A study of cross-contamination events of campylobacter spp. in domestic kitchens associated with consumer handling practices of raw poultry

Abstract

Campylobacteriosis is the most reported zoonosis in the European Union since 2005 and the most common cause of bacterial foodborne diarrhoeal disease worldwide. In 2017, 596 cases of human campylobacteriosis were reported in Portugal. Campylobacter jejuni is the main species infecting humans, but the observed prevalence of C. coli in Portugal is higher than that reported for other western countries. It has been recognized that contaminated chicken is the major vehicle for consumer’s exposure to Campylobacter. This work was developed in the scope of SafeConsume project and its main objective was to evaluate possible cross-contamination events that can contribute to the spread of Campylobacter spp. in domestic kitchen environments during food preparation. Thus, 18 households were visited in October 2017 and the period between February and April 2018 to observe consumers preparing a recipe that included poultry and a raw vegetable salad. Poultry samples and swabs from domestic kitchen surfaces and utensils were collected before and after food preparation. Samples were also taken from tap handle, cabinet, drawer and refrigerator handles and the counter top surface. Other surfaces were sampled depending on observed behaviours during the individual food preparation sessions, such as: kitchen cloth, hand towel, sponge, cutting boards and the sink. Detection and enumeration of Campylobacter were performed according to the methods recommended by the International Organization for Standardization and species confirmation was performed by a multiplex Polymerase Chain Reaction assay. Pheno- and genotypic characterization of 72 Campylobacter spp. isolates was carried out through antimicrobial susceptibility, Pulse-Field Gel Electrophoresis (PFGE) and flaA-short variable region (SVR) sequencing. Of the 18 chicken samples analysed, 14 were Campylobacter-positive at least by one of the methods applied (occurrence of 77.8%). The microbial load ranged from < 1.0 x 101 to 2.2 x 103 Colony Forming Units/g, with only one sample showing a contamination level above 103 CFU/g, the established limit present in Regulation (EC) No 2017/1495. Cross-contamination events were observed in four kitchens, between the chicken meat and two cutting boards, two sinks and one kitchen cloth. Both C. jejuni and C. coli were recovered from these surfaces/utensils. Very high levels of resistance to ciprofloxacin (100%) and tetracycline (94.4%) were observed. High resistance to erythromycin was also observed in this study (40.3%), differing from values reported by EFSA in 2016. Campylobacter coli isolates showed higher resistance to all antimicrobial agents tested than C. jejuni. Additionally, multidrug resistance (MDR) was observed in 63.9% of the isolates, of which 75.6% were C. coli. PFGE typing showed a high diversity among isolates, as well as flaA-SVR typing (29 pulsotypes, 16 flaA alleles and 8 flaA peptide identities). These results highlight the potential for the dissemination of resistant Campylobacter strains in the environment through the preparation of chicken meat and the need to educate the consumer for an appropriate handling of raw poultry meat products.A campilobacteriose é a zoonose mais reportada na União Europeia desde 2005 e a causa mais comum de diarreias de origem bacteriana transmitidas por alimentos em todo o mundo. Em 2017, foram comunicados 596 casos de campilobacteriose humana em Portugal, sendo C. jejuni a principal espécie a infetar humanos, embora a prevalência de C. coli em Portugal seja superior à relatada por outros países ocidentais. Os produtos avícolas contaminados são reconhecidos como um importante veículo para a exposição do consumidor a Campylobacter. Este trabalho foi desenvolvido no âmbito do projeto SafeConsume e teve como objetivo principal avaliar possíveis eventos de contaminação cruzada que contribuem para a disseminação de Campylobacter spp. no ambiente de cozinhas domésticas durante a preparação de alimentos. Assim, foram visitadas 18 casas em outubro de 2017 e entre fevereiro e abril de 2018 para observação dos consumidores durante a preparação de um prato com frango e de uma salada de vegetais crus. Foram retiradas amostras da cozinha antes e após a preparação dos alimentos. Os locais sujeitos a amostragem foram a torneira, os puxadores dos armários, das gavetas e do frigorífico assim como a bancada da cozinha. Foram também retiradas amostras de outras superfícies, dependendo dos comportamentos observados durante as sessões individuais de preparação de alimentos, por exemplo: pano de cozinha, pano das mãos, esponja, tábuas de corte e banca. A deteção e a enumeração de Campylobacter foram realizadas de acordo com os métodos recomendados pela International Organization for Standardization e a confirmação da espécie através de reacção em cadeia da polimerase no formato multiplex. A caracterização feno e genotípica de 72 isolados de Campylobacter spp. foi realizada através da suscetibilidade antimicrobiana, eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE) e sequenciação da short variable region do gene flaA (flaA-SVR). Nas 18 amostras de frango analisadas, 14 foram positivas para a presença de Campylobacter spp., por pelo menos um dos métodos testados (ocorrência de 77,8%). A carga microbiana variou de <1,0 x 101 a 2,2 x 103 UFC/g, com apenas uma amostra acima do limite estabelecido (103 UFC/g) no Regulamento (CE) n.º 2017/1495. Em quatro cozinhas, detetaram-se eventos de contaminação cruzada entre o frango cru e duas tábuas de corte, duas bancas e um pano de cozinha. Verificaram-se níveis muito elevados de resistência à ciprofloxacina (100%) e à tetraciclina (94,4%). Uma elevada taxa de resistência à eritromicina foi também observada neste estudo (40,3%), contrariamente ao relatado pela EFSA em 2016. Os isolados de C. coli apresentaram uma maior resistência do que os de C. jejuni, para todos os agentes antimicrobianos. Além disso, verificou-se que 63,9% dos isolados apresentaram multirresistências, dos quais 75,6% eram C. coli. A tipagem por PFGE mostrou uma elevada diversidade entre os isolados, assim como a tipagem de flaA-SVR (29 pulsotipos, 16 tipos de alelo de flaA e 8 tipos de péptido de flaA). Estes resultados destacam a capacidade de disseminação de estirpes de Campylobacter resistentes no ambiente através da carne de frango, assim como a necessidade de educar o consumidor para um manuseio adequado dos produtos de carne de aves crua

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