Μελέτη της μεταβολής της μικροχλωρίδας και της επιβίωσης του παθογόνου βακτηρίου Salmonella Typhimurium σε κιμά από όρνιθες κρεοπαραγωγής στις οποίες είχε χορηγηθεί σιτηρέσιο με φυτικά βιοενεργά συστατικά

Abstract

Στόχος της μελέτης ήταν η διερεύνηση της μεταβολής της μικροχλωρίδας και της επιβίωσης του παθογόνου βακτηρίου Salmonella Typhimurium Β-62 σε κιμά κοτόπουλου, που προήλθε από ορνίθια κρεοπαραγωγής τα οποία πριν τη σφαγή είχαν δεχθεί διατροφική παρέμβαση με σιτηρέσιο πλούσιο σε φυτικά βιοενεργά συστατικά. Για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν δείγματα κιμά κοτόπουλου από όρνιθες κρεοπαραγωγής που είχαν υποβληθεί σε διατροφική δίαιτα με την προσθήκη διαφορετικής συγκέντρωσης φυτοβιοτικών (0, 1000 και 2000 mg/Kg τροφής). Πραγματοποιήθηκαν μικροβιολογικές αναλύσεις για την καταμέτρηση της Ολικής Μικροβιακής Χλωρίδας (PCA) και έλεγχος για την παρουσία του βακτηρίου Salmonella spp. σύμφωνα με την οδηγία ISO 6579-1:2017. Καταγράφηκαν οι τιμές του pH κατά τη διάρκεια του πειράματος και παράλληλα ελήφθησαν φάσματα FTIR τα οποία συσχετίστηκαν περαιτέρω με την παρουσία ή μη του μίγματος φυτοβιοτικού στον κιμά κοτόπουλου, μέσω αλγορίθμων μηχανικής μάθησης. Οι μέθοδοι ανάλυσης των φασμάτων περιλάμβαναν την Ανάλυση Κυρίων Συνιστωσών (Principal Component Analysis, PCA) και την Ανάλυση OrthoPLS-DA, που αποτελεί πολυπαραγοντικό τύπο ανάλυσης με επίβλεψη, με σκοπό τη διαφοροποίηση των δειγμάτων κιμά ανάλογα με την παρουσία ή μη του μίγματος φυτοβιοτικού. Ακολούθησε δεύτερη σειρά πειραμάτων που περιλάμβανε εμβολιασμό των δειγμάτων με το στέλεχος Salmonella Typhimurium B-62 και συντήρηση σε αερόβιες συνθήκες σε θερμοκρασία 4°C. Πραγματοποιήθηκαν μικροβιολογικές αναλύσεις για την καταμέτρηση της Ολικής Μικροβιακής Χλωρίδας (PCA) και του πληθυσμού του βακτηρίου Salmonella Typhimurium B-62 και παράλληλα καταγραφή των τιμών του pH. Τα πειράματα διήρκεσαν 10 ημέρες και οι δειγματοληψίες πραγματοποιήθηκαν στα χρονικά σημεία 0, 24, 72, 120, 168 και 240 h. Τα αποτελέσματα του pH έδειξαν μεταβολή της τιμής του μεταξύ του 5,7-6,3 πριν την επιμόλυνση και 5,7-6,1 μετά την επιμόλυνση με το παθογόνο βακτήριο ,κατά τη διάρκεια συντήρησης σε θερμοκρασία 4ο C. Ωστόσο δεν παρατηρήθηκε διαφορά στην τιμή του pH με την παρουσία μίγματος φυτοβιοτικού στο σιτηρέσιο σε σχέση με το μάρτυρα. Παράλληλα, τα αποτελέσματα της Ολικής Μικροβιακής Χλωρίδας έδειξαν ότι σε κάθε χρονικό σημείο της συντήρησης, ο πληθυσμός της ΟΜΧ ήταν μικρότερος συγκριτικά με τον αντίστοιχο πληθυσμό στα δείγματα κιμά κοτόπουλου που δεν είχαν επιμολυνθεί με το παθογόνο βακτήριο, γεγονός που θα μπορούσε να αποδοθεί σε φαινόμενα ανταγωνισμού μεταξύ της ΟΜΧ και του παθογόνου βακτηρίου, που συνέβαλαν στη διατήρηση χαμηλότερου πληθυσμού της ΟΜΧ. Τα διαγράμματα έδειξαν ότι η Ανάλυση Κυρίων Συνιστωσών δεν είχε ικανοποιητική επίδραση στο διαχωρισμό των δειγμάτων μεταξύ μάρτυρα (απουσία μίγματος φυτοβιοτικού) και προσθήκης μίγματος φυτοβιοτικού στο σιτηρέσιο, καθώς παρατηρήθηκε αλληλοεπικάλυψη των δύο ομάδων σε επίπεδο απεικόνισης των δύο πρώτων Κυρίων Συνιστωσών. Ωστόσο, η ανάλυση με τη μέθοδο PLSDA έδειξε ικανοποιητικό διαχωρισμό των δύο κατηγοριών δειγμάτων, δείχνοντας πως η προσθήκη του μίγματος φυτοβιοτικού στο σιτηρέσιο της όρνιθας θα μπορούσε να επηρεάσει το κρέας και πως αυτή η επίδραση του μίγματος φυτοβιοτικού μπορεί να γίνει αντιληπτή μέσω της φασματοσκοπίας FTIR.

The aim of the study was to investigate the changes in total viable counts and the survival of the pathogenic bacterium Salmonella Typhimurium Β-62 in minced chicken meat, which before slaughter had received dietary intervention with a ration rich in plant bioactive compounds and was preserved under aerobic conditions at 4o C. For this purpose, samples of minced chicken meat from boilers chickens subjected to a diet with addition of difference concentrations of phytobiotics (0, 1000, 2000 mg/Kg feed) were used. Microbiological analyses were performed to estimate the microbial load of the samples in terms of total viable counts (TVC) and detect the presence/absence of Salmonella spp. according to ISO 6579-1:2017. In addition, the pH of the minced chicken meat was recorded at 0, 24, 72, 120, 168, and 240 h. In parallel, FTIR spectra were obtained and further correlated with the presence or absence of the phytobiotic in minced chicken meat by machine learning algorithms including analysis methods such as Principal Component Analysis (PCA) and Ortho-PLS DA analysis which is multivariate supervised type of analysis. Further on, a second set of experiments was undertaken where the samples were inoculated with Salmonella Typhimurium B-62 and microbiological analyses were carried out to determine the population of total viable counts (TVC) and the population of Salmonella Typhimurium B-62. In addition, the pH values of the minced chicken meat were recorded during the experiment at the same time intervals as above. The pH results showed a variation between 5.7-6.3 before contamination and 5.7-6.1 after contamination with the pathogenic bacterium during preservation at 4o C. However, no difference in pH value was observed with the presence or absence of a phytobiotic in the ration. At the same time, the Total Viable Counts results showed that at each time point of preservation, the population of TVC was lower compared to the corresponding population in minced chicken meat samples that were not contaminated with the pathogenic bacterium, which could be attributed to competition phenomenon between TVC and the pathogenic bacterium, which contributed to the maintenance of a lower population of TVC. The results of the Principal Components Analysis (PCA) did not reveal any separation between the minced chicken meat samples without phytobiotic (control) and addition of phytobiotic to the ration, as there was an overlap between the two groups at the level of visualization of the first two Principal Components. However, the ortho-PLSDA analysis showed a satisfactory separation of the two sample categories, indicating that the addition of the phytobiotic to the ration of boiler chickens could affect the meat and that this effect of the phytobiotic can be detected by FTIR spectroscopy.