Effect of non-thermal treatments on the survival of S. enterica Typhimurium, E. coli O157:H7 and L. monocytogenes on produce surfaces at post-harvest

Abstract

Foodborne pathogens have cause numerous outbreaks worldwide which affected humans with hospitalizations, diseases/illnesses, and in some cases death. New methods for pathogen control have been proposed against pathogens when applied directly on food such as radiation, biological solutions, antimicrobials or novel sanitizers. The aim of this project was to determine the effect of non-thermal treatments such as irradiation, biocontrol using Pseudomonas fluorescens, and Lovit sanitizer on the survival of Salmonella enterica, Escherichia coli O157:H7, and Listeria monocytogenes on produce surfaces at post-harvest. Ten grams of baby carrots and grape tomatoes were inoculated with foodborne pathogens (S. enterica, E. coli O157:H7 or L. monocytogenes) and were treated with a combination of hurdles: gamma irradiation at 0.50 kGy, biocontrol agent inoculation and Lovit sanitizer application (U.S. Patent Application Serial No. 14/685,980). Samples were analyzed on day 0 and 7 of storage time at 5 ºC & 20 ºC. The ATP Bioluminescence Assay Method showed statistically significant differences (p > 0.05) in bacterial populations from total plate count (TSA, CFU/g) for all pathogen studied. The combinations of hurdle approaches with the greatest reductions for L. monocytogenes was radiation, Lovit sanitizer, and biocontrol microbe. For S. enterica it was lovit sanitizer + radiation, and for E. coli O157:H7 it was the application of Lovit sanitizer that showed the greatest reduction. Storage at 5 ºC was the best option to maintain low pathogen levels after 7 days of storage, except in Salmonella which populations were not significantly different (p > 0.05) at room temperature storage. The produce surfaces didn’t reflect any difference in L. monocytogenes or E. coli O157:H7 growth. However, S. enterica had higher populations levels on baby carrot surfaces than grape tomatoes. The biocontrol seems to be competing against L. monocytogenes and S. enterica resulting in low to moderate reductions of pathogen populations, but with E. coli O157:H7 there was no effect.

Los patógenos transmitidos por los alimentos han causado numerosos brotes en todo el mundo, estos han causado hospitalizaciones, enfermedades y en algunos casos hasta la muerte. Nuevos métodos para el control de patógenos han sido propuestos para ser aplicados directamente en los alimentos, como la radiación, las soluciones biológicas, los antimicrobiales y los desinfectantes innovadores. El objetivo de este proyecto es determinar el efecto de los tratamientos no térmicos como la irradiación, el biocontrol P. fluorescens y la aplicación de desinfectante Lovit sobre la supervivencia de S. enterica, E. coli O157:H7 y L. monocytogenes en superficies de frutas y hortalizas luego de la cosecha. Se inocularon muestras de 10 g de zanahorias y tomates uva de con patógenos transmitidos por alimentos (S. enterica, E. coli O157:H7 o L. monocytogenes) y se aplicó con una combinación de obstáculos: irradiación gamma a 0.50 kGy, inoculación de agente de biocontrol y el desinfectante Lovit (Número de Serie de Patente de los Estados Unidos: 14/685,980). Las muestras se analizaron los días 0 y 7 a una temperatura de almacenamiento de 5 ºC y 20 ºC. El Método de ATP Ensayo de Bioluminiscencia resultó diferente significativamente (p > 0.05) en la población bacteriana del recuento total de platos Petri (TSA, CFU/g) para todos los patógenos estudiados. La combinación de obstáculos con la mayor reducción para L. monocytogenes fue la aplicación de: radiación, desinfectante Lovit y biocontrol. Para el patógeno S. enterica fue el desinfectante Lovit + radiation, y para E. coli O157:H7 fue la aplicación del desinfectante Lovit que mostró la mayor reducción de todos los tratamientos. El almacenamiento a 5 ºC fue la mejor opción para mantener los niveles de patógenos más baja después de 7 días de almacenamiento, excepto con Salmonella donde no fue significativamente diferente (p > 0.05) almacenado a temperatura ambiente. La superficie del producto no reflejó ninguna diferencia en el crecimiento en L. monocytogenes o E. coli O157:H7. Sin embargo, S. enterica tuvo altos niveles de población en la superficie de las zanahorias que en los tomates uva. El biocontrol parece estar compitiendo contra L. monocytogenes y S. entérica resultando en reducciones moderadas de la población bacteriana, pero con E. coli O157:H7 no hubo efecto.