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Characterisation of Listeria monocytogenes and Listeria innocua to investigate contamination scenarios in dairy processing facilities
Irene Kászoni-Rückerl
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doktoratsstudium NAWI aus d. Bereich Lebenswissenschaften (DissG: Ernährungswissenschaften)
Betreuer*in
Karl-Heinz Wagner
Mitbetreuer*in
Martin Wagner
DOI
10.25365/thesis.71643
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-14140.50319.740194-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Fähigkeit zur Anpassung an vorherrschende Umweltbedingungen ermöglicht es Listeria (L.) spp. über einen langen Zeitraum in Milchverarbeitungsbetrieben zu überleben. Die Eintrittswege, Kontaminationsmuster und Wachstumsnischen von L. monocytogenes und L. innocua zu kennen ist daher unerlässlich, um Bekämpfungsstrategien umzusetzen und die Kontamination von Lebensmitteln mit L. monocytogenes, dem Erreger der Listeriose, zu verhindern. Das Ziel der ersten Studienphase war die Untersuchung des L. monocytogenes Kontaminationsgeschehens im Zeitverlauf in einem österreichischen Milchverarbeitungsbetrieb durch Probenahme und Genotypisierung. Während der dreijährigen Monitoringphase war L. monocytogenes in insgesamt 19,5% der Proben nachweisbar, wobei anfänglich mehrere Kontaminationsrouten und eine hohe Stammheterogenität festgestellt wurden. Den Monitoringergebnissen angepasste Interventionen führten zur Reduktion des L. monocytogenes Vorkommens und zu einer eingegrenzten Kontamination der Böden und Gullies mit einem persistenten, dominanten Sequenztyp 5 (ST5). In der zweiten Studienphase wurden zuvor isolierte L. monocytogenes und L. innocua von fünf österreichischen Milchverarbeitern mittels Geno- und Phänotypisierung charakterisiert. Die PFGE- und MLST-Subtypisierung von L. innocua- und L. monocytogenes-Isolaten ergab 33 unterscheidbare PFGE-Profile (AscI) und 27 STs. Darunter fanden sich sieben bisher nicht dokumentierte L. innocua-STs (ST1595 bis ST1601). Wir konnten eine anhaltende Kontamination mit L. monocytogenes sowie L. innocua von bis zu elf bzw. sieben Jahren nachweisen, wobei die STs ST121, ST14 und ST1597 sowie ST603 am häufigsten detektiert wurden. Persistente L. monocytogenes sowie L. innocua-Stämme enthielten entweder SSI-1 oder SSI-2 und waren Rhamnose-Fermenter. Die Subtypisierung erwies sich als wertvolles Werkzeug zur Identifizierung von Listeria spp. Kontaminationsmustern und um Kontaminations-Hot-Spots in Milchverarbeitungsbetrieben zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigen, dass es möglich ist, die Diversität und das Vorkommen von L. monocytogenes insbesondere durch systematische Probenahme, Subtypisierung, Steigerung des Bewusstseins bei QM-Verantwortlichen und dem Personal, sowie die Anwendung geeigneter Kontrollmaßnahmen zu reduzieren. Aufgrund der Ähnlichkeiten in Bezug auf Habitat und adaptive Eigenschaften, sowie den Studienergebnissen, wird empfohlen, L. innocua als Indexorganismus für ein möglicherweise unentdecktes L. monocytogenes Vorkommen in Listerien-Monitoring-Programme aufzunehmen.
Abstract
(Englisch)
Adaptive characteristics enable Listeria (L.) spp. to survive and grow under the stressful conditions in dairy processing environments. Knowledge of the entry routes, contamination patterns and growth niches of L. monocytogenes and L. innocua is essential to implement control strategies and prevent food contamination with L. monocytogenes, the causative agent of listeriosis. The aim of study phase I was to investigate L. monocytogenes contamination in an Austrian dairy processing environment over time by environmental sampling and isolate genotyping. During three years of monitoring, L. monocytogenes was detected in 19.5% of the samples, with initial identification of multiple contamination routes and high strain heterogeneity. Interventions successfully reduced the overall L. monocytogenes occurrence and confined the contamination to floors and drains with one ineradicable, dominant sequence type 5 (ST5). In study phase II, previously recovered L. monocytogenes and L. innocua isolates from five Austrian dairy processors were characterised by geno- and phenotyping. PFGE and MLST subtyping of L. innocua and L. monocytogenes isolates yielded 33 distinguishable PFGE profiles (AscI) and 27 STs, including seven novel L. innocua STs (ST1595 to ST1601). Persistent contamination by L. monocytogenes as well as L. innocua for up to eleven and seven years respectively was detected, with the most prevalent STs being ST121, ST14 and ST1597 and ST603. L. monocytogenes as well as L. innocua strains present for a long period of time in the environment and products of the same facility harboured either stress survival islet (SSI)-1 or SSI-2 and were rhamnose fermenters. Subtyping proved to be an invaluable tool for the identification of L. monocytogenes and L. innocua contamination patterns over time and to reveal contamination hot-spots in dairy processing facilities. Our results demonstrate that it is possible to reduce L. monocytogenes diversity and presence in the food processing environment (FPE) by adequate sampling, subtyping, management and personnel awareness and by applying adequate control measures. Due to the similarities in terms of habitat and adaptive properties, incorporation of L. innocua into Listeria monitoring programmes as an index organism for possibly undetected L. monocytogenes presence is recommended.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Listeria monocytogenes Listeria innocua Produktionsumgebung Milchverarbeitung Subtypisierung Kontaminationsszenarien Persistenz
Schlagwörter
(Englisch)
Listeria monocytogenes Listeria innocua food processing dairy processing environment subtyping contamination scenario persistence
Autor*innen
Irene Kászoni-Rückerl
Haupttitel (Englisch)
Characterisation of Listeria monocytogenes and Listeria innocua to investigate contamination scenarios in dairy processing facilities
Paralleltitel (Deutsch)
Charakterisierung von Listeria monocytogenes und Listeria innocua zur Untersuchung von Kontaminationsszenarien in Milchverarbeitungsbetrieben
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
xii, 230 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Claudia Guldimann ,
Wolfgang Kneifel
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.30 Mikrobiologie
AC Nummer
AC16569296
Utheses ID
62838
Studienkennzahl
UA | 796 | 610 | 474 |