IL RISCHIO MICROBIOLOGICO NEGLI ALIMENTI

Breve presentazione sulle maggiori problematiche alimentari nel settore alimentare.

Sicuramente per gli operatori del settore il rischio microbiologico negli alimenti, brevemente trattato in questo articolo, non rappresenterà una novità. Tuttavia, un ripasso non fa mai male.

Questo articolo esplora il rischio microbiologico negli alimenti, presentando dati inediti sulla gestione della sicurezza alimentare raccolti da BRCGS. Questi dati, combinati con eventi in tempo reale, offrono una visione globale delle problematiche e delle tendenze attuali ed emergenti nel settore della sicurezza alimentare.

I batteri enterici

I batteri enterici risiedono nell’intestino di esseri umani e animali, costituendo una parte fondamentale della microflora intestinale, o microbioma, che comprende batteri, virus, funghi e protozoi. Sebbene il microbioma intestinale sia riconosciuto per i suoi effetti positivi e significativi sulla salute, alcuni microrganismi enterici sono patogeni e potenzialmente dannosi. Questo articolo si concentra su un gruppo di patogeni batterici enterici comunemente associati a malattie trasmesse dagli alimenti, tra cui le specie di Salmonella (spp.), Escherichia coli (E. coli), Shigella spp., Yersinia spp., Campylobacter spp. e Vibrio spp. Altri patogeni enterici, come il Clostridium difficile, sono clinicamente rilevanti nelle malattie umane, ma generalmente non sono considerati trasmissibili attraverso gli alimenti.

Il controllo dei patogeni enterici richiede una profonda comprensione di questi organismi, delle modalità con cui si diffondono, di come reagiscono agli alimenti e ai processi di lavorazione, e di come causano malattie. Il rischio per le popolazioni umane non dipende solo dagli organismi stessi, ma anche dalle condizioni dell’individuo esposto e dal tipo di alimento consumato. Esaminiamo dunque ciascuno di questi aspetti.

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La storia

I patogeni batterici enterici sono presenti da molto tempo. Malattie simili al colera vengono descritte in testi indiani del V secolo a.C. e, in Grecia, da Ippocrate nel IV secolo a.C. La prima pandemia documentata, originata nel delta del Gange in India nel 1817, si diffuse attraverso riso contaminato.

Per chi fosse interessato alla nomenclatura, i batteri spesso prendono il nome dalla persona che li ha scoperti, dal luogo della loro scoperta o da termini greci o latini che descrivono la loro morfologia. Ad esempio, Salmonella Poona deve il nome a D.E. Salmon, che isolò il batterio per la prima volta dall’intestino di un maiale nel 1884, e alla città di Poona, dove si verificò un’epidemia precoce causata da questo batterio.
Escherichia coli prende il nome dal suo scopritore, Theodor Escherich, un pediatra bavarese pioniere che isolò il batterio da campioni fecali infantili nel 1885; il termine “coli” deriva invece dal colon, l’habitat naturale dell’organismo.
Yersinia spp. si chiamano così in onore di Alexandre Yersin, un batteriologo svizzero che isolò nel 1894 un famoso membro di questo genere, Yersinia pestis, l’agente della peste. Sebbene Yersinia pestis non sia un patogeno batterico enterico, appartiene allo stesso genere di Yersinia enterocolitica, noto patogeno alimentare.
Continuando con la nomenclatura, Shigella spp. devono il loro nome al batteriologo giapponese Kiyoshi Shiga, che isolò il bacillo della dissenteria nel 1898.
Vibrio spp. derivano il nome dal latino vibrare, riferito alla loro rapida motilità.
Infine, Campylobacter spp. prendono il nome da termini greci: kampylos (curvo) e baktron (bastoncello), descrivendo così la forma curva delle loro cellule.

Gli organismi e come si diffondono

I batteri patogeni enterici sono organismi infettivi, differenti dai batteri tossigeni, che causano prevalentemente malattie attraverso la produzione di tossine preformate negli alimenti, come nel caso di Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum, Bacillus cereus, ecc. Per provocare una malattia, un patogeno infettivo deve essere vivo nell’alimento al momento del consumo.

Nel caso dei patogeni enterici, l’insorgenza della malattia di solito avviene con la loro moltiplicazione nell’intestino tenue dell’ospite. Spesso questa moltiplicazione è accompagnata dalla produzione locale di tossine da parte dei batteri. A differenza di molti microrganismi presenti negli alimenti, i patogeni enterici sono capaci di sopravvivere alle condizioni avverse che incontrano dopo l’ingestione, come il lisozima presente nella saliva, gli acidi gastrici e la bile.

La dose infettiva necessaria per causare infezione da parte dei patogeni enterici può variare ampiamente. Questa variazione dipende dall’immunità dell’ospite, dal veicolo alimentare e dalle condizioni dell’organismo stesso. Quando le condizioni sono favorevoli, molti patogeni batterici enterici possono provocare infezioni anche con un numero esiguo di cellule, compreso tra 10 e 100. Tuttavia, è noto che quantità differenti dello stesso patogeno possono essere associate a probabilità diverse di causare un’infezione, spesso definite come “risposta alla dose“. In generale, dosi più elevate corrispondono a una maggiore probabilità di infezione.

I patogeni batterici enterici risiedono nell’intestino di esseri umani e animali. Di conseguenza, la contaminazione fecale degli alimenti da parte di rifiuti umani o animali rappresenta il mezzo principale con cui questi organismi si diffondono. Questo può avvenire attraverso il trasferimento diretto, ad esempio:

• Feci animali nel latte crudo durante la mungitura.
• Contaminazione di pollo o altre carni crude durante la macellazione e la lavorazione.
• Applicazione di rifiuti animali alle coltivazioni.
• Deposizione di feci da parte di uccelli, rettili o parassiti.
• Trasferimento di rifiuti umani da un operatore alimentare infetto al cibo.

In molti casi, tuttavia, si verificano modalità di trasferimento indirette. Ad esempio:

• Acqua contaminata da rifiuti umani o animali utilizzata per irrigare coltivazioni agricole o che contamina i raccolti durante inondazioni.
• Animali e parassiti che trasferiscono la contaminazione da fonti primarie agli alimenti.
• Trasferimento di contaminazione tra alimenti crudi e alimenti pronti per il consumo tramite contatto diretto o indiretto (ad esempio, utensili comuni o addetti alla manipolazione).

A causa della contaminazione diffusa di acqua e terreni con feci umane e animali, alcuni patogeni enterici colonizzano nicchie ambientali. Pertanto, la contaminazione da fonti ambientali generiche può introdurre i patogeni negli alimenti anche senza una contaminazione fecale diretta.

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Come causano la malattia e sintomi tipici

I batteri patogeni enterici provocano malattie moltiplicandosi nell’intestino e danneggiando fisicamente strutture come i villi, talvolta accompagnando questa azione con la produzione di tossine. I villi sono responsabili dell’assorbimento di acqua e nutrienti; pertanto, la loro rottura può compromettere questo processo, causando un cattivo assorbimento di acqua dai cibi, che si manifesta con evacuazioni acquose comunemente conosciute come diarrea. In alcune infezioni enteriche, il danno ai villi può essere così grave da causare la rottura dei vasi sanguigni adiacenti, con conseguente presenza di sangue nelle feci, nota come diarrea sanguinolenta.

I batteri patogeni enterici possono anche produrre tossine che, una volta assorbite, possono influire sull’intestino o su altri organi. Un esempio significativo è Vibrio cholerae, che rilascia nell’intestino tenue una tossina capace di stimolare la secrezione di elettroliti e acqua dalle cellule intestinali, provocando una diarrea acquosa abbondante. In alcuni casi, i patogeni batterici enterici possono raggiungere il sistema sanguigno, fenomeno noto come batteriemia (batteri nel sangue), causando infezioni generalizzate come la setticemia o localizzate a tessuti e organi, ad esempio la sindrome uremica emolitica, che coinvolge i reni.

I sintomi delle infezioni batteriche enteriche derivano dall’azione dell’organismo, dalla tossina prodotta e dalla risposta dell’ospite. Tra i sintomi tipici si annoverano nausea, dolore addominale, vomito, diarrea (anche sanguinolenta), affaticamento, malessere, febbre e sintomi simil-influenzali.
Di solito, i sintomi si manifestano entro 18-36 ore, ma possono variare da 12 ore a diversi giorni.

Nella maggior parte dei casi, la malattia è autolimitante e i pazienti guariscono completamente. Tuttavia, alcune infezioni da patogeni batterici enterici possono causare morte o complicanze a lungo termine, specialmente nei gruppi vulnerabili come anziani, bambini e individui immunodepressi. Tra i casi più gravi vi sono:

• La dissenteria causata da Shigella dysenteriae e il colera da Vibrio cholerae, entrambi responsabili di numerosi decessi ogni anno nei paesi meno sviluppati. Queste malattie comportano una severa disidratazione e perdita di elettroliti che non possono essere adeguatamente reintegrati.
• L’infezione da ceppi di Escherichia coli produttori di tossina Shiga (STEC), che può provocare insufficienza renale e, in alcuni casi, richiedere dialisi a lungo termine.
• Le infezioni da Salmonella spp. e Campylobacter spp., che possono risultare fatali nei gruppi vulnerabili. La campilobatteriosi, inoltre, può avere conseguenze a lungo termine, come l’artrite reattiva e la sindrome di Guillain-Barré, una grave condizione neurologica degenerativa che porta alla paralisi.

Risposta al cibo e alla lavorazione alimentare

Un elemento chiave per il controllo dei patogeni enterici trasmessi dagli alimenti è l’applicazione di formulazioni o processi di lavorazione alimentare mirati a ridurre gli organismi a un livello sicuro o eliminarli completamente. I fattori intrinseci del cibo, come il pH, l’attività dell’acqua e i conservanti (ad esempio sale, acidi, ecc.), sono comunemente impiegati per inibire la crescita dei microrganismi, ma molti di questi fattori possono anche avere un effetto letale sugli organismi stessi.

Comprendere i fattori che influenzano la crescita e la sopravvivenza di un organismo negli alimenti è essenziale per fare affidamento sui fattori intrinseci al fine di garantire la sicurezza alimentare rispetto ai patogeni batterici enterici. Ogni organismo, e persino specifici ceppi di un organismo, può rispondere in modo diverso a tali fattori intrinseci. È quindi fondamentale considerare queste differenze durante la formulazione degli alimenti.

Ad esempio, alcuni ceppi di Salmonella spp. e di STEC sono particolarmente tolleranti agli ambienti acidi. Quando si utilizza l’acidità come mezzo per distruggere il patogeno, ad esempio nelle carni crude fermentate o essiccate e nelle verdure fermentate, è importante conoscere le condizioni specifiche necessarie per la morte del patogeno durante i processi di fermentazione e/o essiccazione.

Molti patogeni batterici enterici sono in grado di sopravvivere per periodi prolungati in alimenti secchi o congelati. Pertanto, non ci si può basare esclusivamente su queste condizioni per eliminare gli organismi o ridurli a livelli sicuri.

Poiché la presenza di qualsiasi patogeno batterico enterico vivo in un alimento pronto al consumo rappresenta un rischio potenziale, gli alimenti con rischio di contaminazione vengono solitamente sottoposti a trattamenti o lavorazioni specifiche per ridurre o eliminare completamente questi patogeni.

Lavorazione a caldo

Il trattamento più diffuso per eliminare i patogeni batterici enterici è la lavorazione a caldo, poiché nessuno di questi batteri produce spore. Questa tecnologia, adottata da secoli, è ampiamente utilizzata. Ad esempio, una combinazione di temperatura/tempo di 70°C per 2 minuti, o un trattamento equivalente, viene frequentemente impiegata per lavorare carni crude e altri alimenti, rendendoli sicuri e pronti al consumo. Tali processi garantiscono una riduzione dei patogeni superiore a 6 ordini di grandezza (6 unità logaritmiche).

L’efficacia del calore è strettamente correlata alla presenza di acqua nell’alimento: gli alimenti a bassa umidità richiedono temperature più elevate per distruggere i microrganismi, mentre la presenza di sostanze inibitrici come acidi e sali può potenziarne l’effetto. Tuttavia, alcuni ceppi di patogeni batterici enterici sono intrinsecamente più resistenti al calore, e questa resistenza deve essere considerata.

Metodi alternativi e altri approcci

Alimenti sensibili alla lavorazione a caldo, come frutta e verdura, richiedono soluzioni alternative per garantire la sicurezza alimentare senza compromettere le loro caratteristiche organolettiche. Tali approcci includono lavaggi, nebulizzazioni o trattamenti con una varietà di disinfettanti, tra cui cloro, ipoclorito di sodio, biossido di cloro, perossido di idrogeno, ozono e altri. Tuttavia, queste tecniche offrono generalmente solo una moderata riduzione della contaminazione (1-2 ordini di grandezza) e devono essere integrate con altri controlli, come l’adozione di buone pratiche agricole, per minimizzare i rischi.

Metodi alternativi di lavorazione, come la lavorazione ad alta pressione, il trattamento al plasma freddo e l’irradiazione, si sono rivelati efficaci nella distruzione dei patogeni batterici enterici e rappresentano valide soluzioni complementari.

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Strategie per prevenire le malattie causate da batteri patogeni enterici trasmessi dagli alimenti

Comprendere i batteri patogeni enterici, le modalità di diffusione e di insorgenza delle malattie, nonché i fattori legati alla composizione e alla lavorazione degli alimenti che li influenzano, fornisce le basi per gestirli in modo efficace e garantire che non rappresentino un rischio per il consumatore finale. Questo approccio si basa essenzialmente su due strategie principali:

1. Impedire agli organismi di contaminare un alimento
2. Applicare un processo per eliminare gli organismi eventualmente presenti

Per molti alimenti derivati da materie prime che sono frequentemente contaminate da batteri patogeni enterici (es. carne cruda, pollame, uova, ecc.), si presume che i patogeni siano presenti. Pertanto, è indispensabile applicare un processo di lavorazione che distrugga questi organismi o li riduca a un livello tale da non rappresentare un rischio nel prodotto finito. Le tecniche di lavorazione in grado di raggiungere questo obiettivo sono state già descritte in precedenza.

Per altri alimenti, compresi quelli che hanno già subito una fase di lavorazione per eliminare gli organismi, è fondamentale garantire che non si verifichino nuove contaminazioni. Questo obiettivo può essere raggiunto mediante:

• Buone pratiche agricole (GAP): Essenziali per i prodotti freschi, come frutta e verdure da insalata.
• Buone pratiche igieniche (GHP): Applicate durante la manipolazione e la lavorazione degli alimenti.

Esistono numerosi testi di riferimento su GAP e GHP. Tra questi, una recente pubblicazione dell’Unione Europea rappresenta un’utile risorsa per le GAP, mentre i Principi generali di igiene alimentare del Codex (CXC 1-1969) costituiscono il testo fondamentale e più pertinente per le GHP.

I principi del Codex sono alla base di tutti i principali programmi di certificazione volontaria di terze parti per la gestione della sicurezza alimentare, come il BRCGS Global Food Safety Standard. La certificazione di tali standard offre una verifica indipendente dell’efficacia dei programmi di gestione della sicurezza alimentare adottati dalle aziende alimentari.

Dato l’ampio spettro di patogeni batterici enterici, non è possibile fornire un elenco dettagliato di tutte le misure specifiche necessarie per controllare ciascun organismo nei molteplici prodotti alimentari potenzialmente a rischio. Tuttavia, i riferimenti forniti per ciascun patogeno rappresentano un buon punto di partenza per approfondire la comprensione e il controllo di questi affascinanti ma insidiosi pericoli di origine alimentare.

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Informazioni sull’autore: Marco Valerio Francone

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