Fødevaresikkerhed i udvikling

Salmonella og Campylobacter er vigtige fødevarebårne patogene bakterier, som har deres reservoir i produktionsdyr. De er også eksempler på zoonoser – dvs. patogene bakterier, der kan overføres fra dyr til mennesker. Et eksempel på en ny type zoonose er methicillin-resistente Staphylococcus aureus MRSA (såsom de meget omtalte »svine-MRSA«), der kan give alvorlige sårinfektioner, når de overføres fra dyr til mennesker. I Sektion for Fødevaresikkerhed og Zoonoser forsker vi helt overordnet i, hvordan vi kan begrænse fødevarebårne infektioner. Vores aktiviteter spænder vidt fra grundvidenskabelig forskning, der sigter på at kortlægge gener, der er vigtige for bakteriers evne til at vokse og overleve i fødevarer, til mere anvendelsesorienterede undersøgelser, med henblik på at forbedre kødkontrollen og mindske madspild. Andre aktuelle forskningsprojekter sigter på at udvikle nye biologiske metoder til at kontrollere zoonoser i fødevarer, nye metoder til at forstå Listerias vækst og overlevelse i miljøet og fødevarer samt at afklare, hvilken rolle fødevarer spiller i spredning af antibiotikaresistente bakterier. 

Nye metoder

Udover at problemstillingerne indenfor fødevaresikkerhed til stadighed skifter, får vi også hele tiden nye metoder til rådighed. For blot få år siden var det dyrt og tidskrævende at få analyseret en bakteries genomsekvens ved DNA-sekventering. I dag er det rutine og kan udføres for beskedne omkostninger.

Vi analyserer populationer af bakterier for at fastslå, hvor mange bakterier der er i et givent miljø, og om en bestemt bakteriesammensætning er forbundet med kort eller lang holdbarhed af en fødevare. Sådanne »mikrobiom«-studier muliggør ikke bare studier af enkeltbakterier, men af hele bakteriesamfund, og hvordan de i samspil muliggør overlevelse og sidenhen infektioner.

En anden måde at bestemme identiteten af de bakterier, som vi finder i fødevarer, er ved brug af MALDI-TOF, hvilket er en spektroskopisk metode, der hurtigt og nemt kan give os svar.

Nedenfor er der en række eksempler på ny forskning indenfor fødevareområdet, og hvordan denne forskning kan bringe os videre i forhold til at finde nye muligheder for at forbedre sikkerheden af vores fødevarer, men også reducere kassation af fødevarer, hvor det ikke er nødvendigt.

Kødkontrollen i forandring

Kødkontrollen har været og er under forandring. En vigtigt element i denne modernisering har været den risikobaserede tilgang. I sektionen har lektor Marianne Halberg Larsen i samarbejde med Landbrug & Fødevarer brugt risikovurdering til at vurdere effekten af eventuelle ændringer i den traditionelle kødkontrol af svin, kvæg og fjerkræ. Et projekt har eksempelvis vist, at rutinemæssig udbening af slagtesvin med kronisk pyæmi ikke er nødvendig af hensyn til fødevaresikkerheden. 

I et igangværende projekt belyser vi i samarbejde med Landbrug & Fødevarer, Fødevarestyrelsen og et kvægslagteri den mikrobiologiske belastning af kreaturer med endocarditis og/eller endophlebitis.

Projektet vil bidrage med viden om, hvilke typer bakterier der findes i slagtekroppe og organer, der er udtaget til bakteriologisk undersøgelse (BU). Projektet vil bidrage til afklaringaf validiteten af BU samt komme med forslag til, hvordan man kan modernisere denne undersøgelse. Tidens fokus på at minimere madspild handler nemlig også om at undgå at totalkassere slagtekroppe, der ikke udgør et fødevaresikkerhedsmæssigt problem. Derfor vil vi i samarbejde med branchen undersøge den mikrobiologiske belastning af slagtekroppe, der i dag totalkasseres, samt undersøge, om man kan forbedre kødkontrollen ved brug af »vision«-teknologi.

Listeria - stadig en udfordring

Vi husker nok alle det store listeriose-udbrud i Danmark, der for nogle år siden var forbundet med rullepølse, og hvor 41 blev syge og 17 døde. Sammenlignet med andre fødevarebårne bakterier er Listeria monocytogenes relativ sjældent årsag til fødevarebårne udbrud, men grundet den høje dødelighed, er det en bakterie, der ses med stor alvor på i industrien og hos myndighederne.

Listeria er særligt et problem i spiseklare fødevarer med lang holdbarhed på køl, hvor den kan opformeres til niveuaer, der er tilstrækkelige til at forårsage sygdom. I sektionen har lektor Marianne Halberg Larsen og professor Hanne Ingmer i flere projekter undersøgt, hvordan Listeria-bakterien overlever i miljøet, og hvilke faktorer der har betydning for dens overlevelse, vækst og evne til at forårsage sygdom.

Derudover har vi undersøgt tiltag, der kan styrke virksomhedernes kontrol med Listeria i samarbejde med fødevareproducenter. Eksempelvis er det undersøgt, om en ændret tolerance overfor anvendte desinfektionsmidler kan forklare bakteriens forekomst i produktionsmiljøer. En nyere madtrend er spiseklare måltidssalater, og vi har i sektionen senest haft fokus på Listerias vækstkapacitet i denne type produkter. Den opnåede viden er nyttig for virksomhederne i forhold til at optimere deres kontrollerende indsats og dermed sikre et fortsat højt niveau af fødevaresikkerhed. 

Endelig har vi i samarbejde med sociologer fra KU SCIENCE og i masteropgaveprojekter vurderet fødevaresikkerhedskulturen og styringssystemer i virksomheder og storkøkken samt disses betydning for fødevaresikkerheden med fokus på Listeria monocytogenes.

MRSA - en fødevarebåren zoonose?

Staphylococcus aureus findes naturligt i næsen og på huden af mennesker og dyr. I fødevaresammenhænge er S. aureus mest kendt for sine varmeresistente enterotoksiner, der oftest giver problemer i varmebehandlet mad, som efterkontamineres under tilberedningen.

Et typisk eksempel er en kogt kylling, som skal anvendes til kyllingesalat, og hvor der under findelingen af kyllingekødet kan ske overførsel af S. aureus fra hænder. Opbevares kyllingesalaten efterfølgende for varmt, er der risiko for opformering af S. aureus og dermed for sygdom.

Ikke fordi det er farligt at indtage S. aureus, men hvis S. aureus har produceret enterotoksin, kan indtagelse af kyllingesalaten resultere i stærk kvalme og opkast et par timer efter indtagelsen. Heldigvis er man som regel helt rask igen i løbet af et døgns tid.

S. aureus kan dog også give mere alvorlige og endda livstruende infektioner. Her er smittevejen ikke via fødevarer, men via et sår eller lignende, hvor S. aureus fra huden via blodet kan transporteres rundt i kroppen og inficere vitale organer såsom hjerteklapper. Ubehandlet vil denne type S. aureus-infektioner ofte have et fatalt forløb, og adgangen til effektive antibiotika er derfor kritisk vigtige for behandling af S. aureus-infektioner. Det er på den baggrund, at den stigende spredning af MRSA fra svin til mennesker har vakt bekymring – for bliver et menneske koloniseret med MRSA i næsen og på huden, er der en lille risiko for, at MRSA-bakterien giver anledning til en egentlig infektion, som i så fald er svær at behandle. MRSA-bakterien er nemlig som oftest resistent overfor mange forskellige typer antibiotika.

Da MRSA-debatten i Danmark var på sit højeste, gik bekymringen på, hvorvidt MRSA kan spredes til mennesker via svinekød. Dette sker dog kun i meget sjældne tilfælde. Den seneste forskning dokumenterer, at husdyrs MRSA spredes fra dyr til mennesker i staldmiljøet, hvorfra den med lav frekevens kan spredes til andre mennesker, typisk familiemedlemmer. I sektionen forsker lektor Dorte Frees i, hvilke antibiotika og andre stoffer der har haft betydning for den hurtige spredning af MRSA blandt svin og andre husdyr samt i at identificere hjælpestoffer, som kan gøre MRSA følsomme overfor penicillin og andre antibiotika.

En anden tilgang er at finde stoffer eller bakterier, som kan modvirke, at MRSA koloniserer husdyr. I den forbindelse undersøger professor Hanne Ingmer og hendes medarbejdere signalstoffer produceret af bakterier, som er tæt beslægtede med S. aureus, men som interferer med produktionen af virulensfaktorer i håbet om at finde veje, hvormed kolonisering kan reduceres.

Forskningsindsats i Colombia og Vietnam

Med udgangspunkt i vores mangeårige erfaring med forskning i lav- og mellemindkomstlande undersøger professor Anders Dalsgaard sammen med lokale forskningsinstitutioner, myndigheder og erhversorganisationer, hvordan brugen af antibiotika, spredning af antibiotikaresistens og forekomst af Salmonella kan begrænses i svineproduktionen.

I Vietnam er der fokus på de faktorer, som påvirker brugen af antibiotika og forekomst af colistin- og ESBL-resistens, og hvordan spredning af disse resistenser kan begrænses. Forskningen understøtter de tiltag, lokale myndigheder med rådgivning fra Fødevarestyrelsen er på vej med omkring indførelse af receptpligtig veterinær medicin.

I Colombia skal risikofaktorer for Salmonellaforekomst og -spredning undersøges i svinebesætninger og på slagterier. Vi tester også måder at reducere Salmonella på, fx ved brug af fermenteret foder og tilsætning af organiske syrer i drikkevand. Resultaterne skal bruges i den Salmonella-handlingsplan, de colombianske myndigheder skal lave med hjælp fra Fødevarestyrelsen.

Alternative biokontrolløsninger vil øge fødevaresikkerheden

Der er til stadighed brug for nye alternative løsninger til effektiv bekæmpelse af sygdomsfremkaldende bakterier for at sikre, at fødevaresektoren i Danmark forsat er i en international førerposition. I forskergruppen Phage biology and biocontrol har vi et tæt samarbejde med fødevare- og foderproducenter, der sigter på at målrette og effektivisere nye biokontrolløsninger. Løsningerne baseres på naturlige, bakteriedræbende bakteriofager, som er bakteriedræbende vira, samt helt nye koncepter udviklet for biokontrol. I samarbejde med eksterne partnere i projektet TOPSAFE har vi netop gennemført de allerførste industrielle forsøg med bakteriofager i Danmark og påvist deres effektivitet i kødproduktion.

I projektet BIOPIGLET designer vi nye bakteriofagløsninger, der skal anvendes til at forhindre fravænningsdiarré i smågrise ved at bekæmpe entrotoxigene E. coli. Forskergruppen ledes af Professor Lone Brøndsted, der har forsket i bakteriofager i mere end 20 år og har en dyb forståelse af bakteriofagers biologi og deres evne til at slå bakterier ihjel. Baseret på denne viden har gruppen både udviklet baktierofag-løsninger og helt nye biokontrolløsninger, der baserer sig på enkelte bakteriofag-komponenter. Vi har fx udviklet helt nye enzymer, der kan slå Campylobacter og Salmonella ihjel.

Hvad kontrolleres i kontrollen?

Myndighedernes fødevarekontrol inklusive brugen af Smileyrapporter er en afgørende forudsætning for det høje niveau af fødevaresikkerhed, vi har i Danmark. Rapporterne beskriver kontrollørernes gennemgang af virksomhedernes hygiejne og egenkontrol.

Lektor Jørgen Leisner har undersøgt, i hvilket omfang disse rapporter angiver mikrobiel sikkerhed og kvalitet af flødeskumskager, pastasalat og sushi. Resultaterne viser, at der for flødeskumskager var en sammenhæng mellem produkternes mikrobielle kvalitet og resultatet af kontrolbesøg som angivet i Smileyrapporten, mens dette ikke var tilfældet for de to øvrige produkter. For sushiprodukter var der en noget højere sandsynlighed for at finde E. coli blandt butikker, der havde haft dårlige smileyrapporter. Fund af E. coli i sushi indikerer fækal forurening forårsaget af dårlig hygiejne hos personalet, og indikerer derfor en potentiel risiko for kontaminering af produktet med fx Salmonella.

Forbrugeres viden om Smileysystemet er også blevet undersøgt. Selvom de fleste mente, de havde et godt kendskab til kontrollørernes arbejde, gjaldt dette ikke, når de blev spurgt om, hvorvidt kontrollørerne udførte mikrobiologiske analyser. Det mente et flertal var tilfældet, selvom dette ikke er korrekt. Overordnet har vores undersøgelser vist, at selvom Smileysystemet synes at virke glimrende, er der stadig detaljer, der kan arbejdes med, herunder kontrollørernes påvisning af mikrobiel kvalitet – samt sikring af, at forbrugerne har en korrekt forståelse af kontrollørernes arbejde.

Styrker i det fremadrettede arbejde

En stor del af den forskning, som er beskrevet ovenfor, sker i samarbejde med nationale og internationale forskere, forskningsinstitutioner og virksomheder. Vi har som en særlig tilknytning tre adjungerede professorer, nemlig Lis Alban fra Landbrug og Fødevarer samt Paal Skytt Andersen og Kåre Mølbak fra Statens Serum institut. Disse adjungeringer giver muligheder for langsigtede forskningssamarbejder – og via bidrag til undervisningen medvirker de også til at give de studerende en unik indsigt i arbejdet, som foregår i institutioner udenfor universitet.

Det tætte samarbejde med Statens Serum institut vil fremadrettet også være en styrke i forhold til at løfte opgaverne i det veterinære myndighedsbredskab, der overgår til Københavns Universitet og Statens Serum institut i 2020. Her glæder vi os til, at vores store viden om zoonotiske mikroorganismer og antibiotikaresistens vil komme endnu mere i spil i forbindelse med løsning af opgaver, som er centrale for samfundet.