Relative response of populations of Escherichia coli and Salmonella enterica to exposure to thermal, alkaline and acidic treatments

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dc.contributor.author

Gill, Alexander

Tamber, Sandeep

Yang, Xianqin

dc.date.accessioned

2024-04-04T19:21:21Z

dc.date.available

2024-04-04T19:21:21Z

dc.date.issued

2019-01-21

dc.description - en

This manuscript describes a study evaluating the relative resistance to heat and pH stress of large populations individual strains of generic E. coli, Shia toxin-producing E. coli and Salmonella to determine if the level of reduction in generic E. coli are suitable for indicating the the level of reduction of the pathogens

dc.description.abstract - en

We evaluated the relative response of generic Escherichia coli (GEC), Shiga toxin-producing E. coli (STEC) and Salmonella enterica to heat, alkaline or acid treatments. GEC included strains from carcasses (n = 24) and trim (n = 25) at a small beef plant where no decontamination interventions are used and at a large plant where multiple decontamination interventions are used (carcass n = 25 and trim n = 25). STEC strains belonging to nine serogroups, included isolates from cattle (n = 53), beef (n = 16) and humans (n = 44). S. enterica strains belonging to 29 serotypes, included isolates from humans (n = 30), poultry (n = 26), pork (n = 10) and beef (n = 33). Strains were grown in Brain Heart Infusion (BHI) broth and subjected to the following treatments: 60 °C for 2 min, 5% lactic acid (pH 2.9) for 1 h at 4 °C, or NaOH (pH 11.0) for 2 h at 4 °C. Median log reductions of the GEC populations after heat, alkaline and acid treatment ranged from 2.3 to 3.8, 0.7 to 2.2 and 0.7 to 1.2 log CFU/mL, respectively. No statistically significant difference in reductions was observed between carcass GEC or trim GEC from the large or small plant, except for a greater reduction in trim GEC from the small plant. Median reductions of the STEC populations ranged from 3.3 to 3.5, 0.0 to 0.6, and 0.3 to 0.5 log CFU/mL after heat, alkaline and acid treatment, respectively. The median reductions were not dependent upon isolation source, except between STEC cattle and human isolates after alkaline treatment, where the reduction of the former was higher by 0.6 log unit. For the Salmonella populations, median log reductions ranged from 3.5 to 4.0, 1.7 to 2.4 and 3.7 to 4.1 log CFU/mL after heat, alkaline and acid treatment, respectively. The reductions were not isolation source related. The median log reductions were in the order GEC < STEC < Salmonella after heat treatment and STEC < GEC < Salmonella after alkaline or acid treatment. Overall, the relative response of GEC, STEC and Salmonella in the model system suggests that exposure to heat or pH-based decontamination interventions in meat plants is not associated with increased resistance among E. coli strains in these environments, and total E. coli counts on beef can be indicative of treatment efficacy for the control of Salmonella by heat, lactic acid and alkaline treatment and for the control of STEC subjected to heat.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Nous avons évalué la réponse relative des Escherichia coli génériques (GEC), des E. coli producteurs de shigatoxines (STEC) et des Salmonella enterica à des traitements thermiques, alcalins ou acides. GEC comprenait des souches provenant de carcasses (n = 24) et de parures (n = 25) dans une petite usine de viande bovine où aucune intervention de décontamination n'est utilisée et dans une grande usine où de multiples interventions de décontamination sont utilisées (carcasse n = 25 et parures n = 25). . Les souches de STEC appartenant à neuf sérogroupes comprenaient des isolats provenant de bovins (n = 53), de bœuf (n = 16) et d'humains (n = 44). Les souches de S. enterica appartenant à 29 sérotypes comprenaient des isolats provenant d'humains (n = 30), de volaille (n = 26), de porc (n = 10) et de bœuf (n = 33). Les souches ont été cultivées dans un bouillon Brain Heart Infusion (BHI) et soumises aux traitements suivants : 60 °C pendant 2 min, 5 % d'acide lactique (pH 2,9) pendant 1 h à 4 °C ou NaOH (pH 11,0) pendant 2 h. à 4°C. Les réductions log médianes des populations de GEC après traitement thermique, alcalin et acide variaient respectivement de 2,3 à 3,8, 0,7 à 2,2 et 0,7 à 1,2logCFU/mL. Aucune différence statistiquement significative dans les réductions n'a été observée entre la GEC des carcasses et la GEC des parures de la grande ou de la petite usine, à l'exception d'une réduction plus importante de la GEC des parures de la petite usine. Les réductions médianes des populations de STEC variaient respectivement de 3,3 à 3,5, de 0,0 à 0,6 et de 0,3 à 0,5logCFU/mL après traitement thermique, alcalin et acide. Les réductions médianes ne dépendaient pas de la source d'isolement, sauf entre les isolats bovins STEC et humains après traitement alcalin, où la réduction des premiers était supérieure de 0,6 unité logarithmique. Pour les populations de Salmonella, les réductions log médianes variaient de 3,5 à 4,0, 1,7 à 2,4 et 3,7 à 4,1 logCFU/mL après traitement thermique, alcalin et acide, respectivement. Les réductions n’étaient pas liées à la source d’isolement. Les réductions log médianes étaient de l’ordre GEC<STEC<Salmonella après traitement thermique et STEC<GEC<Salmonella après traitement alcalin ou acide. Dans l'ensemble, la réponse relative des GEC, STEC et Salmonella dans le système modèle suggère que l'exposition à la chaleur ou aux interventions de décontamination basées sur le pH dans les usines de viande n'est pas associée à une résistance accrue parmi les souches d'E. coli dans ces environnements, et au nombre total d'E. coli. sur la viande bovine peut être révélateur de l'efficacité du traitement pour le contrôle des Salmonella par traitement thermique, acide lactique et alcalin et pour le contrôle des STEC soumis à la chaleur.

dc.description.fosrctranslation - fr

Ce manuscrit décrit une étude évaluant la résistance relative au stress thermique et au pH de souches individuelles de grandes populations d'E. coli générique, d'E. coli productrices de toxines chiites et de Salmonella afin de déterminer si le niveau de réduction des E. coli génériques est approprié pour indiquer le niveau de réduction des agents pathogènes

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2019.01.007

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2221

dc.language.iso

en

dc.publisher

Elsevier

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

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Relative response of populations of Escherichia coli and Salmonella enterica to exposure to thermal, alkaline and acidic treatments

dc.type - en

Article

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