Gıdalarda Bulunan Mikroorganizmalar

Gıdalarda Bulunan Mikroorganizmalar

Genel Bilgiler

Saprofitler (Çürükçüller) ve Gıdaların Bozulması

Patojenler ve Gıda Kaynaklı Mikrobiyel Hastalıklar

   Patojen ve Saprofit Ayrımı

   Enfeksiyon ve İntoksikasyon

   Mide Asitliği Faktörü

   Hastalığa Yol Açan Patojen Sayısı

   Risk Grupları

   Gıda Kaynaklı Mikrobiyel Hastalık İstatistikleri

   Gıda Kaynaklı Mikrobiyel Hastalık Etmeninin Saptanması

İndikatör Mikroorganizmalar

   Gıda Kalitesine Yönelik İndikatör Mikroorganizmalar

   Gıda Güvenliği ile İlişkili İndikatör Mikroorganizmalar

Genel Bilgiler

Yeryüzünde kaç farklı türde mikroorganizma olduğu bilinmemekte, farklı kaynaklara göre 500.000-6.000.000 arasında farklı türde mikroorganizma olduğu tahmin edilmektedir. Yaklaşık 100 bin fungus türünün tanımlaması ve sınıflandırılması yapılmış olmakla beraber yeryüzünde 1,5-5,0 milyon farklı fungus türü olduğu ve bunların ancak %5 kadarının bilindiği tahmin edilmektedir. Buna göre kimi kaynaklar en az 500 bin toplam mikroorganizma olduğunu tahmin ederken kimi kaynaklara göre sadece en az 1,5 milyon fungus türü vardır.

Bugüne kadar insan bağırsağında bulunan 400 kadar farklı tür belirlenmişse de tıbbi mikrobiyologlar 35 binden daha fazla bakteri türü olduğunu tahmin etmektedirler. Bir diğer deyiş ile doğrudan insan ile ilgili bakterilerin dahi tümünün standart besiyerlerinde geliştirilerek izole edilmesi ve tanımlanması henüz tamamlanamamıştır.

Standart gıda mikrobiyolojisi analizlerinde toplam mezofil aerop, koliform grup bakteriler vb. her türlü analizde elde edilen sayım sonucunun gıdada mevcut olan mikroorganizmaların en iyimser tahminle sadece %10 kadarını gösterdiği kabul edilmektedir. Benzer durum, çevre ve klinik numuneler için de geçerlidir.

Gıdaların mikrobiyolojik analizinde, analiz edilen numunede gerçekten hangi gruplarda hangi sayıda mikroorganizma olduğunun tam olarak belirlenmesi önemli değildir. Önemli olan sadece mevcut standartlara göre yapılan analizlerden elde edilen sonuçlardır. Bugün kullanılan besiyerleri ve mikrobiyolojik yöntemler, yeryüzündeki tüm mikroorganizmaları izole etmeye ve tanımlamaya yeterli değildir.

Farklı mikrobiyolojik disiplinlerde yapılan çalışmalarda amaç ve materyal farklılıklarına bağlı olarak çok farklı uygulamalar görülür. Dolayısıyla üzerinde çalışılan mikroorganizmalar da doğal olarak farklı olmaktadır. Bazen aynı mikroorganizmaya farklı disiplinlerde farklı şekilde yaklaşılır. Örneğin, Clostridium perfringens gıda mikrobiyolojisinde sıradan bir patojen olarak değerlendirilirken aynı bakteri klinik mikrobiyolojide Cl. welchii adı ile bilinir ve gazlı kangren etmeni olduğu için çok önemli bir patojen olarak tanımlanır. E. coli, fekal bulaşma göstergesi olduğu için gıdalarda bulunması istenmez ama genetik çalışmalarda önemli bir vektördür.

Gıdalarda başta hammadde kaynaklı olmak üzere farklı türlerde mikroorganizmalar bulunur. Hammadde dışında yardımcı maddeler, ambalaj materyali, işletmede kullanılan su, işletme havası, makine ve ekipman ile çalışanlar da gıdalara mikroorganizma bulaşmasına neden olurlar. Başta sinekler ve kemirgenler olmak üzere pek çok hayvan türü de çapraz kontaminasyonlarda (bulaşmalarda) önemlidir.

Gıda kaynaklı hastalıklar ve gıdalardaki mikrobiyel bozulmalar, hammaddeden tüketime kadar olan gıda üretim zincirindeki bir ya da birden fazla aşamada gıda kaynaklı patojenlerin, saprofitlerin veya mikrobiyel toksinlerin kontrolündeki başarısızlık veya beceri eksikliğinden kaynaklanmaktadır.

Uzun ömürlü süt, sebze konserveleri, et konserveleri gibi gıdalar sterildir ve ambalajları açılmamak kaydı ile mikrobiyolojik olarak bozulmazlar. Bu gibi gıdalarda raf ömrünü belirleyen faktör, mikrobiyolojik değil kimyasal değişmelerdir. Pastörize süt ve sucuk gibi gıdalarda ise bozulmaya neden olan mikroorganizmalar vardır ve ambalajı açılmasa dahi zamanla bozulurlar.

Gıdalarda bulunan mikroorganizmalar 4 ana grup altında toplanabilir:

-Yararlı mikroorganizmalar,

-Etkisiz mikroorganizmalar,

-Saprofitler (çürükçül mikroorganizmalar),

-Patojenler.

İndikatör mikroorganizmalar olarak tanımlananlar bu 4 ana grubun dışında ayrı bir grup değildir. Bunlar saprofit olabileceği gibi bazı patojenler de indikatör olarak kullanılır.

Gıda mikrobiyolojisi, esas olarak gıdalarda bulunan zararlı mikroorganizmalar ile ilgilenir. Buna göre çürükçüller ve patojenler gıda mikrobiyolojisi konularının temelini oluşturur.

   -Yararlı Mikroorganizmalar

Gıdalarda bulunan yararlı mikroorganizmalar, sağlık için yararlı olanlar ile gıdanın elde edilmesinde kullanılanlar olarak 2 grupta incelenebilir.

Sağlık için yararlı olan mikroorganizmalara en tipik örnek probiyotiklerdir. Sadece insanlar için değil, örneğin çiftlik balıkları dâhil olmak üzere tüm hayvansal üretimde de probiyotik mikroorganizmalar vücut direncinin artırılması ve patojenlere karşı savaş için kullanılmaktadır. Çok büyük çoğunluğu laktik asit bakterileri olan probiyotik türler, bağırsak çeperine tutunarak patojen bakterileri baskılarlar ve sindirim üzerine olumlu etkide bulunurlar.

İnsan gıdası olarak tüketilen pek çok gıdaya probiyotik ilavesi üzerinde çalışılmış olmakla birlikte, bunların içinde en başarılı olan yoğurttur. Standart yoğurt kültürü probiyotik değildir. Bu ifade, yoğurdun yararlı olmadığı anlamına gelmez. Tersine olarak, Rus asıllı bilim adamı Elie Metchnikoff, Bulgarların sağlıklı ve uzun ömürlü olmalarının nedenini yoğurt tüketimi ile ilişkilendirmiş ve bağışıklık konusundaki çalışmaları sonucunda 1908 yılında Nobel tıp ödülü almıştır. 1800'lü yılların sonundaki nüfus kayıtlarına göre Bulgarların diğer toplumlara kıyasla daha uzun yaşadığı sanılırdı. Ancak o yıllarda nüfus kayıtlarının yetersiz olması ve ayrıca dede, baba ve oğula aynı isimlerin verilmesinin bu yanlış kanıya yol açtığı, gerçekte bunun öyle olmadığı daha sonra anlaşılmıştır. Benzer şekilde standart kefir de probiyotik değildir ama yararlı bir gıdadır. Bir mikroorganizmanın probiyotik olarak nitelendirilmesi için bağırsak çeperine tutunabilme yeteneğinin de olması gerekir. Standart yoğurt ve kefir kültüründe bu özellik yoktur, ancak bu ürünlerdeki mikroorganizmalar bağırsaktan geçerken sağlık üzerine olumlu katkıda bulunurlar.

Yeteri kadar yüksek sayıda probiyotik mikroorganizmanın bağırsak çeperine tutulması için belli bir süre tüketilmeleri gerekir. Bu amaçla başta yoğurt olmak üzere çeşitli gıdalar taşıyıcı olarak kullanılır. Hayvan beslemede probiyotik mikroorganizmalar doğrudan yeme katılmaktadır. Probiyotiklerin bağırsakta çözünen kapsül içinde vücuda alınması da mümkündür.

Yoğurt, kefir, kımız, boza, tarhana, şarap, sirke ve ekşi hamur gibi onlarca farklı gıda maddesi mikroorganizmalar ile üretilir. Mikroorganizma faaliyeti olmadan bu gıdalar elde edilemez. Çok genel bir tanım ile bunlara fermente gıdalar denilir. Yeryüzünde farklı coğrafyalarda yüzlerce farklı fermente gıda vardır.

Bazı gıdaların üretiminde mikroorganizmalar ürünün duyusal niteliklerine katkı olarak kullanılırlar. Bunun en tipik örneği, Penicillium roquefortii kullanılarak elde edilen küflü peynirdir (rokfor peyniri). Bu küf kullanılmadan da peynir elde edilebilir, ancak peynir yapılacak süte eklenmesi sonucunda farklı duyusal karakterde peynir elde edilir.

Yarar ve zarar kavramı görecelidir. Rokfor peyniri üretiminde kullanılırken yararlı olan Penicillium roquefortii küfü, Beyaz peynir, Kaşar peyniri ya da dünyada en fazla üretilen Cheddar peynirine bulaşırsa bu peynirlerde kalite açısından izin verilen küf sayısını geçer ve kalite kaybı nedeni ile bu ürün "tüketilemez" olarak değerlendirilir. Bir başka örnek, amaç sirke elde etmek ise sirke bakterisi yararlıdır, ancak aynı bakteri şarap işletmesine bulaşırsa önemli ekonomik kayıplara neden olur.

Bazı basın ve yayın organlarında zaman zaman çiğ sütte insan sağlığı için yararlı bakteriler olduğu ve buna bağlı olarak çiğ süt içilmesi gerektiği şeklinde son derece yanlış ve tehlikeli bildirimlere rastlanmaktadır. Çiğ sütte insan sağlığı için yararlı bakterilerin olduğu doğrudur ancak, bunların sayısı, insan sağlığı için yararlı olamayacak kadar azdır ve çiğ sütte patojen bakteri bulunma potansiyeli her zaman vardır. Sonuç olarak, çiğ süt içilmesi akıl ve bilim ile örtüşmez.

Çeşitli fermente gıdaların üretiminde kullanılan yüzlerce farklı tür mikroorganizma vardır. Bunların dışında rennin enzimi gibi gıdaların üretiminde dolaylı olarak kullanılanlar da vardır, ancak "Gıda Mikrobiyolojisi", asıl olarak gıdalarda istenmeyen mikroorganizmalar ile ilgilendiği için bu bölümde bu kadar bilgi yeterli görülmüştür.

   -Etkisiz Mikroorganizmalar

Gıdalarda normal depolama koşullarında bozulmaya neden olabilecek metabolik aktiviteleri çok düşük olan ve sindirim yolu ile vücuda girdiklerinde hastalıklara neden olmayan çok sayıda mikroorganizma bulunur.

Bunlar sadece gıdanın genel kalitesinin kontrol edildiği toplam aerobik koloni ve toplam maya-küf analizlerinde koloni oluşturarak gıdanın genel kalitesinin düşük olarak değerlendirilmesine neden olurlar.

Saprofitler (Çürükçüller) ve Gıdaların Bozulması

Gıda mikrobiyolojisi açısından bakıldığında çok genel tanımı ile gıda kaynaklı hastalıklara neden olmayan, ancak gıdaların bozulmasına neden olan mikroorganizmalardır. Çürükçüller, gıdalarda gelişip belirli bir sayıya eriştiklerinde gıdanın duyusal karakteristiklerinde ekşime, pıhtılaşma, kokuşma, şişme, erime, renk ve görüntüde değişme vb. gibi istenmeyen değişmelere yol açarlar. Çok genel olarak kabul edildiği şekliyle, gıdada mikroorganizma sayısı 10⁶ KOB/ g(mL) düzeyine çıktığında duyusal niteliklerde değişme başlar. Bu sayı ne kadar artarsa bozulma o denli ilerlemiş olur.

Bu grup mikroorganizmalar, yüksek sayılarda vücuda girdiklerinde hastalıklara neden olabilirler. Bacillus cereus, önceden saprofit olarak tanımlanırken sonradan patojen olduğu saptanmıştır. Bacillus subtilis, en tipik saprofit bakterilerden birisi iken bazı biyotiplerinin toksin oluşturabildiği belirlenmiştir.

Patojenler de gıdalarda yüksek sayılarda geliştiklerinde gıdalarda bozulmalara neden olurlar. Bu şekilde ister saprofitler ister patojenler tarafından bozulmuş olan bir gıdanın tüketici tarafından tüketilmesi beklenmez.

Gıda mikrobiyolojisi, saprofitlerin gıdalarda bozulmaya neden olma potansiyeli ile ilgilenir ve buna göre toplam Enterobacteriaceae, toplam koliform grup bakteri, toplam aerobik mezofil bakteri, toplam maya ve küf gibi kalite ve hijyen indikatörlerinin gıdalarda belirli sayılarda bulunmalarını denetler. Patojenler halk sağlığı açısından önemli iken saprofitler çok genel olarak ekonomik kayıplar açısından önemlidir.

Çürükçül mikroorganizmalar, gıdaların bozulmasına neden oldukları için gıda mikrobiyolojisi açısından istenmeyen gruptadır. Ancak bu grup, ölmüş bitki ve hayvan dokularını parçalayarak (bir anlamda ve basit bir ifade ile fotosentezin tersini yaparak) atmosfere CO₂ verirler ve doğada karbon döngüsüne katılırlar. Bu açıdan bakıldığında saprofitler, dünyanın genel yaşam döngüsü içinde ve en azından bitkiler kadar yararlı canlı türleri olarak da kabul edilir.

Bütün maya ve mikotoksijenik olmayan küf türleri ile listelenemeyecek kadar çok sayıda bakteri türü, gıdalar üzerinde geliştiklerinde bozulmalara yol açarlar. Gıdanın asitliği, su aktivitesi, O/R potansiyeli ve muhafaza koşulları, farklı saprofit türlerin gelişmesinde etkilidir.

Patojenler ve Gıda Kaynaklı Mikrobiyel Hastalıklar

Gıdalara çeşitli yollarla patojen mikroorganizmalar, ağır metaller ve diğer kimyasallar bulaşabilir ya da bazı şapkalı mantarlarda olduğu gibi gıdanın kendisi doğal olarak toksin bulundurabilir.

Patojen olarak adlandırılan mikroorganizmalar insanlarda, hayvanlarda ve bitkilerde hastalık oluşturanlardır. Bunlardan insanlarda gıda kaynaklı mikrobiyolojik hastalıklara neden olanların sayısı, yeryüzünde bulunan mikroorganizma türü sayısı ile kıyaslandığında son derece önemsizdir. Mikotoksijenik küf sayısı çok yaklaşık 350 iken gıda mikrobiyolojisini ilgilendiren (sindirim yolu ile vücuda giren) patojenik bakteri sayısı, fırsatçı (oportünist) patojenler de dâhil olmak üzere 15-20 kadardır. Bunların arasında ise sadece 4 bakteri önem taşır: Campylobacter jejuni, patojenik Salmonella serotipleri, Listeria monocytogenes ve VTEC (Verotoksijenik E. coli) serotipleri. Bu 4 grup bakteri, gıda kaynaklı olarak en fazla sayıda hastalanmaya ve ölüme neden olanlardır. VTEC içinde daha önce sadece E. coli O157:H7 serotipi önemli iken 2011 Mayıs ayında Almanya'da salgına neden olan E. coli O104:H4 serotipi nedeni ile patojenik E. coli serotipleri daha geniş bir grup ile tanımlanmaktadırlar.

Mycobacterium tuberculosis, Salmonella Typhi, Vibrio cholerae gibi primer patojenler, gıda kaynaklı mikrobiyolojik hastalık etmenleri arasında yer almaz. Bunlarda gıda sadece taşıyıcı konumdadır. Bunların hammadde, gıda işlemleri, nakliye, depolama, dağıtım vb. süreçlerde gıda ile bir ilgileri yoktur. Dolayısı ile bu gibi bakteriler, gıda mikrobiyolojisi ilgi alanına girmez. Brucella, hammadde ile ilişkilendirilerek bazı gıda mikrobiyolojisi disiplinlerinde yer alır.

Yetersiz teknolojik uygulamalar, yetersiz soğutma, yetersiz pişirme ve yeniden ısıtma, hasta personel çalışması, taşıyıcı (portör) personel çalışması, yetersiz personel hijyeni ve çapraz bulaşmalar, özellikle toplu tüketim yerlerinde gıda kaynaklı hastalıkların ortaya çıkmasında başlıca nedenlerdir.

Patojen ve Saprofit Ayrımı

Mayalar içinde sindirim sistemi ile alındığında hastalık yapan türler yoktur ya da daha doğru bir ifade ile bugüne kadar böyle bir maya türüne rastlanmamıştır. Küfler ise mikotoksin aracılığı ile başta kanser olmak üzere çeşitli hastalıklar yaparlar. Dolayısı ile gıda kaynaklı hastalıklar açısından patojen deyimi daha çok bakteriler için kullanılır. Mikotoksin oluşturan küfler ise mikotoksijenik olarak tanımlanır. Klinik ve veteriner mikrobiyolojide patojenik küf deyimi yaygın bir şekilde kullanılır. Gıda mikrobiyolojisi açısından, mikotoksijenik küflere patojen denilmesi hatalı değildir.

Bir bakterinin patojen olarak değerlendirilesi için minimal enfeksiyon dozunun düşük olması gerekir. Bu değer E. coli O157:H7 serotipi için 1 adet olarak verilmektedir. Bunun anlamı, bu bakterinin sağlıklı ve ergin insanlarda hastalık yapması için vücuda sindirim yolu ile 1 adet girmesinin yeterli olmasıdır. Bu durumda, minimal enfeksiyon dozu ne kadar düşük ise bakterinin patojenitesi o denli yüksektir. Minimal enfeksiyon dozu, salgın sonrasında arta kalan gıdalardaki patojenlerin sayılması ile belirlenir. Düşük dozda patojenite gösteren türler için özellikle ABD'de gönüllüler ile de çalışılmaktadır. B. cereus'un patojen olduğunu iddia eden Dr. Huge, bu denemeyi kendi üzerinde yapmıştır. Bu konu, “Gıda Mikrobiyolojisinde Önemli Mikroorganizmalar” klasörünün “Bacillus cereus” dosyasında verilmiştir.

Gıda kaynaklı mikrobiyolojik hastalıklarda gıdanın fiziksel ve duyusal nitelikleri önemlidir. Çok genel olarak bir gıda 10⁶-10⁷ KOB/g-mL sayıda mikroorganizma içeriyorsa fiziksel ve duyusal açıdan fark edilebilecek şekilde bozulmaya başlamıştır. Bir diğer deyiş ile gıda erime, kokuşma, renk değişikliği, ekşime, şişme vb. fiziksel ve duyusal özellikleri ile orijinalliğini yitirmiştir. Tüketici, bu değişikliği fark eder ve gıdayı tüketmez. Ancak gıdanın bir porsiyonunda sadece 1 adet E. coli O157:H7 serotipi varsa, tüketicinin bunu fark etmesi beklenemez. Hatta 10⁴-10⁵ KOB/g-mL sayıdaki patojen varlığı da tüketici tarafından kolaylıkla fark edilemez. FDA, şüphe edilen gıdanın tüketilmemesini önermektedir.

Patojen olarak tanımlanan bir bakteri, gıda üzerinde çok fazla gelişirse yine gıdanın fiziksel ve duyusal özelliklerini değiştirir. Sadece patojenler değil özellikle saprofitler ve indikatörler de gıda üzerinde geliştiklerinde çeşitli duyusal değişikliklere yol açarlar. Burada gıdanın orijinal fiziksel ve duyusal özelliklerinde değişme olup olmamasının önemi bir kez daha vurgulanmaktadır. Saprofit karakterli olduğu kabul edilen bir bakteri (örneğin bazı Bacillus subtilis biyotipleri), insanlarda hastalık yapacak sayıya eriştiğinde gıda çok muhtemelen fiziksel ve duyusal orijinalliğini yitirmiş olacaktır.

Fırsatçı (oportünist) patojenler olarak tanımlananlar ise sağlıklı ergin insanlarda hastalık oluşturamazlar. Ancak başka bir hastalığa bağlı olarak vücut direncinde bir azalma olursa fırsat bulup hastalık oluştururlar.

Enfeksiyon ve İntoksikasyon

Gıda kaynaklı mikrobiyolojik hastalıklar temel olarak iki ana gruba ayrılır: Enfeksiyon ve intoksikasyon. Enfeksiyon etmeni mikroorganizmalar canlı olarak insan vücuduna girerler, bir şekilde bağırsağa kadar gidip orada çoğalırlar ve toksinlerini bağırsakta salgılayarak hastalığa neden olurlar. Bunlar, dışkı ile çevreye yayılıp salgın hastalıklara yol açarlar. Yukarıda değinilen 4 önemli patojen bakteri (Camp. jejuni, patojenik Salmonella spp., List. monocytogenes ve VTEC serotipleri) enfeksiyon tip hastalık etmenidirler.

Enfeksiyon tipte hastalık yapanlardan patojenik Salmonella spp, List. monocytogenes ve Camp. jejuni tipik enfeksiyon etmeni olarak tanımlanırken kimi kaynaklar Clostridium perfringens ve E. coli O157:H7 serotipini toksikoenfeksiyon etmeni olarak anarlar. Enfeksiyonda bakteri doğrudan bağırsak çeperine tutunarak iltihap yaparken toksikoenfeksiyonda patojen canlı olarak erişebildiği ince bağırsakta çoğalır, hastalığa neden olan toksini bağırsakta salgılar ve hastalığa bu toksin neden olur. Güncel kullanımda enfeksiyon ve toksikoenfeksiyon ayrımının önemi yoktur, tümü enfeksiyon olarak tanımlanır. Enfeksiyon tip hastalıkların en büyük özelliği salgına neden olmalarıdır. Bu nedenle daha fazla hastalık ve dolayısı ile ölüme neden olurlar. Bugüne kadar görülmüş büyük salgınlarda anaokulları ve yaşlı bakım evleri çıkışlı salgınlar dikkat çekmektedir. Kişisel hijyene yeterince dikkat edilemeyen bu gibi yerlerde kişiden kişiye bulaşma olmakta ve ebeveynler de dolaylı olarak hastalanmaktadır. Kişiden kişiye bulaşmalar ve salgınlarda, dışkı en önemli rolü oynamaktadır.

İntoksikasyonda ise mikroorganizma gıda üzerinde gelişerek toksin salgılar. Hastalığa neden olan bu toksindir. Toksini salgılayan mikroorganizmanın gıda üzerinde canlı kalmış olması ya da toksini salgıladıktan sonra basitçe bir pastörizasyon sonrası ölmüş olmasının bir önemi yoktur. Toksin, sadece bu gıdayı tüketen kişiyi etkiler ve salgın hastalık söz konusu değildir. Clostridium botulinum ve Staphylococcus aureus ile mikotoksinler, intoksikasyon tip hastalık etmenleridir. Bir yaklaşıma göre şapkalı mantar zehirlenmeleri de bu gruba girer.

Mikroorganizmalar ya enfeksiyon tip ya da intoksikasyon tip zehirlenme yapar diye bir kural yoktur. Örneğin Bacillus cereus, her iki tip hastalığa da yol açabilir.

Mide Asitliği Faktörü

Sağlıklı bir insanın mide asitliği ~1,5-2,0 pH'dır. Hangi patojen olursa olsun bu asitlikte 20-30 dk içinde tümüyle yok olur. pH, midenin her yerinde aynı değildir.

Sindirimin 3-4 saat sürdüğü bilinse de 3-4 saat sürekli olarak midede tutulan gıdanın bu süre sonunda tamamının ve bir defada mide dışına çıkartılması söz konusu değildir. Tersine olarak, belirli aralıklarla (5-10 dk) bir miktar mide içeriği (~2,5-3,0 mL) sindirim sisteminin ileriki aşamalarına verilir.

Enfeksiyon tip hastalık etmeni patojen bakteri, midede uzun süre kalmadan asitlikten kurtularak bağırsağa giderse orada sayısını artırarak hastalığa neden olur. Toplu zehirlenme olarak tanımlanan hastalanmalarda neden bazı bireylerin hastalandığı ama diğerlerinin hastalanmadığı sorusunun yanıtlarından birisi de budur. Diğer önemli yanıt ise bireysel direnç farkıdır.

Diğer bir faktör, patojen içeren gıda ile birlikte yenilen diğer gıdalardır. Hastalık etmeninin salata olduğunu varsayalım. Yanında bol miktarda et yenildiğinde mide asitliği önemli ölçüde düşer ve patojen bakterinin yaşama şansı yükselir.

Mayonez gibi yağlı gıdalarda yağ, çoğu defa patojeni bir yangın battaniyesi gibi sararak asitliğin olumsuz etkisinden kısmen de olsa koruyabilir.

Hastalığa Yol Açan Patojen Sayısı

Yukarıda da belirtildiği gibi E. coli O157:H7 serotipi için minimal enfeksiyon dozu sadece 1 adettir. Bir gıdanın her porsiyonunda eşit olarak dağılmış 1 adet E. coli O157:H7 serotipi olduğunu ve bu gıdayı askeri birlik/ sporcu kafilesi örneğinde olduğu gibi ergin ve sağlıklı bir grubun tükettiğini varsayalım. Yine yukarıda örneği verildiği şekli ile sindirim sisteminin özelliğine bağlı olarak bakteri kimi bireylerde mide asitliğinden kaçabilecek iken kimilerinde kaçamayacaktır.

Buna bağlı olarak minimal enfeksiyon dozu çok düşük olsa bile patojen bakteri sayısı 1-2 adet gibi çok az sayıda ise bireyler arasında hastalanma oranı farklı olacaktır. Bu örnekte olduğu gibi patojen bakteri sayısının 1 adet/ porsiyon yerine 10 adet/ porsiyon olması, doğal olarak aynı gıdayı tüketen bireylerde hastalanma oranını da yükseltecektir.

Minimal enfeksiyon dozu, hastalanmış bireylerin tükettiği arta kalan gıdada saptanabilen en düşük patojen sayısıdır ve makul ölçüde tüketilen gıda porsiyonu ile doğrudan ilişkilidir. Bazı bireylerin tükettiği porsiyon miktarının standartların üzerinde olduğu da açıktır. E. coli O157:H7 serotipi gibi öldürücü ya da kalıcı sağlık sorunu yaratacak olanlar için değil, ancak sadece ishal, karın ağrısı, mide krampları ya da kusma gibi daha yumuşak seyreden hastalıklarda minimal enfeksiyon dozunun belirlenmesi, gönüllüler ile de yapılır ve bu uygulama asıl olarak ABD'ye özgüdür. Botulinin öldürücü dozunun belirlenmesi ise 2. Dünya Savaşı'nda esirler üzerinde denenerek yapılmıştır.

Risk Grupları

Çocuklar, yaşlılar, gebeler ve hastalar (özelikle bağışıklık hastaları), gıda kaynaklı mikrobiyel hastalıklardan daha fazla etkilenirler ve bu 4 grup "risk grubu" olarak tanımlanır. Yeryüzünde önemli gıda kaynaklı salgınların çıkış ya da yayılış yerlerinin anaokulları, kreşler ve yaşlı bakım evleri olduğu açıktır. FDA, hamile olduğunun henüz farkında olmayan kadınları en yüksek riskli olarak göstermektedir.

Gıda Kaynaklı Mikrobiyel Hastalık İstatistikleri

Gıda kaynaklı mikrobiyel hastalıklarda istatistiklerin en iyi tutulduğu ülke ABD'dir. Bunun nedeni tümüyle ekonomidir. Hastalandığı için işe gidemeyen birey, sigortadan parasını alabilmesi için hastalandığını kanıtlamak zorundadır.

ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC) 2016 yılı verilerine göre ABD'de her yıl gıda kaynaklı olmak üzere yaklaşık 48 milyon hastalanma, 128 bin hastaneye yatma ve 3 bin ölüm olduğu tahmin edilmektedir.

Türkiye'de ise 1993-1998 yılları arasında 26.155 gıda kaynaklı hastalık saptanmış ve 175 kişinin öldüğü bildirilmiştir.

Gıda kaynaklı hastalıkların sayısında devamlı bir artış gözlenmektedir. Türkiye'de yapılmış olan bir diğer çalışma raporuna göre 1999-2000 yıllarında toplam 161.855 gıda kaynaklı hastalık vakası kaydedilmiştir. Türkiye'de meydana gelen gıda kaynaklı mikrobiyel hastalıklarda Salmonella spp. birinci sıradadır. 1994 yılında 28.884, 2000 yılında ise 24.498 salmonellosis vakası saptanmıştır (kaynak: Gıda Güvenliği ve Mikrobiyolojik Riskler. Aybak Natura Analiz Laboratuvar Hizmetleri San. ve Tic. Ltd Şti.).

Bugün Türkiye'de gıda kaynaklı hastalıklarla ilişkin kayıtlar son derece zayıftır. Bunun başlıca nedenleri arasında kamu kuruluşlarının yeterince koordinasyon ile çalışamaması, laboratuvarlar arasındaki koordinasyon eksikliği, çoğu toplu zehirlenme vakalarında virüs analizi yapılmaması, nitelikli personel ve laboratuvar sayısında yetersizlik sayılabilir.

Gıda kaynaklı mikrobiyel hastalıkların düzenli olarak kayıtlarının tutulduğu ülkelerde yıllara göre giderek artış olduğu gözlenmektedir. Bu artışın nedeni doğrudan ve dolaylı olarak 2 ana grupta toplanabilir. Asıl neden dolaylı artışlardır.

Doğrudan artışlar basit olarak toplu tüketimin artması, hazır gıdaya daha fazla talep, çarpık kentleşme, uluslararası göç hareketleri ve yoksulluk nedeni ile çöpe atılmış gıdaların tüketilmesi vb. gibi onlarca neden ile açıklanabilir. Asıl etmen olan dolaylı artışlar ise sağlık kayıtlarının daha düzenli tutulması ve hastalık etmenlerinin saptanmasıdır.

Dolaylı artışlarda, her yıl 10 birim hastalık varken bunun ne kadarının kayıtlara geçirildiğidir ve bu oran basit olarak gelişmiş ülkelerde %10, gelişmekte olan ülkelerde %1 olarak kabul edilmektedir. Bireysel sigorta ödemelerindeki zorunluluğa bağlı olarak, giderek daha fazla hastalık kayıtlara geçmektedir.

Türkiye'de 2005 yılında kuş gribi paniği olmuştur. Önceki yıllarda kuş gribinden kaç kişinin öldüğü bilinmemektedir. Hastalık ciddi şekilde zatürre ile karıştırılmaktadır. 2005 yılında ise Türkiye'de hastalığın adı konulmuş ve dünya sağlık istatistiklerine kuş gribi ölüm vakası olarak kayda girmiştir.

Gıda kaynaklı hastalıkların yıllara göre artış nedenleri üzerinde bu klasörün “Gıda Güvenliği” bölümünde daha detaylı bilgi verilmiştir.

Gıda Kaynaklı Mikrobiyel Hastalık Etmeninin Saptanması

Robert Koch (1843-1910) tarafından ortaya konulan ve Koch postulatı olarak anılan kavram

-Hastalık etmenini izole et,

-Sağlıklı bireye kontamine et,

-Semptomların aynı olduğunu gözle,

-Hastalık etmenini yeniden izole et ve ilk izolat ile aynı olduğunu kanıtla şeklindedir.

Bu postulat orijinal olarak sığırlarda şarbon için geliştirilmiş, ancak o tarihte çok yaygın olan insan tüberkülozu için etik değerler çerçevesinde uygulanmamıştır.

Bugün ölümle sonuçlansa bile yenilen/ içilen gıdalara bağlı hastalıkların gerçek nedeni bazen kesin olarak saptanamamaktadır.

Özellikle toplu tüketim birimlerinde tüketicilere sunulan gıdaların "semptomların görüldüğü genel olarak kabul edilmiş süre olan" 72 saat süre ile soğutulmuş olarak saklanma zorunluluğu vardır. Bu sürede bireysel ya da toplu bir hastalanma olur ise;

-Hastanın dışkısından/ kusmuğundan/ vb. vücut örneklerinden patojen bakteriyi izole et,

-Şüpheli gıdadan aynı bakteriyi (genotip/ serotip) izole et ve sayısını belirle,

-Bu bakterinin gerçekten patojen olduğunu kanıtla şeklinde bir yol izlenmektedir.

Salmonella gibi enfeksiyon tip hastalık yapan bir bakterinin hastanın dışkısından ve şüpheli gıdadan izole edildiğinde şüpheli gıdadaki sayısı belirlenemezse bu bulgu geçersizdir. Bu konuda yasal düzenlemelerin sürekli değiştiğine bir kez daha dikkat çekilmektedir.

Hastanın başka bir gıdadan aynı serotipi almış olması, gerçek hastalanma etmeninin gözden kaçırılmış olmasına neden olabilir.

Benzer durum intoksikasyon etmenleri için de geçerlidir. Basit bir örnek ile hastanın dışkısında ya da kusmuğunda Staph. aureus toksini bulunabilir. Devamında şüpheli gıdadan da yüksek sayıda toksin oluşturabilen Staph. aureus sayılabilir. Ancak bu bulgular hastanın gerçekten söz konusu gıda aracılığı ile hastalandığını kanıtlamaz. Gıdada yüksek sayıda toksin oluşturabilen Staph. aureus varlığı çok da önemli değildir. Gıdanın asitliği, depolama sıcaklığı, su aktivitesi vb. koşullar Staph. aureus tarafından toksin salgılamasını ciddi şekilde etkiler.

Toplu zehirlenme vakalarında ise gerçekten hastalanan kişiler yanında psikolojik olarak aynı (ishal, kusma, mide krampı, ateş vb.) semptomları gösteren bireylere ek olarak işten/ okuldan kaytarmak için ilgili kurum doktoruna gerçekten hastalanan kişilerin semptomlarını bildiren bireyler olduğu da bilinmektedir. Ancak ilgili kurum doktoru, tüm bu kişilerin benzer semptom gösterdiğini kayda alır ve sonuçta kayıtlara abartılı şekilde zayıf bir patojenin toplu zehirlenmeye neden olduğu geçebilir.

Bu gibi yanıltıcı örnekler, dünya "gıda kaynaklı mikrobiyel hastalıklar" tarihinde mevcuttur ve bazı toplu zehirlenme vakaları "faili meçhul" olarak kalmaktadır.

İndikatör Mikroorganizmalar

Gıda mikrobiyolojisinde kullanılan indikatör mikroorganizmalar, gıdanın kalitesi ve güvenliği hakkında hızlı bir şekilde bilgi verirler. Bunlar, gıda üretiminin mikrobiyolojik açıdan yeterliliğinin, hammadde ve işlenmiş gıdaların kalite ve güvenliğini içeren kontrol sistemlerinin ve mikrobiyel kontrol önlemlerinin etkinliğinin denetlenmesinde kullanılmaktadır.

Gıdalardaki patojenlerin analizinde kullanılan ve uluslararası geçerliliği olan yöntemler, bir ya da iki aşamalı zenginleştirme, selektif katı besiyerine ekim, tipik kolonilerin izolasyonu ve tanımlanması aşamalarını içerir. Bunlar hassas yöntemler olmalarına karşı çok sayıda besiyeri çeşidi kullanılması nedeni ile analiz maliyetleri bazen gıda işletmesi için yüksek olabilmektedir.

Analiz maliyetleri önemli olabilmekle birlikte asıl sorun analiz süresidir ve birincil (primer) patojenlerin analizinde selektif katı besiyerinde tipik koloni görülmemesi [yok/25 g(mL) sonucu)], E. coli O157:H7 serotipi için 2 gün, Salmonella için 3 gün ve Listeria monocytogenes için 4 gün süreye gerek vardır. Petri kutusunda tipik koloni görülürse analiz daha da uzamaktadır.

Gıdalarda indikatör mikroorganizmaların analizi prosesteki hatalar, proses sonrası kontaminasyon, genel hijyen düzeyi ve gıda kaynaklı patojenlerin olası varlığı veya yokluğu hakkında basit, güvenilir ve hızlı bilgi sağlar. Bu analizler özel olarak patojenlerin analizi yerine geçemez, ancak patojenin izolasyonu ve tanımlanması için gereken zamandan çok daha kısa sürede bilgi verir. Bu nedenle indikatör analizleri, sanitasyon koşullarının değerlendirilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca bu analizler, Doğru Üretim Uygulamaları (GMP), Doğru Hijyen Uygulamaları (GHP), Tehlike Analizleri ve Kritik Kontrol Noktaları (HACCP) vb. kalite sağlama uygulamalarında "izleme" amacıyla da kullanılır. Gıdaların mikrobiyolojik analizlerinde indikatörlerin kullanımı, ulusal ve uluslararası standartlarda yer alan kriterlere yüksek oranda bağlıdır.

İndikatör mikroorganizmalar, gıda kalitesine ve gıda güvenliğine yönelik olarak iki gruba ayrılır.

Gıda Kalitesine Yönelik İndikatör Mikroorganizmalar

Gıda kalitesine yönelik indikatörler genellikle ürüne özgüdür. Mevcut kaliteyi değerlendirmede ve raf ömrünü tahmin etmede kullanılabilir. Örneğin koliform grup bakteriler, indikatör mikroorganizma olarak en çok kullanılanlardan birisidir. Özellikle işlenmiş gıdalarda hijyenik koşullara ve toplam kaliteye işaret eder. Normal düzeylerdeki koliform bakteriler pastörizasyon, ozon uygulaması ve ışınlama gibi prosesler ile inaktive olur. Koliform bakterilerin gıdalarda bulunması prosesin yetersizliğini veya proses sonrası bulaşmayı gösterir. Bu amaçla kullanıldığında ideal indikatör mikroorganizmaların aşağıdaki özelliklere sahip olması gerekir:

-Bütün gıdalarda bulunmalı ve tespit edilebilmelidir,

-Kolay tespit edilebilmeli, sayılabilmeli ve diğer mikroorganizmalardan kolayca ayırt edilebilmelidir,

-Analizi en fazla 24 saat gibi kısa bir sürede gerçekleşmelidir,

-Hücresel hasara dirençli olmalı, analiz sırasında sayısı azalmamalı, depolama sırasında buzdolabı sıcaklığından ve homojenizasyon sırasında blender hızından etkilenmemelidir,

-Patojenik olmamalı veya analizi yapan personele zarar vermemelidir,

-Gıdadaki varlığı ya da sayısı, ürün kalitesi ile doğrudan negatif ilişkiye sahip olmalıdır,

-Gıdanın florasındaki diğer mikroorganizmalar indikatörün gelişimini etkilememelidir.

Toplam Enterobacteriaceae aranması ya da sayılması, koliform grup bakterilere kıyasla daha yüksek bir kalite standardı gösterir, çünkü koliform grup bakterilerin de içinde olduğu daha fazla sayıda cins ve tür, indikatör mikroorganizma olarak analiz edilmektedir. Analiz edilen numunede Enterobacteriaceae yoksa zaten koliform grup bakteriler, fekal koliformlar, E. coli ve enterik patojenler de yoktur.

Gıdalarda yapılan toplam aerobik mezofil bakteri ve toplam maya-küf analizi de gıdanın mikrobiyolojik kalitesini göstermekle birlikte analiz süresi açısından bunlar, indikatör mikroorganizma olarak genellikle kabul edilmezler.

Gıda Güvenliği ile İlişkili İndikatör Mikroorganizmalar

Bu indikatörler genellikle benzer çevreden gelen patojenler ile ilişkilidir. Örneğin bağırsak patojenleri, bağırsak dışında çevrede ve gıdalarda da canlı kalabilirler. Bu indikatörler kalite değil asıl olarak gıda güvenliği ve sanitasyon indikatörü olarak kullanılmaktadır.

Gıda güvenliği ile ilgili indikatör denildiğinde ilk akla gelen bakteri E. coli biyotip 1'dir. Doğada sadece sıcakkanlı hayvanların (memeli hayvanlar ve kanatlılar) bağırsaklarında bulunur. Kanatlılar ile kasıt, asıl olarak kümes hayvanları ve kuşlardır. Sinek, kelebek, arı vb. gibi kanadı olan böcekler bu grupta anılmazlar. Bazı literatürde kanatlılar yerine kuşlar deyimi kullanılır. Bir gıda ya da çevre veya klinik numunede bu bakteriye rastlanması o numuneye sıcakkanlı hayvanların dışkısının bulaştığının kanıtıdır. Dolayısıyla doğrudan fekal kontaminasyon indikatörüdür. Buna göre yine sıcakkanlı hayvanların dışkılarında bulunan Salmonella, Shigella, VTEC serotipleri de aynı numunede bulunabilir. Bir anlamda E. coli biyotip 1 varlığı, aynı numunede enterik patojenlerin varlığı açısından potansiyel bir risk olduğunu gösterir.

E. coli biyotip 1, patojen değildir. Nadiren idrar yolları enfeksiyonlarına yol açar. Tersine olarak, vücutta vitamin biyosentezine katıldığı için yararlı olarak dahi kabul edilmektedir.

Her ne kadar sıcakkanlı hayvanların dışkısı ile bulaşmadığı kesin olan çevre numunelerinde E. coli biyotip 1'e rastlanmış olması, bu bakterinin rüzgâr ile taşınmış olabileceği olasılığını gündeme getirmişse de bu konu üzerinde fazlaca durulmamıştır, çünkü E. coli biyotip 1, rüzgâr ile taşınabiliyorsa doğaya salındığı aynı dışkıda potansiyel olarak bulunabilecek Salmonella, Shigella ve VTEC serotipleri de aynı şekilde taşınabilir.

İdeal gıda güvenliği indikatörleri aşağıdaki özellikleri taşımalıdır:

-Kolay ve hızlı tespit edilebilmelidir,

-Gıdada bulunan diğer mikroorganizmalardan kolaylıkla ayırt edilebilmelidir,

-Hedef patojen varlığında her zaman bulunmalıdır,

-Hedef patojen sayısı ile indikatör sayısı arasında korelasyon olmalıdır,

-Gelişme istekleri ve gelişme oranları hedef patojenlerinkine eşit olmalıdır.

-Hedef patojenin olmadığı gıdalarda düşük sayılarda olmalı veya bulunmamalıdır,

-Uygun şekilde analizi yapıldığında analizi yapan kişiye zarar vermemeli ve patojenik olmamalıdır.

Fekal kontaminasyon indikatörü olarak E. coli biyotip 1 yerine fekal koliform grup bakterilerin kullanılması daha yüksek gıda güvenliği sağlar. Çünkü fekal koliformlar, içlerinde E. coli biyotip 1'in de olduğu daha çok sayıda cins ve tür içerirler. Bazı gıdalarda E. coli biyotip 1 bulunmadığı halde diğer fekal koliformlar bulunabilmektedir. Ancak fekal koliform analizi ile E. coli biyotip 1 analizi kıyaslandığında fekal koliform aranması/ sayılmasında sahte pozitif ya da sahte negatif sonuç alınma şansı daha yüksektir.

İçme ve kullanma sularında fekal kontaminasyon indikatörü olarak enterokoklar da kullanılır ve özellikle su mikrobiyolojisini ilgilendiren standartlarda enterokokların aranması/ sayılması vardır. Enterokoklar da dışkı kökenlidir ve dolayısıyla fekal kontaminasyon indikatörü olarak kullanılırlar. Önceden bu grubun analizinde sorunlar yaşanmışsa da kromojenik besiyerlerinin geliştirilmesi ile bu sorunlar ciddi şekilde giderilmiştir. Enterokoklar, E. coli biyotip 1'e kıyasla olumsuz çevre koşullarına ve klor uygulamalarına daha yüksek direnç gösterirler ve dolayısıyla fekal kontaminasyonu daha yüksek düzeyde kanıtlarlar. Ancak olumsuz çevre koşulları ve klor uygulamaları sonunda E. coli biyotip 1, yok olmuşsa enterik patojenler de ölmüştür. Buna karşın risk açısından sadece E. coli biyotip 1 yeterli görülmemektedir.

Cl. perfringens de dışkı kaynaklıdır ve özellikle içme ve kullanma sularında fekal kontaminasyon indikatörü olarak kullanılır. Analizi, E. coli biyotip 1 ve enterokoklara kıyasla daha zor ve karmaşıktır.