Gıda Botulizmi: Clostridium botulinum ve Konserve Gıdalar Arasındaki Nasıl Bir İlişki Var?

Daha önceki "Clostridium botulinum: Gıda Kaynaklı Bir Patojen, Bir Biyoterör Ajanı Olarak Kullanılabilir!" başlıklı yazımızda patojenin ayrıntılı özelliklerine değinmiştik. Bu yazımızda ise, özellikle ev yapımı konserveler ile Clostridium botulinum, sporları, geliştirdiği toksini ve daha ayrıntılı olarak mücadelesi üzerinde duracağız. Önceki yazımıza ilave olarak birkaç ön bilgi daha eklemek gereği hissettik:

• Organizma gr (+), çubuk şekilli ve zorunlu anaerobiktir (oksijen varlığında yaşayamayan).
• Durağan fazda oval şekilli endosporlar oluşturur.
• Antijenik olarak farklı toksinlerinin olduğu A’dan G’ye olmak üzere 7 farklı tipi vardır.
• İnsan botulismine A, B, E ve nadir olarak F tipi sebep olmaktadır. C ve B tipi hayvanlarda botulism sebebidir ve G tipi, şimdiye dek direkt olarak hastalıkla ilişkili bulunmamıştır.

CDC'nin Botulism ile ilgili verdiği genel bilgiler arasında şunlar yer almaktadır:

Botulism nadir görülse de toksinlerinin vücut sinir sistemine saldırması ile ilişkili görülen solunumda güçlük, kasların felci ve hatta ölüm ile sonuçlanan ciddi bir hastalıktır. Toksin, C.botulinum tarafından üretilmekle beraber bazen C.butyricum ve C.baratii tarafından da üretilebilmektedir. Bu bakteri gıdalar ile veya diğer yollar ile yayılabilirler. Bu bakteri spor oluşturur ve bu sporlar tıpkı koruyucu bir palto gibi davranırlar. Sporlar, bakterilerin ekstrem çevre koşullarında hayatta kalmasına yardımcı olurlar. Sporlar genellikle tüketilseler bile hastalık oluşturmazlar. Ancak bazı koşullar altında gelişerek bilinen en ölümcül toksini oluşturabilirler.

Bu koşullar; düşük oksijenli veya oksijensiz (anaerobik) ortam, düşük asit, düşük şeker, düşük tuz, belirli bir sıcaklık aralığı, belirli bir su aralığıdır. [Y.N.: Ki bu koşullara ayrıntılı bir şekilde bir önceki "Clostridium botulinum: Gıda Kaynaklı Bir Patojen, Bir Biyoterör Ajanı Olarak Kullanılabilir!" başlıklı yazımızda değinmiştik].

Örneğin uygun olmayan ev tipi konserveler, ev tipi fermente ürünler sporların gelişmesi ve Botulinum toksinleri oluşturmaları için ideal koşulları sağlamaktadırlar. Bu tip ürünleri tükettiğinizde ciddi şekilde hastalanabilir ve hatta ölebilirsiniz.

Epidemiyoloji: Ne Kadar Yaygın?

1983-2017 yılları arasında Türkiye'de 57 kadın, 38 erkek olmak üzere toplamda 95 gıda kaynaklı botulinum vakası tespit edilmiş, vakaların çoğunluğu ev yapımı bezelye konservesi kaynaklı görülmüş ve 18 kişi hayatını kaybetmiştir.

1986'dan 2015' e kadar, İtalya'da 466 doğrulanmış botulism vakası tespit edilmiştir. Bu sayının 421'i gıda kaynaklı olup en sık yanlış metotlarla üretilmiş ev tipi konserve gıdalar nedeniyle olduğu tespit edilmiştir.

CDC (Centers for Disease Control and Prevention)'nin raporuna göre, 2017 yılında doğrulanmış 182 botulism vakasının 19' u (%10) gıda kaynaklı olup tespit edilen kaynaklar arasında marketten alınan nacho peyniri, bitkisel çay, kapağında bombaj oluşmuş tüketime hazır çorba ve ev yapımı fermente balık bulunmaktadır. Bu 19 vakanın 3'ü hayatını kaybetmiştir.

Bezelye Konservesi Vakası

6 Haziran 2018' de New York’ta 3 kadın vaka bulantı, halsizlik, bulanık görme, geveleyerek konuşma, göz kapağında düşüklük, dilde şişkinlik ve nefes alma güçlüğü gibi semptomlar ile hastaneye başvurmuştur. Vakaların ikisinde solunum güçlüğü nedeniyle acil serviste entübasyon (hastayı solunum cihazına bağlamak için ağızdan nefes borusuna uzanan bir borunun takılması işlemi) ve mekanik ventilasyon uygulamak zorunda kalınmış ve üçüncü vakada da daha sonrasında aynı sorunlarla karşılaşılmıştır. Her üç vakada kranial sinir paralizisi ve solunum güçlüğünün kombinasyon halde görülmesi botulism şüphesi doğurmuştur. Her üç vakanın, hastaneye gelmeden yaklaşık 14 saat önce patates salatası tüketen komşular oldukları ve salatada ev yapımı konserve bezelye bulunduğu tespit edilmiştir.

CDC'nin yaptığı soruşturmada vakalardan birinin bezelye konservesi yaptığı, konserveyi muhafaza ettiği dondurucusunun arızalanarak bozulduğu, dondurucunun çözülme yaptığı ve ne yazık ki sebzelerin bozulmayacağı kanısıyla gıdaların imha edilmek yerine muhafaza edilmeye devam edildiği anlaşılmıştır. Hastalardan alınan kan ve dışkı örnekleri de Botulinum toksinini doğrulamıştır. Vakaların hepsi iyileşmiş, fakat tedavi süreci 34-54 gün kadar sürmüştür.

CDC'nin ayrıntılı incelemesi sonucunda konserve bezelyeyi yapan vakanın, dondurulmuş şeftali yapımında kullanılan teknikte olduğu gibi kaynar su metodunu uyguladığı öğrenilmiştir. Ancak vaka, sebzeler gibi düşük asitli gıdalar konusunda yeterli bilince sahip olmadığı için bu tip gıdalarda kaynar su kullanmanın C.botulinum sporlarını elimine etmek için yeterli olmadığını bilememiştir. Bu metot yerine basınçlı bir kutuda konserveleme yapmak gerekmektedir. Vaka, kaynar sudan çıkardığı kavanozları soğutmuş ve kapaklarını kontrol edip kapatmıştır. Ardından buzdolabı arızalanarak uygun muhafaza koşulları sağlanamamıştır. Kavanozlardan birinde sporlar aktif hale gelmiş ve bu kavanoz patates salatası yapımında kullanılmıştır.

USDA (United States Department of Agriculture) tarafından gıdaların saklanması ile ilgili oluşturduğu rehberde, ev tipi konservelemede basınç metodunun kullanılmaması durumunda Botulinum sporlarının elimine edilemeyeceği ve bu sporların toksin oluşturacak anaerobik ortamın oluşmasına neden olacağı bildirilmektedir.

CDC tarafından yıllık ortalama 24 gıda kaynaklı botulism vakası raporlanmaktadır. Raporlamalardan birinde 2006 yılında uygun olmayan şartlarda hazırlanmış havuç suyu nedeniyle 4 kişide klasik botulism semptomları görüldüğü bildirilmiştir. Hastaların dışkısından ve tükettiklerinden geriye kalan havuç suyundan alınan örneklerde Botulinum Tip A toksini tespit edilmiştir. Ayrıca havuç suyunun pH'sı 6.0 olarak tespit edilmiş ve yeterli ısıl işlem uygulanmamıştır. Düşük asitli konservelenmiş gıdalarda Botulinum sporlarının üremesini engellemek için 12 logaritmalık inaktivasyonun sağlanması gerekmektedir. Bu aktivasyon firma tarafından sağlanmamakla beraber havuç suyunun soğuk depolama şartlarında muhafazası da sağlanmamıştır. İlginçtir ki, Kuzey Amerika'daki bu firma olaydan sonra üretimine devam edebilmiştir.

1970 New York Vakası

1970'lerin başında New York’ta görülen konserve gıda kaynaklı ünlü salgına da değinmek gerekir. Çünkü bu salgın gıda sektörüne yön veren salgınlardan biri olmuştur:

Bir yaz akşamı, yaşlı bir çift konserve vichyssoise çorbası (haşlanmış pırasa, soğan, patates, krema ve tavuk suyundan yapılan kıvamlı bir çorba) tüketmişlerdir. Ertesi sabah çift görme, yutkunmada güçlük, kol ve bacaklarda paraliz semptomları görülmeye başlanmıştır. Eğer yaşlı çift tedavi edilmeseydi paraliz diyaframlarında da oluşacak ve boğularak öleceklerdi. Her ne kadar kısa sürede teşhis konup tedavi edilseler de hiçbir zaman eski sağlıklarına tam olarak kavuşamamışlardır. Yapılan soruşturmada, konserve çorbanın üretildiği firmada, kapatma makinasında personel kaynaklı bir hata meydana geldiği ve üretilen o partideki konservede C.botulinum gelişerek toksin oluşturduğu tespit edilmiştir. Bu salgının ardından FDA (Food and Drug Administration), düşük asitli gıdalar için Good Manufacturing Practices (GMPs) olarak adlandırılan İyi Üretim Uygulamaları sistemini başlatma kararı almıştır. Sistem, gıda üretimi yapan tüm firmalarda iyileştirmeler yapılmasına öncü olmuştur ve günümüzde de sistem devam etmektedir.

1975 yılında, yaklaşık %64.13 enfekte kişi, 1965-1994 yılları arasında, Çin’de toplamda vakaların %64’ü Tip E botulismi nedeniyle hayatını kaybetmiştir. Bazı bölgelerde ölüm oranı %80’in üzerinde görülmüştür. Kontamine örneklerden C.butyricum suşu tespit edilmiştir.

Konserve Gıdalar ve Botulizm İlişkisi

Gıdalar yapıları gereği farklı karakterdedirler. Bazıları doğal olarak yüksek asitli, bazıları ise düşük asitlidir. Bazılarının nem içeriği yüksek iken bazıları oldukça kurudur. Bu karakteristik farklılıklar gıdaların sadece görünümü, tadı ve kokusu üzerinde etkili değildir; aynı zamanda bu gıdalarda yaşayacak ve gelişecek mikroorganizmalar üzerinde de etkilidir. Gıdalar pH değerine göre asidik, asitlendirilmiş ve düşük asitli olarak sınıflandırılabilirler.

C.botulinum açısından en tehlikeli grup düşük asitli olan gıdalardır. Bunlar arasında et ürünleri, çoğu sebzeler, nişasta içerikli ve yüksek protein içerikli gıdalar yer almaktadır. Düşük asitli gıdaların konservelenmesi C.botulinum açısında oldukça tehlikeli bir ortam yaratmaktadır.

Bu nedenledir ki yukarıdaki örnekte de görüleceği üzere GMPs kapsamında "Hermetik Olarak Kapatılmış Kaplarda Paketlenmiş ve Termal Olarak İşlenmiş Düşük Asitli Gıdalar" başlığı altında konserve prosesi uygulanmaktadır ve uygulanmalıdır. Hermetik olarak kapatma işlemi, Gıda Endüstrisinde ambalajın (teneke veya cam vb.), hava almayacak şekilde ve ısıl işlemlerle üründe bozulma yapan mikroorganizmaların yok edilmesi işlemlerini kapsayan bir prosestir. Bu prosesi evlerimizde gerçekleştirmek, endüstrideki gibi mümkün olmamaktadır. Dolayısıyla ev yapımı konserveler C.botulinum açısından ciddi risk teşkil etmektedir.

ScienceSource

Nasıl Mücadele Edilmeli? Nasıl Önlem Alınmalı?

Bu organizma ile mücadelede sıcaklık, pH, aw (su aktivitesi), oksidasyon-redüksiyon (redox) potansiyeli (Eh) gibi faktörler tek başına yeterli değildir. Gıda güvenliğinde bilinen ‘’Multiple-Hurdle Theory (Çoklu Engel Teorisi)’’ gereği bu faktörlerin bir arada kullanılarak bir sinerjistik etki yaratmak suretiyle mücadelesi daha etkilidir.

Soğuk depolama şartları C.botulinum sporlarının gelişmesini her ne kadar önlese de pastörize edilip soğutulmuş gıdalarda Grup II sporları hayatta kalarak tehlike yaratabilirler. Çünkü bu grup sporları buzdolabı sıcaklığında hayatta kalabilmektedir.

Isıl işlem bir diğer mücadele yöntemi olup D121^oC değeri 0.1-0.2 dakikadır. Özellikle konserve fabrikalarında 121^oC’lik referans sıcaklığı önem taşır. Çünkü her bir inç² (0.00064516 m²) başına 15 poundluk endüstriyel buhar sıcaklığına tekabül eder. Özellikle Grup I sporları düşük asitli konserve gıdaların ticari sterilizasyonunda hedef alınır. Konserve endüstrisi, termal proseslerin hesaplanmasında standart olarak 121^oC’ de 0.2 dakikalık bir D değerini (Belli bir sıcaklıkta belli sayıda mikroorganizmanın %90'ını öldürmek için gereken süre ) kabul etmiştir. Z değeri (ısıl direnç faktörü: D değerinin 10 katı değişmesi için gereken sıcaklık değeri) ise en dirençli C.botulinum suşları için 10 oC’dir. Grup II suşları ısıya daha az dirençli olup D100^oC değeri 0.1 dakikadır. Ayrıca Grup II sporları ortalama bir ısıl işlem (40-50^oC) ile beraber 827 megapaskal’a kadar yüksek basınçla kombine edildiğinde etkisiz hale getirilebilirler. FDA da gıda güvenliği için, düşük asitli gıdaların ticari sterilizasyonunda ısı ile beraber yüksek basınç kullanımını onaylamaktadır.

C.botulinum Grup I’in gelişimi için minumun pH değeri 4.6 olup Grup II için yaklaşık 5’dir. Birçok meyve ve sebze C.botulinum’u inhibe etmek için yeterince asidiktir ve asidik olmayan diğer ürünlerin kullanılmasında da sitrik asit gibi asitlendiriciler kullanılmaktadır. İçinde bulunduğu substrat, sıcaklık, asidik maddelerin doğası, koruyucu katkı maddelerinin varlığı, aw ve Eh C.botulinum’un asit toleransını etkilemektedir. Maya ve küf gibi aside toleranslı mikroorganizmalar asidik ürünlerde (turşu vb.) gelişebilir ve ortamda C.botulinum bulunduğu takdirde onun gelişmesine imkan sağlayacak asitliği gereken seviyeye yükseltebilirler.