Microbiological quality of bivalves: relevance to food safety

Abstract

Os moluscos bivalves constituem um recurso haliêutico de elevada importância na economia (inter)nacional pelas suas características organolépticas, valor nutritivo e relevância na gastronomia tradicional. Não obstante, representam um produto alimentar de elevado risco para a saúde pública. A contaminação microbiológica (autóctone e antropogénica), sendo crónica nos bancos de bivalves das zonas estuarino-lagunares, constitui uma das principais preocupações associadas à segurança alimentar. Aquando da filtração inerente aos processos de respiração e alimentação, os bivalves bioacumulam passivamente microrganismos incluindo os patogénicos. A sua colocação no mercado impõe pois, prévia salubrização para níveis microbiológicos compatíveis com a legislação em vigor, salvaguardando a saúde pública. Apesar da monitorização das áreas de apanha e produção, das medidas de prevenção e da depuração, a ocorrência de surtos associados ao consumo de bivalves tem aumentado. Tal deve-se à insuficiente monitorização da contaminação microbiológica dos bivalves, contribuindo para uma gestão ineficaz do produto e consequente sub-valorização. O presente trabalho pretendeu caracterizar o estado de desenvolvimento do sector de exploração de bivalves em Portugal do ponto de vista da segurança alimentar, e analisar os aspectos cruciais da monitorização e da depuração do produto apresentando alternativas abrangentes e aplicáveis ao sector. Assim, desenvolveu-se uma metodologia de base molecular passível de adaptação à monitorização dos bivalves das zonas conquícolas, como alternativa ao método de referência vigente do Número Mais Provável que é baseado apenas na quantificação de Escherichia coli. O mexilhão (Mytilus edulis) da Ria de Aveiro, bivalve de interesse comercial a nível (inter)nacional serviu de modelo para a comparação de protocolos de extração de DNA. Esta metodologia foi desenvolvida de modo a que os métodos de extração de DNA sejam passíveis de aplicação a outras matrizes biológicas ou ambientais. Para além da detecção e quantificação directa de bactérias patogénicas, esta metodologia poderá ser aplicada à monitorização da transferência vertical microbiana nos bancos de bivalves bem como à caracterização da dinâmica espacio-temporal das populações microbianas no ambiente e à monitorização dos processos de depuração. Foi ainda abordado o potencial da aplicação de bacteriófagos ou de enzimas líticas para a optimização dos processos de purificação. O trabalho realizado e as perspectivas futuras propostas pretendem contribuir para a dinamização e requalificação do sector de exploração de bivalves através da melhoria do nível de segurança alimentar dos moluscos bivalves comercializados para alimentação humana, valorizando este recurso.

Bivalve molluscs stand out among fishery products, because of their (inter)national economic importance. For organoleptic and nutritional characteristics, because of culture, tradition and food availability reasons, bivalves are highly appreciated by consumers. Notwithstanding they represent a high risk food product. Microbial contamination (autochthonous and anthropogenic) is a major concern associated with the food safety of shellfish since it is known to be chronic in the shellfish beds of estuarine areas. By filter-feeding, bivalves passively accumulate microorganisms including pathogens. Products safe for sale and consumption must accomplish legislation standards preventing infections in the consumers and safeguarding public health. Despite monitoring of shellfish harvesting and production areas, the imposed preventative measures and the depuration processes, the occurrence of outbreaks associated with consumption of shellfish has increased. This may be due to underestimated assessment of microbial contamination of shellfish leading to low quality products. This work aimed to characterize the state of development of the sector of exploitation of bivalves in Portugal and to analyze the some aspects of bivalve monitoring and purification that lead to underestimation of microbiological contamination, in the perspective of providing comprehensive alternatives applicable to the sector. A molecular based approach that can be used in the monitoring of shellfish was developed as an alternative to the current reference method, the Most Probable Number based on the quantification of Escherichia coli only. Mussels (Mytilus edulis) from the Ria de Aveiro were used as model bivalves because they are widely represented in the national and international markets. This methodology used an innovative processing of bivalves along with extraction and detection methods that can be used in other biological and environmental matrices. The proposed methodology can be applied not only to direct detection and quantification of pathogenic bacteria, but also to the analysis of vertical tranference of microorganisms in growing beds and to the assessment of spatial and temporal dynamics of microbial populations. Also, it can be used to the classification of harvesting and production areas and to the evaluation of current purification processes. Also, it was suggested the use of bacteriophages and litic enzymes as an adjuvant for the improvement of the actual depuration processes. The revision of data on this field of activity and the experimental results were integrated in the perspective of providing scientific basis for the sustainable development of bivalve exploitation and valorization of the products in terms of food safety and economic profitability.