Vattenkvalitet för Beatrix Alsanius Frukt och grönt är asen för en hälsosam diet! (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 1
Frukt och grönt är laddad med positiva värden! Hälsa Välefinnande Det goda livet Ända fram till år 2004 klassades hot för magsjukor från frukt och grönt som ringa! (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 2
Utrott relaterade till trädgårdsprodukter Till år 2004: hot för magsjukor från frukt och grönt klassas som ringa! 2005: EHEC relaterad till isergssallad 17% Sverige: 1997-2009 Totalt: 45 utrott med ca 2500 registrerade fall 24% 7% 3% 49% Berries Sprouts Leafy salad Fresh hers Carrots Källa: L. Plym-Forshell, 2009 Vilka smittvägar finns? Hur är de relaterade till vatten? Vilka tarmsmittor är relevanta? Vad är en acceptael risk? Hur kan man motverka smittspridningen? (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 3
Möjliga smittkällor och spridningsvägar Exkrement från djurhållning eller vilda djur, fåglar Vind, damm Insekter, Patogener Skördeutrustning och -redskap Bevattningsvatten Mänsklig kontakt Urana resp. jordruksrelaterade föroreningar Jordurna vektorer Organiska gödselmedel Efterskördehantering Smittcykeln mellan kultur/gröda och människan måste rytas! Personal; konsument Fel som sker i ett tidigt skede av produktionskedjan kan inte tvunget motverkas i ett senare skede! (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 4
II. Uppföljning av vattenhygien I. Vatten som smittärare III. Åtgärder IV. Rekommendationer I. Vatten som smittärare (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 5
Hortikulturellt vatten Foto: B. Alsanius Foto: B. Alsanius Vatten som används för Bevattning Applicering av gödselmedel och ekämpningsmedel Skörd Produktkonditionering Processvatten Källor för evattningsvatten Grundvattenrunn Kommunalt vatten (dricksvatten) Uppsamlat regnvatten Ytvatten Vattendrag (äck, sjö) evattningsdamm Oehandlat eller ehandlat avloppsvatten Fotos: B. Alsanius (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 6
Vattenurna smittor tarmsmittor orsakar magsjuka av olika allvarlighetsgrad med illamående, kräkning, diarré och variande varaktighet Virus Norovirus (vinterkräksjuka) Hepatit A Patogena protozoa Giardia spp. Cryptosporidium spp. Bakterier Salmonella spp. Escherichia coli Verotoxinproducerande stammar (EHEC, VTEC; speciellt EC O157:H7) ETEC Campyloacter spp. Shigella spp. Yersinia enterocolitica Listeria monocytogenes Aeromonas spp. Smittvägar i frilandsodlingen Vilda djur, fåglar Bioaerosoler Insekter Vektorer Kontaminerade frö Kontaminerat evattningsvatten Översvämningsvatten Okomposterat gödsel Exkrement Svampar, protozoa, nematoder, dagmaskar som vektorer Källa: Brandl, 2005 (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 7
II. Vatten som smittärare 1. Mikroorganismernas oplats på växter a. Generella strategier. På frilandsgrönsaker 2. Överlevnad av E. coli O157:H7 (EHEC) a. I vatten. På plantan c. I marken The magic triangle of damage Växten är vektor! Värdorganism Växt/människa -Disposition -Mottaglighet - Biotiskt - Aiotiskt Miljö Skada Patogen - Patogenicitet - Aggressivitet (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 8
Mikroorganismer och växter Karposfär: frukt 10 7 /g Phyllosfär: lad 10 6 /g Endosfär: växtens inre 10 5 /g Rhizosfär: rot 10 10 /g 1a. Mikroorganismernas oplatser på lad Viktiga faktorer för kolonisering över tid Bladytans utformning Bladets topografi Antal akterier http://mapsof.net/uploads/static-maps/europe_nasa_satellite.jpg Kommunikation mellan Favoritplatser akterier Bladnerver Biofilm -ildning Stomata Miljöfaktorer (tillgång till näring Trichomaoch vatten Hydratoder samt UV-strålning, nederörd, värme) Sår http://www.visitingeuropa.com/welog/wp-content/uploads/nota11.jpg (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 9
1. Mikroorganismer på frilandsgrönsaker Tysk studie; genomfört 1997-2005 Indikator för kortvarig fekal förorening: E. coli Indikator för långvarig fekal förorening: fekalstreptokocker Växtslag Kål Blomkål Gurka Sallad Spenat Mynta Gräslök Persilja Max. värde Heterotrofa org. (36 C) 10 6 10 7 10 5 10 6 10 4 10 6 10 6 10 7 10 5 10 6 10 6 10 7 CFU/g Totalkoliforma akterier 10 3 10 5 10 4 10 6 10 3 10 6 10 4 10 6 10 2 10 4 10 5-10 6 E. coli Förekomsten av indikatorer för fekala 10 4 10 6 10 2 10 4 nd föroreningar 10 5 10 på skördeprodukten 6 10 4 10 5 10 varierar 3 för olika växtslag 10 2 10 2 Ingen förekomst av Salmonella konstaterades i denna studie (225 g prov). 10 6 10 7 10 4 10 6 10 2 nd 10 2 10 2 10 2 10 3 Fekalstreptokocker 10 3 10 2 10 4 10 2 10 2 10 3 10 3 10 2 10 3 10 4 Källa: Pfleger, 2007 Dr Beatrix Alsanius SLU Dept of Horticulture Microial Horticulture La Alnarp email: eatrix alsanius@ltj slu se 2.a Överlevnad av E. coli O157:H7 i vatten E. coli O157:H7 (log CFU ml -1 ) 3 8 C 2 1 Faktorer som avgör sjukdomsalstrares överlevnad i vatten: 0 Temperatur 3 15 C Solinstrålning 2 1 Grumlighet (partikelmängd) 0 Organiskt 3 material 25 C 2 1 eller i kraftigt strömt vatten! 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Veckor = filtrerat och autoklaverat kommunalt vatten = reservoir vatten = sjövatten (Lake Jackson) = sjövatten (Lake Herrick)! OBS! Sjukdomsalstrare kan anrikas i ottensedimentet och virvlas upp vid storm Källa: Wang & Doyle, 1998 (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 10
2. Överlevnad av E. coli O157:H7 på plantan Modellkultur: persilja Applikationssätt: organiskt gödsel eller vatten som ärare E. coli O157:H7 kan överleva under påtagligt lång tid på kulturer som vattnats med kontaminerat vatten = ingen kompost = komp. hönsgödsel = komp. kogödsel = stailiserat komp. kogödsel = kontaminerat evatttningsvatten Antal dagar efter plantering Källa: Islam et al., 2004 2.c Överlevnad av E. coli O157:H7 i marken Medium avgörande för E. coli O157:H7 s överlevnadslängd i marken = ingen kompost = komp. hönsgödsel = komp. kogödsel = stailiserat komp. kogödsel = kontaminerat evatttningsvatten Antal dagar efter plantering Källa: Islam et al., 2004 (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 11
III. Uppföljning av vattenhygien Vad är en acceptael risk? Acceptael risk kan ses ur olika perspektiv Folkhälsoperspektiv Ekonomiskt perspektiv Dos som framkallar sjukdom EHEC: 1-10 celler Salmonella: 10000 celler Vem avgör acceptael risk? Vad används som as för edömningen? Vem tar ansvar för den acceptala risken? (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 12
Vattenkvalitet vid evattning Ingen nationell lagstiftning som reglerar vattenkvalitet för evattningsändamål i Sverige MEN: SOSFS 2004:7 Ingen internationell standard MEN: Riktlinje 2001/95/EG Några länder/delstater har nationella rekommendationer eller riktlinjer, t.ex. Tyskland: DIN 19650 Kanada: British Columia, Ontario Riktlinjer för vattenkvalitet i Sverige Dricksvatten: SLVFS 2001:30 (Livsmedelsverket) Enskild runn: SOSFS 2003:17 (Socialstyrelsen) Strandadvatten: NFS 2008:8 (ersätter NFS 1996:6 MS:89) Standarder och indikatorer Organismer Processindikatorer Mikroorganismer vid 22 C Mikroorganismer vid 35 C Indikatororganismer Totala koliforma akterier Fekala koliforma akterier E. coli Intestinala enterokocker Patogener Salmonella spp. Pseudomonas aeruginosa Potentiellt infektiösa stadier av parasiter DIN 19650 Baseras på en provtagning E. coli, Fekalstreptokocker Salmonella, parasiter BC-standard Baseras på geometriskt medel av 5 provtagningar under en 30-dagarsperiod Fekalkoliforma akterier, fekalstreptokocker SOSFS 2004:7 Baseras på en provtagning Mikroorganismer vid 35 C Pseudomonas aeruginosa (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 13
Jämförelse av indikatorer Provtagning vid 2 ytvattenkällor i två provtagningsperioder à 30 dagar 100 prover Indikatorer Processindikatorer Mikroorganismer vid 22 C, M22 Indikatororganismer Totala koliforma akterier, TC Fekala koliforma akterier, FC E. coli, EC Rekommenderade indikatorer: E. coli Intestinala enterokocker, FS Patogener Salmonella spp. 56.82 71.21 intestinala enterokocker Salmonella spp. Similarity 85.61 100.00 M22 TC FC Varialer EC FS Jämförelse av indikatorer Provtagning vid 2 ytvattenkällor i två provtagningsperioder à 30 dagar 100 prover Indikatorer 1.0 Resultat från en period ingen as för att Processindikatorer förutspå situationen i ett senare skede Mikroorganismer vid 22 C, M22 Indikatororganismer Totala koliforma akterier, TC Fekala koliforma akterier, FC E. coli, EC Intestinala enterokocker, FS Patogener Salmonella spp. 2:a komponent 0.5 0.0-0.5-1.0-2 -1 0 1 1:a komponent 2 Damm Serie 1 1 1 2 2 1 2 2 3 (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 14
Fallstudie från 5 ytvattenkällor Provtagning vid 5 ytvattenkällor; 1 orrad runn som kontroll Analyser: 8 ggr; med tre upprepningar vid varje tillfälle 4 3 1 Borrad 2 runn 3 Bäck 4 Uppsamlings -damm Sjö log CFU ml -1 2 1 0 a c c c d -1 a -2 M22 TC EC FS I 4 av 5 ytvattenkällor konstaterades Salmonella upprepade gånger under säsongen; land dessa S. Typhimurium a a Fallstudie från 5 ytvattenkällor; E. coli Provtagning vid 5 ytvattenkällor; 1 orrad runn som kontroll Analyser: 8 ggr; med tre upprepningar vid varje tillfälle 2 EC log CFU ml -1 1 0-1 -2 Halten E. coli varierar påtagligt under säsongen Halten E. coli varierar också inom provtagningstillfället Upprepade prover är nödvändiga för att komma till ett rättvisa resultat -3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1 = orrad runn; 2 = uppsamlingsdamm 1; 3 = uppsamlingsdamm 2; 4 = uppsamlingsdamm 3; 5 = äck; 6 = sjö 6 2 5 3 4 1 (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 15
Gränsvärden i olika rekommendationer DIN 19650 Baseras på en provtagning E. coli, Intest. enterokocker Salmonella, parasiter BC-standard Baseras på geometriskt medel av 5 provtagningar under en 30-dagarsperiod Fekala koliforma akterier, Intestinala enterokocker SOSFS 2004:7 Baseras på en provtagning Mikroorganismer vid 35 C Pseudomonas aeruginosa Mikroorg. 35 C 1 Fekala koliforma akt 2 E. coli 2 Intestinala enterokocker 2 Salmonella P. aeruginosa Parasiter DIN 19650 200 100 ND ND BCstand. 100 77 20 SOSFS 2004:7 100 1 NFS 2008:8 900 330 1 levande cellhalt (CFU)/ml; 2 CFU/100 ml ND = ej detekterar i 1000 ml Ej del av denna förordning resp. operativ norm Vad är en acceptael risk? 10 veckors kultur; evattning 2 ggr/vecka; mängd 5 mm; skörd 2 kg/m 2 E. coli: 900 CFU/100 ml resp. 100 CFU/100 ml Mängd E.coli som vattnas ut per vecka 900 CFU/100 ml 10 l/m 2 = 9 CFU/ml 10000 ml/m 2 = 90000 CFU/m 2 Mängd E. coli som vattnas ut under en 10 veckors kultur: 900000 CFU/m 2 Andel EHEC: 0.1% av E. coli: 900 CFU EHEC/m 2 ; 450 CFU EHEC/kg skörd Dvs om man äter 100 av den råa produkten, riskerar man att få 45 CFU EHEC i sig Infektiös dos: 1-10 celler Mängd E.coli som vattnas ut per vecka 100 CFU/100 ml 10 l/m 2 = 1 CFU/ml 10000 ml/m 2 = 10000 CFU/m 2 Mängd E. coli som vattnas ut under en 10 veckors kultur: 100000 CFU/m 2 Andel EHEC: 0.1% av E. coli: 100 CFU EHEC/m 2 ; 50 CFU EHEC/kg skörd Dvs om man äter 100 av den råa produkten, riskerar man att få 5 CFU EHEC i sig (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 16
Gränsvärden i olika rekommendationer DIN 19650 Baseras på en provtagning E. coli, Intest. enterokocker Salmonella, parasiter BC-standard Baseras på geometriskt medel av 5 provtagningar under en 30-dagarsperiod Fekala koliforma akterier, Intestinala enterokocker SOSFS 2004:7 Baseras på en provtagning Mikroorganismer vid 35 C Pseudomonas aeruginosa Mikroorg. 35 C 1 Fekala koliforma akt 2 E. coli 2 Intestinala enterokocker 2 Salmonella P. aeruginosa Parasiter DIN 19650 200 100 ND ND BCstand. 100 77 20 SOSFS 2004:7 100 1 NFS 2008:8 900 330 1 levande cellhalt (CFU)/ml; 2 CFU/100 ml ND = ej detekterar i 1000 ml Ej del av denna förordning resp. operativ norm Hur ska man ta prov? Ta minst 5 prover under en 30-dagars period Sätt pumpen i gång 15 minuter innan provet tas Skicka provet omgående till laet. Ska kylas, dock ej frysas och nå laet inom 18 timmar Analysera med hänsyn till indikatorer nedan Bilda geometriskt medelvärde över proverna under en 30-dagarsperiod Gränsvärde E. coli 1 Intestinala enterokocker 1 77 20 Salmonella ND 1 CFU/100 ml ND = ej detekterar i 1000 ml (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 17
IV. Åtgärder 1. Generella åtgärder oavsedd vattenkälla 2. Rening a. Långsamfiltrering. Fotokatalytisk rening Foto: B. Alsanius Vägen till ökad produktsäkerhet Mikroiella riskmoment God odlingssätt Utildning o träning Ledarskapsansvar Produktsäkerhetsförsäkring Vattenhygien Växtskydd Gödsel/ Kompost Spårarhet Hälsa o Städning pers. hyg. Hygienis. Krishantering Gårdsiosäkerhet Källa: Gravani, 2006 (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 18
1. Generella åtgärder oavsedd vattenkälla Ändamålsenlig lagring av rör Undvik markkontakt Håll fattningarna rena Helst slutna rör; öppna rör kan fungera som oplats för smådjur Håll evattningsrören rena! Ej strandetande djur uppströms eller rikt djurliv i uppsamlingsdammen Kulturegränsning Anpassa evattningstillfälle till skörd http://ucce.ucdavis.edu/files/repository/ calag/fig5405p74thum.jpg Fotos: B. Alsanius Kulturegränsning Kulturegränsning inneär att man minimerar risken för överföring av tarmsmittor från ytvatten genom att odla kulturer med låg risk! Hur förväntas produkten att konsumeras? Färsk eller efter minimal tillredning, inkl frysning Kokt eller processad Hög risk Färsk eller efter minimal tillredning Exempel: salladsgrönsaker, dvs alla typer av ladsallat, ayleaf, kryddor, gurka, paprika, frukt, är, rotgrönsaker som konsumeras utan kokning/eredning Låg risk Produkter som enart konsumeras efter kokning eller tillaggning i ugn Exempel: potatis Tänk på att konsumtionsvanor har ändrats under de senaste åren skiljer sig mellan etniska kulturer (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 19
Bevattningssätt Hög risk Spridare Bevattningsramp Låg risk Droppevattning OBS! inte ändamålsenlig i alla kulturer; rening kan vara ett gott alternativ 1. Exempel: Intervall mellan evattning och skörd Modellkultur: krusladig persilja Patogen: iokemisk E. coli O157:H7 Mängd i evattningsvattnet: motsvarande 100, 1000, 10000 CFU/ml i en giva på 5 mm Skörd: 3 h, 24 h, 48 h, 72 h efter evattning Log CFU/försöksruta 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Timmar efter evattning Log CFU/100 g färskvikt 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 a c c a a a a a c 3 24 48 72 Timmar efter evattning Källa: Alsanius et al. 2009 (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 20
Hur kan exponeringen minskas? Övrig god hygien Var inte lyg och prata om det man inte pratar om! Personal Säkerställ förutsättningar för god hygien under aretsdagen Handskar Andra skyddskläder Konsument Exponering i utik Beredning (tvättning, kokning, tillagning i ugn) Fotos: B. Alsanius a. Långsamfiltrering Foto: T. Brand F 3 filtermaterial flödeshastighet filteryta Rening genom kominerad effekt av iologiska, kemiska och fysikaliska mekanismer OBS! Ingen ackspolning Kräver mycket plats Effektiv mot Giardia spp. Foto: T. Brand Foto: T. Brand Foto: T. Brand (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 21
. Advanced oxidation technology AOT Foto: B. Alsanius Fotokatalytisk process Hög hydraulisk kapacitet (on-line applikation) Systemlösningar Stationär enhet Moil enhet Effektiv mot Cryptosporidium Foto: B. Alsanius Foto: B. Alsanius Bevattningsramp Behandling 1 5 3 Förfilter 2 Stationär AOT Provtagningsplatser 1 före förfiltret 2 efter förfiltret/före AOT 1 3 efter AOT Pump 4 5 vid evattningsrampen Damm (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 22
Behandling 2 Bevattningsramp 5 4 Moil AOT Pump Förfilter Damm 2 1 Provtagningsplatser 1 före förfiltret 2 efter förfiltret 3 4 före AOT 5 efter AOT/ vid evattningsrampen Effekt av fotokatalytisk rening på vattenhygien Sammanfattning av provtagningsplatserna och ehandlingarna Behandling Före förfilter Efter förfilter Efter AOT Före AOT Bevattningsramp 1 2 3 4 5 1 stationär x x (före AOT) x x 2 moil x x x x (efter AOT) (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 23
Fotokatalytisk rening: effekt av position M 22 Antal CFU/ml E. coli Antal CFU/100 ml 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 6-Aug 20-Aug 27-Aug stationär Behandling 1 0 1 2 3 4 Provtagningsplats 6-Aug 20-Aug 27-Aug Behandling 1 0 1 2 3 4 Provtagningsplats Antal CFU/ml Antal CFU/100 ml 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 2-Jul 20-Aug 27-Aug moil Behandling 2 0 1 2 3 4 Provtagningsplats 2-Jul 20-Aug 27-Aug Behandling 2 0 1 2 3 4 Provtagningsplats Effekt av fotokatalytisk rening på vattenhygien 3.5 3 2.5 a a stationär AOT före moil/kom AOT före AOT före stationär AOT efter moil/kom AOT efter AOT efter log CFU ml -1 2 1.5 1 0.5 0-0.5-1 Fotokatalytisk oxidering minskar halten a a av olika indikatororganismer. Placering av utrustning i ledningssystemet av etydelse. a a log Mikroorganismer vid 22 C log koliforma akterier log E. coli Källa: Alsanius, Gustafsson & Stenman, 2009 (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 24
Senaste fotokatalytisk utrustning Monterad på evattningsmaskinen God effekt mot Salmonella i ett miljöprov hösten 2010 Foto: B. Alsanius Foto: B. Alsanius Sammanfattning Hur påverkar olika åtgärder på hälsorisker från evattningsvatten? Rekommendationer (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 25
Hur påverkar olika åtgärder hälsorisker från evattning med ytvatten? Konsument Hög risk Låg risk Säker Personal Kultur Fält A = Kulturegränsning B = Bevattningssätt C = Mänsklig exponering D = Partiell ehandling Ytvatten Ingen åtgärd A B C D A+D C+D A+C Alla åtgärder Rekommendationer Gå i räschen för produktsäkerhet! (hela värdekedjan) Lär känna förhållandena på ditt företag Vilka riskmoment finns i ditt företag? Ta vattenanalyser över säsongen Ta hygienanalyser av produkten Välj rätt vatten! Anpassa evattningssätt! Överevattning Droppevattning Utilda personalen på alla nivåer! Ha adekvat utrustning som så att hygien kan upprätthållas under aretsdagen! Installera system för att kunna spåra produkten minst ett steg akåt och ett steg framåt i kedjan! Ta fram en plan för krishantering! Fotos: B. Alsanius (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 26
Stephen Burleigh Christine Larsson Lilly Kristensen Mehoo Alam Malin Hulterg Anna Karin Gustafsson µhort Mer info: www.microhort.se www.phd-microhort.se (C) Beatrix Alsanius, SLU, Alnarp 27