APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOL

APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Apr. 1993, p. 1030-1034
0099-2240/93/041030-05$02.00/0
Copyright ©) 1993, American Society for Microbiology
Elimination of Escherichia coli 0157:H7 in Meats by
Gamma Irradiation
DONALD W. THAYER* AND GLENN BOYD
Food Safety Research Unit, Eastern Regional Research Center, USDA Agricultural
Research Service, 600 East Mermaid Lane, Philadelphia, Pennsylvania 19118
Received 13 October 1992/Accepted 18 January 1993
Undercooked and raw meat has been linked to outbreaks of hemorrhagic diarrhea due to the presence of
Escherichia coli 0157:H7; therefore, treatment with ionizing radiation was investigated as a potential method
for the elimination of this organism. Response-surface methods were used to study the effects of irradiation dose
(0 to 2.0 kGy), temperature (-20 to +20°C), and atmosphere (air and vacuum) on E. coli 0157:H7 in
mechanically deboned chicken meat. Differences in irradiation dose and temperature significantly affected the
results. Ninety percent of the viable E. coli in chicken meat was eliminated by doses of 0.27 kGy at +5C and
0.42 kGy at -5°C. Small, but significant, differences in radiation resistance by E. coli were found when finely
ground lean beef rather than chicken was the substrate. Unlike nonirradiated samples, no measurable
verotoxin was found in finely ground lean beef which had been inoculated with 104.8 CFU of E. coli 0157:H7
per g, irradiated at a minimum dose of 1.5 kGy, and temperature abused at 35°C for 20 h. Irradiation is an
effective method to control this food-borne pathogen.
Escherichia coli 0157:H7 is a rapidly emerging food-borne
pathogen that can produce a clinical illness characterized by
an acute grossly bloody diarrhea that is accompanied by
severe, crampy abdominal pain (2, 13, 24). A few patients go
on to develop hemolytic uremic syndrome or thrombotic
thrombocytopenic purpura (2, 13). This pathogen has been
associated primarily with undercooked and raw beef, lamb,
pork, or poultry (2, 5, 13, 17). The recent approval of
ionizing radiation treatments of poultry to eliminate foodborne
pathogens (1, 3) makes it appropriate to determine the
effect that irradiation treatments would have on this pathogen
in poultry. The regulation for irradiation of poultry
products from the USDA Food Safety and Inspection Service
requires minimum and maximum doses of 1.5 and 3.0
kGy (1 kGy = 100 kilorads), respectively (3). Though beef is
not included under the current regulation, it seemed prudent
to include it in the study, since several of the outbreaks of
the disease have been specifically linked to beef (2, 13) and
raw beef is consumed as steak tartare. No previous studies
of the effects of ionizing radiation on E. coli 0157:H7 were
found in the literature. The aims of this study were to
determine the sensitivity of E. coli 0157:H7 suspended in
beef or mechanically deboned chicken meat (MDCM) to
gamma radiation and also to determine the influence of
processing parameters such as atmosphere or temperature
on that sensitivity.
(Portions of this paper were presented at the 92nd General
Meeting of the American Society for Microbiology, New
Orleans, La., 26 to 30 May 1992.)
MATERLALS AND METHODS
Organisms. E. coli 0157:H7 ATCC 43895 and E. coli
ATCC 25922 were maintained and cloned on tryptic soy agar
(Difco, Detroit, Mich.) and incubated at 35°C. E. coli
0157:H7 ATCC 43895 was implicated in a hemorrhagic
colitis outbreak involving raw hamburger meat and produces
Shiga-like toxins I and II (24). E. coli ATCC 25922 is a
* Corresponding author.
nonpathogenic clinical isolate. One milliliter from a 15- to
18-h culture of the appropriate strain incubated at 35°C in
Trypticase soy broth (BBL, Cockeysville, Md.) was used to
inoculate 100 ml of Trypticase soy broth in a 500-ml baffled
shake flask. These cultures were incubated aerobically with
shaking (150 rpm) at 35°C and harvested at 16 h for stationary-
phase cells and at 4 h for mid-log-phase cells. A 10-fold
cell concentrate was prepared for many studies by centrifuging
the cells and resuspending them in 1/10 volume of
Butterfield's phosphate (0.25 M KH2PO4 adjusted to pH 7.2
with NaOH).
Substrates. MDCM was obtained from a commercial manufacturer
of poultry frankfurters. The mean proximate analysis
of three separate lots of MDCM was 21.3% fat, 65.6%
moisture, 14.0% protein, and 0.95% ash. Triple-ground lean
top round beef, such as would be used in the preparation of
steak tartare, was obtained from a local butcher shop. The
proximate analysis for the ground beef was 2.6% fat, 73.5%
moisture, 19.8% protein, and 1.4% ash. The MDCM and the
ground beef were subdivided into 100 + 0.05-g amounts and
then spread thinly and vacuum sealed in Stomacher 400
(Tekmar Co., Cincinnati, Ohio) polyethylene bags. These
bags were themselves vacuum sealed in Freshstuff (American
National Can Company, Des Moines, Iowa) oxygen
barrier pouches (oxygen transmission, 0.6 to 0.8 cm /645
cm2/24 h at 3.2°C and 90% relative humidity). These meats
were sterilized by gamma irradiation at a dose of 42 kGy at
-50'C. Both sterile and nonsterile MDCM and ground beef
were stored at -20'C until use.
Irradiation. The self-contained gamma radiation source
was 137CS with a strength of approximately 134,000 Ci and a
dose rate of 0.12 kGy min-'. The dose rate was established
by using National Physical Laboratory (Middlesex, United
Kingdom) dosimeters. Variations in absorbed dose were
minimized by placing thin samples (approximately 2 mm
thick) within a uniform portion of the radiation field. The
total mass of 5-g samples undergoing irradiation at one time
during individual experiments usually did not exceed 20 g.
Samples were maintained within ±0.5°C of the desired
temperature by the injection of liquid nitrogen into the
1030
Vol. 59, No. 4
Downloaded from http://aem.asm.org/ on November 17, 2015 by guest
ELIMINATION OF E. COLI 0157:H7 BY IRRADIATION 1031
irradiation chamber. Sample temperature was monitored
continuously during irradiation.
Inoculation of meat for determination of D1o values. Sterile
meat was mixed well with an average of 109.6 CFU of
stationary-phase or 109'2 CFU of log-phase E. coli 0157:H7
per g, suspended in Butterfield's phosphate buffer by agitation
in a stomacher for 90 s. Samples of 5.0 + 0.05 g of the
inoculated meat were aseptically transferred to sterile
Stomacher 400 polyethylene bags. The inoculated meat was
spread uniformly over an area of about 10 by 10 cm within
the bag and heat sealed either in vacuo or with air in the bag,
as appropriate. Each stomacher bag was then vacuum packaged
within a Freshstuff bag to prevent oxygen absorption
by vacuum-packed samples and to provide additional microbiological
security for all samples during the irradiation
treatment and subsequent handling.
Determination of D1o values. The D1o value is defined as
the absorbed gamma radiation dose producing a 90% decrease
in the number of CFU. Sterile MDCM inoculated
with stationary-phase E. coli 0157:H7 received radiation
doses of 0 to 3.5 kGy in increments of 0.25 kGy at an
irradiation temperature of 0°C. The meat was packaged
either in vacuo or with air in the package. The analysis was
repeated four times.
Sterile ground beef inoculated with stationary-phase E.
coli 0157:H7 received radiation doses of 0 to 1.75 kGy in
increments of 0.25 kGy at an irradiation temperature of 0°C.
The inoculated meat was packaged in vacuo. The analysis
was repeated three times.
Sterile MDCM inoculated with mid-log-phase E. coli
0157:H7 received radiation doses of 0 to 1.05 kGy in
increments of 0.15 kGy at an irradiation temperature of 0°C.
The analysis was repeated four times.
Effect of temperature during irradiation treatment. A modified
central composite response-surface design (6) was used
to determine the effect of irradiation processing temperatures
from -20 to +20°C on the survival of stationary-phase
E. coli 0157:H7 in vacuum-packaged sterile ground beef.
The inoculation and packaging procedures were identical to
those used to determine D1o values. Two replicate samples
were analyzed for each of the following combinations of
irradiation temperature and dose: -20°C, 0 kGy; -20°C, 1.0
kGy; -20°C, 2.0 kGy; -10°C, 0.5 kGy; -10°C, 1.5 kGy; 0WC,
0 kGy; 0WC, 2.0 kGy; +10°C, 0.5 kGy; +10°C, 1.5 kGy;
+20°C, 0 kGy; +20°C, 1.0 kGy; and +20°C, 2.0 kGy. Five
replicate samples treated at 0°C with 1.0 kGy were analyzed.
The effect of a 1.5-kGy radiation dose on the survival of E.
coli 0157:H7 in vacuum-packaged sterile ground beef was
determined at intervals of 5°C from +20 to -20°C and at
10°C intervals from -20 to -60°C. Two independent studies
were completed, and duplicate samples were irradiated in
each of the studies.
Sterile MDCM inoculated with stationary-phase E. coli
0157:H7 received radiation doses of 0 to 2.0 kGy in increments
of 0.25 kGy at irradiation temperatures of +5°C and
-5°C. The meat was packaged in vacuo. The analysis was
repeated twice.
Challenge and temperature abuse study. Sterile ground
beef was inoculated with an average of 104.8 CFU/g. Samples
of 5.0 + 0.05 g and 10.0 + 0.05 g were vacuum packaged in
sterile stomacher bags and then themselves vacuum sealed
in Freshstuff bags. Two 5-g samples and one 10-g sample
were irradiated for each treatment. The radiation doses were
0, 0.75, 1.50, 2.25, and 3.0 kGy; the temperature of irradiation
was 0°C. One set of the 5-g samples were analyzed
immediately for total surviving CFU. The second set of 5-g
samples was temperature abused at 35°C for 20 h before
analysis. Each sample was also assayed for sterility by
swabbing a tryptic soy agar plate with the initial dilution
(10-1) of the sample in Butterfield's phosphate after incubation
overnight at 35°C. The 10-g samples were stored at
-50°C after treatment and later analyzed for toxin. This
study was repeated three times.
Microbiological analysis. Samples were assayed for CFU
by standard pour-plate procedures by using tryptic soy agar
with se

Kết quả (Việt) 1:

Ứng dụng và môi trường vi sinh học, tháng 4 năm 1993, p. 1030-10340099-2240/93/041030-05$02.00/0Bản quyền ©) năm 1993, các Hiệp hội Mỹ cho vi sinh vật họcLoại bỏ Escherichia coli 0157: H7 trong thịt bởiBức xạ gammaDONALD W. THAYER * VÀ GLENN BOYDThực phẩm an toàn nghiên cứu đơn vị, phía đông khu vực trung tâm nghiên cứu, USDA nông nghiệpDịch vụ nghiên cứu, 600 East nàng tiên cá Lane, Philadelphia, Pennsylvania-19118Nhận được 13 tháng mười 1992/chấp nhận 18 tháng 1 năm 1993Thịt nấu chưa chín và nguyên đã được liên kết với dịch xuất huyết tiêu chảy do sự hiện diện củaEscherichia coli 0157: H7; do đó, điều trị bằng bức xạ ion hóa được điều tra như là một phương pháp tiềm năngcho việc loại bỏ các sinh vật này. Bề mặt phản ứng phương pháp được sử dụng để nghiên cứu những ảnh hưởng của bức xạ liều(0 đến 2.0 kGy), nhiệt độ (-20 + 20 ° c) và bầu không khí (máy và chân không) trên E. coli 0157: H7 ởMáy móc deboned gà thịt. Sự khác biệt trong bức xạ liều lượng và nhiệt độ đáng kể ảnh hưởng cáckết quả. Chín mươi phần trăm của E. coli khả thi trong thịt gà bị loại bởi liều của 0,27 kGy tại +5C và0,42 kGy ở-5 ° C. Sự khác biệt nhỏ nhưng đáng kể, trong bức xạ sự chống đối của E. coli đã được tìm thấy khi mịnmặt đất thịt bò nạc chứ không phải là gà là bề mặt. Không giống như mẫu nonirradiated, không thể đo lườngverotoxin đã được tìm thấy ở tinh mặt đất thịt bò nạc mà đã được tiêm chủng với là 104,8 CFU của E. coli 0157: H7mỗi g, chiếu xạ tại một liều lượng tối thiểu của 1.5 kGy, và nhiệt độ bị lạm dụng tại 35° C cho 20 h. chiếu xạ là mộtphương pháp hiệu quả để kiểm soát này thực phẩm-borne gây bệnh cho cây.Escherichia coli 0157: H7 là một nhanh chóng nổi lên thực phẩm-bornemầm bệnh có thể sản xuất một căn bệnh lâm sàng đặc trưng bởimột tiêu chảy cấp tính đẫm máu hiển nhiên mà được đi kèm vớinghiêm trọng, crampy đau bụng (2, 13, 24). Một vài bệnh nhân đitrên để phát triển bệnh hội chứng uremic hoặc nơitiểu purpura (2, 13). Mầm bệnh này đãkết hợp chủ yếu với nấu chưa chín và nguyên thịt bò, cừu,thịt lợn, hoặc chăn nuôi gia cầm (2, 5, 13, 17). Phê duyệt tại củaphương pháp điều trị bức xạ ion hóa của gia cầm để loại bỏ thực phẩmtác nhân gây bệnh (1, 3) làm cho nó thích hợp để xác định cáccó hiệu lực bức xạ trị liệu sẽ có trên mầm bệnh nàyở gia cầm. Các quy định cho bức xạ của chăn nuôi gia cầmCác sản phẩm từ USDA thực phẩm an toàn và dịch vụ kiểm trayêu cầu tối thiểu và tối đa liều 1.5 và 3,0kGy (1 kGy = 100 kilorads), tương ứng (3). Mặc dù thịt bòkhông bao gồm trong các quy định hiện nay, nó dường như thận trọngđể bao gồm nó trong nghiên cứu, kể từ khi một số dịch củabệnh có cụ thể liên quan để thịt bò (2, 13) vàNguyên thịt bò được tiêu thụ như steak tartare. Không có nghiên cứu trước đâytrong những ảnh hưởng của bức xạ ion hóa E. coli 0157: H7 làtìm thấy trong các tài liệu. Mục tiêu của nghiên cứu này là đểxác định sự nhạy cảm của E. coli 0157: H7 bị đình chỉ trongthịt bò hoặc thịt gà máy móc deboned (MDCM) đểbức xạ gamma và cũng để xác định ảnh hưởng củaxử lý số thông số như khí quyển hoặc nhiệt độngày đó nhạy cảm.(Một phần của bài báo này đã được trình bày tại tổng 92Họp của Hiệp hội Mỹ cho vi sinh vật học, mớiOrleans, La., 26-30 có thể 1992.)MATERLALS VÀ PHƯƠNG PHÁPSinh vật. E. coli 0157: H7 ATCC 43895 và E. coliATCC 25922 đã được duy trì và nhân bản trên tryptic đậu nành agar(Difco, Detroit, Mich) và ủ tại 35° C. E. coli0157: H7 ATCC 43895 được dính líu trong một xuất huyếtđại tràng ổ dịch liên quan đến nguyên hamburger thịt và sản xuấtChất độc giống như Shiga I và II (24). E. coli ATCC 25922 là một* Tác giả tương ứng.nonpathogenic lâm sàng isolate. Một milliliter từ một 15-để18-h văn hóa của sự căng thẳng thích hợp ủ tại 35° C trongTrypticase đậu nành canh (BBL, Coleford, Md.) được sử dụng đểcấy 100 ml nước Trypticase đậu nành luộc trong một 500-ml có vách ngănlắc flask. Các nền văn hóa đã được ủ aerobically vớilắc (150 rpm) tại 35° C và thu hoạch tại 16 h cho văn phòng phẩmgiai đoạn tế bào và lúc 4 h cho tế bào giữa log giai đoạn. A 10-folddi động tập trung đã được chuẩn bị cho nhiều nghiên cứu bởi centrifugingCác tế bào và resuspending trong 1/10 tập củaCủa Butterfield phốt phát (0,25 M KH2PO4 điều chỉnh để pH 7.2với NaOH).Chất nền. MDCM nhận được từ một nhà sản xuất thương mạicủa frankfurters gia cầm. Có nghĩa là phân tích proximatetrong ba lô riêng biệt của MDCM là 21,3% chất béo, 65.6%độ ẩm, 14,0% protein, và 0,95% tro. Ba-đất nạcthịt bò đầu vòng, chẳng hạn như sẽ được sử dụng trong việc chuẩn bịbít tết tartare, nhận được từ một cửa hàng bán thịt địa phương. CácCác phân tích proximate cho thịt bò mặt đất là 2,6% chất béo, 73,5%độ ẩm, 19,8% protein, và 1,4% tro. MDCM và cácthịt bò mặt đất đã được chia ra thành số tiền 100 + 0,05-g vàsau đó lây lan thinly và niêm phong chân không trong Stomacher 400(Tekmar Co., Cincinnati, Ohio) túi. Đâytúi đã là mình niêm phong chân không trong Freshstuff (người MỹCông ty có thể quốc gia, Des Moines, Iowa) oxyrào cản túi (vận chuyển oxy, 0.6 đến 0.8 cm /645cm2/24 h tại 3.2 ° C và 90% độ ẩm tương đối). Các loại thịtđược khử trùng bằng chiếu xạ gamma tại một liều kGy 42 tại-50' C. Vô trùng và nonsterile MDCM và thịt bò mặt đấtđược lưu trữ tại -20 ' C cho đến khi sử dụng.Bức xạ. Nguồn bức xạ gamma khép kínlà 137CS với một sức mạnh của khoảng 134.000 Ci và mộtliều tỷ lệ của 0,12 kGy min-'. Tỷ lệ liều được thành lậpbằng cách sử dụng phòng thí nghiệm vật lý quốc gia (Middlesex, VươngKingdom) dosimeters. Các biến thể trong liều hấp thugiảm thiểu bằng cách đặt mỏng mẫu (khoảng 2 mmdày) trong vòng một phần đồng phục của trường bức xạ. CácTổng khối lượng của 5-g mẫu đang được chiếu xạ tại một thời giantrong thí nghiệm cá nhân thường đã không vượt quá 20 g.Mẫu được duy trì trong vòng ±0.5 ° C của các mong muốnnhiệt độ bằng cách tiêm nitơ lỏng vào các1030Vol. 59, số 4Tải về từ http://aem.asm.org/ ngày 17 tháng 11 năm 2015 bởi guestCÁC LOẠI BỎ CỦA E. COLI 0157: H7 BỞI BỨC XẠ 1031Phòng chiếu xạ. Nhiệt độ mẫu đã được giám sátliên tục trong bức xạ.Tiêm phòng của thịt xác định giá trị D1o. Vô trùngthịt được pha trộn tốt với trung bình là 109,6 CFU củagiai đoạn văn phòng phẩm hoặc 109'2 CFU đăng nhập-giai đoạn E. coli 0157: H7trên g, bị đình chỉ trong của Butterfield phosphat đệm do kích độngtrong một stomacher cho 90 s. mẫu của 5.0 + 0,05 g của cáctiêm chủng thịt aseptically được chuyển cho vô trùngStomacher 400 túi. Thịt inoculated làLan truyền thống nhất trên diện tích khoảng 10 10 cm trong vòngtúi và nhiệt niêm phong trong vacuo hoặc với không khí trong túi,thích hợp. Mỗi túi stomacher sau đó là máy hút đóng góitrong vòng một túi Freshstuff để ngăn ngừa sự hấp thụ oxybởi vacuum-packed mẫu và để cung cấp bổ sung vi sinhan ninh cho tất cả các mẫu trong bức xạđiều trị và sau đó xử lý.Xác định giá trị D1o. Giá trị D1o được định nghĩa làgamma hấp thụ bức xạ liều sản xuất ra 90% giảmtrong số các CFU. Vô trùng MDCM tiêm chủngvới văn phòng phẩm pha E. coli 0157: H7 nhận được bức xạliều 0 đến 3,5 kGy trong từng bước của 0,25 kGy tại mộtbức xạ nhiệt độ 0° C. Thịt được đóng góihoặc vacuo hoặc với không khí trong các gói phần mềm. Phân tíchbốn lần lặp đi lặp lại.Thịt bò mặt đất vô trùng tiêm chủng với văn phòng phẩm pha E.coli 0157: H7 nhận được bức xạ liều 0 để 1,75 kGy trongtừng bước của 0,25 kGy tại một chiếu xạ nhiệt độ 0° C.Inoculated thịt được đóng gói trong vacuo. Các phân tíchđược lặp đi lặp lại ba lần.Vô trùng MDCM tiêm chủng với giữa-log-giai đoạn E. coli0157: H7 nhận được bức xạ liều 0 để 1.05 kGy trongtừng bước của 0,15 kGy tại một chiếu xạ nhiệt độ 0° C.Các phân tích được lặp đi lặp lại bốn lần.Ảnh hưởng của nhiệt độ trong thời gian điều trị bức xạ. Một lầnTrung tâm thiết kế bề mặt phản ứng tổng hợp (6) được sử dụngđể xác định tác dụng của bức xạ chế biến nhiệt độtừ -20 + 20 ° c vào sự sống còn của giai đoạn văn phòng phẩmE. coli 0157: H7 ở đóng gói chân không vô trùng đất thịt bò.Tiêm chủng và bao bì thủ tục là giống hệt nhau đểnhững người sử dụng để xác định giá trị D1o. Hai sao chép mẫuđược phân tích cho mỗi sự kết hợp sau đây củabức xạ nhiệt độ và liều lượng:-20 ° C, 0 kGy; -20° C, 1.0kGy; -20° C, 2.0 kGy; -10° C, cách 0.5 kGy; -10° C, 1.5 kGy; 0WC,0 kGy; 0WC, 2.0 kGy; + 10° C, cách 0.5 kGy; + 10° C, 1.5 kGy;+ 20° C, 0 kGy; + 20° C, 1.0 kGy; và + 20 ° C, 2.0 kGy. Nămreplicate mẫu được điều trị ở 0° C với 1.0 kGy được phân tích.Tác động của một 1,5-kGy bức xạ liều sự sống còn của E.coli 0157: H7 ở đóng gói chân không vô trùng đất thịt bòxác định khoảng thời gian 5° c từ + 20-20 ° c và tại10° C khoảng -20 đến-60 ° C. Hai nghiên cứu độc lậpđược hoàn tất, và trùng lặp mẫu được chiếu xạ trongmỗi người trong số các nghiên cứu.Vô trùng MDCM tiêm chủng với văn phòng phẩm pha E. coli0157: H7 nhận được bức xạ liều 0 để 2.0 kGy trong từng bướccủa 0,25 kGy ở chiếu xạ nhiệt độ + 5 ° C và-5° C. Thịt được đóng gói trong vacuo. Phân tíchlặp đi lặp lại hai lần.Thách thức và nhiệt độ nghiên cứu lạm dụng. Vô trùng đấtthịt bò được tiêm chủng với mức trung bình là 104,8 CFU/Project mẫutrong 5.0 + 0,05 g và 10,0 + 0,05 g là máy hút đóng gói trongvô trùng stomacher túi và sau đó mình niêm phong chân khôngtrong Freshstuff túi. Hai 5-g mẫu và một 10-g mẫuđược chiếu xạ cho mỗi lần chữa trị. Bức xạ liều0, 0,75, 1,50, 2,25 và 3.0 kGy; nhiệt độ chiếu xạlà 0° C. Một bộ 5-g mẫu được phân tíchngay lập tức cho tất cả còn sống sót CFU. Tập thứ hai của 5-gmẫu là nhiệt độ bị lạm dụng tại 35° C cho 20 h trước khiphân tích. Mỗi mẫu cũng assayed cho vô sinh bởiswabbing một tấm agar tryptic đậu nành với pha loãng ban đầu(10 - 1) mẫu trong của Butterfield phốt phát sau khi ấpnghỉ đêm tại 35° C. 10-g mẫu được lưu trữ tại-50 ° C sau khi điều trị và sau đó phân tích cho độc tố. Điều nàynghiên cứu được lặp đi lặp lại ba lần.Phân tích vi sinh. Mẫu đã được assayed cho CFUbởi thủ tục tiêu chuẩn đổ-tấm bằng cách sử dụng tryptic đậu nành agarvới se

Kết quả (Việt) 2:

ỨNG DỤNG và vi sinh học môi trường, tháng 4 năm 1993, p. 1030-1034
0099-2240 / 93 / 041.030-05 02,00 $ / 0
Copyright ©) 1993, American Society for Microbiology
Elimination của Escherichia coli 0157: H7 trong thịt của
Gamma Chiếu xạ
DONALD W. THAYER * VÀ GLENN BOYD
An toàn Thực phẩm Đơn vị nghiên cứu, Đông khu vực Trung tâm Nghiên cứu, USDA Nông nghiệp
Dịch vụ nghiên cứu, 600 Đông Mermaid Lane, Philadelphia, Pennsylvania 19.118
nhận ngày 13 tháng mười 1992 / Accepted 18 tháng một năm 1993
chưa được nấu chín và thịt sống có liên quan đến sự bùng phát của bệnh tiêu chảy xuất huyết do sự hiện diện của
Escherichia coli 0157: H7; Do đó, điều trị bằng bức xạ ion hóa đã được nghiên cứu như là một phương pháp tiềm năng
cho việc loại bỏ các sinh vật này. Phương pháp phản ứng bề mặt được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của chiếu xạ liều
(0-2,0 kGy), nhiệt độ (-20 đến + 20 ° C), và bầu không khí (không khí và chân không) trên E. coli 0157: H7 trong
thịt gà deboned cơ học . Sự khác biệt về liều chiếu xạ và nhiệt độ bị ảnh hưởng đáng kể đến
kết quả. Chín mươi phần trăm của E. coli tồn tại trong thịt gà đã bị loại bởi liều 0,27 kGy tại + 5C và
0,42 kGy tại -5 ° C. Nhỏ, nhưng có ý nghĩa, sự khác biệt trong kháng bức xạ do E. coli được tìm thấy khi tinh
mặt đất thịt bò nạc hơn thịt gà là chất nền. Không giống như các mẫu nonirradiated, không thể đo lường được
verotoxin đã được tìm thấy trong nghiền nhỏ thịt bò nạc mà đã được tiêm phòng với 104,8 CFU của E. coli 0157: H7
mỗi g, chiếu xạ ở liều tối thiểu là 1,5 kGy, và nhiệt độ bị lạm dụng ở 35 ° C trong 20 h . Chiếu xạ là một
phương pháp hiệu quả để kiểm soát tác nhân gây bệnh truyền qua thực phẩm này.
Escherichia coli 0157: H7 là một truyền qua thực phẩm đang nổi lên nhanh chóng
tác nhân gây bệnh có thể gây bệnh lý lâm sàng đặc trưng bởi
một cấp tiêu chảy ít, đẫm máu mà được đi kèm
đau bụng dữ dội, quặn (2 , 13, 24). Một vài bệnh nhân đi
vào phát triển hội chứng urê huyết tán huyết hoặc huyết khối
ban xuất huyết giảm tiểu cầu (2, 13). Nhân gây bệnh này đã được
liên kết chủ yếu với thịt bò chưa nấu chín và sống, thịt cừu,
thịt lợn, gia cầm (2, 5, 13, 17). Việc phê duyệt gần đây của
ion hóa xạ trị gia cầm để loại bỏ do thực phẩm
gây bệnh (1, 3) làm cho nó thích hợp để xác định
hiệu quả phương pháp điều trị chiếu xạ sẽ có trên các mầm bệnh
ở gia cầm. Các quy định cho chiếu xạ của gia cầm
các sản phẩm từ các Dịch vụ An toàn và Kiểm Tra Thực Phẩm USDA
đòi hỏi liều tối thiểu và tối đa là 1,5 và 3,0
kGy (1 kGy = 100 kilorads), tương ứng (3). Mặc dù thịt bò là
không bao gồm trong các quy định hiện hành, có vẻ thận trọng
để bao gồm nó trong nghiên cứu này, kể từ khi một số các vụ bùng phát của
bệnh có liên quan đặc biệt để thịt bò (2, 13) và
thịt bò sống được tiêu thụ như bít tết tartare. Không có nghiên cứu trước đây
về tác động của bức xạ ion hóa trên E. coli 0157: H7 được
tìm thấy trong các tài liệu. Mục đích của nghiên cứu này là để
xác định độ nhạy của E. coli 0157: H7 lơ lửng trong
thịt bò hoặc móc deboned thịt gà (MDCM) để
bức xạ gamma và cũng để xác định ảnh hưởng của
các thông số chế biến như không khí hoặc nhiệt
độ. Độ nhạy mà
( Một số phần của bài viết này đã được trình bày tại Đại lần thứ 92
Hội nghị của Hiệp hội Vi sinh vật, New
Orleans, La., 26-ngày 30 Tháng 5 năm 1992.)
MATERLALS VÀ PHƯƠNG PHÁP
sinh vật. E. coli 0157: H7 ATCC 43.895 và E. coli
ATCC 25.922 được duy trì và nhân bản trên môi trường thạch đậu nành tryptic
(Difco, Detroit, Michigan.) Và ủ ở 35 ° CE coli
0157: H7 ATCC 43.895 bị dính líu trong một xuất huyết
bùng phát bệnh viêm ruột kết liên quan thịt bánh hamburger liệu và sản xuất
độc tố Shiga-like I và II (24). E. coli ATCC 25.922 là một
* tác giả tương ứng.
Isolate lâm sàng gây bệnh. Một ml từ 15 đến
văn hóa 18-h của chủng thích hợp ủ ở 35 ° C trong
Trypticase canh đậu nành (BBL, Cockeysville, Md.) Đã được sử dụng để
cấy 100 ml nước dùng Trypticase đậu nành trong một vách ngăn 500 ml
bình lắc . Những nền văn hóa được ủ hiếu khí với
lắc (150 rpm) ở 35 ° C và thu hoạch tại 16 h cho stationary-
tế bào giai đoạn và ở 4 h cho các tế bào trung-log-pha. A 10 lần
đậm đặc tế bào đã được chuẩn bị cho nhiều nghiên cứu bằng cách ly tâm
tế bào và resuspending chúng trong 1/10 khối lượng của
phosphate Butterfield (0,25 M KH2PO4 điều chỉnh pH 7,2
với NaOH).
Các chất nền. MDCM được lấy từ một nhà sản xuất thương mại
của frankfurters gia cầm. Các phân tích tương trung bình
của ba lô riêng biệt của MDCM là chất béo 21,3%, 65,6%
độ ẩm, 14,0% protein, và tro 0,95%. Triple-đất nạc
thịt bò vòng đầu, chẳng hạn như sẽ được sử dụng trong việc chuẩn bị
nướng tartare, được thu thập từ một cửa hàng bán thịt địa phương. Các
phân tích tương đối với thịt bò là 2,6% chất béo, 73,5%
độ ẩm, 19,8% protein, và tro 1,4%. Các MDCM và
thịt bò được chia thành 100 lượng + 0,05-g và
sau đó dàn trải và chân không niêm phong trong stomacher 400
(Tekmar Co., Cincinnati, Ohio) Túi polyethylene. Những
túi là mình chân không niêm phong trong Freshstuff (American
Công ty Can quốc gia, Des Moines, Iowa) oxy
túi rào cản (truyền oxy, 0,6-0,8 cm / 645
cm2 / 24 h ở 3,2 ° C và độ ẩm tương đối 90%). Những loại thịt
đã được khử trùng bằng phóng xạ gamma với liều 42 kGy tại
-50'C. Cả hai MDCM và đất thịt bò tiệt trùng và nonsterile
được lưu trữ ở -20'C đến khi sử dụng.
Chiếu xạ. Các bức xạ gamma nguồn khép kín
là 137Cs với một sức mạnh của khoảng 134.000 Ci và một
tỷ lệ liều 0,12 kGy thướng '. Mức bức xạ được thành lập
bằng cách sử dụng phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia (Middlesex, Vương
quốc Anh) máy đo liều lượng. Biến thể liều hấp thụ được
giảm thiểu bằng cách đặt mẫu mỏng (khoảng 2 mm
dày) trong vòng một phần thống nhất của trường bức xạ. Việc
tổng khối lượng của mẫu 5-g trải qua chiếu xạ tại một thời gian
trong quá trình thí nghiệm cá nhân thường không vượt quá 20 g.
Các mẫu được duy trì trong khoảng ± 0,5 ° C trong những mong muốn
nhiệt độ bằng cách tiêm chất nitơ lỏng vào
năm 1030
Vol. 59, số 4
Tải về từ http://aem.asm.org/ vào ngày 17 Tháng 11 năm 2015 bởi khách
XOÁ CÁC E. coli 0157: H7 bằng phóng xạ, 1031
buồng chiếu xạ. Nhiệt độ mẫu được theo dõi
liên tục trong quá trình chiếu xạ.
Cấy thịt để xác định giá trị D1o. Vô trùng
thịt được trộn đều với trung bình 109,6 CFU của
văn phòng phẩm pha hoặc 109'2 CFU của log-giai đoạn E. coli 0157: H7
mỗi g, lơ lửng trong đệm phosphat Butterfield bởi kích động
trong một stomacher cho 90 s. Mẫu 5.0 + 0,05 g
thịt tiêm vô trùng được chuyển giao cho vô trùng
stomacher 400 túi polyethylene. Thịt tiêm được
trải đều trên một diện tích khoảng 10 10 cm trong
túi và nhiệt niêm phong hoặc trong chân không hay với không khí trong túi,
khi thích hợp. Mỗi túi stomacher sau đó đã được hút chân không đóng gói
trong một túi Freshstuff để ngăn chặn sự hấp thụ oxy
của mẫu chân không đóng gói và cung cấp các vi sinh thêm
an ninh cho tất cả các mẫu trong lúc chiếu xạ
điều trị và xử lý tiếp theo.
Xác định giá trị D1o. Giá trị D1o được định nghĩa là
các bức xạ gamma liều hấp thụ sản xuất giảm 90%
về số lượng CFU. MDCM vô trùng tiêm
với văn phòng phẩm pha E. coli 0157: H7 nhận được bức xạ
liều 0-3,5 kGy trong gia số 0,25 kGy tại một
nhiệt độ bức xạ từ 0 ° C. Thịt được đóng gói
hoặc trong chân không hay với không khí trong gói. Các phân tích được
lặp đi lặp lại bốn lần.
Thịt bò vô trùng tiêm tĩnh pha E.
coli 0157: H7 nhận liều bức xạ của 0-1,75 kGy trong
gia số 0,25 kGy tại một nhiệt độ bức xạ từ 0 ° C.
Thịt tiêm đã được đóng gói trong chân không . Các phân tích
đã được lặp đi lặp lại ba lần.
MDCM vô trùng tiêm mid-log-giai đoạn E. coli
0157: H7 nhận liều bức xạ của 0-1,05 kGy trong
gia số 0,15 kGy tại một nhiệt độ bức xạ từ 0 ° C.
Các phân tích được lặp lại bốn lần .
Ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình xử lý chiếu xạ. Một sửa đổi
thiết kế đáp ứng bề mặt phức hợp trung tâm (6) đã được sử dụng
để xác định ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý chiếu xạ
từ -20 đến + 20 ° C đến sự tồn tại của văn phòng phẩm pha
E. coli 0157:. H7 trong thịt bò tiệt trùng chân không đóng gói
Các thủ tục tiêm và bao bì giống hệt nhau để
những người sử dụng để xác định giá trị D1o. Hai mẫu lặp lại
đã được phân tích trong các kết hợp sau đây của
nhiệt độ chiếu xạ và liều lượng: -20 ° C, 0 kGy; -20 ° C, 1,0
kGy; -20 ° C, 2,0 kGy; -10 ° C, 0,5 kGy; -10 ° C, 1,5 kGy; 0WC,
0 kGy; 0WC, 2,0 kGy; + 10 ° C, 0,5 kGy; + 10 ° C, 1,5 kGy;
+ 20 ° C, 0 kGy; + 20 ° C, 1,0 kGy; và + 20 ° C, 2,0 kGy. Năm
mẫu lặp lại điều trị tại 0 ° C với 1,0 kGy được phân tích.
Các tác dụng của một liều bức xạ 1,5 kGy về sự tồn tại của E.
coli 0157: H7 trong vô trùng bò xay chân không đóng gói được
xác định trong khoảng thời gian 5 ° C từ + 20 đến -20 ° C và
10 ° C khoảng từ -20 đến -60 ° C. Hai nghiên cứu độc lập
đã được hoàn thành, và mẫu bản sao đã được chiếu xạ trong
mỗi nghiên cứu.
MDCM vô trùng tiêm tĩnh pha E. coli
0157: H7 nhận liều bức xạ của 0-2,0 kGy trong gia số
0,25 kGy ở nhiệt độ chiếu xạ + 5 ° C và
-5 ° C. Thịt được đóng gói trong chân không. Các phân tích được
lặp lại hai lần.
Thách thức và nghiên cứu lạm dụng nhiệt độ. Mặt đất vô trùng
bò được tiêm với trung bình 104,8 CFU / g. Mẫu
5.0 + 0,05 g và 10,0 + 0,05 g bị chân không đóng gói trong
túi stomacher vô trùng và sau đó bản thân chân không niêm phong
trong túi Freshstuff. Hai mẫu 5-g và một mẫu 10 g
đã được chiếu xạ cho mỗi lần điều trị. Các liều lượng bức xạ là
0, 0.75, 1.50, 2.25, và 3,0 kGy; nhiệt độ của bức xạ
là 0 ° C. Một tập hợp các mẫu 5-g được phân tích
ngay lập tức cho tổng CFU còn sống sót. Tập thứ hai của 5 g
mẫu đã lạm dụng nhiệt độ ở 35 ° C trong 20 h trước khi
phân tích. Mỗi mẫu cũng đã được khảo nghiệm vô sinh bởi
swabbing một tấm thạch đậu nành tryptic với độ pha loãng ban đầu
(10-1) của mẫu trong phosphate Butterfield sau khi ủ
qua đêm ở 35 ° C. Các mẫu 10 g được bảo quản ở
-50 ° C sau khi điều trị và sau đó phân tích cho độc tố. Đây
nghiên cứu đã được lặp đi lặp lại ba lần.
Phân tích vi sinh. Các mẫu được kiểm định về CFU
bởi các thủ tục đổ tấm chuẩn bằng cách sử dụng môi trường thạch đậu nành tryptic
với se