Рафт за книги на NCBI. Услуга на Националната медицинска библиотека, Национални здравни институти.

растителните

Медицински институт (САЩ). Подобряване на безопасността на храните чрез един здравен подход: Резюме на семинара. Вашингтон (DC): National Academies Press (САЩ); 2012 г.

Подобряване на безопасността на храните чрез един здравен подход: Резюме на семинара.

Мерилин К. Ериксън и Майкъл П. Дойл .

Автори

През последното десетилетие плодовете и зеленчуците се превърнаха в водещи носители на болести, предавани от храната. Освен това, много храни и съставки на растителна основа, които преди това не са били считани за риск, са свързани с огнища на болести, предавани от храни. Повечето от патогените, които са идентифицирани като причинители на тези заболявания или огнища, са ентерични зоонозни патогени, които обикновено са свързани с животински гостоприемници. Предаването на зоонозни патогени от животни към растителни системи става по различни начини, но първоначалният допринасящ фактор е изхвърлянето на животински тор в околната среда. Използването на подход „Едно здраве“, който се фокусира едновременно върху здравето на животните, хората и околната среда, може да осигури практически и ефективни интервенции за намаляване на честотата на такива огнища. Тази статия разглежда тази концепция, като предоставя наскоро данни за избухването на болести, предавани от храни, свързани с плодове и зеленчуци, очертава констатациите относно разпространението на патогени в животински тор и описва превозните средства, които пренасят патогени от оборски тор за производство на полета, и обсъжда достойнствата на намаляването на патогена предаване чрез интервенции, които не биха повлияли неблагоприятно на здравето на околната среда или животните.

Епидемии и заболявания, свързани със свежи плодове и зеленчуци

ТАБЛИЦА A3-1

Епидемии от болести, причинени от храна, приписани на една стока от водещи хранителни превозни средства, 2006-2008.

ТАБЛИЦА A3-2

Брой съобщения за огнища (заболявания) между 2000 и 2009 г. в Съединените щати, свързани с избрани пресни продукти като функция от тяхната етиология,.

ТАБЛИЦА A3-3

Избрани огнища на болести, пренасяни с храна, отнесени към производството през периода 2006-2011 г.

Надзор на патогени в производството на дребно

Проведени са редица проучвания за определяне на разпространението на ентеричните патогени върху плодовете и зеленчуците и резултатите варират по отношение на страната на произход и целевия патоген. За Салмонела, за повечето развити страни е имало много ниско разпространение на зеле, марули и смесени салати, докато по-голямо разпространение се наблюдава в развиващите се страни, където селскостопанското производство и хигиенните практики са с по-ниско ниво на санитария (Таблица A3-4). Наличието на паразити от хелминти и протозои в листните зеленчуци (Таблица A3-5) обаче вероятно отразява способността на тези патогени да се противопоставят на стандартното третиране на отпадъчни води на основата на хлор (Erickson and Ortega, 2006; Graczyk et al., 2007). Относително ниската честота на замърсяване с патогени върху продуктите по същество затруднява класирането на степента на риск, свързана с различните източници на замърсяване, чрез които чревните патогени се предават от животни в растителна производствена среда.

ТАБЛИЦА A3-4

Разпространение на Салмонела в маруля, зеле и смесени салати по целия свят (2001-2011).

ТАБЛИЦА A3-5

Разпространение на паразити от хелминти и протозои в листните зелени от 2005-2010 г.

Патогени в оборски тор от опитомено животно

Голям брой зоонозни патогени пребивават и растат в стомашно-чревния тракт на опитомени животни (домашни птици, говеда, свине, овце и кози) и се отделят в изпражненията им безсимптомно, често в много голям брой. Включват се ентерогенните патогени, свързани с най-големия брой огнища и болести, предавани от храната Campylobacter jejuni, Salmonella spp., ентерохеморагичен, произвеждащ токсин от Shiga Ешерихия коли (STEC) и Cryptosporidium parvum. Проведени са много изследвания за определяне на разпространението на тези патогени във фекалиите на опитомени животни. Избор от резултати от скорошни проучвания са показани в таблици А3-6 до А3-9, за да илюстрират обхвата на разпространението на патогените и броя на клетките, които могат да възникнат в отпадъците от животни и между и в рамките на различни групи животни. За Криптоспоридий, не всички видове са патогенни за хората. Например в момента има поне 16 признати вида на Криптоспоридий, от които две най-силно засягат хората, C. hominis и C. parvum (Jagai et al., 2010). Следователно, когато резултатите не разграничават видовете от Криптоспоридий, потенциалният риск от тези торове за човешкото здраве може да бъде надценен.

ТАБЛИЦА A3-6

Разпространение и брой клетки на Салмонела spp. в оборски тор от опитомени животни.

ТАБЛИЦА A3-7

Разпространение и брой клетки на Campylobacter spp. в оборски тор от опитомени животни.

ТАБЛИЦА A3-8

Разпространение и клетъчни номера на производството на шига токсин Е. coli в оборски тор от опитомени животни.

ТАБЛИЦА A3-9

Разпространение и брой клетки на Криптоспоридий spp. в оборски тор от опитомени животни.

Управление на отпадъци от опитомени животни

В световен мащаб производството на храни за животни се е увеличило повече от пет пъти през последните 50 години, до голяма степен благодарение на приемането на индустриализирания модел на концентрирано животновъдство. Тъй като мултинационалните компании разширяват дейността си в чужбина, изчисленията показват, че операциите за концентрирано хранене на животни (CAFO) осигуряват 74% от домашните птици, 50% от свинското месо и 43% от говеждото, произведено в цял свят (Halweil и Nierenberg, 2004). Съпътстващото това разширяване на производството е предизвикателство за управлението на огромните количества животински отпадъци, които се генерират на едно място. Например в Китай отпадъците от животни се оценяват на 3,2 милиарда тона, което е три пъти повече от количеството промишлени твърди отпадъци, произведени през същата година (Wang et al., 2005). В Съединените щати също се съобщава, че животните с ограничена храна произвеждат приблизително 335 милиона сухи тона отпадъци годишно, което е повече от 40 пъти количеството отпадъци от биологични твърди вещества, генерирани от пречиствателни станции за отпадъчни води (Graham and Nachman, 2010). По-голямата част от тези животински отпадъци се нанасят върху земя без необходимото третиране за намаляване на патогените, както се изисква за човешки биотвърди вещества (EPA, 2004).

Има две основни форми на животински отпадъци, генерирани в CAFOs. В случай на бройлерни единици, твърдите отпадъци се генерират или за еднократна употреба, за частична повторна употреба или за боклук с многократна употреба (Bolan et al., 2010). При операции с ограничени свине и говеда водата се използва за измиване на отпадъците от подовете, където са настанени животните, а течната суспензия се насочва в големи водоеми за съхранение (Graham and Nachman, 2010). Прилагането на животински отпадъци върху сушата до голяма степен се основава на агрономически изисквания, география и избор на стоки. Например, царевицата получава повече от половината от нанасяния от земята тор, от които по-голямата част от оборския тор е от млечни продукти и свине, поради използването на царевица като основна фуражна култура за млечни и свински операции и високата нужда от хранителни вещества от растежа на царевица за обогатен с азот оборски тор. Сеното и тревите са втората по големина култура, оплодена от оборски тор, която е предимно от производители на свине, бройлери и млечни продукти (MacDonald et al., 2009). Отпадъците от домашни птици, от друга страна, често се използват като тор за памук, фъстъци и пресни продукти (Boyhan and Hill, 2008).

Директно предаване на ентерични патогени от животински отпадъци за производство на полета

Животните торове, приложени върху полета, предназначени за производство на плодове и зеленчуци, могат да бъдат пряк източник на ентерични патогени, ако не е имало достатъчно време за задържане между засаждането и прибирането на реколтата. Националната органична програма на Министерството на земеделието на САЩ (USDA) разрешава включването на суров тор в почвата 120 дни преди прибиране на реколтата, ако хранителната култура има пряк контакт с почвата; обаче се изискват само 90 дни преди прибиране на реколтата, ако културите нямат контакт с почвата (7 Кодекс на федералните разпоредби [CFR] 205.203). За разлика от това, по-строги изисквания са определени от Споразумението за търговия с листни зелени, в което се препоръчва 1 година между внасянето на суров оборски тор и прибирането на реколтата (LGMA, 2012). Като част от Закона за модернизация на безопасността на храните се очаква Администрацията по храните и лекарствата да включи в своето правило за производство необходим интервал от време между внасянето на оборски тор върху нивите и засаждането или реколтата от култури, които ще се консумират сурови.

Предаване чрез оттичане на ентерични патогени от приложни животински отпадъци за производство на полета

Един от пътищата, по които ентерогенните патогени могат да бъдат косвено прехвърлени, за да произвеждат полета от опитомени животински отпадъци, депонирани или съхранявани в земя в съседство с продуктивни полета, е чрез бурен отток. Много проучвания разкриват, че ентеричните патогени могат да се движат както хоризонтално, така и вертикално, за да замърсят земя, повърхностни води и подземни води, съседни на продуктивни полета (Cooley et al., 2007; Forslund et al., 2011). В тези ситуации рискът от замърсяване с патогенни продукти ще зависи от редица фактори, включително силата на прикрепване на патогена към почвените частици, интервала между внасянето на оборски тор и валежите, кинетичната енергия на валежите, топографски наклон, който влияе върху посоката и скоростта на водния поток и плътността на растителността между източника на отпадъци и местоназначението (Ferguson et al., 2007; Hodgon et al., 2009; Jamieson et al., 2002; Lewis et al ., 2010; Mishra et al., 2008; Saini et al., 2003; Tyrrel and Quinton, 2003). В допълнение, физическото състояние на отпадъците също ще повлияе на посоката на движение на патогените с по-голямо просмукване, възникващо от източник на течна суспензия и по-голям сухопътен транспорт за твърд източник на оборски тор (Forslund et al., 2011; Semenov et al., 2009).

Предаване на ентерични патогени от замърсени с отпадъци водни източници за производство на полета

Балотният отток, пренасящ патогени от животински отпадъци, не е задължително да преминава през полетата за селскостопанска продукция, за да бъде източник на замърсяване. Събирането в повърхностни води и последващото използване на тази вода за напояване на продуктивни култури е друго средство за разпространение на патогените. Изследванията на водни източници в околната среда за замърсяване с патогени разкриха значително замърсяване с Салмонела spp., STEC и протозойни паразити (Таблица A3-10); обаче замърсяването изглежда спорадично и често се свързва със скорошни събития от дъжд и сезонност (Gaertner et al., 2009; Haley et al., 2009). Подобреното оцеляване на патогените във седимента (Chandran et al., 2011; Garzio-Hadzick et al., 2010) и ресуспендирането на организмите във водния стълб също могат да увековечат риска. Освен това замърсяването на повърхностните води е свързано с концентрацията на хранителни животни, отглеждани в района (Cooley et al., 2007; Johnson et al., 2003; Tserendorj et al., 2011; Wilkes et al., 2011). Салмонела и Криптоспоридий е наблюдавано замърсяване на водосборните басейни, които не са засегнати от производството на хора или опитомени животни (Edge et al., 2012; Patchanee et al., 2010), което предполага, че има ниво на естествена поява на тези патогени от източници на дивата природа.

ТАБЛИЦА A3-10

Разпространение на Салмонела spp., STEC и протозойни паразити във водите на околната среда.

Принос на биоаерозолите за разпространение на ентерични патогени от животновъдни операции за производство на полета

Аерозолизирането на микробни патогени е неизбежна последица, свързана с операциите по животновъдство, както и обработката и изхвърлянето на животински тор. Оценката на въздействието на разпространението на биоаерозол върху разпространението на патогени обаче е затруднена от забележимото отсъствие на стандартизирани и валидирани методи за изброяване на различни видове микроорганизми във външните биоаерозоли. Следователно, има широкообхватно разпространение и стойности на клетъчния брой при много различни видове животински операции и пейзажи (Millner, 2009).

Проучванията, посветени на нивата на биоаерозола във въздуха на открито, обикновено се отнасят до организмите с фекални индикатори, тъй като те са по-богати и лесно се идентифицират в аерозолите, въпреки че се признава, че те могат да се държат по различен начин от патогените. Общата тенденция, която се наблюдава, е намаляването на концентрациите на въздушни микроорганизми, тъй като разстоянието от източника се увеличава с относителната влажност, температура и слънчевото облъчване като основни фактори, влияещи върху жизнеспособността (Dungan, 2010). Други уместни наблюдения, направени в проучвания, отнасящи се до нивата на индикаторния организъм, Е. coli, в аерозолите на птицефермите са, че нивата на въздушните бактерии са сложно свързани с нивата на тези бактерии в котилото (Chinivasagam et al., 2009; Smith et al., 2012) и видът на вентилационната система влияе на разстоянието, което Е. coli се разпространява, с Е. coli изминавайки 11,1 и 7,5 м по вятъра от къщи, използвайки съответно тунелни и конвенционални вентилатори (Smith et al., 2012).

Проведени са ограничени проучвания, отнасящи се до транспорта на биоаерозоли след нанасяне на животински тор на сушата, за разлика от тези, свързани с приложението на битови отпадъци (Pillai and Ricke, 2002). Въпреки че може да има подобно поведение между тези два източника, може да има разлики, тъй като те се различават по съдържанието на органични вещества, което може да осигури разлики в степента на защита срещу ултравиолетово лъчение и изсушаване (Dungan, 2010). В едно от малкото проучвания, посветени на нанасянето на земна маса на говеда и свине и на метода, използван за разпръскване на отпадъците, общият брой на бактериите във въздуха е по-голям при по-големи разстояния от пулверизаторите, които изхвърлят кашата нагоре във въздуха, в сравнение с разпръскването на резервоара, пръска суспензиите по-близо до земята (Boutin et al., 1988). В друго проучване, при което свинският тор се прилага чрез централна напоителна система за напояване, колиформните концентрации намаляват до почти фонови концентрации на 23 m надолу вятър (Kim et al., 2008). Скоростта на вятъра и топографията, обаче, вероятно също ще вземат предвид разстоянията, преодоляни от патогени и следователно безопасното разстояние между полетата за производство и животновъдните дейности вероятно ще зависи от обекта.

Дивата природа като средство за предаване на патогени от опитомени животински отпадъци за производство на полета

В отговор на ограничените проучвания, свързващи дивата природа с замърсяването, преработвателите и купувачите са станали свръхреактивни в много случаи, изисквайки отсъствието на много видове диви животни от фермите. За да се илюстрира тази тенденция, процентът на производители, които съобщават, че им е казано от преработвателите или купувачите, че дивите прасета, елени, птици, гризачи и земноводни са значителен риск, е съответно 19, 28, 44, 47 и 28 процента (Lowell и др., 2010). Няколко проучвания обаче разкриват, че някои групи животни имат много ниско разпространение на замърсяване със съответните човешки чревни патогени (Таблица A3-11). Вероятно всички животински групи имат потенциал да бъдат замърсени с хранителен патоген, но дали те са значителни предвестници на човешки ентерични патогени, вероятно зависи от достъпа им до местата за отглеждане на животни, както и от тяхното социално поведение (т.е. съществуване на социална група и нейния размер). Такъв би бил случаят и с насекомите. Например, мръсните мухи, събрани в листни зелени полета, се смята, че произхождат от близките пасища, които съдържат пресен тор от говеда (Talley et al., 2009).

ТАБЛИЦА A3-11

Разпространение на ентерични патогени, пренасяни от храната, в дивата природа и насекомите.

Постоянството на патогените при производството в полета изисква системен подход за предотвратяване и наблюдение на въвеждането на патогени

Заключителни коментари

Зеленчуците, плодовете и разнообразните растителни храни и съставки вече са признати за основни носители на огнища на болести, предавани от храни, и основен източник на замърсяване с патогени на тази стокова група е животинският тор. Има няколко пътища, по които патогените могат да се предават от местата за производство на животни, за да произвеждат полета. Превозните средства, които вероятно представляват най-голям риск, са замърсените с тор обороти и поливни води. Дивата природа, насекомите и паразитите обаче също могат да служат като междинни вектори на патогени от животински отпадъци до растения в полето. Многостранните пътища, по които патогените могат да се предават за производство на култури, осветяват стойността на подхода One Health за минимизиране на замърсяването с патогени в производствената среда, като същевременно се гарантира, че неблагоприятните въздействия върху околната среда ще бъдат сведени до минимум.

Препратки

Център за безопасност на храните, Университет на Джорджия, 1109 Experiment Street, Griffin, GA 30223, САЩ.