Gıda kaynaklı bakterilere karşı mücadelede bir çözüm aranıyor

Tavuk ve yumurta harika bir besin kaynağıdır ve menemen, körili tavuk ve omlet gibi birçok lezzetli yemeğin merkezinde yer alır.

Tavuk ve yumurta, çok çeşitli öğünlerde protein kaynağı olarak kullanılabilir. Ancak, bu maddeler taşınırken ve depolanırken doğru önlemler alınmazsa, gıda kaynaklı hastalıklara yol açabilirler.

Salmonella, Kampilobakter ve E. coli gibi bakterilerden kaynaklanan gıda kaynaklı enfeksiyonlar hem sanayileşmiş hem de gelişmekte olan ülkelerde önemli bir gıda güvenliği sorunu ve halk sağlığı sorunudur.

Ayrıca büyük bir ekonomik yüke de neden olabilirler. Örneğin, Birleşik Krallık'ta bilinen Kampilobakter vakalarının maliyeti tahmini olarak 712,6 milyon sterline mal olurken, Salmonella 2,120 milyar sterline ve E. coli ise O157, 3.9 milyon sterline mal oldu.

Global olarak, her yıl yaklaşık 600 milyon insanın kontamine gıdaları yemenin bir sonucu olarak hastalandığı tahmin edilmektedir; Kampilobakter, bilinen hastalığa yol açan en sık bakteriyel patojendir. AB'de her yıl 246.000'den fazla insanda Kampilobakter kontaminasyonuna bağlı hastalık vakası vardır. Ancak, tüm vakalar bildirilmediğinden, gerçek sayının yılda dokuz milyona yakın olduğuna inanılıyor.

İnsanlarda Kampilobakter enfeksiyonunun kaynağı üzerine yapılan araştırmalar, bunun ağırlıklı olarak kanatlı ürünleri ile ilişkili olduğunu göstermiştir. 2018-19'da Birleşik Krallık Gıda Standartları Ajansı (FSA), test edilen tavuk derisi örneklerinin %55,8'inin Kampilobakter spp ile kontamine olduğunu ve bunların %10,8'inin gram başına 1.000'den fazla koloni oluşturan birim (CFU) bakteri seviyesine sahip olduğunu bildirdi.

Kampilobakter'in ana bulaşma yolunun genellikle gıda kaynaklı olduğu, çiğ veya az pişmiş et ve et ürünleri yendiği düşünülür ve kontaminasyonla ilgili hastalıkların en sık rapor edilen kaynağıdır.

Kampilobakteriyozdan sonra Salmonelloz, 2019'da bildirilen yaklaşık 88.000 vaka ile insanlarda en sık bildirilen ikinci gıda kaynaklı hastalıktır. Yine, diğer birçok vakanın bildirilmemesi nedeniyle gerçek vaka sayısının yalnızca küçük bir kısmı olduğu düşünülüyor.

Yumurtalar ve kanatlı eti ürünleri, İngiltere ve AB'deki Salmonella salgınlarında en yaygın olarak yer almaktadır. Etlik piliçler, yumurtacı tavuklar ve hindiler dahil olmak üzere kanatlı türleri, insan enfeksiyonlarından sorumlu ilk beş Salmonella suşunun bilinen ana kaynağıdır.

Salmonella ve Kampilobakter, bildirilen tüm gıda kaynaklı hastalık vakalarının yaklaşık %90'ını oluşturmaktadır. Her iki suş da ishal, ateş ve mide kramplarına yol açmış ve beraberinde büyük bir ekonomik yük getirmiştir.

Enfeksiyonları kontrol etme

Bakterilerin insan popülasyonuna yayılmasını durdurmak için kümes hayvanlarında Salmonella ve Kampilobakter’in kontrol altına alınması kritik öneme sahiptir. Kanatlılarda Salmonella ve Kampilobakter enfeksiyonlarının etkin kontrolü, çiftlikte iyileştirilmiş biyogüvenlik, aşıların ve rekabetçi dışlama ürünlerinin kullanımının yanı sıra; çiğ et işlemeye yönelik en iyi uygulamalar, etin iyice pişirilmesinin önemi ve kesimin hijyenik koşullarda yapılması konusunda halkın eğitilmesini içerir. İşleme tesislerinde kontaminasyon olasılığını azaltmak için hijyen ve teknolojilerin kullanılmasıdır.

Bu bakteriler üzerinde maksimum kontrol elde etmek için, kanatlılarda Salmonella ve Kampilobakter düzeylerini azaltmak için eksiksiz bir yaklaşım gereklidir ve bunun bir kısmı aşağıda açılımı verilen "SGAS" kavramını içermelidir:

• Sağlıklı bir gastrointestinal mikrobiyom oluşturmaya yardımcı olmak.
• Gastrointestinal sistemden patojenik bakterileri dışlamak.
• Antibiyotik direnci sorununu azaltmak.
• Sağlığı ve performansı optimize etmek.

Mannan açısından zengin fraksiyonlar (aynı zamanda Actigen isimli ürünün içeriğidir ve MRF olarak da bilinir), SGAS programı aracılığıyla kanatlıların gıda güvenliğini iyileştirmek için bir araç olarak kullanılabilir.

Sağlıklı bir mikrobiyom oluşturmaya yardımcı olmak

Bir tavuğun bağırsağı, sindirim ve besinlerin emilmesinin yanı sıra bağışıklık sistemi işleyişi ve patojen kontrolünde hayati bir rol oynayan çeşitli ve karmaşık bir mikrobiyota içerir.

Kanatlılar ile mikrobiyotasını oluşturan bakteriler, mantarlar, tek hücreli arkeler, protozoalar ve virüsler arasındaki ilişki ve etkileşimler; mikrobiyota beslenmeyi, fizyolojiyi ve bağırsak gelişimini etkilediğinden kanatlı üretimi, sağlığı ve refahı için gereklidir. Bağırsak mikrobiyotasının çeşitliliği, kanatlıların beslenmesi, çevresi, yaşı ve kanatlıya uygulanan stres etkenleri gibi birçok faktörden etkilenir.

Çeşitli ve dengeli bir bağırsak mikrobiyotası, koruyucu bir bariyer oluşturarak patojenik bakterilerin bağırsak hücre duvarına bağlanmasını azaltabilir. Böylece rekabetçi dışlanmayı teşvik edebilir ve patojenik bakteriler tarafından kolonizasyona karşı direncini artırmak için kanatlıların gastrointestinal yolunun mikrobiyom çeşitliliğini artırabilir.

MRF içeren prebiyotikler, mikrobiyomun çeşitliliğini ve bileşimini değiştirme yetenekleri açısından en umut verici yem takviyelerinden biridir. MRF'nin sekal mikroflora çeşitliliği üzerinde tutarlı bir etkisi vardır ve filum Bacteroidetes, takviye sırasında Firmicutes filumunun yerini alıyor gibi görünmektedir.

Bu mannan açısından zengin fraksiyonlar, Gram-negatif bakteriyel patojenlerde tip-1 fimbrialara bağlanmada özellikle etkilidir ve Laktobasil gibi kommensal mikrobiyotanın gelişmesine izin verir.

Mikrobiyomun karmaşıklığındaki artışlar, daha iyi sağlıkla ilişkilendirilmiştir ve benzer şekilde, Bacteroidetes filumundaki artışlar olumlu sonuçlarla ilişkilendirilmiştir.

Mikrobiyomdaki bu faydalı bakteriler ayrıca kısa zincirli yağ asitleri (KZYA'leri), vitaminler ve antimikrobiyal bileşikler gibi bağırsak tarafından kullanılabilen bileşikler üretir. MRF, mikrobiyomu etkileyerek kısa zincirli yağ asidi bütirat üretimini uyarır. KZYA’leri bir enerji kaynağı olarak kullanılabilir, bağırsak pH'ını düşürebilir ve Salmonella spp. gibi gıda kaynaklı patojenlerin varlığını azaltabilen bakteriyostatik özelliklere sahip olabilir.

Gİ sistemden patojenik bakterileri hariç tutmak

Kanatlı hayvan üreticileri, kanatlı ürünlerinin artan patojenlerin seviyesinin azaltılmasında önemli bir rol oynamaktadır.

Aşılamalar, geliştirilmiş biyogüvenlik ve patojenik bakterilerin kommensal patojenik olmayan bakterilerle rekabet halinde dışlanması yoluyla kanatlıdaki patojen yükünün azaltılmasıyla daha az sayıda patojen elde edilebilir.

Bir dizi patojenik bakteri, E. coli ve Salmonella dahil olmak üzere tip-1 fimbriaları kullanarak bağırsak hücre duvarındaki mannoz reseptörlerine bağlanarak bağırsağı kolonize eder ve enfekte eder. MRF, bu tip-1 fibrilli bakterilere yapışabilir, patojenin gastrointestinal hücre duvarına yapışmasını bloke edebilir ve patojen kolonizasyonunu önleyerek iltihaplanma, doku hasarı ve genel patojen yükünün azalmasına yol açabilir.

Girgis ve ark. (2020), yumurtacı rasyonlarına MRF takviyesinin hem yumurtalık dokusundaki Salmonella prevalansını hem de çekumdaki konsantrasyonunu önemli ölçüde azalttığını ve MRF takviyesini yumurta kabuğu kontaminasyonu riskini azaltmak için yararlı bir strateji haline getirdiğini bildirmiştir.

MRF, Corrigan ve diğerleri tarafından gösterilmiştir. (2017), piliç sekumundaki Kampilobakter kolonizasyon seviyelerini önemli ölçüde azaltmak ve kilo alımının artmasına neden olmak için. MRF'nin etki tarzının rekabetçi dışlama yoluyla olduğu düşünülmektedir.

Antibiyotik direnci sorununu azaltmak

Antibiyotik direnci, doğal olarak ortaya çıkabileceği için global sağlıkta en büyük tehditlerden biridir. Ancak antibiyotiklerin hayvansal üretimde kötüye kullanılması, antibiyotik direncindeki artışı hızlandırmıştır. Artan antibiyotik direnci ile enfeksiyonların tedavisi zorlaşır, bu da hastanede daha uzun süre kalışlara ve artan ölüm oranlarına neden olabilir.

2020 yılında, Salmonella spp. Etlik piliç ve hindi karkaslarında Ampisilin, Sülfametoksazol ve Tetrasiklin için bulunan oran orta ile çok yüksek arasındaydı ve bazı durumlarda %50'nin üzerine ulaştı.

Bu, antibiyotik direncini büyük bir gıda güvenliği sorunu haline getirir. Hayvan yemlerinde antibiyotik kullanımının etkilerinin yanı sıra antimikrobiyal direncin azaltılmasına yönelik artan farkındalık ve baskı, birçok ülkenin hayvan yemlerinde antibiyotik büyüme destekleyicilerinin kullanımını yasaklamasına yol açmıştır.

Ancak bu yasaklar, artan antimikrobiyal direncin ortaya çıkmasını durdurmak için yeterli değil.

Bu kalıcı bir sorundur ve antibiyotik kullanımı üzerindeki kısıtlamalara rağmen direnç oranları hala yüksektir. Patojenler dirençli genler barındırdığından, direnci azaltmanın ve antibiyotiklere karşı bakteriyel duyarlılığı artırmanın yollarını bulmak çok önemlidir.

Dünya Sağlık Örgütü (WHO), tarım sektörünün antibiyotik direncinin yayılmasını önleyebileceği ve kontrol edebileceği çeşitli yolları özetlemiştir:

• Yalnızca veteriner gözetiminde antibiyotik sağlanması.
• Sağlıklı hayvanlarda büyümeyi desteklemek veya önlemek için antibiyotik kullanmaktan kaçınmak.
• Geliştirilmiş biyogüvenlik.
• Hayvanları aşılamak ve antibiyotiklere alternatifler kullanmak.

MRF, mikrobiyomu modüle etme, patojenik bakterileri bağlama ve bakterilerin antibiyotiklere duyarlılığını etkileme yeteneklerine sahip oldukları için antibiyotiklere bir alternatif olarak kullanılabilir.

Smith ve ark. (2022), MRF ve antibiyotik tedavisinin, bir kontrol kültürüyle ilgili olarak antibiyotiğe dirençli E. coli'nin büyümesi üzerindeki etkilerini göstermiştir.

MRF'nin bir kontrol kültürüyle ilgili antibiyotiğe dirençli E. coli büyümesini önemli ölçüde azalttığını ve MRF ampisilin ile kombinasyon halinde kullanıldığında (kontrol kültürü), antibiyotiğe dirençli E. coli büyümesinde daha büyük bir azalma olduğunu bulmuşlardır. Smith ve ark. (2017), dirençli organizmaların MRF varlığında antibiyotiklere karşı daha duyarlı hale geldiğini de bildirmiştir.

Smith ve ark. (2017), antibiyotik direnci sağlayan Salmonella taşıyan plazmitlerin, MRF mevcut olduğunda büyümeyi azalttığını gözlemledi. Dirençli E. coli'nin metabolizmasının ve büyümesinin, MRF varlığında büyüdüğünde değiştiği ve bunun antibiyotiklere duyarlılığın artmasına neden olduğu bildirildi.

MRF ile birlikte sağlandığında antibiyotiklerin bu artan etkinliği, kanatlılardaki ve çevredeki antibiyotiğe dirençli organizmaların seviyesinin azalmasının yanı sıra çeşitli ve dengeli bir mikrobiyomun gelişmesine neden olabilir.

Sağlığı ve performansı optimize etme

Kanatlı optimal sağlıkta olduğunda, patojenik kolonizasyona karşı doğal savunmaları da optimaldir. Kanatlıların bağışıklık sisteminin büyük bir kısmı bağırsakta yaşar, yani kanatlıların sağlıklı bir bağırsağı varsa, muhtemelen güçlü bir bağışıklık sistemi de olacaktır ve bu da kanatlıların kendisini patojenlere karşı savunmasını sağlayacaktır.

Bağışıklık sistemi için üç savunma hattı vardır. İlk savunma hattı bağırsak hücre duvarını, mukus tabakasını ve mikrobiyotayı içerir. Bu ilk savunma hattı, patojenlerin ve yabancı maddelerin vücuda girmesini engellemek için çalışır.

Patojenlere karşı ikinci savunma hattı, beyaz kan hücrelerini ve antimikrobiyal kimyasallar gibi diğer bağışıklık sistemi bileşenlerini içeren doğuştan gelen bağışıklık sisteminin spesifik olmayan bir yanıtıdır.

Üçüncü savunma hattı, bir antikor yanıtı üreten B hücrelerini ve hücre aracılı bir bağışıklık yanıtı üreten T hücrelerini içerir. Kanatlılar optimal sağlık durumundaysa, bu unsurlar, kanatlıları patojenlere karşı savunmak için birlikte çalışacak, kanatlılardaki bakteri kolonizasyonunu ve patojenik bakteri yükünü azaltacak ve böylece tüketiciye giden nihai kümes hayvanı ürününün gıda güvenliğini artıracaktır.

Ek olarak, sağlıklı olan kanatlıların tanımı gereği sağlıklı bir bağırsağı olacaktır, bu da onların rasyonlarındaki besinleri verimli bir şekilde sindirmelerine ve emmelerine olanak tanır ve böylece iyi performans gösterme olasılıklarını artırır. Bir kanatlı iyi performans gösterirse ve güçlü bir bağışıklık sistemine sahipse, antibiyotik direncine karşı mücadelede yardımcı olacak antibiyotiklere daha az ihtiyaç duyar.

Çözüm

Tavuk ve yumurta, birçok yemekte harika bir besin kaynağı olarak hizmet ettikleri için her yıl dünya çapında büyük miktarlarda tüketilirler.

Kümes hayvanları tarafından üretilen et ve yumurtaların gıda güvenliği son derece önemlidir. Çünkü uygun gıda güvenliği, Salmonella, Kampilobakter ve E. coli gibi gıda kaynaklı enfeksiyonları azaltmaya yardımcı olabilir ve sonuç olarak bu enfeksiyonların neden olduğu ölümleri ve ekonomik yükü de azaltabilir.

Bu nedenle, kümes hayvanı üretiminde gıda güvenliğini artırmak için sağlam ve bütüncül bir yaklaşım geliştirmek hayati önem taşımaktadır. Bu bakterilerin maksimum kontrolünü elde etmek için, SGAS yaklaşımını uygulamak ve MRF kullanmak, eksiksiz bir gıda güvenliği planının parçası olmalıdır.

Referans kaynaklar istek üzerine sunulabilmektedir: Turkey@alltech.com