מאמר זה מעמיק בפתוגן יוצר נבגים שבדומה ל-Bacillus cereus תלוי בבקרת זמן וטמפרטורה, ומשלים את מיקרוביולוגיה בתעשיית הבשר.
תוכן העניינים
פתוגן שאינו מסולק בבישול
Clostridium perfringens הוא חיידק גרם-חיובי, אנאירובי ויוצר נבגים, החי בקרקע ובמעי של בני אדם ובעלי חיים. בשר ועוף גולמיים נושאים אותו לעיתים קרובות, וגם רכיבים מוספים תורמים: הנחיית הייצוב של USDA-FSIS מצטטת סקר שבו בודדו נבגים של C. perfringens ב-80% מתוך 54 תבלינים ועשבי תיבול שנבדקו. נוכחותו במוצר גולמי אינה כשלעצמה בעיה. הבעיה מתחילה אחרי הבישול.
הבישול הורס את התאים הווגטטיביים של C. perfringens ואת כמעט כל הפלורה המתחרה, כולל Salmonella ו-E. coli, אבל הנבגים שורדים. אם לאחר מכן התבשיל מתקרר לאט, הנבגים נובטים במזון שכמעט אין בו פלורה מתחרה והתאים מתרבים מהר מאוד. FSIS מציינת שטמפרטורת הגדילה האופטימלית שלו היא בין 43 °C ל-47 °C, עם גבול עליון של כ-54 °C, ושבבשר טחון בטמפרטורה זו זמן הדור יכול להיות כ-7 דקות. לכן פתוגן זה קשור פחות לרכיב מזוהם ויותר לכשל בתהליך: סיר גדול שלוקח שעות עד שהטמפרטורה שלו יורדת. אותו מנגנון של נבגים השורדים בישול מופיע ב-Bacillus cereus, אם כי עם רעלן אחר ומזונות אופייניים אחרים.
האנטרוטוקסין CPE: המחלה נוצרת במעי
בניגוד ל-Staphylococcus aureus, היוצר את הרעלן שלו במזון, C. perfringens גורם למחלה משום שנצרכת כמות גדולה של תאים חיים. חלק מהם שורד את המעבר בקיבה, ובעת יצירת נבגים במעי הדק משחרר את האנטרוטוקסין של C. perfringens (CPE). רק זנים הנושאים את הגן cpe גורמים להרעלת המזון האופיינית; גן זה יכול להימצא בכרומוזום או בפלסמידים, כפי שמגדיר התקן ISO 15213-2. לכן ספירה גבוהה של C. perfringens במזון מצביעה על סיכון, אבל אינה מאשרת כשלעצמה שהזן אנטרוטוקסיגני.
התמונה הקלינית אופיינית. לפי ה-CDC, התסמינים מופיעים 6 עד 24 שעות לאחר האכילה, הם בעיקר שלשול והתכווצויות בטן, ונמשכים בדרך כלל כיום אחד. המחלה בדרך כלל קלה, אבל ה-CDC מזהיר שאצל ילדים קטנים ההתייבשות עלולה להתקדם מהר, ומקרה המוות היחיד מגורם זה שנרשם באיחוד האירופי ב-2024 אירע בבית אבות.
מה הנתונים אומרים: מעט התפרצויות, חולים רבים בכל התפרצות
ארצות הברית
ה-CDC מעריך ש-C. perfringens גורם לכמעט 900,000 מחלות הנישאות במזון בשנה בארצות הברית. ההתפרצויות מתרכזות בנובמבר ובדצמבר, בקשר לארוחות חג, ובבתי חולים, בחדרי אוכל בבתי ספר, בבתי סוהר, בבתי אבות ובאירועים עם קייטרינג, שבהם קשה לשמור על הטמפרטורה של נפחים גדולים. המזונות המעורבים ביותר הם בשר עוף, בקר וחזיר ורטבי בשר.
ניתוח של ה-CDC שפרסמו Grass, Gould ו-Mahon (2013) סקר את ההתפרצויות המאושרות בין 1998 ל-2010: 289 התפרצויות, 15,208 חולים, 83 אשפוזים ו-8 מקרי מוות, עם חציון של 24 חולים להתפרצות. בין ההתפרצויות שיוחסו לסוג מזון יחיד, בשר בקר היה הנפוץ ביותר (46%), אחריו עופות (30%) וחזיר (16%). מסעדות היו מקום ההכנה השכיח ביותר (43%), ואחריהן שירותי קייטרינג (19%), בתים פרטיים (16%) ובתי סוהר (11%). הגורמים התורמים שדווחו הכי הרבה היו השארת מזון כמה שעות בטמפרטורת החדר (39% מההתפרצויות), קירור איטי (38%) ושמירה חמה לא מספקת (32%).
האיחוד האירופי
דוח One Health של EFSA ו-ECDC רשם ב-2024 בסך הכול 65 התפרצויות בשל רעלנים של C. perfringens ב-10 מדינות חברות, עם 2,104 מקרים, 9 אשפוזים ומקרה מוות אחד. הגודל הממוצע היה 32.4 מקרים להתפרצות, לעומת 8.2 בהתפרצויות של Salmonella. ארבע התפרצויות גדולות מאוד הצטברו ל-538 מקרים: שתיים במוסדות מגורים (בית סוהר או פנימייה), אחת בחדר אוכל של בית ספר ואחת באירוע המוני עם קייטרינג זמני. ב-24 ההתפרצויות עם ראיות חזקות, המזונות היו בעיקר בשר ומוצרי בשר ומנות מעורבות, והדוח מציין את חריגות הזמן והטמפרטורה במהלך האחסון כגורם התורם העיקרי לגורם זה. הנתון של 2024 נמוך ב-53.6% מזה של 2023, אם כי EFSA מבקשת לפרש בזהירות את הנתונים על רעלנים חיידקיים מצרפת, המשתנים מאוד משנה לשנה.
הנקודה הקריטית: הקירור
מחקר של רשת EHS-Net של ה-CDC (Schaffner ועמיתיו, 2015) מזכיר שבין 1998 ל-2008 קירור לקוי תרם ל-504 התפרצויות הקשורות למסעדות בארצות הברית, ושבין 1998 ל-2002 C. perfringens גרם ל-50 מתוך 102 ההתפרצויות עם גורם ידוע שנקשרו לכשל זה. במדידת האופן שבו מסעדות מקררות, נמצא שרק 65% מהתצפיות עמדו בקריטריון של ה-Food Code משנת 2009. נתחי בשר גדולים ותבשילים היו האיטיים ביותר להתקרר. מזונות בעומק של יותר מ-7.6 ס"מ היו בעלי סיכוי כפול להתקרר לאט מהנדרש; אלה שאיש לא ניטר, יותר מכפול, ואלה שהתקררו ללא אוורור, כמעט כפול.
שירותי הסעדה: FDA Food Code 2022
ה-Food Code, המודל שה-FDA מציע לאימוץ על ידי תחומי השיפוט בארצות הברית, קובע בסעיף 3-501.14 קירור בשני שלבים למזונות מבושלים הדורשים בקרת זמן וטמפרטורה:
- שלב ראשון: מ-57 °C (135 °F) ל-21 °C (70 °F) תוך שעתיים או פחות.
- סך הכול: מ-57 °C ל-5 °C (41 °F) או פחות תוך 6 שעות לכל היותר.
- רכיבים בטמפרטורת החדר (למשל מזונות משוחזרים): עד 5 °C תוך 4 שעות.
סעיף 3-501.15 מונה את השיטות המקובלות: תבניות רדודות, מנות קטנות או דקות יותר, ציוד קירור מהיר, אמבט מי קרח תוך ערבוב, כלים המקלים על מעבר חום וקרח כרכיב, כשהכלים פתוחים או מכוסים בקושי. לכך מצטרפות שמירה חמה ב-57 °C או יותר (3-501.16) וחימום חוזר לשמירה חמה עד 74 °C (165 °F) לפחות במשך 15 שניות, תוך לא יותר משעתיים (3-403.11).
תעשיית הבשר: FSIS Appendix B
למוצרי בשר ועופות מבושלים, הרגולציה של USDA-FSIS דורשת תקן ביצוע: אפס גדילה של C. botulinum ולא יותר מ-1 log התרבות של C. perfringens במהלך הייצוב (9 CFR 318.17 ו-381.150). ההנחיה המעודכנת מדצמבר 2021 (FSIS-GD-2021-13, המכונה Appendix B) מציעה אפשרויות קירור הנחשבות מספיקות לעמידה בו:
- אפשרות 1.1: מ-54.4 °C (130 °F) ל-26.7 °C (80 °F) תוך 1.5 שעות או פחות, ומ-26.7 °C ל-4.4 °C (40 °F) תוך 5 שעות או פחות.
- אפשרות 1.2: להתחיל את הקירור בתוך 90 דקות מסיום הבישול, לרדת מ-48.9 °C (120 °F) ל-26.7 °C תוך שעה או פחות ומ-26.7 °C ל-12.8 °C (55 °F) תוך 5 שעות או פחות, ולהמשיך עד 4.4 °C.
- אפשרות 1.3, למוצרים מוכבשים עם לפחות 100 ppm נתרן ניטריט ו-250 ppm אסקורבט או אריתורבט: מ-54.4 °C ל-26.7 °C תוך 5 שעות ומ-26.7 °C ל-7.2 °C (45 °F) תוך 10 שעות.
מאחר שטווח הגדילה האופטימלי (43 עד 47 °C) נופל בתוך הקטע הראשון, בין 54.4 °C ל-26.7 °C, זה הקטע שהכי כדאי לתעד בפירוט. ההנחיה גם מזכירה שמלח, pH, פעילות מים וחומרים אנטי-מיקרוביאליים משנים את המרווח: למשל, פעילות המים הגבולית לגדילה של C. perfringens היא 0.93. חברות יכולות להשתמש בפרמטרים אחרים אם הן מתקפות אותם; מיקרוביולוגיה חזויה היא אחד הכלים להערכת מידת הגדילה של הפתוגן בעקומת קירור אמיתית. במסגרת תוכנית HACCP, אפשר להתייחס לקירור כנקודת בקרה קריטית עם גבולות זמן וטמפרטורה.
כיצד מזהים אותו במעבדה
ISO 15213-2:2023, היורש של ISO 7937
שיטת הייחוס האופקית לספירת C. perfringens היא ISO 15213-2, שפורסמה בנובמבר 2023 ומבטלת ומחליפה את ISO 7937:2004. זוהי ספירת צלחות: הדגימה או המיהולים שלה נזרעים בעומק באגר טריפטוז סולפיט ציקלוסרין (TSC, שנקרא בעבר SC) עם שכבת כיסוי מאותו מצע, ונדגרים בתנאים אנאירוביים ב-37 °C במשך 20 שעות. המושבות האופייניות שחורות או אפורות עד חומות-צהבהבות בשל היווצרות ברזל גופרתי. אם מעוניינים לספור נבגים בלבד, מיישמים טיפול תרמי של 10 דקות ב-80 °C לפני הזריעה, שהוא כעת אופציונלי. השיטה תוקפה במוצרי בשר מוכנים לאכילה או לחימום חוזר, במנות מרובות רכיבים, בביצים ובמוצרי ביצים, בפירות וירקות מעובדים, בתמ"ל ובדגני תינוקות, במזון לבעלי חיים ובדגימות סביבתיות. גבול הספירה המעשי שלה הוא יותר מ-100 CFU/g במוצקים עם צלחת אחת (ראו מהן יחידות CFU).
הסדרה מושלמת ב-ISO 15213-1, לקלוסטרידיה מחזרי סולפיט באופן כללי, וב-ISO/TS 15213-3, לגילוי (נוכחות/היעדר) של C. perfringens.
אישור
מושבה שחורה ב-TSC היא C. perfringens משוער: גם קלוסטרידיה מחזרי סולפיט אחרים משחירים את המצע. התקן מגדיר כמאושר בידוד שיש לו בנוסף את האנזים פוספטאז חומצי, ומתאר גם את הבדיקה באגר סולפיט אינדול תנועתיות (SIM). התוצאה מבוטאת כ-CFU של C. perfringens מאושר לגרם. כאפשרות, נספח D כולל שיטות מולקולריות להבחנה בין זנים פתוגניים לאדם (הנושאים את הגן cpe) לבין זנים שאינם פתוגניים. ההיגיון הכללי של שלב זה נמצא בתוצאה משוערת מול תוצאה מאושרת.
מתי התפרצות נחשבת מאושרת
ה-CDC מקבל שלושה קריטריונים: בידוד של לפחות 10⁶ (מיליון) מיקרואורגניזמים לגרם בצואה של שני חולים או יותר, הדגמת האנטרוטוקסין בצואה של שני חולים או יותר, או בידוד של לפחות 10⁵ (מאה אלף) מיקרואורגניזמים לגרם במזון החשוד. קריטריוני הספירה תקפים רק אם הדגימה טופלה כראוי, ולכן ההובלה והשימור הם חלק מהתוצאה. FSIS, מצדה, דורשת שבמחקרי העמסה של הקירור המדידה הסופית של העומס החיידקי תכלול הן נבגים והן תאים וגטטיביים.
מה TAAG יכולה לתרום מול פתוגן זה
הקטלוג הנוכחי של TAAG אינו כולל ערכה ל-Clostridium perfringens, לקלוסטרידיה מחזרי סולפיט או לגילוי הגן cpe. לספירת פתוגן זה, השיטה לשימוש נשארת ISO 15213-2 או שיטה חלופית אחרת המתוקפת למטריצה. Specio 00.1 Bacteria (V-SF14) מזהה יותר מ-80 חיידקי קלקול במשקאות, במוצרי חלב, ברטבים ובמשטחים, אבל היא מכוונת לקלקול ואינה מצהירה על C. perfringens בין המטרות שלה, ולכן אינה מחליפה אותה.
התחולה של TAAG היא בסכנות אחרות החולקות את אותה פעילות של מטבחים מרכזיים ומוצרים מבושלים מוכנים לאכילה. Specio 1.2 S. aureus (V-SF39, PCR בזמן אמת עם עקומת היתוך) מצהירה על מזונות, משקאות ומשטחים חיים ואינרטיים, ומשמשת לניטור הפתוגן הקשור לטיפול ידני. Specio 1.3 E. coli (V-SF167) מכסה את אותן מטריצות ומספקת מדד היגיינה. לזיהום חוזר של מוצרים מבושלים, Ampliora 2.3 Listeria spp. and L. monocytogenes (V-SF46) מצהירה על מזונות, משקאות ומשטחים, עם דגש על בשר ומזון מוכן לאכילה (ראו מזון RTE). אף אחת מהן אינה מחליפה את בקרת עקומות הקירור, שהיא האמצעי העיקרי מול C. perfringens.
סיכום
בקרת Clostridium perfringens אינה נעשית בבישול אינטנסיבי יותר, משום שהנבגים שלו עמידים לו, אלא במה שקורה אחריו: כמה זמן לוקח למזון לעבור את הטווח שבין 54 °C לטמפרטורת החדר. נתוני ה-CDC ו-EFSA מסכימים על הפרופיל של ההתפרצויות שלו: בשרים ומנות שהוכנו בנפחים גדולים, המוגשים בחדרי אוכל, בבתי אבות, בבתי סוהר ובאירועים, עם חולים רבים בכל התפרצות. ה-FDA Food Code ו-Appendix B של FSIS מתרגמים סיכון זה לעקומות קירור מוגדרות שכדאי למדוד ולתעד. במעבדה, ISO 15213-2 מאפשר לכמת את הפתוגן ולאשר את הבידודים, והפרשנות של ספירה תלויה בכך שהדגימה הגיעה במצב תקין.
על TAAG
התייעצו עם TAAG כיצד להשלים את בקרת הקירור בניטור היגיינה ופתוגנים אחרים, למשל עם Specio 1.2 S. aureus או Specio 1.3 E. coli.
שאלות נפוצות
מדוע Clostridium perfringens שורד בישול?
משום שהוא יוצר נבגים עמידים לחום. הבישול הורג את התאים הווגטטיביים, אבל הנבגים שורדים, מופעלים על ידי החום ונובטים אם המזון מתקרר לאט. מאחר שלא נשארת פלורה מתחרה, התאים מתרבים מהר מאוד בין כ-54 °C לטמפרטורת החדר.
כמה זמן יש לקרר תבשיל מבושל בשירות הסעדה?
ה-FDA Food Code 2022 דורש לרדת מ-57 °C ל-21 °C תוך שעתיים או פחות ולהגיע ל-5 °C או פחות תוך 6 שעות בסך הכול. כדי להשיג זאת הוא ממליץ על תבניות רדודות, מנות קטנות, אמבטי קרח או ציוד קירור מהיר.
מה ההבדל בין ה-Food Code לבין Appendix B של FSIS?
ה-Food Code חל על מסעדות, חדרי אוכל ושירותי הסעדה. Appendix B היא הנחיה של USDA-FSIS למפעלי מוצרי בשר ועופות מבושלים, עם אפשרויות המגבילות את הגדילה של C. perfringens ל-1 log או פחות; אפשרות 1.1 דורשת לרדת מ-54.4 °C ל-26.7 °C תוך 1.5 שעות ואחר כך ל-4.4 °C תוך 5 שעות.
באיזה תקן משתמשים לספירת Clostridium perfringens במזון?
ISO 15213-2:2023, שהחליף את ISO 7937:2004. זוהי ספירה באגר TSC עם דגירה אנאירובית ב-37 °C במשך 20 שעות ואישור המושבות האופייניות באמצעות בדיקת פוספטאז חומצי.
האם ספירה גבוהה של C. perfringens מוכיחה שהמזון גרם להתפרצות?
לא כשלעצמה. ה-CDC מחשיב התפרצות כמאושרת אם מבודדים לפחות 10⁵ מיקרואורגניזמים לגרם במזון החשוד או 10⁶ לגרם בצואה של שני חולים או יותר, או אם מזוהה האנטרוטוקסין בצואה. בנוסף, רק זנים עם הגן cpe גורמים להרעלה.