Helgenomsekvensering som analyseverktøy for en mer effektiv Listeria-kontroll

Å bekjempe listeria i matproduksjonen har lenge vært en utfordrende oppgave grunnet bakteriens evne til å overleve og etablere seg i produksjonsmiljø og på utstyr. Helgenomsekvensering er en kraftig metode innen mikrobiologisk forskning. Den har vist seg å være et revolusjonerende verktøy for å få kontroll på listeriabakterien, spesielt når det gjelder sporing av kryssforurensning i næringsmiddelindustrien.

Listeria monocytogenes – en av de største utfordringene i produksjon av sjømat 

Listeriaforekomst er et alvorlig problem for matvareprodusenter, da bakterien kan trives og formere seg i ulike typer næringsmidler og forårsake alvorlige sykdommer hos mennesker. L. monocytogenes er en sykdomsfremkallende bakterie som kan gi bakterielle infeksjoner, såkalt listeriose. Hos friske mennesker kan listeriose variere fra å være helt symptomfri til å forårsake mild influensalignende symptomer som feber, muskelsmerter, kvalme, oppkast og hodepine. Hos personer med svekket immunforsvar, gravide kvinner, nyfødte og eldre kan imidlertid listeriose være særlig alvorlig og ha potensielt høy dødelighet. Hos gravide kan listeriose føre til spontanabort.

Listeria kan overføres til matvarer gjennom råvarer eller produksjonsmiljø som er forurenset med bakterien. Matvarer som ofte assosieres med listeriaforekomst inkluderer upasteuriserte meieriprodukter, rått kjøtt, fisk og sjømat, samt delikatesser som spekepølser og ferdigpakkede salater. I Norge er det fastsatt grenseverdier for hvor mye listeria som tillates i ulike typer matvarer. Generelt er det slik at L. monocytogenes ikke skal overskride 100 kde/g i holdbarhetsperioden.

For næringsmiddelbedrifter kan påvisning av bakterien medføre stopp i produksjon for nedvask/desinfisering, økte kostander i forbindelse med forhøyet prøvetakingsfrekvens, økte personalkostnader og tilbaketrekking/omdirigering av produkter fra markedet.

Begrensninger i tradisjonell mikrobiologi 

Tradisjonelle mikrobiologiske metoder har begrensninger når det gjelder å identifisere smittekilder og smitteveier, noe som resulterer i at det blir utfordrende for produsenter å treffe effektive tiltak.

Så hva hvis…

• Du kunne spore kryssforurensning i eget produksjonsmiljø, avgjøre om du har uønskede «husstammer» og bruke denne kunnskapen til å forbedre egen HACCP?
• Du kunne spore listeria fra sjøfase, via brønn/bløggebåt, gjennom eget produksjonsmiljø og helt frem til ferdig produkt?
• Du kunne bruke kunnskap om bakterieisolater fra eget produksjonsmiljø for å forutsi egenskaper som virulens og motstandsdyktighet mot kjemikalier og på den måten målrette innsatsen for å bli kvitt problemet?
• Du kunne benytte offentlige databaser for å sammenlikne egne bakteriefunn med isolater fra hele verden?

Helgenomsekvensering – en game-changer i kampen mot matbåren L. monocytogenes 

Helgenomsekvensering gir en unik innsikt i arvestoffet til listeria. Metoden er avgjørende for å forstå bakteriens egenskaper og sammenhengen mellom listeriafunn fra forskjellige prøvetakingssteder. Ved hjelp av denne teknologien kan produsenter spore kryssforurensning av bakteriene fra råvarer gjennom produksjonsmiljøet til det ferdige produktet.

Ved listeriafunn kan produsenten nå få svar på viktige spørsmål som:

• Kan alle listeriafunn i produksjonslokale knyttes til samme kilde?
• Er listeria allerede til stedet på råvaren min?
• Knyttes gjentagende funn i samme prøvepunkt til samme listeriastamme, såkalt husstamme?
• Er listeriastammen involvert i et pågående utbrudd?
• Har listeria utviklet resistens mot renholdskjemikaliene?
• Er stammen jeg har spesielt virulent?

Svarene vil gi verdifull kunnskap for sporing av krysskontamineringen og muliggjøre en målrettet og kostnadseffektiv innsats for å eliminere listeria. I tillegg vil innsikt i bakteriens smitteveier i produksjonslokalet kunne brukes til optimalisering av HACCP-prosedyrer og risikovurdering for å forebygge forurensning av ferdige produkter, og dermed sikre trygg mat i hele verdikjeden.

Hvordan få mest mulig ut av helgenomsekvensering 

For å lykkes med helgenomsekvensering som et verktøy for en bedre listeriakontroll, er det viktig med gode grunnforutsetninger. Dette inkluderer en tilpasset prøvetakingsplan og at prøveuttakene er gjennomført korrekt med riktig utstyr. Målet er ikke å ta ut så mange prøver som mulig. Det som er avgjørende er at prøvene som tas gir en god oversikt over risikoområder i produksjonen og at de dekker både produktprøver, produktkontaktflater og øvrige miljøprøver som ikke er i direkte kontakt med produktet. For videre tolkning av resultatene er det også viktig at prøvetakingssted, -dato og eventuelt annen viktig informasjon er satt i system slik at resultater kan linkes tilbake til utstyr og synliggjør smitteveier.

For at positive funn av listeria i produksjonslokalet seinere skal kunne brukes til helgenomanalyse er det viktig at et utvalg av isolater fryses ned i en såkalt stammebank. Utvalget av listeriaisolater i stammebanken legger grunnlag for hvilke prøver man kan sende til helgenomanalyse. For å velge ut prøver til helgenomsekvensering kan det hjelpe å gå ut ifra en konkret problemstilling man ønsker å få svar på.

Ved å sekvensere et utvalg av isolater årlig kan man følge utviklingen av listeriaforekomst over tid. Informasjon om nye stammer og deres egenskaper kan inkluderes som en naturlig del av fareanalysen.

Fremtiden for helgenomsekvensering i næringsmiddelindustrien ser lys ut 

Helgenomsekvensering har revolusjonert måten vi studerer og overvåker bakterielle patogener i næringsmiddelindustrien. Ved å sekvensere hele genomet til patogene bakterier, som listeria, kan matvareprodusenter få en detaljert forståelse av deres genetiske egenskaper, spredningsmønstre og resistensmekanismer. Samtidig vil den teknologiske utviklingen bidra til å senke kostnaden på analysen og redusere analysetiden betydelig. Dermed vil sekvensering kunne være mer tilgjengelig for matvareprodusenter som et verktøy for å reagere effektivt på potensielle listeriautfordringer.

Selv om norske næringsmiddelbedrifter er blant de fremste i Europa når det gjelder å implementere helgenomsekvensering, er det fortsatt utfordringer knyttet til kost-nytteverdi, risiko ved å være først ute med å ta i bruk ny teknologi, og mistillit til myndighetene. Likevel ser vi at stadig flere får øyene opp for de muligheter og fordeler som helgenomsekvensering gir. Ikke minst vil økt kunnskap om denne teknologien blant næringsmiddelindustrien, teknologibedrifter, myndigheter og forskningsmiljøer bidra til bedre kommunikasjon og tillit mellom aktørene i bransjen. Med en fortsatt utvikling av teknologien og økt aksept i bransjen, ser fremtiden for helgenomsekvensering som verktøy for å bekjempe listeria lys ut.

Christiane Nørgaard er ansatt i Eurofins Food & Feed Testing Norway AS som senior fagkonsulent i mikrobiologi og har genetiske analyser som sitt spesialfelt. Hun har en PhD i molekylær mikrobiologi fra Universitetet i Oslo.