Listeria monocytogenes : vekst og overlevelse på rustfritt stål under betingelser relevante for matindustriprosesser

Abstract

Intensjonen med oppgaven var å undersøke hvordan L. monocytogenes etablerer seg og overlever på overflater under betingelser som er relevante for matindustriprosesser. Det ble undersøkt hvordan andre bakterier fra matproduksjonsmiljøer påvirker etablering, vekst og biofilmdannelse av L. monocytogenes på overflater over tid (dynamikkstudier). Det ble inkludert isolater fra Listeria og fra andre slekter ment å representere den naturlige bakgrunnsflora i et matproduksjonsmiljø. Innledningsvis ble det karakterisert en rekke stammer innen slekten Listeria med det formål å kunne velge ut stammer til bruk i videre studier av biofilmdannelse og bakteriedynamikk. Utvalget av stammer ble basert på at disse lot seg differensiere ved bruk av dyrkningsbaserte eller molekylærbiologiske teknikker (sekvens- og molekylær serotyping). Det ble valgt ut isolater av L. monocytogenes fra laks- og fra kjøttindustri. De fleste isolert etter vask og desinfeksjon. Disse hadde ulik genetisk fingerprintprofil og sekvenstypingen viste at de hadde sekvensvariasjoner i utvalgte husholdningsgener og – dermed differensieres i dynamikkstudier. Det ble valgt ut andre Listeria fra de samme prosessanleggene, disse lot seg skille ved dyrkningsbaserte teknikker. Det ble også inkludert bakteriestammer for å representere bakgrunnsflora alle isolert etter vask og desinfeksjon i ulike lakseprosesseringsanlegg. Fire ulike bakteriekulturer som bestod av blandinger av definerte bakterier i to ulike vekstmedier ble inkludert i studier av biofilm. Mediene var ment å simulere næringsbetingelser i henholdsvis laks- og kjøttindustri. Biofilmdannelsen ble utført på kuponger av stål (AISI 304), som er et mye brukt materiale i næringsmiddelindustrien. Her ble det undersøkt hvordan L. monocytogenes etablerer seg og vokser på overflater sammen med andre Listeria, med stammer fra bakgrunnsfloraen eller i en mer kompleks multikultur. I dynamikkstudiene ble det undersøkt hvordan ulike stammer av L. monocytogenes konkurrerte med hverandre over tid. Denne konkurransen ble undersøkt der L. monocytogenes forelå i miks, og der de konkurrerte i en mer divers multikultur. Sekvenstyping ble brukt for å skille isolatene. Bakteriesammensetningen i multikulturbiofilmer ved forsøksstart og etter 9 dagers biofilmdannelse ble bestemt ved 16S rDNA sekvensanalyser. Bakteriene inkludert for å representere bakgrunnsflora hemmet vekst av L. monocytogenes på stålkupong i begge de undersøkte mediene. Hemmingen bestod i å holde antall L. III monocytogenes nede, og således undertrykke biofilmdannelse over tid. Hemmingen var ikke avhengig av vekstmedium. Andre Listeria-arter hadde ingen tydelig påvirkning på L. monocytogenes vekst i biofilm. Det ble ikke funnet eksempler på bakterier som fremmet vekst av L. monocytogenes. At de tre gjentakene med den diverse multikulturen over tid resulterte i tilsvarende bakteriesammensetning i biofilm over tid, indikerte at Pseudomonas hadde evne til å utkonkurrere Listeria, Serratia, Acinetobacter og Stenotrophomonas der disse forelå i multikultur. Enkelte isolater av L. monocytogenes hadde bedre evne til å delta i biofilm enn andre. Det ble observert at enkelte L. monocytogenes isolater dominerte i laksemedium, men ikke i BHI og vice versa. Dette indikerer at bestemte L. monocytogenes isolater har optimalisert vekst i visse miljøer.