Протоколы и стандарты безопасности пищевых продуктов хорошо известны, но, по словам профессора молочных наук Сандживу Ананда, недавно было обнаружено, что заражение листериями в нишах пищевой промышленности, в которых содержатся бактерии. Например, заражение Listeria на одном заводе по производству мороженого было связано с бактериями на носике морозильника для мороженого.По оценкам Центров по контролю и профилактике заболеваний, ежегодно около 1600 американцев заболевают из-за употребления в пищу продуктов, зараженных листерией — это третья по значимости причина смерти от болезней пищевого происхождения. Листерия представляет наибольшую опасность для детей, беременных женщин, пожилых людей и людей с ослабленной иммунной системой.
«Листерии — это хладолюбивый микроорганизм», — пояснил Ананд. Пастеризация и приготовление пищи убивают листерии, но бактерии могут расти при температуре 40 градусов по Фаренгейту и выше в холодильниках и даже выдерживать замораживание.Чтобы помочь молочной промышленности бороться с Listeria, Ананд и докторант Неха Неха разрабатывают модели оценки риска для более точного прогнозирования риска, связанного с Listeria, особенно из-за потенциала восстановления любых поврежденных клеток.
В этих моделях используются параметры матрицы продукта и параметры окружающей среды, такие как температура хранения, продолжительность, pH и активность воды, а также потенциальные уровни перекрестного загрязнения из окружающей среды.Они работают с доцентом Гемечисом Джирой из Департамента математики и статистики над созданием регрессионных моделей.
Исследование проводится при поддержке Исследовательского центра молочных продуктов Среднего Запада и Экспериментальной сельскохозяйственной станции Южной Дакоты.Хотя известно, что поврежденные клетки не вызывают болезни, они могут иметь способность восстанавливаться и восстанавливаться, объяснила Неха. Прошлым летом она представила свои выводы на ежегодном собрании Американской ассоциации молочных наук в Питтсбурге и заняла третье место в трехминутном конкурсе дипломных работ для аспирантов.
Чтобы лучше понять риск, связанный с повреждением клеток, Неха изучила поведение организма в различных смесях мороженого с общим содержанием твердых веществ от 36 до 45 процентов. Перед пастеризацией она добавила им три уровня непатогенного штамма Listeria. Результаты показали, что поврежденные клетки листерий не восстанавливались в самой смеси для мороженого при нормальных условиях обращения со смесью.
За свою работу над Listeria Неха была удостоена стипендии Джозефа Ф. Нельсона 2018 года, которая отмечает выдающиеся научные исследования в штате Южная Дакота.Чтобы решить проблему перекрестного загрязнения производственной среды, исследователи должны определить, как Listeria накапливается в окружающей среде, какие характеристики делают это возможным и как она сопротивляется очистке.«Что касается науки, мы хотим понять, какие характеристики позволяют Listeria выздороветь», — сказала Неха. Чтобы проверить устойчивость, она проведет полное секвенирование генома бактерий с целью понять экспрессию генов, которая приводит к колонизации.
Это также поможет ей сравнить любой резидентный штамм Listeria, который может образовывать устойчивые биопленки в местах укрытия и которые трудно искоренить.«Если мы получим больше знаний о поврежденных клетках и объединим их среди переменных продукта и окружающей среды, это может помочь нам разработать более надежные модели оценки риска», — пояснила она.
Кроме того, изучение организмов на молекулярном уровне поможет ученым разработать новые методы очистки, которые могут устранить бактерии в производственной среде и предотвратить их постоянное существование.Ананд подчеркнул, что такого рода исследования могут помочь компаниям-производителям молочной и пищевой продукции во всем мире улучшить протоколы безопасности пищевых продуктов и, таким образом, защитить население от болезней пищевого происхождения.