خطورة البكتيريا الحية « VBNC » علي سلامة الغذاء والصحة العامة
المخاطر البيولوجية مثل البكتيريا الحية تشكل تهديدا لمنظومة سلامة الغذاء وتمثل سلامة الغذاء والصحة العامة قضية عالمية كبري حيث تهدف سلامة الأغذية الى حصول المستهلك على غذاء صحي امن خالي من لا يسبب مخاطر صحية على المستوى القريب او البعيد
مخاطر تهدد سلامة الغذاء
هذه مخاطر تتمثل فــــــــي: –
- المخاطر البيولوجية (البكتيريا – الفطريات – الفيروسات – الطفيليات وسمومها).
- المخاطر الكيميائية (بقايا المبيدات – الهرمونات الاصطناعية – المضادات الحيوية ).
- المخاطر الطبيعية (اتربة – بقايا عظام من المنتج).
- مخاطر مسببات الحساسية (ِAllergens)
كيف يتم مواجهة مخاطر سلامة الغذاء؟
يتم ذلك من خلال التحكم وتطبيق الممارسات الحيدة (الممارسات الانتاجية – التصنيعية – التخزينية – التسويقية )، كما أكدت وثائق مختلفة ان بعض مسببات الأمراض في الماء والغذاء تكون في حالة كامنة لا تظهر بصورة طبيعية باستخدام الطرق المعملية التقليدية للكشف عنها وهي ما يطلق عليها ]البكتيريا الحية وغير قابلة للزراعة VBN-C bacteria” “[ ولكنها في نفس الوقت تلك البكتيريا تكون محتفظة ببنيتها الخلوية والبيولوجية والتعبير الجيني وتستطيع النمو مرة اخرى عندما تتوفير الظروف المناسبة وهذه البكتيريا يطلق عليها VBNC وقد يكون لها القدرة علي إحداث العدوي وعدم قدرة الأختبارات التقليدية للكشف عنها لذلك فهي تمثل تحديا كبيرا لسلامة الغذاء والصحة العامة.
فما هي VBNC؟
تعرف بأنها إستراتيجية من إستراتيجيات البقاء الفريدة للعديد من البكتريا عند تعرضها للظروف البيئية المجهدة والقاسية وتسمي هذه البكتريا VBNC (البكتيريا القادرة على الحياة ولكن غير قابلة للزراعة) أي أنها في حالة سكون او تبدو كامنة لحين تحسن الظروف لتصبح ملائمة للنمو مرة اخرى او من خلال انعاشها (resuscitation) باستخدام اوساط بيئية مناسبة. حيث تم اكتشافها لأول مرة في اليابان عام 1982 و كانتE-coli وVibrio cholera أول بكتريا تم اثبات دخولهما في الحالة القابلة للحياة وغير قابلة للزراعة (VBNC).
ما هي العوامل التي تؤدي إلي إحداث حالةVBNC ؟
توجد عوامل عديدة تؤدي لخلل التوازن الطبيعي لنموالبكتريا وبالتالي إحداث حالة VBNCومن اهم هذه العوامل على سبيل المثال :-
1-عوامل إجهاد كيميائيه ومنها تركيزات عالية أو منخفضة من الملح – المعادن الثقيلة – التعرض للكلور
والإيثانول
2-عوامل إجهاد فيزيائية ومنها درجة الحرارة العالية أو المنخفضة – التعرض للمضادات الحيوية – الموجات الكهرومغناطيسية والإشعاع – الاشعة فوق البنفسجية – الضغط الهيدروستاتيكي المرتفع – البلازما الباردة
3-عوامل أخري ومنها الإجهاد التأكسدي Oxidative stress – الجوع Starvation – التغير الحاد في الرقم الهيدروجيني – المواد التي تستخدم في معالجة الأغذية وحفظها (المواد الحافظة).
و ما هي خصائص البكتريا في حالة VBNC ؟
بالرغم من أن البكتريا في حالةVBNC تفقد قدرتها علي الإستزراع علي الوسائط التقليدية إلا أنها تحتفظ ببعض الخصائص المميزة لها مثل:-
- لها قدرة عالية في الحفاظ علي سلامة الخلية (غشائها الخارجي سليم ).
- لها نشاط أيضي منخفض وكذلك إنخفاض نقل المغذيات .
- لها قدرة واضحة علي إستيعادة نشاطها داخل الجسم الحي .
- لها قدرة علي الإستجابة للمحفزات الخارجية .
- لها قدرة علي مقاومة المضادات الحيوية وذلك لإنخفاض نشاط التمثيل الغذائي .
- لها القدرة علي التعبير الجيني بإستمرار .
- لها القدرة علي التقزم أو الإستدارة.
صورة البكتيريا الحية
والسؤال هنا هل كل البكتريا في حالة VBNC يتم إنعاشها وتسترجع زراعتها ؟
بالطبع لا فعلي الرغم أن البكتريا في حالة VBNC قادرة علي ترك هذة الحالة واسترجاع زراعتها عند تعرضها لظروف بيئية مناسبة وإنعاشها إلاأن ذلك يتم من خلال فترة زمنية محددة تسمي (نافذة الإنعاش) التي تعتمد علي عدة عوامل ومنها (نوع وعمرهذه الكائنات الحية الدقيقة – ظروف تحرض هذه الكائنات الحية الدقيقة – وكذلك ظروف الإنعاش).
تقسيم الكائنات الحية الدقيقة عند تعرضها للعوامل البيئية القاسية والمجهدة إلي :-
1- خلايا ميتة (إصابة مميتة أي لارجع فيها ).
2- خلايا حية ويمكن تقسيمها أيضا الي:-
– خلايا غير مصابة (طبيعية)
– خلايا مصابة (مجهدة) ( VBNC)
وهنا إما يكون التعرض لعوامل الاجهاد لفترات طويلة يؤدي في النهاية إلي موت لارجع فيه لتلك الخلايا أو ان تستعيد تلك الخلايا نشاطها من جديد وتتعافى وتسترجع الوظائف التي تعرضت للتلف أثناء الإجهاد وبالتالي تستطيع ان تسترجع ضرواتها ان كانت في الاساس من النوع الضاري.
ما هو الإنعاش وكيف يتم ؟
يمكن تعريف الإنعاش علي أنه قدرة الخلية البكتيرية في حالةVBNCعلي إستعادة النشاط الأيضي الطبيعي وتصبح قابلة للزراعة مرة أخري علي الوسط التقليدي وهذا يتطلب ظروفا خاصة ومنها :-
1- إزالة ظروف الإجهاد المحفزة لحالة VBNC قد يكون كافي للإنعاش في العديد من أنواع البكتريا.
2- التغيرات في درجة الحرارة وإستخدام درجة حرارة أكثر ملاءمة .
3- إضافة بعض العناصر الغذائية (الميثيونين والجلوتامين والثريونين والسيرين والأسباراجين).
4- إضافة مضادات الأكسدة الخارجية مثل(الكاتلاز Catalaze – أكسيد الفائق ديسموتاز- بيروفات الصوديوم
التي تعيد إستزراع بعض الكائنات الحية الدقيقة مثل E. coli
5– إضافة المحفزات البيولوجية بعض الكائنات الحية تتطلب الحضانة في بيض الدجاج مثل C. jejuni.
6 – تثبيت الضغط الإسموزي وتدهور بيروكسيد الهيدروجبن .
كيف يتم الكشف عن البكتريا في حالةVBNC؟
نظرًا لأن طرق الكشف التقليدية لا يمكنها تمييز البكتريافي حالة VBNC عن البكتريا الميتة وكذلك بكتريا VBNC لايمكن أن تنمو في وسط الاستزراع التقليدي فإن من الضروري معرفة كيفية اكتشاف VBNC بشكل سريع وفعال بإستخدام بعض الطرق ومنها:-
قياس الضوء
يعتبر التلوين طريقة مباشرة لتحديد نسبة الخلايا الحية والميتة حيث تعتمد علي سلامة الغشاء السيتوبلازمي .
تفاعل البلمره الحقيقي (RT-PCR)
حيث يعتمد علي وجود mRNA في الخلايا القابلة للحياة وبالتالي يمكن استخدامه للتمييز بين البكتيريا الحية والميتة
طرق أخري جيدة مثل (أجهزة الإستشعار الحيوية – التحليل الطيفي – قياس الطيف الكتلي- التصوير ).
هل البكتريا في حالة VBNC تشكل خطرا علي سلامة الغذاء والصحة العامة؟
بألتاكيد نعم فالأغذية عبارة عن أنظمة بيئية معقدة ونظرا لأنها تخضع للحفظ والتعبئة فهي بذلك تحتوي علي عوامل داخلية مثل:
- درجة الحموضة
- النشاط المائي
- المغذيات
وعوامل خارجية مثل:
- درجة الحرارة
- الأوكسجين والغازات الأخري
- الكائنات الحية الدقيقة التي تؤثرعلي نمو الميكروبات
- مضادات الميكروبات الكيميائية والأحماض العضوية والملح والنيتريت والفوسفات والمطهرات
كل هذه العوامل تهدف للحفاظ علي الأغذية ومنع نمو الميكروبات إلا أن أستخدامها بجرعات عشوائية يمنع نمو الميكروبات دون قتلها تماما وبالتالي تؤدي إلي ظهور حالة VBNCوعند الكشف عن الميكروبات بالطرق التقليدية تكون الأغذية خالية تماما من تلك الميكروبات وتفلت البكتريا التي دخلت في حالة VBNC من الكشف وربما قد يحدث لها إنتعاش قبل إستهلاك الغذاء وبالتالي تؤدي إلي تفشي الأمراض وتهدد سلامة الغذاء والصحة العامة.
ونتيجة لذلك لابد من مراقبة مسببات الأمراض في مراحل مهمة من السلسلة الغذائية بداية من الإنتاج في المزرعة مروراً بالتصنيع والحفظ التداول للحد من إنتشار مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء.
وأخيرا نظرا لتعدد المخاطر عن طريق مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء والماء والتي تؤثر علي الصحة العامة وسلامة الغذاء لابد من زيادة الوعي لحالة VBNC عن طريق :-
- إستخدام أساليب محسنة وطرق متطورة جديدة للكشف عن بكتريا VBNC في الأغذية .
- الإستئصال الناجح لمعظم مسببات الأمراض من خلال إستخدام تقنيات حديثة ومتطورة لمعالجة الأغذية .
- استكشاف تأثيرات النظم الغذائية المختلفة وظروف معالجة الغذاء على حدوث حالة VBNC مع ضرورة تطوير أدوات أكثر دقة وتنوعًا للكشف عن بكتيريا VBNC.
كاتب المقال الدكتورة حنان رجب غنايم باحث بمعهد بحوث الصحة الحيوانية –صحة الأغذية- مركز البحوث الزراعية – مصر
