Microbial safety of lettuce: foodborne pathogens incidence, their pathogenic potential and biopreservative stratagies

Abstract

La investigació descrita en aquesta tesi es centra en la determinació de la influència de les pràctiques de maneig del cultiu, processament i les condicions d'emmagatzematge en la qualitat microbiològica de l'enciam mínimament processat i en l'estudi de les estratègies de mitigació per millorar la seva seguretat. S'ha estudiat l'efecte del sistema de producció, orgànica o convencional, de la qualitat microbiològica d'enciam fresc. Es va avaluar la transferència i la persistència de L. innocua i E. coli O157:H7 en els fulls d'enciam i en el sòl durant la tardor i la primavera utilitzant diferents mètodes de reg contaminats artificialment i el compost. La capacitat de L. monocytogenes, Salmonella i E. coli O157:H7 per créixer en enciam envasat en tres condicions d'atmosfera diferents creades per mitjà de la utilització de pel•lícules de diferents permeabilitats a dues temperatures d'emmagatzematge va ser evaluada. Es va examinar el potencial patogènic de dues soques de S. Typhimurium DT104, amb l'objectiu de mesurar la seva capacitat per sobreviure al tracte gastrointestinal simulat i d'adherir i envair cèl•lules diferenciades Caco-2, després d’una incubació seqüencial al sòl, l'enciam i enciam tallat emmagatzemat en condicions de MAP. En aquesta tesi l'efecte de millorar la microbiota d'enciam sotmesa a les diferents etapes de pre-condicionament en la supervivència de L. monocytogenes i E. coli O157:H7 com a mètode bioconservant també va ser avaluat. Finalment, s'ha estudiat l'ús de l'addició de bioconservants com a mètode per a controlar o reduir PTA en enciam mínimament processada.

La investigación descrita en esta tesis se enfoca en la determinación de la influencia de las prácticas de manejo del cultivo, procesamiento y condiciones de almacenamiento en la calidad microbiológica de la lechuga mínimamente procesada y en el estudio de las estrategias de mitigación para mejorar su seguridad. Se ha estudiado el efecto de los sistemas de producción, orgánico o convencional, en la calidad microbiológica de lechuga fresca. Se evaluó la transferencia y la persistencia de L. innocua y E. coli O157:H7 en las hojas de lechuga y en el suelo durante el otoño y la primavera, utilizando diferentes métodos de riego contaminado artificialmente y el compost. La capacidad de L. monocytogenes, Salmonella y E. coli O157:H7 para crecer en lechuga mínimamente procesada y envasada en tres diferentes condiciones de atmósfera, creada por la utilización de películas con diferentes permeabilidades a dos temperaturas de almacenamiento fue evaluada. Se examinó el potencial patogénico de dos cepas de S. Typhimurium DT104, con el objetivo de medir su capacidad para sobrevivir al tracto gastrointestinal simulado y de adherirse e invadir a las células diferenciadas Caco-2, después de la incubación secuencial en el suelo, lechuga y lechuga cortada almacenada en MAP. En esta tesis también se evaluó el efecto de aumentar la microbiota de lechuga sometida a las diferentes etapas de pre-acondicionamiento en la supervivencia de L. monocytogenes y E. coli O157:H7 como método bioconservante. Por último, se ha estudiado el uso de la adición de bioconservantes como método para controlar o reducir los PTA en lechuga mínimamente procesada.

The research described in this thesis is focused on the determination of the influence of field management practices, processing and storage conditions on the microbial quality of fresh-cut lettuce and on the study of mitigation strategies to enhance its safety. The effect of production system, organic or conventional, on the microbiological quality of fresh lettuce was studied. The transfer and persistence of L. innocua and E. coli O157:H7 on lettuce leaves and in soil during fall and spring using different artificially contaminated irrigation methods and compost was evaluated. The ability of L. monocytogenes, Salmonella and E. coli O157:H7 to grow on shredded lettuce packaged in three different atmosphere conditions created by means of using different permeability films at two storage temperatures was evaluated. The pathogenic potential of two S. Typhimurium DT104 strains was examined, with the aim to measure their capability to survive a simulated gastrointestinal tract system and to adhere to and invade differentiated Caco-2 cells, after sequential incubation into soil, lettuce and cut lettuce stored under MAP conditions. In this thesis the effect of enhancing native microbiota of lettuce submitted to different pre-conditioning steps on survival of L. monocytogenes and E. coli O157:H7 as a biopreservative method was also evaluated. Finally, the use of adding biopreservatives as a method to control or reduce FBP in fresh-cut lettuce was studied.