Projekti / Programi
Obvladovanje kontaminacije piščančjih trupov z bakterijami iz rodu Campylobacter v klavniškem okolju
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.04.00 |
Biotehnika |
Veterina |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B230 |
Biomedicinske vede |
Mikrobiologija, bakteriologija, virologija, mikologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.03 |
Kmetijske vede in veterina |
Veterina |
varna hrana, kampilobakter, perutnina
Raziskovalci (32)
Organizacije (4)
Povzetek
Črevesna kampilobakterioza je najpogostejša bakterijska zoonoza v Evropi in drugod v razvitem svetu. Škoda, ki zaradi bolezni nastaja, se ocenjuje na kar ~2,4 milijarde €. Glavni povzročitelj akutnega gastroenteritisa je Campylobacter jejuni (C. jejuni), običajni prebivalec črevesja industrijske perutnine. Glavni vir okužbe je med industrijskim klanjem fekalno onesnaženo perutninsko meso, v kombinaciji z nezadostno toplotno obdelavo in navzkrižno kontaminacijo mesa. V naših razmerah so kampilobaktri na brojlerskih farmah prisotni v 70 – 80 % pregledanih jat. Podobna je tudi uradna stopnja kontaminiranosti piščančjih trupov ob zaključku klavnega procesa. S predhodnim projektom smo ugotovili, da se največji delež kontaminacije zgodi še pred vstopom v evisceracijski del klavne linije, torej med omamljanjem, parjenjem in skubljenjem ter da onesnaženje trupov pri zaporednih klavnih serijah narašča. Zato je prav ta del klavnega procesa tisti, kjer je onesnaženje trupov s kampilobaktri možno še zmanjšati in tako prispevati k varnosti končnega proizvoda. Čeprav so kampilobaktri na okoljske razmere zelo občutljivi, razpolagajo s posebnimi mehanizmi odpornosti in preživetja, med katere spada tudi sposobnost oblikovanja biofilmov, ki naj bi prispevali k perzistenci, preživetju in prenosu okužbe. Nakazuje se tudi povezava med epidemiološko molekularno-genetskim ozadjem, sposobnostjo preživetja izven črevesja in različnimi mehanizmi rezistence, vključno z adhezivnostjo in filmotvornostjo.
Cilji
1) Preučiti dinamiko fekalnega onesnaževanja klavnih trupov s kampilobaktri v predevisceracijski fazi klavnega procesa, in sicer ob različnih sosledjih na kampilobaktre pozitivnih in negativnih klavnih serij ter ob različnih parametrih režima klanja (spreminjanje temperature vode v parilniku, dodatno spiranje trupov po skubljenju ipd.) in primerjati kontaminacijski potencial posameznih izolatov glede na genotip ter ugotoviti morebitno perzistenco. Rezultate bomo primerjali tudi s predhodnimi rezultati, pridobljenimi na farmah in klavnici.
2) Ugotoviti vzrok(e) in kritične točke za naraščanje kontaminacije trupov s kampilobaktri z zaporednimi pozitivnimi klavnimi serijami.
3) Primerjati seve iz posameznih kritičnih točk kontaminacije s sevi, ki perzistirajo na opremi klavne linije in raziskati njihovo sposobnost preživetja v klavniških razmerah. Analizirali bomo adhezivnost, filmotvornost in odpornost proti biotskim (prisotnost in izražanje genov stresnega odziva, odpornost proti antibiotkom in razkužilom) in abiotskim dejavnikom (temperatura, material in obdelava površine, tlak/strižne sile) v običajnih in alternativnih postopkih dekontaminacije. Ugotavljali bomo tudi morebitno povezavo teh lastnosti s posameznimi genotipi kampilobaktrov.
4) Preučiti in ovrednotiti možnost oz. učinke uporabe alternativnih tehnoloških postopkov dekontaminacije klavnih trupov z uporabo nevtralne elektrolizirajoče oksidirajoče vode (NEOV) na izbranih mestih oz. fazah klavnega procesa. NEOV namreč po delovanju ne pušča reziduov, ni korozivna, ne poškoduje evkariontskih celic in ne povzroča organoleptičnih sprememb.
5) Uporabiti digitalni PCR (dPCR) kot eno najsodobnejših molekularnih metod za dokazovanje in enostavnejšo absolutno kvantifikacijo kampilobaktrov. Primerjava s klasičnim štetjem kolonij C. jejuni bo ovrednotila uporabnost obeh metod za kvantifikacijo kampilobaktrov v kompleksnih vzorcih iz klavniškega okolja.
6) Vpeljati sekvenciranje naslednje generacije (NGS) za tipizacijo Campylobacter sp. Vpeljali bomo analizo genoma ali posameznih genomskih delov kot so MLST odseki za izbrane seve ter s pomočjo sekvenčnih podatkov seve tipizirali in MLST-NGS primerjali s klasično MLST tipizacijo. Z NGS bomo analizirali mikrobne združbe, ki so prisotne na klavni liniji oz. na trupih piščancev v kritičnih fazah klanja.
7) Glede na ugotovitve predlagati izboljšave procesa klanja, uvedbe ustreznih korekcijskih higienskih ali tehnoloških ukrepov za zmanjša
Pomen za razvoj znanosti
V okviru predlaganega projekta bomo razvili nova orodja za analizo prisotnosti in značilnosti bakterij iz rodu Campylobacter. Prav tako načrtujemo razvoj novih metodoloških rešitev v tehnološkem in analitičnem pogledu. Vpeljana orodja in rešitve bodo uporabni v različnih raziskovalnih okoljih, ne samo pri raziskavah kampilobaktrov pri perutnini. Posamezni partnerji na predlaganem projektu (Univerza v Ljubljani, Univerza na Primorskem, Perutnina Ptuj) bomo našli prednosti tega sodelovanja predvsem v širjenju in poglabljanju znanja ter pridobivanju dragocenih izkušenj na področju razvoja metod dela in znanja v proizvodni verigi piščancev za prehrano ljudi. Z novimi izkušnjami in znanji bomo bolje pripravljeni na nove znanstvene dosežke na tem področju, tako na nacionalni kot tudi na evropski ravni. Sodelujoči raziskovalni partnerji (institucije znanja) želijo povečati obseg aplikativnih raziskav, si zagotoviti dolgoročno sofinanciranje dejavnosti s strani gospodarskih družb in se pripraviti na konkurenčen nastop pri pridobivanju evropskih in drugih mednarodnih projektov. Temeljni in izvirni znanstveni prispevki, pridobljeni v okviru projekta, bodo predstavljeni tako nacionalni kot tudi mednarodni strokovni in znanstveni javnosti. Projektna skupina načrtuje objavo vsaj treh znanstvenih člankov v revijah z visokimi faktorji vpliva. Omeniti je potrebno še, da je tematika projekta v celoti usklajena s prioritetami nacionalnega raziskovalnega programa Republike Slovenije, kjer so perspektivna področja za Slovenijo definirana kot tista, ki omogočajo poglobitev znanja, znanstvene propulzivnosti in gospodarske učinkovitosti. Raziskava je prav tako v skladu s prioritetami 3. stebra slovenske tehnološke platforme Hrana za življenje. Poleg tega tudi program H2020 vključuje element zdravja, ki je tesno povezan s prehrano. Z vpeljavo nove metodologije v našem projektnem delu vidimo možnost sodelovanja v projektnem konzorciju, ki bo proučeval hrano in zdravje.
Rezultati raziskave bodo v mednarodnem merilu predstavljali pomemben doprinos k poznavanju kritičnih točk za prenos kampilobaktrov v prehranski verigi. Vpeljava najsodobnejših molekularnih orodij, dPCR in NGS, v diagnostiko bakterije C. jejuni bo pomemben korak tako v domačem kot širšem okolju; trenutno namreč obstaja malo raziskav na temo C. jejuni pri perutnini, ki bi vključevale najsodobnejše diagnostične metode. Z NGS bi lahko pridobili dodatne podatke o genetskem tipu kampilobaktrov, kar bi nam omogočalo tudi kritično ovrednotenje že uveljavljenih genotipizacijskih metod. Nova spoznanja bomo neposredno vključevali tudi v pedagoško in raziskovalno delo študentov veterine, živilske tehnologije, mikrobiologije, biotehnologije in drugih sorodnih smeri.
Pomen za razvoj Slovenije
Trg perutninskega mesa se v zadnjih letih močno povečuje zaradi naraščajočega povpraševanja potrošnikov. Perutninsko meso je cenovno konkurenčno, hitro pripravljeno in bolj zdravo, saj vsebuje manj nasičenih maščobnih kislin kot npr. goveje in prašičje meso. Proizvodnja perutninskega mesa v Sloveniji je izvozno usmerjena, izvoz se iz leta v leto povečuje (2002: 7000 ton; 2011: 22000 ton) in narašča. Perutnina Ptuj d.d. je kot mednarodna skupina podjetij postala najpomembnejši pridelovalec perutninskega mesa in živil v srednji in jugovzhodni Evropi. Podjetje si postavlja najvišje standarde glede kakovosti, varnosti in ekologije, hkrati pa je naklonjeno spremembam in stalnemu izboljševanju storitev in proizvodov.
Poznavanje kritičnih točk za kontaminacijo piščančjih trupov je predpogoj za zmanjšanje kontaminacije živil perutninskega izvora s kampilobaktri, ta pa bi nam dala pomembno prednost v močni globalni konkurenci pri oskrbi trga s perutninskimi izdelki. Z zmanjšanjem stopnje kontaminacije perutninskega mesa bi povečali varnost živil perutninskega izvora ter tako zmanjšali tveganje za okužbo potrošnikov.
Na podlagi ugotovitev iz predlaganega projekta bo mogoče pripraviti operativne postopke za preprečevanje kontaminacije ob zakolu. Rezultati, pridobljeni v okviru projekta, bodo imeli uporabno vrednost ne le za sodelujočega industrijskega partnerja, temveč za celotno slovensko perutninarsko proizvodnjo.
V okviru projekta bodo vpeljane različne nove metode detekcije, karakterizacije in genotipizacije, ki bodo dvignile kakovost dela v projektu sodelujočih ustanov.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
