Bakterier, parasitter, sopp og andre mikroorganismer Hvilke problemer kan dette skape for næringsmiddelindustrien og folkehelsen?

Bakterier, parasitter, sopp og andre mikroorganismer Hvilke problemer kan dette skape for næringsmiddelindustrien og folkehelsen? Dr. scient. Vidar Lund Nasjonalt folkehelseinstitutt Norsk vannforening 3. november 2010

Mikroorganismer i vann Normalflora Forurensningsflora Disposisjon Hvordan kan disse mikrobene påvirke næringsmidler og vår helse? Hovedprinsipper for å oppnå sikker vannkvalitet. Fekale indikatorbakterier Konklusjon

..For å sikre hygienisk betryggende drikkevann, skal eier av godkjenningspliktig vannverk gjennom valg av vannkilde(r), beskyttelse av denne (disse) og etablering av vannbehandling sørge for at det til sammen finnes minimum 2 hygieniske barrierer i vannforsyningssystemet. En av disse skal sørge for at drikkevann blir desinfisert eller behandlet på annen måte for å fjerne, uskadeliggjøre eller drepe smittestoffer. Fra 14 i Forskrift om vannforsyning og drikkevann (Drikkevannsforskriften), 1. januar 2002

MIKROORGANISMER Inndeling etter veksttemperatur Psykrofile Optimum 10-15 o C Psykrotrofe Mesofile Termofile 20-30 o C 30-37 o C 42-46 o C

Mikroorganismer i vann Normalflora Reservoar: Jord- og vann Forurensningsflora Reservoar: Dyr og mennesker

Reservoar: Normal mikroflora i vann Heterotrofe mikroorganismer Økologisk funksjon: Næring: Jord og vann Nedbrytere Antall/ml: 0-10 7 Veksttemperatur: Organisk stoff 0 35 o C

Normalfloraens betydning Begroing i ledningsnett Lukt og smak på vannet Kvalitetsnedsettere for næringsmidler Noen kan også være patogener

Emerging pathogens i biofilm De som kan vokse i biofilmen: Legionella Listeria monocytogenes Aeromonas spp. Pseudomonas Sphingomonas paucimobilis Stentotrophomonas Acinetobacter Acromobacter Klebsiella Mycobacterium avium intracellulare Arcobacter butzleri Bacillus spp. (sporer)

Sopp finnes også i vann.. Råvann Behandla vann Kaldtvannskran Varmtvannskran dusj Overflatekilde Vanligst: Aspergillus sp., Penicillium sp

Sampling location Resultater - muggtall Positive samples Mean CFU/100 ml Min Max CFU/100 ml Raw water 81% 15 2 36 Treated water Private home 69% 9 1 31 Cold tap 71% 7 1 28 Hot tap 21% 2 1 5 Shower 69% 10 1 100 Hospital Cold tap 91% 9 1 28 Hot tap 24% 6 1 16 Shower 67% 6 1 13

Resultater fra Gunhild Hageskals Dr.grads arbeide: Totalt 106 ulike arter ble identifisert Nivået av individuelle arter varierte over tid Penicillium, Trichoderma og Aspergillus dominerte Flere av artene assosiert med helseproblemer Flere av artene potensielle toksinprodusenter Arter assosiert med sensoriske endringer i vann Flere arter vanlige næringsmiddelkontaminanter

Eksempler på problemer med ulike mikrober med vann som mulig smittekilde: 1. Mikrober som kan vokse i jord/vann Listeria monocytogenes. Finnes i vann og har kontaminert røkelaks. Bløtoster og pateer har også vært årsak til flere utbrudd. Aeromonas spp. Finnes i vann og jord og er spesielt assosiert med matforgiftning fra sjømat, men et utbrudd årsaket av rakfisk nedlagt i Aeromonas-holdig bekkevann fra Norge i 1994. Vokser ved kjøleromstemp. og uten O 2. Derfor gir ikke vakuumpakking eller kjøling noen beskyttelse. Yersinia enterocolitica Kan vokse i vann og næringsmidler (rått og kokt kjøtt) ved lav temperatur (ned mot 0 o C). Bacillus cereus jord/vannbakterie. Spesielt et problem i meieriindustrien. Danner toksin i maten. Sporene overlever pasteurisering. Psykrofile stammer vokser ned til 4-6 o C. Nest vanligste årsak til bakteriell matbåren sykdom i Norge. Clostridium perfringens Vanligste årsak til bakteriell matbåren sykdom i Norge. Danner toksiner i maten. Ofte assosiert med storkjøkkenvirksomhet. Mycobacterium avium komplekset. Påvist i vann. Overlever pasteurisering, men ikke varmebehandling i 70 o C i 1,5 minutt. Isolert fra upasteurisert melk, ost, iskrem og smør. Muggsopp vanlig forekommende både i råvann og behandlet vann.

Normalflora - påvisning Generell parameter Heterotroft kimtall (22 o C) Spesielle parametere Proteolytiske bakterier Fluorescerende pseudomonader Hydrogensulfid-dannere

Forurensningsflora i vann Reservoar: Dyr og mennesker Veksttemperatur: 10 45 o C Dårlige vilkår for vekst i vann Ugunstig temperatur Lite næring Begrenset overlevelse i vann

Smittespredning via drikkevann Hyppigst forekommende sykdom : Gastroenteritt Smitte skyldes avføring fra mennesker eller fugler/dyr som inneholder patogener (fekal kontaminering) Fekal kontaminering kan tilføres: Vannkilden, eller renvann (bassenger eller utette vannledninger ved undertrykk)

Smittespredning via drikkevann Noen smittestoff smitter direkte ved at folk drikker vannet, andre må først formere seg i mat! Ikke all avføring inneholder smittestoffer Ikke alle dyr/mennesker som utskiller smittestoffer, er syke!! Smittedose lav høy (selv én viruspartikkel kan gi infeksjon)

Forurensningsfloraens betydning Kan inneholde patogene mikrober Bakterier:Salmonella spp.,campylobacter spp., Listeria, Yersinia spp. Sporedannende bakterier (Bacillus og Clostridium)(viktige mht kontaminering av næringsmidler) Virus: Norovirus Parasitter: Cryptosporidium - Giardia

Virus Norovirus Protozooer Robuste smittestoffer Giardia intestinalis Cryptosporidium parvum Entamoeba Bakterier sporeformende bakterier (Bacillus, Clostridier) Mykobakterier Muggsopp Penicillium, Trichoderma og Aspergillus

Eksempler på problemer med ulike mikrober med vann som mulig smittekilde: 2. Humanpatogene mikrober som kan finnes i kontaminert vann: E. coli O157:H7. hamburgerbakterien er også påvist i vann. Salmonella typhimurium. Årsak til smitte fra ikke varmebehandlede produkter (grønnsaker vannet med forurenset vann) Campylobacter jejuni/coli (Normalt ikke vannrelatert smitte, men kan smitte fra vann. Vanligste bakterie assosiert med vannbårne utbrudd i Norge) Shigella ca 150 tilfeller/år i Norge. Nesten alle smittet i utlandet. Eks. S.sonnei utbrudd fra spansk-importert issalat, vannet med forurenset vann. Norovirus årsak til de største vannbårne utbruddene i Norge.

Svakheter med klor som hygienisk barriere mot bakteriesporer: Sporeformende bakterier (Bacillus og Clostridium): 1,5-13 mg/l klor og 30 min kontakttid nødvendig for 99 % inaktivering. Altså: i praksis umulig å oppnå hygienisk barriere for sporedannende bakterier ved akseptable klordoser! (Det samme gjelder for parasittene Cryptosporidium og Giardia).

Eksempel 1: Problemer for fiskeindustri Salmonellautbrudd i Herøy (I) Herøy kommune sørvest for Ålesund ca 8400 innbyggere en av de største fiskerikommunene i landet Bergsøy vasslag A/L leverte vann til ca 4000 personer + næringsmiddelvirk. reservekilden Vikevatnet koblet inn 16.01-05.02.99 ingen rensing av vann fra reservekilden ikke kokepåbud

Salmonellautbrudd i Herøy (II) Fiskeridirektoratets kontrollverk påla fiskerivirksomheter og fiskefartøy som kunne ha fått tilført vann/is med smittestoffer: stoppe produksjonen rengjøre anleggene ta ut prøver for analyse

Salmonellautbrudd i Herøy (III) Resultater av denne forurensningsepisoden: 54 pasienter med påvist Salmonella typhimurium 4 innlagt på sykehus Trolig 10% av innbyggerne smittet (ca 400p). 80 talls fiskebåter måtte desinfiseres. Totalt 11 bedrifter med 300 ansatte ble stoppet for en periode 30 fiskeanlegg langs kysten ble oppsporet og pålagt desinfisering Økokrim med forelegg til vannverket på 200 000 kr. Stryreformannen fikk 30 000 kr i bot.(ble redusert noe) Totale krav fra fiskeindustrien: 10 mill Største enkeltkrav 6 mill, fra bedrift som gikk konkurs. Hvis du synes sikkerhet er dyrt, prøv en ulykke!

Salmonellautbrudd i Herøy (IV) Oppsummering Ting kan gå galt! Store helsemessige og økonomiske konsekvenser Viktig lærdom for mange vannverk Prinsippet om to hygieniske barrierer gjelder også reservevannkilder (hovedkilder) Ved påvisning av tarmbakterier skal det vurderes om man må gå ut med kokevarsel. Hvis forurensningen bekreftes gjennom ny prøve, skal det snarest settes i verk tiltak for å oppspore og eliminere årsaken Vannverket skal ha et IK-system som sikrer at disse forholdene ivaretas

Eksempel 2: Vannforsyning til meierier Bacillus cereus forekommer i melkeprodukter og anses for en av de viktigste utfordringene for mattrygghet og kvalitet i meieribransjen (Erik Wahls Mastergradsavhandling, 2008) B.cereus ble påvist i de fleste vannprøver (gj.sn. 3,6 cfu/100 ml råvann og 1,1-1,3 cfu/100 ml i vann ut fra Trondheim vannverk. Bacillus spp. Påvist i alle vannprøvene, og var på hhv 38 cfu/100 ml for råvann og 13-20 cfu/100 ml i behandlet vann (klorert). Sporingsundersøkelse kunne ikke fastslå om drikkevannet var kilde til B.cereus påvist i fløte og andre pasteuriserte melkeprodukt, men det kunne heller ikke utelukkes.

Mikrobiologiske analyser av vann Hensikt Tradisjonelt Hygienisk: Dokumentere at vannet er fritt for smittestoffer. Bruksmessig: Begroing i ledningsnett (Biofilm) Lukt og smak Bedervelse av matvarer Verktøy Kimtall (Dyrkbare mikroorganismer) Fekale indikatorbakterier (Patogene mikroorganismer)(kun i helt spesielle tilfeller)

Siste råd fra EUs ekspertgruppe for mikrobiologi: Det skal ikke analyseres rutinemessig for patogene mikrober i vann; kun i forbindelse med risikokartlegging og ved utbrudd. og du skal ikke ta en mikrobiologisk analyse av vann uten at du på forhånd vet hva du skal bruke resultatet til!

Viktige fekale indikatorbakterier Escherichia coli (hovedindikator) Intestinale enterokokker (supplerende indikator, overlever noe lenger i vann) Clostridium perfringens (C parameter); Vil sannsynligvis bli tatt ut av EU direktivet, men ut av Norge? Hvert medlemsland skal selv vurdere om de skal benytte denne indikatoren og avgjøre hva den evt. skal benyttes til NB! Koliforme bakterier er ikke en indikator på fekal forurensning!

E. coli som fekal indikator Finnes kun i avføring Begrenset overlevelse i vann (fra noen timer til noen uker (i dype brønner) Påvisning av E. coli i vann dokumenterer en FERSK fekal forurensning! SVAKHET: kortere levetid i vann enn viktige patogene virus og protozoer (Giardia, Crypto)

E. coli Både fekal indikator og patogen Indikator Alltid til stede i feces Høyt antall Påvises ved laktoseforgjæring/indol ved 44 C Produserer enzymet ß-D-glukuronidase Patogen (f. eks. E. coli O157:H7) Til stede hos syke individer og friske smittebærere I varierende antall Vokser ikke ved 44 C Produserer ikke enzymet ß-D-glukuronidase

Intestinale enterokokker Genus: Enterococcus Reservoar: Feces Miljø Egenskap: Overlever lengre enn E. coli, spesielt i saltvann Ulike kvantitative og kvalitative forhold hos dyr og mennesker,

Egenskaper: Clostridium perfringens Sporer overlever lenge i naturen Sporene er resistente mot desinfeksjon Skal undersøkes ved bruk av overflatevann som kilde Kan indikere forekomst av Cryptosporidium eller Giardia???(jfr. Giardiasutbruddet i Bergen 2004) Kan produsere toksiner i næringsmidler NB! Vil sannsynligvis bli fjernet som rapporteringspliktig indikator i EUs drikkevannsdirektiv

Mikrobiologiske undersøkelser Grenseverdier - Drikkevann Parameter Enhet Grenseverdi Tiltakstype Kimtall 22 oc Antall/ml - C Koliforme bakterier Antall/100 ml 0 B E. coli Antall/100 ml 0 A Intestinale enterokokker Clostridium perfringens Antall/100 ml 0 A Antall/100 ml 0 C

Ikke glem at.. Drikkevann kan transportere vanlige muggkontaminanter til produksjonslokaler for næringsmidler Muggsopp kan være involvert i uønskede sensoriske endringer i drikkevann

Viktige konklusjoner: God vannkvalitet er en forutsetning for produksjon av gode næringsmidler! Det er viktigere å ha produksjonskontroll enn sluttproduktkontroll! Internkontroll og beredskap er like viktig som tekniske behandlingsløsninger! Analyser brukes til verifikasjon ikke alarm!

God vannkvalitet en forutsetning for trygg mat Det er viktigere å ha kontroll over vannet fra nedbørfelt til kran enn å utføre analyser, som kun er et øyeblikksbilde! (Jfr EUs innføring av Water Safety Plans)