Avaliação quantitativa do risco de Salmonella spp. e de Escherichia coli O157:H7 em alface no Rio Grande do Sul | Quantitative microbial risk assessment of Salmonella spp. and Escherichia coli O157:H7 on lettuce in Rio Grande do Sul

O consumo de vegetais e de frutas tem aumentado mundialmente, bem como os surtos alimentares envolvendo esses alimentos, especialmente a alface que é o vegetal folhoso mais consumido em nível mundial. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi realizar uma avaliação quantitativa do risco de infecções causadas por Salmonella spp. e por Escherichia coli O157:H7 a partir do consumo de alface produzida e consumida no Rio Grande do Sul, visto que esses patógenos são os mais relacionados a surtos alimentares envolvendo vegetais folhosos em nível mundial. Para melhor compreender o comportamento desses patógenos na alface, eles foram inoculados nesse vegetal separadamente e armazenados sob condições isotérmicas de 5 a 40°C para Salmonella e de 5 a 42ºC para E. coli O157:H7, bem como sob condições não isotérmicas, simulando temperaturas encontradas da colheita até a venda da alface no Rio Grande do Sul. Dados experimentais demonstraram que ambas as bactérias podem se multiplicar em todas as temperaturas examinadas. Também foi proposto um parâmetro de tempo de multiplicação insignificante (ς), o qual fornece o tempo em que a alface pode ser exposta a uma temperatura específica e não apresentar uma multiplicação expressiva. O ς foi desenvolvido com base na equação do modelo primário de Baranyi e no conceito do potencial de crescimento. ς é o valor da fase lag adicionado do tempo necessário para população microbiana aumentar 0,5 log UFC/g. O ς da alface exposta a 37 °C foi de 1,3 h, enquanto que a 5 °C foi de 3,3 dias. Além dos modelos adequados, dados de prevalência e concentração são primordiais na avaliação de risco. Assim, foi realizada uma revisão sistemática da literatura para buscar esses dados A prevalência mundial encontrada foi de 0,041 para ambos os patógenos na alface. Já a prevalência dos países desenvolvidos foi de 0,028 para Salmonella e de 0,125 para E. coli (EHEC), enquanto que nos países em desenvolvimento foi de 0,064 para Salmonella e 0,024 para E. coli (EHEC). A concentração de Salmonella em alface, em países em desenvolvimento, variou de 4,57 a 218,78 NMP/g, e para E. coli (EHEC) a concentração foi de < 3,0 NMP/g até > 1100 NMP/g. O modelo de avaliação quantitativa de risco microbiológico foi composto por nove módulos, desde o armazenamento da alface nas fazendas produtoras até o consumo. O risco médio (baseado no cenário mais comumente encontrado no Rio Grande do Sul) de infecção por Salmonella por mês foi de 0,017, enquanto que por E. coli O157:H7 foi de 0,006. Assim, de modo geral, o risco de infecção por Salmonella é maior do que por E. coli O157:H7 quando a alface é produzida e consumida nesse estado. Todos os cenários alternativos à correta higienização da alface (lavar as folhas de alface com água potável seguido de imersão em 200 ppm de cloro livre, por 15 minutos e enxaguar com água potável) aumentaram o risco. A principal redução do risco foi identificada no cenário que considerou o uso de refrigeração em todos os módulos do modelo. Análises de sensibilidade indicaram que, além da manutenção da cadeia fria e do procedimento correto de higienização, é importante reduzir a prevalência e a concentração dos patógenos na alface, a fim de diminuir o risco de infecção por essas bactérias. Por fim, a avaliação de risco desenvolvida nessa tese pode auxiliar no desenvolvimento de estratégias de intervenção para mitigar esse risco.

The consumption of vegetables and fruits has increased worldwide, as well as foodborne outbreaks involving these foods, especially lettuce that is the most consumed leafy vegetable in the world. Thus, the objective of this study was to carry out a quantitative microbial risk assessment of Salmonella spp. and Escherichia coli O157: H7 on lettuce produced and consumed in Rio Grande do Sul, since these pathogens are the most related to foodborne outbreaks involving leafy vegetables worldwide. To study the behavior of these pathogens on lettuce, they were inoculated on this vegetable separately and stored under isothermal conditions of 5 to 40 °C for Salmonella and 5 to 42 °C for E. coli O157:H7, as well as under non-isothermal conditions, simulating temperatures from the harvest until the sale of lettuce in Rio Grande do Sul. Experimental data demonstrated that both bacteria can growth at all temperatures examined. A negligible growth time parameter (ς) has also been proposed, which provides the time that lettuce can be exposed to a specific temperature and does not present an expressive growth. The ς was developed based on the equation of the Baranyi primary model and the concept of growth potential. ς is the lag phase added value of the time required for microbial population to increase 0.5 log CFU/g. The ς of lettuce exposed at 37 ºC was 1.3 h, whereas at 5 ºC it was 3.3 days. In addition, prevalence and concentration data are paramount in the risk assessment studies. Thus, a systematic review of the literature was carried out to collect these data. The global prevalence found was 0.041 for both pathogens in lettuce The prevalence of developed countries was 0.028 for Salmonella and 0.125 for E. coli (EHEC), while in developing countries it was 0.064 for Salmonella and 0.024 for E. coli (EHEC). The concentration of Salmonella in lettuce in developing countries ranged from 4.57 to 218.78 MPN/g, and for E. coli (EHEC) the concentration was < 3.0 MPN/g to > 1100 MPN/g. The quantitative microbial risk assessment model was composed by nine modules, from lettuce storage on farms to consumption. The average risk (based on the scenario most commonly found in Rio Grande do Sul) of Salmonella infection per month was 0.017, whereas for E. coli O157:H7 it was 0.006. Thus, in general, the risk of infection by Salmonella is higher than by E. coli O157:H7 when lettuce is produced and consumed in this State. All scenarios that were alternative to the correct hygiene of lettuce (washing lettuce leaves with drinking water followed by immersion in 200 ppm of free chlorine for 15 minutes and rinsing with potable water) increased the risk. The main risk reduction was identified in the scenario that considered the use of refrigeration in all modules of the model. Sensitivity analyzes indicated that, in addition to maintaining the cold chain and the correct hygienization procedure, it is important to reduce the prevalence and concentration of pathogens in lettuce, in order to reduce the risk of infection by these bacteria. Finally, the risk assessment developed in this thesis can help in the development of intervention strategies to mitigate this risk.