Ποσοτικοποίηση της επίδρασης και αλληλεπίδρασης περιβαλλοντικών παραγόντων στην αδρανοποίηση των ειδών του γένους Bacillus spp. με τη χρήση meta-analysis

Abstract

Το βακτήριο Bacillus spp. έχει αποκτήσει σημασία για τη βιομηχανία τροφίμων καθώς κυρίως το είδος Bacillus cereus ευθύνεται για πολλά κρούσματα τροφικών δηλητηριάσεων και ασθενειών. Στόχος της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση της ποσοτικής επίδρασης των περιβαλλοντικών παραγόντων στην αδρανοποίηση των ειδών και στελεχών του Bacillus και την κατάρτιση μαθηματικών συναρτήσεων. Για το σκοπό αυτό έγινε προσπάθεια χρήσης meta-analysis με συγκέντρωση 67 παλαιότερων πρωτογενών μελετών οι οποίες αξιοποιήθηκαν για τη συλλογή των ποσοτικών δεδομένων. Εξάχθηκαν δεδομένα για θρεπτικά υποστρώματα, τιμές θερμοκρασίας (T), pH, ενεργότητας ύδατος (aw), πίεσης (P) και άλλων παραγόντων και 1986 τιμές Dvalue, για 21 είδη και 51 στελέχη. Οι τιμές Dvalue μετατράπηκαν σε λογαριθμικές lnD και πραγματοποιήθηκε πολλαπλή γραμμική παλινδρόμηση (UNIANOVA) με τη χρήση του στατιστικού πακέτου SPSS, για το σύνολο των δεδομένων, για κάθε είδος και στέλεχος ξεχωριστά και ακόμη για διαφορετικά υποστρώματα καλλιέργειας. Παρατηρήθηκε μεγάλη μεταβλητότητα η οποία φάνηκε να μειώνεται όταν η ανάλυση εξειδικεύτηκε σε συγκεκριμένα στελέχη του κάθε είδους και σε διαφορετικά υποστρώματα. Το είδος B.cereus παραμένει το κυρίαρχο είδος και η θερμοκρασία (T) φαίνεται να είναι ο πιο σημαντικός περιβαλλοντικός παράγοντας στη διαδικασία θανάτωσης του Bacillus, αλλά επίσης προέκυψε πολύ σημαντική η αλληλεπίδραση μεταξύ της θερμοκρασίας, του pH και του aw σε διάφορους πιθανούς συνδυασμούς 2 ή 3 παραγόντων. Η χρήση στην ανάλυση πολλών αρχικών μελετών έχει σημαντικά οφέλη, αλλά αυξάνει την παρατηρούμενη μεταβλητότητα οδηγώντας στην ανάγκη για αναζήτηση πηγών μεταβλητότητας ώστε να μπορεί να περιγραφεί καλύτερα η αντικειμενική κατάσταση.

Bacillus spp. has lately gained importance in the food industry since Bacillus cereus is responsible for many outbreaks of food poisoning and disease.

The aim of the present study is to investigate the quantitative effect of environmental factors on inactivation of Bacillus species and strains and the design of mathematical equations. To this end, an attempt was made to use a meta-analysis by collecting information of 67 earlier primary studies which were used to collect the quantitative data. Data on nutrient substrates, temperature (T), pH, water activity (aw), pressure (P) and other factors and 1986 Dvalue values were extracted, 21 species and 51 strains were involved in this study.

Dvalues were converted to logarithmic lnD and multivariate linear regression (UNIANOVA) was performed using SPSS statistical package, for all data sets, for each species and strain separately and even for different substrates. High variability was observed which appeared to decrease when the assay specialized in specific strains of each species and on different substrates. B.cereus remains the predominant species and temperature (T) appears to be the most important environmental factor in the inactivation process, but the interaction between temperature, pH and aw in several possible combinations of 2 or 3 factors, also appeared to be significant. The use of many initial studies in the analysis has many benefits, but increases the observed variability leading to the need to search for sources of variability so that the objective situation can be better described.