Autor: Dipl. ing. Jovana Matić
Naučnici, širom sveta, se bave istraživanjem uslova u kojima mogu da prežive virusi, i postoji nekoliko studija o tome, i ako su podaci o tome još uvek dosta robusni.
Jedna od takvih studija vršena je u Engleskoj, a naučnici su se bavili ispitivanjem uslova preživljavanja enterovirusa u hrani, piću i đubrivu. Ova studija zasnovana je na tome da su se različiti supstrati (hrana, voda, đubrivo) inficirali poznatim brojem virusnih čestica, a zatim su se inficirani supstrati izlagali određeni vremenski period različitim uslovima (temperatura, vlaga, pH, hemijske supstance). Nakon određenog vremenskog perioda pomoću nekog sistema za detekciju, izbroje se preživele virusne čestice. Na osnovu broja preživelih virusnih čestica, dolazi se do zaključka o uslovima koji su pogodni, a koji ne za preživljavane virusa. Rzezutka i saradnici su sakupili veliki broj ovakvih istraživanja i objavili ih .
Prehrambeni proizvodi se mogu inficirati virusima na više različitih načina. Sirovine se mogu inficirati u toku rasta i razvoja preko inficirane vode za navodnjavanje ili inficiranog đubriva. Ukoliko sa sirovinom, poluproizvodom ili gotovim proizvodom manipuliše inficirana osoba, postoji mogućnost da dođe do inficiranja. Da ne bi došlo do inficiranja prehrambenih proizvoda virusnim česticama potrebno je voditi računa o svim operacijama od prijema sirovine, u toku proizvodnje proizvoda pa do plasmana proizvoda na tržište (Rzezutka, 2004).
Koliko će neki virus preživeti u spoljnoj sredini, dok ne inficira ćeliju domaćina, zavisi od karakteristika virusa, ali i od uslova spoljne sredine.
Slatke vode
Vode reka, jezera, bara i potoka su veoma pogodne sredine za preživljavanje virusa. Enterovirusi u slatkim vodama mogu preživeti duži vremenski period.
Ispitivanja preživljavanja poliovirusa 1, echovirusa 7 i coxsackievirusa B3 u slatkim vodama, vršena su na temperaturama od -20,1°C do 22°C. Uzorci vode su uzimani na pet različitih mesta iz veštačkog i prirodnog jezera, malog gradskog potoka, i iz male i velike reke. Prosečni rezultati, tj za koliko se logaritamskih jedinica smanjio broj virusnih čestica, prikazani su u Tabeli (Hurst, 1989).
Tabela 3. Uticaj vremena i temperature na smanjenje broja virusnih
čestica u slatkim vodama
T (°C) | VREME | SMANJENJE BROJA VIRUSNIH ČESTICA |
22°C | 8 nedelja | 6,5-7,01 log10 |
1°C | 12 nedelja | 4-5 log10 |
-20,1°C | 12 nedelja | 0,4-0,8 log10 |
Rotavirusi, takođe mogu preživeti u slatkim vodama nekoliko dana. Da bi se broj čestica rotavirusa redukovao za 99% potrebno je 10 dana na temperaturi od 20°C, a 32 dana na 4°C. Enterovirusi će preživeti kraći vremenski period u vodi, ukoliko je voda izrazito tvrda ili ukoliko je jako čista, dok zamućenost vode i rastvorene čvrste materije pozitivno utiču na preživljavanje virusa (Rzezutka, 2004).
Voda za piće
Ispitivanja preživljavanja poliovirusa, hepatitis A virusa (HAV) i adenovirusa (tip 40 i 41) su vršena u vodi za piće na različitim temperaturama. Da bi se broj virusnih čestica redukovao za 99% potrebno je dejstvo određene temperature, određeni vremenski period. U Tabeli 4. su prikazane temperature i vremenski periodi delovanja temperatura potrebnih da bi se određeni virusi redukovali 99% (Enriques, 1995):
Tabela 4. Vremenski period preživljavanja enterovirusa na različitim temperaturama
τ na T=4°C | τ na T=15°C | τ na T=25°C | |
Poliovirus | 41 | 24 | 11 |
HAV | 56 | 41 | 27 |
Adenovirus tip 40 | 92 | 87 | 60 |
Adenovirus tip 41 | 304 | 124 | 84 |
τ-vreme u danima potrebno da se broj virusnih čestica redukuje za 99%
Iz Tabele 4. se može zaključiti da se stepen redukcije poliovirusa, hepatitis A virusa (HAV) i entero adenovirusa (tip 40 i 41) u vodi za piće povećava sa povećanjem temperature, i da su adenovirusi tip 40 i 41 izuzetno stabilni virusi.
Vršena su ispitivanja i o preživljavanju HAV i poliovirusa tipa 1 u mineralnoj vodi. Dokazano je da na 4°C oba virusa mogu preživeti i do godinu dana, dok na sobnoj temperaturi posle 300 dana, poliovirus 1 nije detektovan, a HAV jeste. Naučnici su došli do zaključka da dug vremenski period preživljavanja enterovirusa u mineralnoj vodi može predstavljati opasnost za potrošače (Biziagos, 1988).
U hlorisanoj bunarskoj vodi određivan je uticaj temperatura od 4 i 21°C na astrovirus, a rezultati ispitivanja su prikazani u Tabeli:
Tabela 5. Uticaj temperature na preživljavanje astrovirusa
Smanjenje broja virusnih čestica na 4°C |
Smanjenje broja virusnih čestica na 21°C |
|
Astrovirus ( za 60 dana) | 2 log10 | 3,6 log10 |
Astrovirus (za 90 dana) | 3,3 log10 | 4,3 log10 |
Iz rezultata prikazanih u Tabeli 5. može se zaključiti da će astrovirusi preživeti duži vremenski period u hlorisanoj bunarskoj vodi na nižim temperaturama. U poređenju morske vode i bunarske vode za piće, astrovirusi pri istoj temperaturi, preživeće duži vremenski period u bunarskoj vodi. Ukoliko se i bunarska i morska voda inficiraju istom količinom astrovirusa i inkubiraju na 20°C, isti broj virusnih čestica biće detektovan nakon 30 dana u morskoj vodi, kao u bunarskoj vodi nakon 60 dana. Naučnici smatraju da ova razlika može biti uslovljena prisustvom antivirusnih bakterija u morskoj vodi (Bosch,1997).
Voće i povrće
Voće i povrće, kao i proizvodi od njih su namirnice koje se svakodnevno koriste u ishrani ljudi. Mogu biti inficirani virusima na više različitih načina, u periodu od rasta i razvoja na polju, pa do proizvodnje nekog gotovog proizvoda. Virusi koji inficiraju biljke pokazuju izuzetan tropizam prema biljkama. I ako se veoma retko virusi sa inficiranih biljaka prenose na ljude, ovakve plodove ne treba koristiti u ishrani. Proizvodi proizvedeni od zdrave sirovine mogu biti naknadno kontaminirani virusima iz spoljne sredine , koji mogu predstavljati opasnost za čovekovo zdravlje.
Postoji nekoliko studija koje se bave preživljavanjem virusa na svežem povrću. Ward i Irving su vršili ispitivanja na celeru i spanaću, tako što su ih doveli u kontakt sa vodom i đubrivom inficiranim poliovirusom. Nakon dva sata izvršena je berba ovih proizvoda , koji su čuvani na 4°C. Poliovirus je bio prisutan u spanaću 55 dana, a u celeru 76 dana nakon inficiranja (Ward, 1997).
U ranijim istraživanjima, Konowalchuk i Speirs, ispitivali su vremenske periode preživljavanja coxsackivirusa B5, poliovirusa tipa 1, echovirusa 7, reovirusa 1 i adenovirusa tipa 7 u celeru, zelenoj salati, šargarepi, zelenoj paprici, paradajizu i rotkvici. Povrće je inficirano po površini vodom i razblaženim fecesom, a zatim je nakon inficiranja inkubirano na 4°C. Nakon prvog dana ustanovljeno je da se broj virusnih čestica smanjio za oko 30%, a nakon 4 dana u većem broju uzoraka nije detektovano prisustvo ovih virusa. Takođe je ustanovljeno i da je najbolja sredina za preživljavanje virusa zelena salata (Konowalchuk, 1975).
Vršena su i ispitivanja preživljavanja rotavirusa u zelenoj salati, rotkvicama i šargarepi na 4°C i 25°C. Na 4°C rotavirus je preživeo 30 dana u zelenoj salati i rotkvicama, a 25 dana u šargarepi. Pri temperaturi od 25°C period preživljavanja rotavirusa je 25 dana u zelenoj salati, 4 dana u rotkvicama i 15 dana u šargarepi. Ovim istraživanjem ustanovljeno je da je bolja inaktivacija virusa ukoliko se virusna čestica injektuje unutar povrća, nego kada se inficira površina povrća, utvrđeno je i da zatvaranje inficiranog povrća u ambalažu nema uticaja na preživljavanje virusa.
Bidawid je istraživao uticaj različitih atmosverskih uslova na HAV u zelenoj salati na 4°C i 25°C u periodu od 12 dana. Nakon inficiranja zelena salata je skladištena u nepropusnoj i termoizolovanoj ambalaži u kojoj je odnos gasova bio različit CO2:N2=30:70; 50:50; 70:30 i 100:0. Najveće promena u broju HAV uočena je na 25°C i pri 70% CO2. Međutim zelena salata se u praksi čuva pri znatno nižim koncentracijama CO2, u kojima HAV može da preživi (Bidawid, 2001).
Konowalchuk i Speirs ispitivali su vremenske periode preživljavljavanja coxsackivirusa i echovirusa u jagodama, višnjama i breskvama na 4°C i 25°C. Polovina uzoraka je bila u nepokrivenoj ambalaži, a druga polovina je bila u zatvorenoj ambalaži. Vlažnost u pojedinim uzorcima je bila različita. Ustanovljeno je da vlažna sredina znatno doprinosi produženju vremena preživljavanja virusa. Na primer, kod višnje je u vlažnim uslovima preživelo skoro 100% coxsackivirusa , šest dana nakon inkubacije, dok je u suvim uslovima preživelo svega oko 1%. Uočeno je i da je vreme preživljavanja virusa znatno kraće kod jagoda, nego kod višanja i breskvi, kod kojih je to vreme približno. Smatra se da jagode sadrže više antivirusnih komponenata (Konowalchuk, 1975).
O`Mahony i saradnici su ispitivali preživljavanje rotavirusa u voćnom soku, čiji je pH=2,98, u toku tri dana na 4°C. Istraživanja su dokazala, da u ovom periodu, postoji velika mogućnost da rotavirus preživi, bez obzira na niski pH (O`Mahony, 2000)
Morski plodovi
Morski plodovi su proizvodi koji veoma često mogu biti inficirani virusima. Pored kontaminacije iz vode, veoma česta kontaminacija je i usled neadekvatnog postupka sa morskim plodovima. Morski plodovi se, veoma često nakon vađenja iz mora drže na mestima sa lošijim higijenskim uslovima, kao i tokom transporta i prodaje, i u tom periodu može doći do inficiranja virusima. Iz tih razloga morske plodove je neophodno termički obraditi. U mnogim zemljama sveta, morski plodovi se konzumiraju u svežem ili polušvežem stanju, pa su i veoma česta oboljenja izazvana konzumiranjem ovakvih plodova.
Jedno od ispitivanja o preživljavanju virusa u morskim plodovima, je preživljavanje poliovirusa u plavim rakovima. Rakovi su čuvani u morskoj vodi na 25°C u periodu od 4 sata, a zatim su preneseni u čistu vodu na 15°C i 25°C u trajanju od 6 dana. Na temperaturi od 15°C poliovirusi su detektovani u mesu rakova u periodu od 3 dana, a u limfnom sistemu i digestivnom traktu 6 dana. Na temperaturi od 25°C virusi nisu detektovani posle 2 sata u mesu i digestivnom traktu, a u hemolimfi je uočeno svega 0,03% virusnih čestica, od početnog broja. Ovim istraživanjem je dokazano da rakovi koji žive u kontaminiranoj vodi mogu da akumuliraju viruse iz nje, i da ti virusi mogu preživeti nekoliko dana u rakovima, bez obzira da li se ti rakovi nalaze u morskoj vodi ili van nje. Istraživanjem je uočeno i dokazano, da se adekvatnom kulinarnom termičkom obradom rakova, poliovirusi u potpunosti mogu ukloniti, za svega 5 minuta (Rzezutka, 2004).
Poilovirus, kao i ostali enterovirusi, mogu predstavljati ozbiljan zdravstveni problem ukoliko se morski plodovi konzumiraju u svežem stanju. Ostrige „Olimpia“ (Ostrea lurida) se uglavnom konzumiraju sveže, bez termičke obrade. Tokom istraživanja ostrige su skladištene na 5°C u periodu od 15 i 30 dana. Nakon 15 dana početni broj poliovirusnih čestica redukovan je za 60%, a nakon 30 dana preživelo je 13% od početnog broja virusnih čestica. Iz čega se može zaključiti da bi konzumiranjem ovakvih svežih ostriga došlo do pojave virusne infekcije čoveka.
Vršena su i ispitivanja preživljavanja poliovirusa u zelenim školjkama na 4°C i -20°C. Posle 2 dana na 2°C preživelo je oko 81% virusnih čestica. Na temperaturi od -20°C preživelo je 66%, 53% i 44% virusnih čestica za 7, 14 i 28 dana. I iz ovih istraživanja je uočeno da sveži i smrznuti morski plodovi, koji se konzumiraju bez prethodnog termičkog tretmana, mogu predstavljati ozbiljan problem za ljudski organizam (Greening, G.E., 2001).
Mlečni proizvodi
Sveže sirovo mleko može biti inficirano virusima ukoliko je životinja inficirana ili nakon muže iz spoljne sredine.
Prema istraživanjima, nakon inokulacije, poliovirus i coxsackievirus B5 u svežem kravljem mleku mogu preživeti 90 dana na 4°C, a na 25°C poliovirus preživi do 15, a coxsakievirus do 30 dana. Echovirus u svežem mleku može preživeti čak i do 120 dana na temperaturi frižidera. Iz ovih rezultata sledi zaključak da je mleko pre konzumiranja neophodno termički obraditi, u suprotnom može doći do infekcije čovekovog organizma. Temperature do 100°C koje se koriste za termičku obradu mleka, su dovoljne da inaktiviraju većinu virusa. Problem predstavljaju termostabilni virusi, kao što je virus Hepatitis A koji može preživeti i na temperaturi od 100°C u trajanju od nekoliko minuta.
I za proizvodnju raznih mlečnih proizvoda mleko mora biti na odgovarajući način obrađeno, da se virusi iz svežeg mleka ne bi dalje prenosili i u mlečne proizvode. Naravno i mlečni proizvodi u kojima neme virusa, mogu biti naknadno inficirani iz spoljne sredine, što može predstavljati veliku opasnost jer u mleku i mlečnim proizvodima virusi mogu preživeti duži vremenski period.
U jogurtu poliovirus i coxsackievirus B5 na 4°C mogu preživeti 90 dana, a echovirus 120 dana. U siru proizvedenom u domaćoj radinosti ovi virusi preživljavaju i do 120 dana. Posebnu pažnju treba obratiti na viruse u mleku i mlečnim proizvodima, jer se oni svakodnevno koriste i u ishrani dece, a ona su izuzetno osetljiva na viruse izazivače gastroeneritisa i ostale viruse koji se mogu naći u mleku (Tiron, 1992).
.
Zaključak
Virusi su veoma rasprostranjeni ultramikroskopski organizmi. Nalaze se svuda: u vodi, vazduhu, zemljištu, kao kontaminenti hrane i vode za piće, i izazivači velikog broja oboljenja biljaka, životinja i ljudi. Virusi sadrže samo jednu nukleinsku kiselinu, i po tome su jedinstveni organizmi. I ako je građa virusa proučena do detalja, o virusima kao izazivačima bolesti i lečenju bolesti izazvanih virusima još uvek se nedovoljno zna.
Virusi su obligatni paraziti, jer mogu da se razvijaju i razmnožavaju samo u ćeliji domaćina. Za razliku od ostalih mikroorganizama, virusi pokazuju izuzetnu specifičnost prema domaćinu. Veoma je mali broj virusa koji može inficirati i biljke i životinje i ljude .
Virusi se mogu naći i kao kontaminenti prehrambenih proizvoda. Enterovirusi i virusi izazivači gastroenteritisa su virusi koji najčešće dovode do alimentarnih toksikoinfekcija, ukoliko se nađu u hrani. Biljni proizvodi se mogu inficirati virusima na razne načine. Da bi se mogućnost inficiranja biljaka virusima svela na minimum, mora se voditi računa da seme bude zdravo, da voda i đubrivo koji dolaze u kontakt sa biljkom ne budu inficirani, i mora se voditi računa o manipulaciji sa biljkama. Sa biljkama ne treba da manipuliraju inficirane osobe, kao i ljudi koji ne vode računa o ličnoj higijeni. Međutim, ukoliko se i od zdrave biljke proizvede neki proizvod, postoji mogućnost da on naknadno bude inficiran virusima iz različitih izvora spoljne sredine. Čovek se može inficirati virusima konzumiranjem animalnih proizvoda, koji potiču od životinje koja je obolela od neke zoonoze izazvane virusom. Meso i mleko takvih životinja ne sme se koristiti u ishrani ljudi, a ne bi trebalo da se koristi ni za ishranu životinja.
Da bi se verovatnoća pojave alimentarnih toksikoinfekcija izazvanih virusima svela na minimum potrebno je poznavati uslove koji onemogućavaju preživljavanje virusa. Veliki broj virusa je termolabilan, pa ih temperature pasterizacije i sterilizacije, koje se često koriste u prehrambenoj industriji uništavaju. Većina virusa je osetljiva i na uslove sušenja, nisku pH, UV zrake, oksidaciona sredstva, deterdžente. Virusi dobro podnose niske temperature, i na njima mogu preživet duži vremenski period.
I kada su namirnice kontaminirane virusima koji ne izazivaju bolesti čovekovog organizma, ne treba ih koristiti u ishrani jer im je smanjena nutritivna vrednost, a i nepoželjne su sa senzornog aspekta za potrošača.
.
Literatura
1. Arvin, A. M.; Greenberg , H.B.( 2006).: New viral vaccines. Virology 344(1):240.
2. Bidawid, S., Farber, J. M. and Sattar, S.A. (2001): Survival of hepatitis A virus on modified atmosphere-packaged (MAP) lettuce. Food Microbiol. 18, 95-102.
3. Bosh, A., Pinto, R.M., Villena, C., Abad, F. X. (1997): Persistence of human astrovirus in fresh and marine water. Water Sci. Technol. 35, 243-247.
4. Enriquez, C. E., Hurst, C.J., Gerba, C. P. (1995): Survival oh human enteric adenoviruses 40 and 41 in tap, sea, and waste water. Water Res. 29, 2548-2553.
5. Greening, G.E., Dawson, J., Lewis, G. (2001): Survival of poliovirus in New Zeland green lipped mussels, Perna canaliculus, on refrigerated and frozen storage. J. Food Protect. 64, 881-884.
6. Hurst, C. J., Benton, W. H., McClellan, A. (1989): Thermal and water source effects upon the stability of enteroviruses in surface freshwaters. Can. J. Microbiol. 35, 474-480.
7. Koopmans, M., Duizer, E., (2004): Foodborne viruses: an emerging problem, International Journal of Food Microbiology 90 (2004), 23 – 41.
8. Krstić, Lj, (1995) : Medicinska virusologija, Zavod za udžbenike i nastavna sredstva Beograd.
9. O`Mahony, J., O`Donoghue, M., Morgan, J.G. and Hill. C. (2000): Rotavirus survival and stability in foods as determined by an optimised plaque assaz procedure. Int. J. Food Microbiol. 61, 177-185.
10. Patić-Jerant, V. (1995): Medicinska virusologija, Zavod za udžbenike i nastavna sredstva Beograd.
11. Rede, R. R., Petrović, S. P. (1997): Tehnologija mesa i nauka o mesu; Tehnološki fakultet, Novi Sad.
12. Šutić, D. (1995): Viroze biljaka, Institut za zaštitu bilja i životnu sredinu, Beograd.
13. Šutić, D., Ranković, M. (1981): Otpornost nekih kultivara šljive, breskve i kajsije prema virusu šarke. IV kongres mikrobiologa Jugoslavije, 22-25. septembar, Beograd.
14. Tiron, S.V. (1992): Field and laboratory studies related to the persistence, survival and inactivation of enteroviruses in some foods: In Proceedings of the Third Word Congress on Foodborne Infections and Intoxications, Vol. 1. 298-303.
15. Vrbaški, Lj., (1993) : Mikrobiologija, Prometej Novi Sad.
16. Ward, B. K. And Irving, L.G. (1997): Virus survival on vegetables spray-irrigated with wastewater. Water Res. 21, 57-63.
17. www.cem-gornestaze.cg.yu/zoonoze
18. www.well.org.yu
19. www.who.int/foodsafety
20. www.wikipedia.com
21. www.pathmicro.med.sc.edu/virol
22. www.fags.org