Μελέτη παραμέτρων που διέπουν την ανάπτυξη του μικροοργανισμού Listeria monocytogenes σε χαμηλές θερμοκρασίες

Abstract

Η παρούσα μελέτη επικεντρώθηκε στην εξέταση παραγόντων που επιδρούν στην ανάπτυξη της Listeria monocytogenes σε χαμηλές θερμοκρασίες με ιδιαίτερη έμφαση στη συμβολή συγκεκριμένων κρυοπροστατευτικών ουσιών του περιβάλλοντος. Κατά την καλλιέργεια της L. monocytogenes στο χημικώς καθορισμένο υπόστρωμα Modified Welshimer’s Broth, καταγράφηκε μια νέα παρατήρηση σχετικά με την καμπύλη ανάπτυξης του βακτηρίου. Ειδικότερα, η άμεση παρακολούθηση της ανάπτυξης της L. monocytogenes με επιφανειακή εξάπλωση δειγμάτων από καλλιέργειες σε επιλεγμένα χρονικά διαστήματα, σύμφωνα με τη μέθοδο απαρίθμησης αποικιών, σε πλούσιο, μη εκλεκτικό, στερεό μέσο αποκάλυψε ότι το παθογόνο ακολουθεί ένα διφασικό μοτίβο ανάπτυξης σε χαμηλές θερμοκρασίες, με την παρατηρούμενη καμπύλη ανάπτυξης να εμφανίζει πέντε διακριτά τμήματα. Διερευνήθηκαν πιθανοί παράγοντες που επηρεάζουν το φαινόμενο της διφασικής ανάπτυξης της L. monocytogenes στο υπόστρωμα σε χαμηλές θερμοκρασίες και προσδιορίστηκαν οι κινητικές παράμετροι της ανάπτυξης του παθογόνου ως συνάρτηση των συγκεκριμένων παραγόντων, χρησιμοποιώντας την εξίσωση Baranyi. Εξετάστηκε η επίδραση της θερμοκρασίας επώασης, του μεγέθους του ενοφθαλμίσματος, της σύνθεσης του καλλιεργητικού μέσου και του βακτηριακού στελέχους. Η ανάπτυξη του στελέχους L. monocytogenes Scott Α στο υπόστρωμα στους 7°C, 10°C και 14°C ήταν διφασική και ανεξάρτητη του ρυθμού ανάπτυξης, στους 18°C η ανάπτυξη ήταν μονοφασική (τυπική σιγμοειδής καμπύλη ανάπτυξης), ενώ στους 4°C δεν παρατηρήθηκε ανάπτυξη. Οι τροποποιήσεις στη σύνθεση του υποστρώματος που δοκιμάστηκαν δεν επηρέασαν τη διφασική φύση της ανάπτυξης του στελέχους L. monocytogenes Scott A στους 7°C. Επίσης, δεν παρατηρήθηκε εξάρτηση της μορφής της καμπύλης ανάπτυξης ανάλογα με τον ορότυπο ή τη γενετική καταγωγή των στελεχών. Από την άλλη μεριά, το επίπεδο του ενοφθαλμίσματος φάνηκε να επηρεάζει τη μορφή της καμπύλης ανάπτυξης. Η ανάπτυξη στις δοκιμές ακολουθούσε σιγμοειδή, μονοφασικού τύπου, καμπύλη, καθώς αυξάνονταν η τιμή του ενοφθαλμίσματος. Επιπλέον, μελετήθηκε η επίδραση της συγκέντρωσης των κρυοπροστατευτικών ουσιών στο υπόστρωμα στην ανάπτυξη της L. monocytogenes σε θερμοκρασίες ψύξης. Ειδικότερα, εξετάστηκε η επίδραση της περιεκτικότητας του υποστρώματος στα κρυοπροστατευτικά βεταΐνη και καρνιτίνη σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία ανάπτυξης στα χαρακτηριστικά ανάπτυξης του στελέχους Scott A. Οι κρυοπροστατευτικές ουσίες βοήθησαν την ανάπτυξη του μικροοργανισμού, με εντονότερη δράση στις χαμηλότερες θερμοκρασίες. Συγκεκριμένα, στους 4°C δεν παρατηρήθηκε ανάπτυξη απουσία των κρυοπροστατευτικών ουσιών, σε αντίθεση με όταν αυτές ήταν παρούσες. Στους 7°C ο μικροοργανισμός αναπτύχθηκε ανεξάρτητα της προσθήκης ή μη κρυοπροστατευτικών, με τις ουσίες να βοηθούν την ανάπτυξη του μικροοργανισμού αυξάνοντας τον ρυθμό ανάπτυξης και μειώνοντας τη χρονική διάρκεια της λανθάνουσας φάσης. Στους 10°C δεν παρατηρήθηκε σημαντική επίδραση των κρυοπροστατευτικών ουσιών, ενώ σε καλλιέργειες που δεν είχαν προστεθεί κρυοπροστατευτικά σημειώθηκε μεγαλύτερη τελική μικροβιακή συγκέντρωση. Η ανάπτυξη της L. monocytogenes στους 7°C πραγματοποιήθηκε ως επί τω πλείστον σε δύο φάσεις, στους 10°C ήταν διφασική, ενώ στους 4°C η ανάπτυξη περιγράφτηκε με μια τυπική σιγμοειδή καμπύλη. Αύξηση της θερμοκρασίας ανάπτυξης οδήγησε σε ταχύτερους ρυθμούς ανάπτυξης, επίδραση που ήταν εντονότερη σε καλλιέργειες που δεν περιείχαν κρυοπροστατευτικά.