Модуляция Escherichia coli на салате
Авторы: ЛеонардоФиоре1, МариатерезаКардарелли1, МаурициоРуцци2, Анна ГрацияФикка2, ФранческаЛузиателли2, ЮссефРуфаэль3, ДжузеппеКолла1
1Факультетсельского хозяйства и лесоводства, Университет Тушии, Витербо, Италия
2Факультетинноваций в биологических, агропродовольственных и лесных системах, Университет Тушии, Витербо, Италия
3Факультетсельскохозяйственных наук, Университет Неаполя, Портичи, Италия
Мировой рынок готовых к употреблению листовых зеленых овощей быстро растет, чему способствует спрос потребителей на свежие, удобные и полезные продукты. Однако некоторые аспекты производственной цепочки этого вида продукции имеют решающее значение для безопасности пищевых продуктов.
Микробное загрязнение представляет серьезную проблему, поскольку свежесрезанные овощи все чаще связывают со вспышками заболеваний пищевого происхождения, вызываемых патогенами, такими как Escherichia coli. Этот патоген может выживать и размножаться на листовых овощах, таких как салат, и попадать в съедобные части через органические удобрения, воду для орошения и обработки или загрязненные поверхности на протяжении производственной цепочки.
Агрономические методы могут влиять на динамику микробиологической популяции в тканях растений. Например, биостимуляторы растений все чаще используются для улучшения урожайности, эффективности использования питательных веществ, стрессоустойчивости и качественных характеристик. Экстракты морских водорослей Ascophyllum nodosum, а также гидролизаты белков растительного происхождения являются одними из наиболее часто используемых биостимуляторов в овощеводстве.
Предыдущие исследования показали, что внекорневая аппликация биостимуляторов может изменить структуру микробиологического сообщества, активируя полезные эпифитные микроорганизмы, обладающие свойствами, способствующими росту растений и биологическому контролю. Однако влияние этих биостимуляторов на патогенные для человека бактерии, такие как E. coli, до сих пор остается малоизученным. Учитывая, что биостимуляторы растений можно многократно распылять на листовые культуры, даже незадолго до сбора урожая, важно понимать, как они могут влиять на динамику популяции E. coli в листьях салата, чтобы гарантировать безопасность пищевых продуктов.
Рис. 1. Хронология применения препарата, инокуляции E. coli и анализа в агрономическом испытании
Исследование было построено в виде двух отдельных экспериментов. В первом эксперименте in vitro оценивалось прямое воздействие двух биостимуляторов растений — экстракта морских водорослей Ascophyllum nodosum (SWE) и гидролизата белка бобовых культур (PH) — на рост непатогенного штамма E. coli (K12) в жидкой культуре. Второй эксперимент представлял собой агрономическое исследование, в ходе которого растения салата выращивались в плавающей системе и обрабатывались E. coli K12. Биостимуляторы наносились в виде опрыскивания листьев, после чего отслеживались выживаемость E. coli на поверхности листьев, общая популяция аэробных бактерий, а также рост растений и параметры, связанные с азотом (общая концентрация азота и нитратов). На рисунке 1 показаны различные этапы агрономического испытания, от посева до сбора урожая.
Табл. 1. Влияние обработки биостимуляторами на биомассу салата и концентрацию нитратов и общего азота в листьях салата
Анализы in vitro показали, что ни SWE, ни PH не оказали значительного влияния на рост E. coli K12, что указывает на отсутствие прямого ингибирующего или стимулирующего эффекта. В тепличном эксперименте обработка биостимуляторами не оказала значительного влияния на производство биомассы салата, концентрацию азота и нитратов в листьях (табл. 1).
Табл. 2. Влияние обработки биостимуляторами на общее количество эпифитных аэробных бактерий и популяцию E. coli на листьях салата
Однако на уровне филлосферы проявились явные различия: обработка биостимуляторами значительно изменила динамику микробиологической популяции (табл. 2). В то время как у необработанных растений не наблюдалось существенных изменений в общем количестве аэробных бактерий, оба биостимулятора значительно увеличили их количество, причем наибольший эффект продемонстрировал экстракт морских водорослей. Кроме того, хотя популяции E. coli со временем уменьшались при всех видах обработки, это уменьшение было более быстрым и выраженным у растений, обработанных биостимуляторами, особенно гидролизатом белка, в то время как E. coli оставалась обнаруживаемой в необработанных растениях до конца эксперимента.
Это исследование показало, что биостимуляторы растений, увеличивая рост аэробных бактерий, связанных с растениями, также снижают жизнеспособность E. coli в листьях салата, что указывает на то, что они могут быть использованы в качестве ценной и устойчивой стратегии для улучшения микробиологического качества листовых зеленых овощей для готовых к употреблению продуктов.
Более подробную информацию можно найти в статье: