Szacuje się, że na Ziemi istnieje około 10³¹ cząstek wirusowych. Na szczęście  mniej niż 1% ze wszystkich gatunków drobnoustrojów stanowi zagrożenie dla zdrowia człowieka. Wirusy są to wewnątrzkomórkowe pasożyty, które aby namnażać się i powodować infekcję potrzebują podatnych komórek gospodarza. W środowisku cząsteczki wirusów posiadają różny stopień odporności na czynniki zewnętrzne takie jak pH, wilgotność, czy temperatura. Im dłużej wirus jest w stanie przetrwać poza organizmem gospodarza i utrzymać potencjał zakaźny, tym większe są  jego szanse na dalszą transmisję.

Zatrucia pokarmowe wywoływane przez zanieczyszczoną wirusami żywność to ogólnoświatowy problem. Za największą ilość przypadków wirusowych infekcji pokarmowych odpowiada norowirus (NoV) oraz wirus zapalenia wątroby typu A (HAV). W Europie odnotowuje się rocznie 22 mln przypadków chorób wywołanych przez norowirusa, a patogen ten jest głównym  czynnikiem etiologicznym ostrego zapalenia żołądka i jelit w krajach rozwiniętych. Natomiast wirus zapalenia wątroby typu A jest odpowiedzialny za 50% wszystkich przypadków zapalenia wątroby na świecie. Mniej przypadków chorób odnotowuje się w wyniku zakażenia przez sapowirusy, rotawirusy, astrowirusy, adenowirusy, oraz wirus zapalenia wątroby typu E.

Źródła wirusów w żywności

W odróżnieniu od bakterii, wirusy nie mogą namnażać się poza komórkami gospodarza, a żywność jest dla nich jedynie środkiem transportu. Co ważne i charakterystyczne dla wirusów, nawet niewielka liczba ich cząsteczek jest zdolna do wywołania zakażenia. Dawka infekcyjna dla NoV to jedynie 18-100 cząstek wirusa, a dla HAV 10-100 cząsteczek.

Kontaminacja żywności może nastąpić na każdym etapie wytwarzania począwszy od produkcji pierwotnej, po etap przetwórstwa i sprzedaży. Głównym źródłem wirusów są fekalia ludzi i zwierząt. W odchodach zainfekowanych osobników znajduje się ogromna liczba cząsteczek wirusów, które następnie mogą dostawać się do wody, gleby, na dłonie pracowników, a w konsekwencji zanieczyszczać produkty spożywcze. Co więcej, wiriony mogą być uwalniane przez ludzi przechodzących chorobę bezobjawowo, a także przed i po wystąpieniu objawów. Oznacza to, że pracownicy mogą nie mieć świadomości, że są źródłem zanieczyszczenia żywności wirusami.

Tabela 1. Przyczyny zanieczyszczenia żywności wirusami przenoszonymi drogą pokarmową

Warto również zwrócić uwagę na produkty odzwierzęce, które mogą być źródłem wirusów zoonotycznych. Zgodnie z definicją WHO zoonozy to „choroby zakaźne oraz zakażenia, które w warunkach naturalnych mogą być przenoszone ze zwierząt kręgowych na ludzi”. Przykładem jest wirus zapalenia wątroby typu E (HEV), który może znajdować się m.in. w wątrobie i mięsie wieprzowym oraz dziczyźnie. Innym przykładem jest wirus kleszczowego zapalenia mózgu, który może zainfekować człowieka po spożyciu niepasteryzowanego mleka od zakażonych krów lub kóz.

Wykrywanie wirusów w żywności to wyzwanie.

Rozmieszczenie wirionów w produktach spożywczych może być nierównomierne, a ich poziom w produkcie jest zwykle niski. Jedną z możliwych metod wykrywania wirusów jest namnażanie ich w hodowlach komórkowych, ale jest to proces czasochłonny i wiążący się z dużymi kosztami. Ponadto niektórych wirusów nie udaje się w ten sposób hodować np. NoV.

W rutynowych badaniach żywności można wykorzystywać wskaźniki kałowego zanieczyszczenia produktów spożywczych, takie jak obecność bakterii Eschericha coli. Nie ma to jednak wiarygodnego przełożenia na obecność wirusów w badanej żywności. Ze względu na brak pomocnych wskaźników do diagnostyki wykorzystuje się głównie reakcję łańcuchową polimerazy z odwrotną transkryptazą, czyli RT-PCR. Jest to technika biologii molekularnej pozwalająca na wykrycie materiału genetycznego wirusa w badanej żywności. Jednak i ta metoda ma swoje ograniczenia. Pozytywny wynik RT-PCR nie mówi nic o zakaźności wirusa. Oznacza to, że wynik dodatni mogą wykazywać próbki, w których znajduje się inaktywowany wirus niestanowiący zagrożenia dla ludzi.

Podsumowanie

Jedną z głównych przyczyn zanieczyszczenia żywności wirusami jest nieprzestrzeganie zasad higieny przez osoby mające kontakt z żywnością. Dlatego najskuteczniejszą formą  zapewnienia bezpieczeństwa wirusologicznego żywności jest zapewnienie rygorystycznych warunków sanitarnych, przestrzeganych na każdym etapie produkcji, dystrybucji i przygotowania żywności. Prewencja jest bardzo istotna, ponieważ żywność zanieczyszczona wirusami wygląda, pachnie i smakuje normalnie, a jej spożycie może mieć poważne konsekwencje.

Wirusologia żywności to stosunkowo młoda dziedzina, w której wiele aspektów wymaga jeszcze szerszego zbadania. Między innymi ocena zależności między ilością wykrytych kopii genomu wirusa, a jego infekcyjnością, odporność wirionów na procesy przetwarzania żywności, a także efektywność stosowanych dezynfektatów na różne szczepy wirusów.

Literatura

1. Miranda RC, Schaffner DW (2019) Virus risk in the food supply chain. Curr. Opin. Food Sci. 30:43-48. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2018.12.002
2. Bosch A, Gkogka E, Le Guyader FS et al. (2018) Foodborne viruses: Detection, risk assessment, and control options in food processing. Int. J. Food Microbiol. 285:110-128. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2018.06.001
3. Petrović T, D'Agostino M (2016) Viral Contamination of Food. In: Barros-Velázquez J (ed) Antimicrobial Food Packaging. Academic Press, pp 65-79. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-800723-5.00005-X
4. Rzezutka A, Cook N (2004) Survival of human enteric viruses in the environment and food. FEMS Microbiol. Rev. 28:441–453. https://doi.org/10.1016/j.femsre.2004.02.001
5. Miranda RC, Schaffner DW (2018) Virus Risk in the Food Supply Chain, Current Opinion in Food Science. 30:43-48. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2018.12.002
6. Microbiology by numbers. (2011) Nat Rev Microbiol 9:628. https://doi.org/10.1038/nrmicro2644
7. Strona Centrów Kontroli i Prewencji Chorób https://www.cdc.gov/foodsafety/ (dostęp 28.04.2020)
8. Strona Centrów Kontroli i Prewencji Chorób https://www.cdc.gov/hai/pdfs/norovirus/ (dostęp 28.04.2020)
9. Strona Światowej Organizacji Zdrowia https://www.who.int/topics/zoonoses/en/ (dostęp 28.04.2020)