Výzkumníci americké výzkumné organizace ARS zkoumají, jak udržet oblíbené balené salátové směsi z čerstvé zeleniny bezpečné pro konzumenty a proto studují chování bakterie Escherichia coli  v nich a vzájemné působení bakterie a zpracovávané zeleniny.

    Od té doby, kdy se balené salátové směsi poprvé začaly ukazovat v supermarketech po celých USA, se staly oblíbenými. Není divu. Tyto balené směsi – myté, krájené a připraveny pro požitek – nabízejí pohodlí, výběr a kvalitu a co je asi nejlepší – osvobozují od práce s mytím, loupáním, škrabáním, strouháním a krájením salátové zeleniny.

     Ale propuknutí chorob pocházejících z potravin jsou čas od času spojeny se  sáčkovanou salátovou zeleninou. Tyto případy vedly odvětví krájené čerstvé produkce k tomu, že dobrovolně přijalo přísné standardy kontroly kvality. Tyto standardy pomáhají zajišťovat bezpečnost různých druhů salátových plodin od ledového salátu a římského salátu ke špenátu, čekance a mnoha jiným.

     Pomáhání pěstitelům a zpracovatelům udržet tuto čerstvou krájenou zeleninu bezpečnou pro konzumaci je prioritou výzkumníků americké výzkumné organizace ARS (Agricultural Research Service – Agentura pro zemědělský výzkum) včetně vědců z výzkumné jednotky Produce Safety and Microbiology Research Unit. Tento tým je součástí výzkumného centra agentury Western Regional Research Center v Albany v Kalifornii v oblasti San Francisko Bay.

     Inovativní studie vedené mikrobioložkou ARS Mariou T. Brandl poskytují nové informace o impozantním šiku genů, které kmen bakterie Escherichia coli O157:H7 povolává do akce,  když se pokouší kolonizovat listy čerstvého krájeného salátu. V takových situacích se patogenní mikrob v podstatě snaží zůstat naživu, když je obklopen přirozenými chemikáliemi unikajícími z rozdrcených buněk salátu. 

     Mechanické krájení listů salátu na velké kousky nebo strouhání na úzké proužky drtí buňky salátu. Ty mohou být také poškozovány, jestliže jsou listy pohmožděny – například během sklizně nebo ve zpracovatelském podniku.

     Pro bakterii E. coli je příznivé, že takové rozdrcené buňky salátu vylučují sacharidy, které může mikrob využít jako zdroj energie. Ale zlou zprávou je, z pohledu mikroba, že poškozené buňky listů mohou také vylučovat látky, které jsou pro mikroba problematické.

     Oxidanty jsou dobrým typickým případem. Poraněné buňky salátu mohou například vypouštět exploze peroxidu vodíku, oxidantu, který může, jak jeho jméno naznačuje, způsobovat u E. coli oxidativní stres.

     Reakce patogenu na oxidativní stres je jedním příkladem kopírování strategie, která je  předmětem nadšeného zájmu vědců ARS. Chlór, nejpoužívanější dezinfekční prostředek při zpracovávání produkce je oxidant. Zjištění vědců ARS ukazují, že buňky E. coli, které se již setkaly s oxidativním stresem (kterému je vystavily oxidanty rostlinných buněk) a mají aktivované geny pro překonání tohoto stresu, mohou být lépe adaptovány na to, aby odolávaly chlorovým dezinfekčním prostředkům během mytí a zpracování, než buňky E. coli, které předešlému oxidativnímu stresu vystaveny nebyly.

     Toto a další pozorování vzešla z pokusů ve kterých výzkumníci vystavili kmen E.coli O157: H7 působení šťávy vyrobené z rozdrcených a zkapalněných listů čerstvého římského salátu po dobu buď 15 nebo 30 minut, aby napodobili chemické složky, které vytékají z rostlinných buněk když je salát poškozen. Postup známý jako „microarray-based whole genome transcriptional profiling“ umožnil výzkumníkům určit, které geny E. coli byly aktivovány.

     Tato technologie poskytuje výzkumníkům snímek nebo rychlý přehled všech genů, které v těchto okamžicích byly ve hře. Je to vynikající technologie pro pátrání po tomto patogenu a dozvídání se, co se přihodí patogenu na molekulární a chemické úrovni.  

     Tato studie na základě technologie „microarray“ byla první, která poskytla rozsáhlé informace o biologii kmene E. coli O157:H7 u čerstvého krájeného salátu. Výzkumníci ukázali, že E. coli se dobře adaptuje a využívá přitom svůj genetický arsenál , aby se chránila proti množství útoků včetně oxidativního stresu, osmotického stresu, poškození své DNA, antimikrobiálních látek vylučovaných listy rostlin a dalších hrozeb díky své schopnosti přežívat a množit se. Ukázali, že E. coli se může adaptovat rychle a že pokud je vystavena působení obsahu rozdrcených buněk salátu, aktivuje geny, které jsou spojeny s dalšími klíčovými charakteristikami.

     Tyto charakteristiky zahrnovaly virulenci, motilitu (schopnost mikrobu pohybovat se pomocí svého bičíku), a schopnost přichycovat se na povrchy využitím přívěsku známého jako „fimbriae“. 

     Na základě toho, co výzkumníci pozorují při analýzách s využitím technologie „microarray“, doufají, že pomohou vyvinout nové technologie, které mohou překonat obranu E. coli. Technologie „microarray“ jim poskytuje vnitřní pohled na četné stresy, kterým E. coli čelí na řezném povrchu listu salátu. Každý stres je přirozenou překážkou, kterou musí E. coli překonat. Výzkumníci by mohli být schopni využít tyto překážky v pojetí „překonávání překážek“ k dekontaminaci. Namísto spoléhání se jen na jednu proceduru nebo strategii, technologie „překonávání překážek“ kombinuje několik strategií, z nichž každá zvyšuje tu další tak, aby oslabila a zabila patogen.

     Výzkumný tým vědců publikoval svá zjištění v časopise Applied and Environmental Microbiology v roce 2010.    

     Tento výzkum podporuje prioritu amerického ministerstva zemědělství (USDA) zajišťující bezpečnost potravin v rámci státního programu ARS Food Safety (# 108) popsaného na www.nps.ars.usda.gov.

Agricultural Research, vol. 59, 2011, č. 4, s. 8
http://www.nzpk.cz/objednavka-reprograficke-sluzby/