Heat sensitivity of Clostridium perfringens

Abstract

Voedsel verhitten is een belangrijke manier om voedselvergiftigingen door de bacterie Clostridium perfringens te voorkomen. De bacterie doet zich in voedsel in twee vormen voor: als spore, een overlevingsvorm die onder andere goed bestand is tegen hogere temperaturen en droogte, en als actief groeiende bacteriecellen (vegetatieve cel). Uit onderzoek van het RIVM blijkt dat sporen van de bacterie bij temperaturen van 95 graden Celsius en hoger snel afsterven. Vegetatieve cellen sterven bij temperaturen van 45 graden Celsius en hoger snel af. Clostridium perfringens is een bacterie die per jaar circa 100.000 tot 150.000 voedselinfecties veroorzaakt. De Voedsel en Waren Autoriteit (VWA) heeft dit onderzoek opgezet om meer zicht te krijgen op het aantal voedselvergiftigingen door dit type bacterie, de oorzaak en het verloop ervan. Met de uitkomsten kan de VWA maatregelen onderbouwen om het aantal voedselvergiftigingen te verminderen. Ook kan de VWA hiermee consumenten eraan herinneren voedsel goed en lang genoeg te verhitten. De hittegevoeligheid van de bacterie is onderzocht in zowel een kunstmatig medium ('buffer'), dat doorgaans voor laboratoriumwerk wordt gebruikt, als in een hoeveelheid verdund voedsel. Er zijn namelijk aanwijzingen dat het type voedsel invloed heeft op de hittegevoeligheid van de bacterie, vermoedelijk door de wijze waarop de bacterie zich aan voedsel hecht. In het onderzoek is meegenomen dat de temperatuur van het onderzochte voedsel in verhouding staat tot zowel de eetbaarheid ervan als de noodzaak voedselvergiftigingen te voorkomen.

The RIVM is investigating various aspects in the development of food borne disease caused by the spore forming bacterium Clostridium perfringens. One of the aspects included in the investigations is heat sensitivity of the micro organism, since food that undergoes prolonged heating, cooling and re-heating, such as stews or soups, is an important vector. The heat sensitivity of spores (a form of the organism that can survive a variety of environmental conditions) and vegetative cells (actively growing cells) at three different temperatures was determined in phosphate buffered saline (PBS) from five strains of bacteria isolated from food. As there have been reports that food components may influence the heat sensitivity of bacteria this property from vegetative cells was also determined in 10-fold diluted pea soup. In PBS bacterial spores are sensitive to temperatures higher than 95 degrees Celsius and vegetative cells are sensitive to temperatures just over 45 degrees Celsius. In diluted pea soup the vegetative cells show slightly lower heat sensitivity compared with PBS. Sensitivity for the various temperatures is strain dependent. The results from the heat sensitivity tests were used to calculate Z-values. These Z-values represent the temperature in a process that gives rise to a ten-fold increase/decrease in heat sensitivity. A Z-value can also be used as a degree of the risk that a strain may form in food preparation processes. Strains with a high Z-value are more risky, as a higher change in temperature is necessary to reduce the number of cells of such strains. The Z-value calculations gave no uniform results: no strain showed high or low values for both spores and vegetative cells. Therefore these values should not be used to formulate preventive measures for individual strains, but to formulate general measures to prevent the onset of disease by C. perfringens.