salmonella negli alimenti: prevenzione e controllo · alimenti strategie di prevenzione per ridurre...

Salmonella negli alimenti: prevenzione e controllo

Gerardo Manfreda

Alma Mater Studiorum – Università di Bologna

TORINO – IZSPLV, 15 Novembre 2013

Sommario

�Overview sui dati epidemiologici delle Sallmonelle negli alimenti

�Strategie di prevenzione per ridurre il livello di contaminazione degli alimenticontaminazione degli alimenti

�Strategie di controllo delle contaminazioni da Salmonella negli alimenti

�Criteri di sicurezza per salmonella come nuovo approccio per ridurre il rischio di tossinfezioni alimentari


Sommario



Andamento dei casi umani confermati di salmonellosi in EU negli anni 2008–2011

EFSA & ECDC, 2013


Distribuzione degli outbreaks in relazione all’agente causale in EU nel periodo 2008-2011

EFSA & ECDC, 2013


Distribuzione degli outbreaks da Salmonella in funzione del veicolo alimentare in EU nel 2011

Meat product =14,8%EFSA & ECDC, 2013


Distribuzione degli outbreaks da uova e ovoprodotti in relazione all’agente causale in EU nel 2011

EFSA & ECDC, 2013


Distribuzione degli outbreaks da S.typhimurium in EU nel 2011 in relazione al veicolo alimentare

EFSA & ECDC, 2013


Distribuzione degli outbreaks dovuti ad altri alimenti in relazione all’agente causale in EU nel 2011

Crostacei e molluschi

vegetali

Pesci e prodotti derivati


Non Compliance con i criteri microbiologici in differenti alimenti in EU negli anni 2008-2011

Meat products from poultry meat intended to be eaten cooked

Cheeses, butter and cream made from raw or low heat treated milk

Egg products

Live bivalve molluscs and live echinoderms, tunicates and gastropods

Sprouted seeds (RTE)

0 2 4 6 8 10

Minced meat and meat preparations intended to be eaten raw

Minced meat and meat preparations from poultry intended to be eaten

cooked

Minced meat and meat preparations from other species than poultry

intended to be eaten cooked

2008 2009 2010 2011

EFSA & ECDC, 2013


I piani di campionamento sono efficaci per stimare correttamente il rischio


Estimation of Salmonella prevalence on eggshells(Studio condotto da ANSES)

� 524 flocks • 90 positive flocks• 90 positive flocks

�28 flocks sampled (31%)

• 150 eggs/flock• 4200 eggs• Individually analyzed

• Annex D ISO 6579


Chemaly, Baseline study 2013

• 11+/28 : 39.3 %• 44+/4200 : 1.05 %

IC: 0.78 – 1.14

Estimation of Salmonella prevalence on eggshells(Studio condotto da ANSES)

• 11+/28 : 39.3 %

• 0.6 % (1/150) –8.6 % (13/150)

• 5 serovars :

S. EnteritidisS. Typhimurium

S. InfantisS. Virchow

S. Montevideo



Valutazione del rischio da salmonella nel settore delle uova


EFSA Journal 2010; 8(4):1588

Sommario




Biosecurity

Feed additives

Farms slaughterhouses ConsumersRetail

Logistic slaughter

Chilling parameters

Regulation

Safety criteria

La prevenzione e il controllo della Salmonella

� product tests in vitro and in vivo

Feed additives

Vaccination

Chilling parameters Safety criteria

Education

Food authorities recommendation


Valutazione dell’impatto dei piani dicontrollo europei sul controllo dellaSalmonella: effetto nel settore

La prevenzione e il controllo della Salmonella

Salmonella: effetto nel settoredelle uova


Relazione tra outbreaks da uova e casi di salmonellosiumane; relazione tra salmonella nelle uova e S. enteritidis

nelle galline ovaiole

3,9%

60,5%

EFSA & ECDC, 2013

1,3%

0,8%

0,1%

42,3%


Analisi quantitiativa del rischio da Salmonella nelsettore suino

Sulla base dell’analisi quantitativa del rischio microbiologico (QMRA)

� Utilizzare riproduttori salmonella free generano una riduzione del 70-80% nei paesi con elevata prevalenza e 10-20% in quelli a bassaprevalenza

� Utilizzare mangimi salmonella free si genera una riduzione del 10-20% nei paesi con elevata prevalenza e 60-70% in quelli a bassa prevalenza

� Prevenire le infezioni da fonti esterne (insetti, roditori, volatiliselvatici) si genera una riduzione del 10-20% in entrambe le situazioni

EFSA Journal 2010; 8(4):1547


Analisi quantitiativa del rischio da Salmonella nelsettore suino

EFSA Journal 2010; 8(4):1547


La prevenzione della Salmonella a livello diallevamento

• Biosicurezza

• Trattamento dei mangimi e dell’acqua

• Additivi alimentari – Acidi organici ed inorganici

La prevenzione della Salmonella a livello diallevamento

– Acidi organici ed inorganici– Probiotici e Prebiotici

• Strategie Microbiologiche– Esclusione Competitiva

• Vaccini


Biosicurezza

Con il termine di Biosicurezza si definisce un pianosanitario o una serie di misure finalaizzate aprotegger la popolazione animale da agenti infettivitrasmissibili (Anonymous, 1999). L’insieme dellemisure che si potrebbero o dovrebbero adottareprevede la lotta ai diversi vettori dei patogenimisure che si potrebbero o dovrebbero adottareprevede la lotta ai diversi vettori dei patogeniinfettivi quali roditori, insetti volatili selvaticicome pure il controllo della movimentazione delpersonale e delle attrezzature.


Method Reduction Comments

GMP or HACCP - 1-2 log Estimated

Pelletting - 5 log Related to the humidity

Double pelletting - 7 log Related to the humidity

Riduzione delle Salmonelle nei mangimi

Anaerobic pasteurization - 6-7 log Together with pelletting

expanding (heat/pressure) - 7-8 log

Extrusion Sterilization

Irradiation Sterilization

Formic, propionic and lactic acids added

0-1 log0-1,7 log

Prevent to recontamination

Rengli, 1996


I più comuni acidi organici ed inorganici utilizzati per il controllo delle Salmonelle nei mangimi

Acidi OrganiciLatticoFumaricoCitricoFormico Propionico


PropionicoButirricoSorbicoMalicoMiscele (Propionico+lattico+fumarico)

Acidi InorganiciOrthophosphoric

Miscele di acidi organici ed inorganici

From 0.05% to 1%


Average Salmonella colonization scores in broiler flocks receiving standard broiler rations supplemented with different concentrations of organic and

inorganic acids from 1 day to day of slaughter

Farms* Sanitary procedure

N° of samples collected

1 day 28 days 49 days


collected

A (0.5 ppm) 1 30 0 0.60±±±±0.68a 1.4±±±±1.50bc

B (1 ppm) 2 30 0 0.35±±±±0.48a 1.26±±±±1.33b

C (Control) 2 30 0 1.30±±±±0.97b 2.2±±±±1.74cd


Manfreda et al., 2000

Salmonella colonization in broiler treated with fed containing blend protected organic and inorganic acids and/or receiving Normal Avian

Gut Microflora (NAGM)

GroupsDays post infection Infection

index*

1 3 5 7 9 12


*=Means with different letters in the same column and in the same row are statistically significant (p<0.05)

NAGM +blend acids (1)

4* 2.62 3.25 2.25 3.12 0.5a 2.625ab

NAGM (2) 3.12 4 3 2.75 4 1.75a 3.104bc

Blend acids (3) 3.12 3 1.37 2.12 3.12 1a 2.291a

Control (4) 4 4 2.62 3.62 3.75 3.62b 3.604c



0,1500

0,2000

0,2500

%

Mortality during 22 weeks of deposition in laying hens fed from 18 to 41 weeks of age with diet containing 0.2% of protected organic and inorganic

acids


0,0000

0,0500

0,1000

18 19 21 22 24 25 27 28 30 31 32 34 35 37 38 40

Weeks

%

Treated Control

30% of mortality reduction from 18 to 26 weeks of age using 0,2% of blend organicand inorganic acids

Franchini et al 2000TORINO – IZSPLV, 15 Novembre 2013


ProbioticiMicroorganisms that are used in animal feeds in the EU aremainly Gram–positive bacteria belonging to the families Bacillus,Enterocococcus, Lactobacillus, Pediococcus, Streptococcus.Others probiotics are microscopic fungi or strains of yeast

Probiotic feed preparations:– additives containing about 1010 CFU/g,

Riduzione della colonizzazione da Salmonella negli animali

– additives containing about 1010 CFU/g,– premixes containing 108 CFU/g , and – feeds, meals or pellets containing about 106 CFU/g.

PrebioticiNutrients designed to influence the intestinal flora in a positive way.

– Fructooligosaccharides (Bailey et al, 1991; Fukata et al., 1999)– Isomaltoologosaccharides (Chung and Day 2004)


Percentage of Salmonella isolation from broiler farms treated and untreated with NAGM Aviguard® in relation

to the age of birds

Age of birds(days)

Groups Samples number

Positive farms (%)

Positive samples (%)

Strategie microbiologiche

Esclusione competitiva

FP6 EU Project PoultryFlorGut FOOD-CT-200X-007076

0Treated 42 0 0

Control 41 0 0

1Treated 95 11.5 3.15

Control 62 6.2 1.61

21Treated 341 28.9 10.85

Control 261 68.7 20.30


• Dal 1 Gennaio 2008, tutti gli stati membri conprevalenza di salmonella nelle galline ovaiolesuperiore al 10% dovranno vaccinare gli animali alfine di ridurre la diffusione dell’infezione e lacontaminazione delle uova.

La Vaccinazione nei confronti di Salmonella

• I vaccini vivi non potranno essere autorizzati seil produttore non fornisce il metodo perdistinguere batteriologicamente il ceppo dicampo da quello vaccinale.


La vaccinazione è:

Germany and Belgium Raccomandata/obbligatoria

La Vaccinazione nei confronti di Salmonella

Permessa Austria, France, Greece, Hungary, Italy, Netherlands, Poland, Portugal, Spain and the United Kingdom

Non accettata Denmark, Finland, Ireland, Norway, and Sweden


Esempi di schemi di vaccinazione

• Vaccinazione con vaccini vivi attenuati o inattivati– Per galline ovaiole

• Somministrazione orale o per via parenterale di vaccini vivi attenutatio inattivati a 1 giorno, 7 e 16 settimane di età

– Per riproduttori• Vaccini inattivati

– Per via parenterale a 1 giorno, e a 4 e 2 settimane prima del trasferimento– Durante la deposizione per via parenterale a 10-12 week e 2 settimane prima della fine

di deposizione

• Vaccini vivi attenuati• Vaccini vivi attenuati– Per via orale di vaccini vivi a 1 giorno e 7 settimane + iniezione a 16-18 settimane

• Vaccinazione combinata con vaccini vivi e inattivati (soloper riproduttori)– In un area con moderato livello di infezione

• 2 somministrazioni orali di vaccini vivi attenutati a 1 giorno e 7settimane + 1 vaccinazione con vaccino inattivato per via parenteralea 16-18 settimane

– In un area con alto livello di infezione• 2 somministrazioni orali di vaccini vivi attenutati a 1 giorno e 7

settimane + 2 vaccinazioni con vaccini inattivati per via parenterale a10-12 e 16-18 settimane


Sommario





Effetto della temperatura di conservazione sulla sopravvivenza di Salmonella nelle uova in guscio

0

1

2

3

4

5

6

7

Log CFU/g of eggshell

4°C

8°C

20°C

0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Days

• La Salmonella sopravvive oltre un mese a T di 4, 8, and 20 °C.

•Il modello di rischio deterministico ha evidenziato come la T di 8°Crappresenta la condizione peggiore che corrisponde alla più bassariduzione della carica da Salmonella.

Pasquali e Manfreda, Baseline study 2013


N° uova con tuorlo contaminato

Conservazione (giorni)

N°uova inoculo su uova di 1 giorno inoculo su uova di 4 settimane

Conserv. a 7°C*

Conserv. a 12°C^

Conserv. a 20°C^

Conservate a 20°C^

Influenza della temperatura di conservazione sulla migrazione di S Enteritidis dall’albume al tuorlo


2 20 - 0 5 11 7 20 0 0 0 14 14 20 2 0 8 16 21 20 2 0 3 15 28 20 2 1 1 16

*=le uova erano state infettate con 200 cfu/ml di albume ^=le uova erano state infettate con 10 cfu/ml di albume

Braun e Fehlhabwer, 1994

Influenza dei fattori chimici sulla contaminazione microbica dell’uovo


1. Le difese antimicrobiche dell'albume raggiungono il

picco di efficacia 2, 3 giorni dopo la deposizione.

2. In questa fase il pH raggiunge valori di 9,5 grazie

all’esaurimento del sistema tampone bicarbonato ed

alle perdite di CO che avvengono attraverso il

Influenza dei fattori chimici sulla contaminazione microbica dell’uovo


alle perdite di CO2 che avvengono attraverso il

guscio.

3. Nelle settimane successive (dopo la 3 settimana)

subentra un deterioramento delle diverse

componenti dell'albume come conseguenza della

rottura del complesso ovomucina-lisozima

Valutazione dell’efficacia dell’aria calda sulla riduzione di S. Enteridis sul guscio dell’uovo

Manfreda et al., Food Control 21 (2010) 431–435


Fattori livelli Valori

Zucchero (%)

5 1 -7 - 13 - 19 - 25

7 0-8.35-16.7-25.05-33.4-41.75-50.1

Influenza di fattori tecnologici sulla potenziale riduzione di S. Enteritidis nelle uova

T°C

3 5 - 7 - 9

7 107-257-407-557-707-857-1007

pH

Lysozyma (U/mg prot)


Main Effects Plot for µ

0

0,2

0,4

0,6

0,8

µ

T°Csucre

lysozymepH

Interaction Plot for µ

µ

1,0 25,0

sucre=0,0

sucre=0,0

sucre=41,75

sucre=41,75

-0,1

0,1

0,3

0,5

0,7

0,9

1,1


T°Csucre

lysozymepH T°C

1,0 25,0


µ

sucre0,0 41,75

pH=5,0

pH=5,0

pH=9,0

pH=9,0-0,04

0,06

0,16

0,26

0,36

Factor Effect p

T°C + (↑) 0.000

Sugar - (↓) 0.0013

T°CxSugar - (↓) 0.0023

SucrexpH - (↓) 0.0359



T°C

Sale (%)

5 1 -7 - 13 - 19 - 25

7 0-2-4-6-8-10-12

Fattori livelli Valori

T°C


pH 3 5 - 7 - 9

Lysozyma (U/mg prot) 7 107-257-407-557-707-857-1007



Main Effects Plot for µ

-0,03

0,02

0,07

0,12

0,17

0,22

0,27

µ


Factor Effect p

T°C + (↑) 0.0025T°c

SelLyzozyme

pH


µ

T°c

0,0 25,0

Sel=0,0

Sel=0,0

Sel=12,0

Sel=12,0-0,06

0,14

0,34

0,54

0,74

T°C + (↑) 0.0025

Salt - (↓) 0.0016

T°CxSel - (↓) 0.0031



Effetto di trattamenti chimici per ridurre il Campylobacter

EFSA reports


Decontaminazione chimica al Macello per ridurre il rischio salmonella

Chemical substance Dose Mode of use

Trisodium phosphate 8 to 12% dipping or spraying up to 15”

Acidified sodium chlorite 500-1200 mg/L, dipping 5-8” or spraying 15”

Chlorine dioxide 50 mg/L spraying or washing

Peroxyacetic and peroxyoctanoic acids 220 mg/L of peroxyacetic acid, spraying 15” or chilling110 mg/L of hydrogen peroxide up to 1 hourand 13 mg/L of HEDP and 13 mg/L of HEDP

�No halomethanes have been reported with chlorine dioxide in water. �No chlorinated organics have been found with acidified sodium chlorite. �No semicarbazide was detected (limit of detection of 1 microgram/kg) with acidified sodium chlorite.�No detectable effects on the oxidation status of fatty acids in poultry carcasses were reported with peroxyacids.

EFSA reports


Comparazione della riduzione del rischio come conseguenza della riduzione della concentrazione

sulle carcasse

EFSA reports


Sommario




�Criteri di sicurezza per salmonella come nuovo approccio per ridurre il rischio di tossinfezioni alimentari


Food safety criterion (FSC) per Salmonella nel settore delle carni

Product type Sampling plan Limits

Minced meat and meat preparations intended to be eaten raw

n=5, c=0 Absence in 25g

Minced meat and meat preparations made from poultry meat intended to be eaten cooked

n=5, c=0 From 1.1.2010

Absence in 25g

Minced meat and meat preparations made from other species than poultry intended to be eaten cooked


Mechanically separated meat (MSM) n=5, c=0 Absence in 10g

Meat products intended to be eaten raw, excluding n=5, c=0 Absence in 25gMeat products intended to be eaten raw, excluding products where the manufacturing process or the composition of the product will eliminate the Salmonella risk


Meat products made from poultry meat intended to be eaten cooked

n=5, c=0 From 1.1.2010

Absence in 25g

Fresh poultry meat (1)

Salmonella typhimurium ( 2)

Salmonella enteritidis


(1) This criterion shall apply to fresh meat from breeding flocks of Gallus gallus, laying hens, broilers andbreeding and fattening flocks of turkeys.(2) Include also monophasic Salmonella typhimurium only 1,4,[5],12:i


La massima frequenza e/o concentrazione di un pericolo in un

alimento in una fase specifica nella catena alimentare prima della

fase di consumo che contribuisce al raggiungimento dell’FSO e ALOP,

come definito dal Codex (CAC, 2004).

Obiettivo di Performamce (PO)

come definito dal Codex (CAC, 2004).

The maximum frequency and/orconcentration of a hazard in afood at the time of consumptionthat provides or contributes tothe ALOP (CAC, 2004).

Level of protection deemedappropriate by the member(country) establishing a sanitaryor phytosanitary measure toprotect human, animal or plantlife or health within itsterritory (WTO, 1995)


Criteri Microbiologici e Obiettivi di Performance (POs)


Criteri Microbiologici e Obiettivi di Performance (POs)

MC: n=5MC: n=5c=0

Accettabilità di un prodotto o di un lotto basato sull’assenza o presenza o numero dimicrorganismi per unità di massa, volume

area o lotto (CAC, 1997)


POs per salmonella nelle carcasse di pollame

Best estimate of the carcass prevalence (in one neck skin) and the 2.5th and 97.5th percentiles of this prevalence (EFSA, 2010)

Positive pools Best Pc P 2.5th P 97.5th

0 0 0 0.0242931 0.00671 0.000169 0.036832 0.0135 0.00163 0.0479782 0.0135 0.00163 0.0479783 0.0204 0.0042 0.0585184 0.0274 0.007465 0.068735 0.0345 0.011217 0.07875

6 0.0417 0.015346 0.088662

7 0.0490 0.019786 0.0985198 0.0565 0.024495 0.1083599 0.0640 0.029446 0.11821210 0.0717 0.034619 0.1281


POs per salmonella nelle carcasse di pollame

Probability of acceptance as function of the carcass prevalence with a sampling plan n=50, variable c. (EFSA, 2010)


Valutazione del rischio da salmonella in carni di maiale

S1 DayDay 0 n= 120 0 n= 120 samplessamples

DayDay 44--5 n= 120 5 n= 120 samplessamplesS2DayDay 44--5 n= 120 5 n= 120 samplessamples

S3 S46°C 14°C

DayDay 77

DayDay 7 n= 120 7 n= 120 samplessamples DayDay 7 n= 120 7 n= 120 samplessamples


Beta distributions of prevalence values detected in the 10 lots of pork cuts tested




Scenario PO n (c=0)

Estimated POs and sampling plans for Salmonella in pork cuts

1 40.10% 6

2 46.70% 5

3 33.52% 8

4 26.10% 10


salmonella negli alimenti: prevenzione e controllo · alimenti strategie di prevenzione per ridurre...

Documents