Fioletowo-niebieskie światło jako nowa metoda ograniczania Campylobacter w drobiu

Naukowcy z University of Reading i współpracujący z nimi badacze zbadali bezchemiczną metodę inaktywacji bakterii Campylobacter z wykorzystaniem światła fioletowo-niebieskiego. Wyniki badań laboratoryjnych wskazują, że technologia fotodynamiczna może skutecznie ograniczać różne izolaty Campylobacter, w tym szczepy wykazujące oporność na antybiotyki. Rozwiązanie stanowi obiecujący kierunek dalszych prac nad nowymi metodami ograniczania zanieczyszczeń mikrobiologicznych w produkcji drobiarskiej.

Bakterie z rodzaju Campylobacter należą do najważniejszych bakteryjnych czynników wywołujących choroby przenoszone przez żywność. Drób jest jednym z istotnych źródeł narażenia człowieka na te bakterie, dlatego ograniczanie ich obecności w łańcuchu produkcji żywności pozostaje ważnym elementem bezpieczeństwa mikrobiologicznego.

Badacze z University of Reading oraz Animal and Plant Health Agency ocenili skuteczność inaktywacji fotodynamicznej z wykorzystaniem światła fioletowo-niebieskiego (violet-blue photodynamic inactivation, VB-PDI) wobec różnych izolatów Campylobacter. W badaniu wykorzystano światło o długości fali 405 nm.

W przeciwieństwie do metod wykorzystujących środki chemiczne, technologia VB-PDI wykorzystuje fizyczne działanie światła i naturalnie występujące w komórkach bakteryjnych związki światłoczułe. Wyniki wskazują, że metoda może prowadzić do skutecznego ograniczenia liczby bakterii Campylobacter w warunkach laboratoryjnych.

Skuteczność wobec różnych izolatów, także opornych na antybiotyki

Jednym z istotnych elementów badania była ocena odpowiedzi różnych izolatów Campylobacter na działanie światła. Naukowcy przebadali 64 izolaty terenowe reprezentujące trzy gatunki bakterii oraz różne profile oporności na antybiotyki.

Wszystkie badane izolaty wykazywały podatność na działanie VB-PDI. Co istotne, skuteczność metody nie była uzależniona od występowania oporności na antybiotyki. Oznacza to, że również izolaty charakteryzujące się opornością na stosowane antybiotyki pozostawały podatne na działanie światła.

Jest to szczególnie interesujące z punktu widzenia bezpieczeństwa żywności, ponieważ oporność bakterii na antybiotyki stanowi coraz większe wyzwanie dla zdrowia publicznego i systemów kontroli mikrobiologicznej.

Jak działa metoda VB-PDI?

Mechanizm działania VB-PDI wiąże się z obecnością w komórkach bakterii naturalnych związków pełniących funkcję fotosensybilizatorów. Po ich wzbudzeniu światłem o odpowiedniej długości fali dochodzi do powstawania reaktywnych form tlenu.

Reaktywne formy tlenu mogą uszkadzać kluczowe struktury komórki bakteryjnej, prowadząc do jej inaktywacji. Wielokierunkowy charakter tego mechanizmu jest jednym z powodów, dla których metoda może być interesująca jako uzupełnienie istniejących strategii kontroli mikrobiologicznej.

Badacze sprawdzili również możliwość rozwoju tolerancji bakterii na wielokrotne działanie światła. W przeprowadzonym eksperymencie kolejne ekspozycje nie doprowadziły do wykrywalnego wzrostu tolerancji badanych bakterii na VB-PDI. Wynik ten jest obiecujący, ale wymaga dalszej weryfikacji w szerszych badaniach.

Potencjalne zastosowanie w przemyśle drobiarskim

Jedną z potencjalnych zalet technologii VB-PDI jest możliwość wykorzystania źródeł światła LED. Mogłoby to w przyszłości ułatwić opracowanie systemów przeznaczonych do zastosowań przemysłowych.

Na obecnym etapie nie można jednak traktować technologii jako rozwiązania gotowego do bezpośredniego wdrożenia na liniach produkcyjnych. Badanie miało charakter laboratoryjny, a skuteczność metody wymaga dalszej oceny w warunkach odpowiadających rzeczywistemu przetwarzaniu mięsa drobiowego.

Szczególne znaczenie będą miały badania prowadzone na naturalnie zanieczyszczonych tuszkach drobiowych oraz w warunkach przemysłowych. Dopiero takie doświadczenia pozwolą ocenić praktyczną skuteczność technologii, jej wpływ na produkt, wymagania dotyczące parametrów procesu oraz możliwość integracji z istniejącymi systemami bezpieczeństwa żywności.

Kolejny etap: walidacja w warunkach rzeczywistych

Wyniki badań laboratoryjnych wskazują, że VB-PDI może być skuteczną metodą inaktywacji różnych izolatów Campylobacter, również tych wykazujących oporność na antybiotyki. Jednocześnie autorzy podkreślają potrzebę dalszych prac nad zastosowaniem technologii w rzeczywistych warunkach produkcyjnych.

Kolejnym krokiem powinny być badania na naturalnie skażonych tuszkach drobiowych oraz ocena skuteczności procesu w warunkach przemysłowych. Konieczne będzie również określenie optymalnych parametrów ekspozycji na światło oraz ocena wpływu procesu na cechy produktu.

Jeżeli kolejne etapy badań potwierdzą skuteczność i bezpieczeństwo rozwiązania, fotodynamiczna inaktywacja z wykorzystaniem światła fioletowo-niebieskiego może w przyszłości znaleźć zastosowanie jako dodatkowa metoda ograniczania Campylobacter w łańcuchu produkcji drobiarskiej.

Na obecnym etapie wyniki należy jednak traktować jako obiecujący rezultat badań laboratoryjnych, a nie jako potwierdzoną przemysłową metodę dekontaminacji mięsa drobiowego.

Źródło: https://www.microbiologyresearch.org/content/journal/micro/10.1099/mic.0.001769

Grafika wygenerowana przy pomocy AI