Escherichia coli O157:H7 e gli hamburger

L’hamburger di sabato sera che mangerai (con Escherichia coli)

Era il 5 settembre del 1996 quando veniva pubblicato l’album “Canzoni” di Lucio Dalla, con alcuni pezzi meravigliosi come “Canzone” (scritta in collaborazione con Samuele Bersani) e “Tu non mi basti mai”. La seconda canzone, arrangiata con il supporto del musicista Tullio Ferro, ha una strofa particolarmente bella e significativa:
“Vorrei essere l’acqua della doccia che fai
Le lenzuola del letto dove dormirai
L’hamburger di sabato sera che mangerai…”

Le parole di questo pezzo, queste parole in particolare, erano quella testimonianza poetica di un cambiamento ormai consolidato nelle nostre abitudini alimentari, con il riferimento al consumo di hamburger nel fine settimana.

Putacaso era sempre il 1996 quando cominciavano a perfezionarsi i metodi per la rilevazione di Escherichia coli O157 negli alimenti, tra cui proprio gli hamburger, e cominciavano anche gli studi di ampia portata per comprendere l’incidenza di del batterio nella carne di origine bovina, come quello di Chapman et. al., condotto tra aprile 1996 e marzo 1997.

Cambiano le abitudini, cambiano le canzoni, cambiano anche le conoscenze scientifiche. In questi anni molti aspetti del batterio sono stati meglio compresi e che hanno permesso anche di migliorare le tecniche analitiche di rilevazione.

Escherichia coli O157:H7

E. coli sierotipo O157:H7 è un microrganismo che negli anni ha saputo scalare letteralmente le classifiche in quanto agente infettivo di una malattia che può essere piuttosto severa. Il batterio appartiene al gruppo degli STEC (Shiga Toxin-producing Escherichia coli), non possiede attività per l’enzima beta-glucuronidasi e produce la tossina Shiga quando giunto nell’intestino dell’ospite. La produzione della tossina nell’alimento è stata rilevata solo in condizioni sperimentali e assolutamente inverosimili per il contesto del settore agro-alimentare, ovvero: alimenti come la carne macinata di manzo esposti all’aria e mantenuti alla temperatura di 37 °C per 48 h.

E. coli O157:H7 ha anche altre caratteristiche che lo rendono uno dei microrganismi più interessanti dal punto di vista della sicurezza alimentare:

• una bassa dose infettante, paragonabile a quella di Shigella anche se non ci sono dati sufficientemente precisi in merito e non è presente un modello dose-risposta* accettato da tutta la comunità scientifica (i modelli dose-risposta nella letteratura scientifica sulla sicurezza alimentare esprimono la probabilità di infezione o probabilità di malattia in relazione alla dose e dovrebbero essere più correttamente chiamati modelli “dose-probabilità di malattia”);
• Sempre nel 1996 è stato proposto un modello per comprendere l’ID50 (la dose che provoca l’infezione del 50% di una popolazione di riferimento) di Shigella quindi adattato anche per modellare la dose-risposta di Escherichia coli O157:H7;
• una stima attualmente accettata è quella proposta da Cassin et al. che ha valutato l’ID50 di E. coli O157:H7 pari a circa 2700 cellule del microrganismo;
• una maggiore tolleranza e capacità di adattamento agli ambienti acidi rispetto ad altri batteri della stessa specie; questa caratteristica spiega anche la sua incidenza nei prodotti ortofrutticoli, nei succhi di frutta e in alcuni formaggi. La sopravvivenza del batterio all’ambiente ostile che si viene a creare durante il processo di caseificazione è stata ampiamente documentata da Reitsema et al.;
• la resistenza al congelamento, con la capacità della sua popolazione di rimanere costante per lunghi periodi di tempo a temperature negative (alcuni ricercatori hanno valutato che per ottenere una riduzione pari a 2 cicli logaritmici ci vogliono circa 15 mesi di congelamento).

Attualmente uno dei maggiori contributi al rischio di esposizione al batterio è correlato al consumo di carne macinata di manzo (es. hamburger) non sottoposti internamente ad adeguata cottura.
L’Advisory Committee on the Microbiological Safety of Food (ACMSF), suggerisce una cottura dei burger ad una temperatura di 70 °C per 2 minuti, cosi da ottenere una riduzione del patogeno pari a circa 6 unità logaritmiche. In alternativa può essere applicato un trattamento termico pari a 75 °C per 18 secondi. Ulteriori combinazioni tempo-temperatura possono essere usati a patto che venga dimostrata la loro validità nell’ottenere l’inattivazione del microrganismo.

Curiosità analitiche

L’assenza dell’attività per l’enzima beta-glucuronidasi comporta che il sierotipo E. coli O157:H7 non sia rilevabile con le comuni tecniche utilizzate per gli altri batteri della stessa specie, basate appunto sull’attività di questo enzima (es. v. serie ISO 16649 per gli alimenti e ISO 9308 per le acque destinate al consumo umano).

Per la rilevazione di questo patogeno negli alimenti sono utilizzati 2 metodi di prova in particolare:
1) CEN ISO/TS 13136: Metodo basato sulla tecnica PCR per la ricerca di Escherichia coli produttori di Shiga-tossine (STEC), e determinazione dei sierogruppi O157, O111, O26, O103 e O145;
2) L’utilizzo di questo metodo è previsto dal Reg. UE 209/2013 per la ricerca di E. coli STEC nei semi germogliati;
2) UNI EN ISO 16654: questo è stato il primo metodo normalizzato utilizzato nello specifico per la rilevazione del sierogruppo O157. Sviluppato originariamente nel 2001, è stato soggetto ad un emendamento nel 2017 in cui sono stati pubblicati i dati di validazione del metodo.

Si ringrazia la pagina Sicurezza ed Igiene degli alimenti per l’articolo “Escherichia coli O157:H7 e gli hamburger”

Fonti

• The isolation and detection of Escherichia coli O157 by use of immunomagnetic separation and immunoassay procedures, A.R. Bennett, S. MacPhee, R.P. Betts, Lett Appl Microbiol. 1996 Mar;22(3):237-43.
• Chapman PA, Siddons CA, Cerdan Malo AT, Harkin MA. A one year study of Escherichia coli O157 in raw beef and lamb products. Epidemiol Infect 2000; 124: 207-13.
• Pathogenicity assessment of Shiga toxin‐producing Escherichia coli (STEC) and the public health risk posed by contamination of food with STEC, Scientific opinion EFSA, 29 Gennaio 2020.
• Weeratna RD and Doyle MP, 1991. Detection and production of verotoxin 1 of Escherichia coli O157:H7 in food. Applied and Environment Microbiology, 57, 2951–2955.
• Boyce, T. G., Swerdlow, D. L., & Griffin, P. M. (1995). Escherichia coli O157:H7 and the hemolytic-uremic syndrome. The New England Journal of Medicine, 333(6), 364–368.)
• Crockett, C. S., Haas, C. N., Fazil, A., Rose, J. B., & Gerba, C. P. (1996). Prevalence of shigellosis in the U.S.: Consistency with dose–response information. International Journal of Food Microbiology, 30, 87–99.
• Cassin, M., Lammerding, A., Todd, E., Ross, W., & McColl, R. (1998). Quantitative risk assessment for Escherichia coli O157:H7 in ground beef hamburgers. International Journal of Food Microbiology, 41, 21–44.
• https://www.anses.fr/en/system/files/MIC2011sa0058FiEN.pdf, Scheda sintetica su E. coli EHEC a cura di French Agency for Food, Environmental and Occupational Health & Safety (ANSES)
• Reitsema, C.J. and Henning, D.R. (1996) Survival of enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 during the manufacture and curing of cheese. J. Food Prot., 59, 460–4.
• Conner, D. & Hall, G. 1996. Temperature and food additives affect growth and survival of Escherichia coli O157:H7 in poultry meat. Dairy, Food and Environmental Sanitation, 16: 150–153.
• Kassenborg HD, Hedberg CW, Hoekstra M, Evans MC, Chin AE, Marcus R, Vugia DJ, Smith K, Ahuja SD, Slutsker L, Griffin PM for the Emerging Infections Program FoodNet Working Group. Farm visits and undercooked hamburgers as major risk factors for sporadic Escherichia coli O157:H7 infection: data from a case-control study in 5 FoodNet sites. Clin Infect Dis. 2004.
• Ad Hoc Group on Safe Cooking of Burgers Report on the Safe Cooking of Burgers, Advisory Committee on the Microbiological Safety of Food (ACMSF), 2004.