primi metodi disponibili. Più recentemente in parallelo sono stati sviluppati metodi immunologici, come ad esempio gli “enzyme-linked-immunosorbent-assays” (anche conosciuti come “ELISA”), e metodi basati sulla biologia molecolare come la reazione a catena della polimerasi (PCR).
Sono in corso di validazione nuovi metodi alternativi di ricerca qualitativa e in particolare per la rilevazione di Salmonella spp e Listeria monocytogenes in prodotti carnei ready-to-eat.
Nel processo di sviluppo di nuovi metodi, è fondamentale definire obiettivi che comprendano la rapidità, la sensibilità, la specificità e, allo stesso tempo, la sostenibilità dal punto di vista economico.
4. Bibliografia
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