Escherichia coli O157:H7: ocorrência em ambiente de produção de leite na microrregião de Viçosa, adesão em diferentes superfícies e resistência a sanitizantes

Abstract

A qualidade microbiológica do leite cru tem recebido grande atenção em função da predominância de altas contagens de aeróbios mesófilos e de coliformes, que são indicativos de contaminação durante o processamento e armazenamento. Os coliformes também podem produzir enzimas que comprometem a qualidade dos derivados a que o leite cru é destinado. Os objetivos desse trabalho foram estudar a possibilidade de ocorrência de Escherichia coli O157 na região produtora de leite que abastece a cidade de Viçosa, isolar espécies de coliformes termotolerantes e de E. coli O157 de propriedades rurais de criação de gado leiteiro, avaliar a adesão de E. coli O157:H7 ATCC 43895 pela contagem padrão em placas (CPP) em diferentes superfícies adotadas em unidades de processamento de alimentos, avaliar e modelar matematicamente a formação de biofilmes de E. coli O157:H7 (ATCC 43895) nas diferentes superfícies por meio da implementação de um desenho composto central rotacional para os fatores temperatura de exposição e tempo de incubação e avaliar a resistência de E. coli O157:H7 (ATCC 43895) aos sanitizantes mais amplamente usados na desinfecção de equipamentos e utensílios de indústrias de processamento de alimentos, bem como de restaurantes e cozinhas industriais. Foi verificado uma contagem de coliformes termotolerantes para amostras de leite cru entre < 0,3 e 21 NMP.mL-1. Das amostras analisadas, 29 (36,3 %) apresentaram contaminação. Uma contagem entre < 0,03 e > 11,0 NMP.mL-1 de coliformes termotolerantes foi obtida para a água. Isso indicou um perigo potencial para introdução de patógenos no leite por meio da contaminação de tetas, utensílios e equipamentos. Foram isoladas quinze estirpes de E. coli, porém, essas ertipes não foram confirmadas como pertencentes ao sorogrupo O157. A incidência de coliformes e de E. coli no leite cru tem recebido considerável atenção, em função de sua associação à contaminação de origem fecal e o conseqüente risco de que outros patógenos de origem fecal estejam presentes. Na avaliação da adesão de E. coli O157:H7 ATCC 43895 pela contagem padrão em placas (CPP) em diferentes superfícies adotadas em unidades de processamento de alimentos foi observada um aumento da adesão em função do tempo de contato para todas as superfícies avaliadas. Uma menor adesão ocorreu no aço inoxidável e uma maior adesão no PVCRF, após 10 horas de contato. Observou-se pelo teste de Scott-Knott que não houve diferença significativa na adesão do microrganismo (p > 0,05) apenas no aço inoxidável para os tempos 2 horas e 4 horas de contato. Nos tempos de contato igual e superior a 6 horas houve diferença significativa na intensidade de adesão em todas as superfícies avaliadas. Avaliando-se cada superfície ao longo dos diferentes tempos de contato, verificou-se diferença significativa (p < 0,05) na adesão do microrganismo. Na observação microscópica verificou-se que a superfície de aço inoxidável apresentou características microtopográficas muito diferentes em relação às demais superfícies, o que pode justificar as diferenças entre os graus de adesão constatados nesse experimento. Foi verificado por meio da implementação do desenho composto central rotacional que os modelos obtidos para as três superfícies foram validados, uma vez que para todas as predições os resultados foram maiores que os valores experimentais encontrados, ou seja, predições tenderam para o lado seguro onde as taxas de adesão preditas foram superiores às reais. Os resultados observados na avaliação da resistência de E. coli O157:H7 ATCC 43895 aos sanitizantes mais usados apresentaram uma variação na eficiência com base no número de reduções decimais e no efeito antimicrobiano. Pelo teste da AOAC, adota-se 30 segundos de tempo de contato entre o microrganismo e o sanitizante a ser testado. De acordo com esse critério, os sanitizantes hipoclorito de sódio 100 mg.L-1 e 200 mg.L-1, dicloroisocianurato de sódio 200 mg.L-1, peróxido de hidrogênio 2 %, ácido peracético 30 mg.L-1, extrato de semente grapefruit 1:1500 e amônia quaternária 0,20 % atenderam as especificações. Por meio dos resultados reforçou-se a importância do uso de práticas higiênicas corretas na indústria de alimentos. Sugere-se avaliar os procedimentos de higienização e o uso de agentes sanitizantes mais adequados às superfícies utilizadas nas indústrias de processamento de alimentos.

The microbiological quality of raw milk has been given great attention due to the high count of mesophilic anaerobics and coliforms, which indicate contamination during processing and storing. Coliforms may also produce enzymes that compromise the quality of dairy products of which the raw milk is destined for. The scope of this work was to study the possibility of Escherichia coli O157 occurrence in the area where milk that supplies Viçosa is produced, isolate thermotolerant coliforms and E. coli O157 strains from rural properties where dairy cattle is raised, evaluate the adhesion of E. coli O157:H7 ATCC 43895 by means of the standard plate count (SPC) on several surfaces used in food processing units, evaluate and mathematically model the E. coli O157:H7 (ATCC 43895) biofilms formations on different surfaces by implementing a central composite rotational design applicable to the responses of temperature exposition and incubation time, and evaluate the E. coli O157:H7 (ATCC 43895) resistance to the sanitizing products which are largely used in the disinfection of industrial food processing equipments and appliances as well as in industrial restaurants and kitchens. Thermotolerants coliforms count for raw milk samples was between < 0,3 and 21 NMP.mL-1. Twenty-nine (36,3 %) from the analyzed samples showed contamination. A count varying from < 0,03 and > 11,0 NMP.mL-1 of thermotolerant coliforms was achieved for water. That indicates a potential danger of pathogens introduction in the milk through udder, appliances and equipments contamination. Fifteen strains of E. coli were isolated; however, such strains did not show to belong to the serotyping O157. The incidence of coliforms and E. coli in raw milk has been given considerate attention due to its association to fecal contamination and the following risk of other fecal pathogen presence. In the evaluation of E. coli O157:H7 ATCC 43895 adhesion by means of the standard plate count (SPC) on several surfaces used in food processing units, it was observed an increase in the adhesion in function of the contact time to all evaluated surfaces. Lower adhesion occurred to the stainless steel and higher adhesion to PVCRF after 10-hour contact. According to the Scott-Knott test, there was no meaningful difference in the microorganism adhesion (p > 0,05) only for the stainless steel at 2 and 4 hour contact. There was meaningful differences on the adhesion intensity to all the evaluated surfaces for contact periods equals or higher then 6 hours. Meaningful differences (p < 0.05) to the microorganism adhesion when each surface was evaluated through different contact periods were shown. The stainless steel surface when analyzed under the microscope revealed microtopographic characteristics very different from the other surfaces, what may justify the differences among the adhesion rates found in this experiment. It was shown by means of the central composite rotational design implementation that the achieved models for the three surfaces were validated, once the predictions for all results were higher than the values found in the experiment, that is, predictions tended to the safer side where the predicted adhesion rates were higher to the real ones. The results achieved for E. coli O157:H7 ATCC 43895 resistance to the most used sanitizing products showed a variation on the efficiency based on decimal reductions in the antimicrobial effect performed by the different sanitizing products that were evaluated. Following the AOAC test, 30 seconds is adopted as the contact period between the microorganism and the sanitizing product being tested. According to these criteria, the sanitizing products sodium hypochlorite at 100 and 200 mg.L-1, sodium dichloroisocyanurate at 200 mg.L-1, 2 % hydrogen peroxide, peracetic acid at 30 mg.L-1, grapefruit seed extract at 1:1500 and 0.20 % quaternary ammonia answered the specifications. The results showed the importance of proper hygiene practices in the food industry. Thus, it is suggested to evaluate such hygiene procedures and the use of sanitizing agents which are the most adequate to the surfaces used in the food processing industries.