PATOGEN YANG DITULARKAN MELALUI MAKANAN

(1)

PATOGEN YANG DITULARKAN MELALUI MAKANAN

(FOODBORNE PATHOGENS)

Nyoman Semadi Antara, Ph.D.

Guru Besar Teknologi Pangan dan Industri Pertanian Program Master Ilmu dan Teknologi Pangan

Program Pasca Sarjana Universitas Udayana

(2)

Walaupun sudah ada kemajuan berkaitan dengan higiene, pengetahuan konsumen,

perlakuan terhadap makanan dan pengolahan, namun penyakit yang ditularkan melalui

makanan masih menjadi ancaman masyarakat di dunia.

(3)

Secara global WHO memperkirakan 1.5 milyar kejadian

diarrhea dan terjadi lebih dari 3 juta

kematian anak-anak di bawah 5 tahun, dan

proporsi terbesar terjadi karena

mengkonsumsi

makanan hewani yang tercemer mikroba

patogen dan toksinnya

(4)

Penyakit dari Makanan

Sporulation Growth and

lysis FOOD-BORNE DISEASES

POISONING INFECTION

Chemical poisoning

Intoxication Enterotoxigenic Invasive

Intestinal mucosa

Systemic Other

tissues Poisonous

plant tissues

Poisonous animal tissues

Microbial intoxication

Muscle Liver

Mycotoxin Bacterial toxin Algal toxin

Neurotoxin

Enterotoxin Interferes with

carbohydrate metabolism

(5)

Bakteri

◆ Salmonellosis: endotoxin of Salmonella spp.

◆ Clostridium perfringens illness: an enterotoxin released during sporulation of C. perfringens type A in the intestinal tract.

◆ B. Cereus gastroenteritis: an

exoenterotoxin released during lysis of the cells.

◆ Enteropahtogenic E. coli infection:

several serotype of E. coli some invasive and some enterotoxigenic.

◆ Others (Yersiniosis, Shigelosis, Vibrio parahaemolyticus).

◆ Staphylococcal intoxication

(staphylococcal enterotoxicosis): an enterotoxin produced by

Staphylococcus aureus

◆ Botulism: a neurotoxin produced by Clostridium botulinum

FOOD-BORNE DISEASES Bacterian

INTOXICATION INFECTION

(6)

Emerging Foodborne Pathogens

• Definition:

those causing illnesses that have only recently appeared or been recognised in a population or that are well recognised but are rapidly

increasing in incidence or geographic range

• 60 % of the human pathogens are zoonotic

• 75 % of emerging zoonotic

(7)

Emerging Foodborne Diseases

• Penyakit yang baru muncul.

• Perluasan media penularan.

• Dimulai dengan peningkatan insiden atau kisaran geografis secara cepat.

• Sudah menyebar sebelumnya, namun baru dapat diidentifikasi dengan

pengetahuan atau metode baru untuk mengidentifikasi dan menganalisis

penyakit tersebut.

(8)

Emerging Foodborne Diseases Penyebabnya:

▫ Perubahan lingkungan (teknologi, Iklim, dll.)

▫ Produksi dan globalisasi pasokan pangan

▫ Perkembangan ekonomi

▫ Perjalanan dan perdaganagan Internasional

▫ Perubahan karakter populasi

▫ Perubahan atau gangguan kesehatan masyarakat

▫ Perubahan gaya hidup

▫ Perubahan karakter mikroba (adaptasi, mutasi, dll.)

(9)

Emerging foodborne bacteria

• Salmonella (multidrug resistant strain)

• Campylobacter jejuni

• E. coli O157:H7

• Listeria monocytogenes

• S. aureus MRSA

• Vibrio vulnificus

• Yersinia enterocolitica

• Aerobacter spp.

• Mycobacterium paratuberculosis

(10)

Emerging foodborne viruses

• Hepatitis A and E

• Norovirus

• (Avian influenza, AI)

(11)

Emerging foodborne parasites

• Cryptosporidium parvum

• Cyclospora cayetanensis

• Anisakis spp.

(12)

(13)

Pathogen Emerging foodborne diseaeses estimated annually

Economic losses estimated annualy

$ billion Cases No. of

Ilnesses

No. of Deaths

Campylobacter spp. 1,963,141 10,539 99 1.2

Salmonella non- typhoidal

1,341,873 15,608 553 2.4

E. coli O157:H7 62,458 1,843 52 .7

E. coli non-O157-STEC 31,229 921 26 .3

L. monocytogenes 2,493 2,298 499 2.3

Total 3,401,194 31,209 1,229 6.9

Reference: USDA’s Economic Research Service & CDC

(14)

Year Country Food Serotype/Phage type

No. of cases

No. of deaths 1991 Germany Orange cream S. enteritidis PT4 109 4

1991 Germany Puding (egg) S. enteritidis 87 10

1994 U.S.A Ice cream S. enteritidis 224000 -

2003 U.S.A Chicken S. typhimurium 38 -

2005 Spain Processed chicken

S. hadar 2138 1

2006 Norway Salami S. kedougou 54 1

2008 Ireland&U.K Beef, chicken S. agona 119 -

KLB (outbreak) Salmonella di Dunia

(15)

KLB (outbreak) penting Campylobacter di Dunia

Year Country Food No. of

cases

2000 U.K & Wales Raw milk 333

2001-2002 Australia Chicken 601

2005 Denmark Chicken salad 4

2005 Scotland Chicken pate 82

2005-2006 U.S.A Water 32

2007 U.S.A Cheese (from

unpasteurized milk)

67

2007 Denmark Water 16

(16)

Campylobacter jejuni

(17)

Negara Tahun Jumlah kasus (umur)

Komplikasi Isumber infeksi Japan 1996 >5499

(students)

12 deaths Alfalfa

U.S.A 1999 321 - Beef

Canada 2000 27 5 deaths Water

Sweden 2002 39 - Fermented

sausage

U.S.A 2002 34 5 HUS Ground beef

Netherlands 2005 32 - Steak tartare

U.S.A 2006 376 3 deaths Fresh

spinach

KLB (Outbreak) E. coli O157:H7 di dunia

(18)

(19)

Isolat E. coli O157:H7 yang ditemukan dalam contoh fecal sapi dan biri-biri di RPH Turki (Erol et al., 2008)

Sheep Cattle

Cattle (male)

Cattle

(female) Total

Number of samples

218 282 207 75 500

Number of positive samples

14 11 7 4 25

Percent (%)

6.42 3.90 3.38 5.33 5.00

(20)

Ketahanan terhadap Antibiotika

• Resistensi bakteri terhadap antibiotik sudah menjadi perhatian dunia, seperti beberapa bakteri berikut:

Salmonella Typhimurium DT 104 Campylobacter spp.

Listeria monocytogenes E. coli O157:H7

Staphylococcus aureus (MRSA) Enterococcus (VRE)

(21)

Risk

Research

Risk

management Epidemiologi cal evaluation

/ assessment Surveillance

Control of

Foodborne

Diseases

(22)

Control of Foodborne Disease

• Pendekatan “from farm to table”

• Implementasi GMP dan HACCP

(23)

(24)

Staph. aureus

 Masa inkubasi 1 - 6 jam

 Gejala utama pada 6 - 24 jam

 Mual

 Muntah

 Diare

 Nyeri perut

 Tanpa Demam

 Tidak sadarkan diri dan

dehidrasi pada kasus yang berat

(25)

Ketahanan Staph. aureus terhadap panas

Nilai - D pada 77°C

~ 0.001 - 0.0105 menit z = 8 - 12°C

Enterotoksin sangat tahan panas

( tahan pada suhu 100°C)

(26)

Cl. botulinum

Karakteristik Tip Proteolitik Tip Non-proteolitik

Masa inkubasi 12-36 jam sama

Lamanya sakit Beberapa hari- Beberapa bulan

Gejala Mual

Muntah

Gangguan penglihatan Vertigo

Dosis Toksik 0.005-0.1µg 0.1-0.5µg

(27)

Kondisi minimal untuk pertumbuhan dan daya tahan panas C. botulinum

Proteolitik Non-proteolitik

Tip Toksin A, B, F B, E, F

pH minimal 4.6 5

NaCl maksimal 10 % 3 %

a_w minimal 0.93 0.97

Rentang suhu pertumbuhan 12.5 - 48°C 3.5 - 48°C

“Decimal reduction time”

spora pada suhu 100°C 25 menit <0.1 menit

(28)

B. cereus

Masa inkubasi 4 - 16 jam

Lamanya penyakit 12 - 24 jam

Gejala Nyeri perut

Diare encer Dosis dalam makanan 10⁸ / g

(29)

Bahan makanan yang sering terkontaminasi oleh B. cereus

• Makanan mentah:

▫ Serealia

▫ Sayuran kering

▫ Kentang

▫ Susu

▫ Krim

▫ Beras

▫ Rempah-rempah

• Makanan matang / jadi:

▫ Produk daging gorengan / bakar

▫ Sup

▫ Nasi goreng / putih

(30)

Salmonella

Terdapat 2200 serotip

 200 serotip merupakan penyebab penyakit yang ditularkan makanan di Eropa setiap tahun

 70% kasus disebabkan oleh S. enteritidis dan S. typhimurium

 Serotip terbagi menjadi subtip yang disebut tip-faga

(31)

Daya tahan panas

Salmonella dalam makanan

Salmonella rentan terhadap panas

Pasteurisasi cukup untuk membunuh Salmonella pada makanan dengan kelembaban tinggi

Pemanasan pada 70 °C selama 2 menit biasanya cukup untuk membunuh 10⁶ Salmonella

(32)

Salmonellosis

 Gejala utama

 Diare

 Demam

 Keram perut

 Muntah-muntah

 Orang yang beresiko tinggi

 Usia muda

 Usia tua

 Wanita hamil

 Kekebalan yang lemah

 Berpenyakit tertentu

 Tingkat kefatalan

 < 1%

 Masa inkubasi

 biasanya 12-36 jam

(33)

Bahan makanan mentah yang cenderung terkontaminasi Salmonella

 unggas

 daging

 susu

 telur

 buah-buahan

 kerang

 rempah-rempah dan jamu

 air yang tidak diolah

(34)

Campylobacter

Gambar di bawah mikroskop elektron

(35)

Daya tahan Campylobacter

Organisma ini sangat rentan, tidak tahan pada lingkungan pemasakan makanan.

 Peka terhadap panas

 Peka terhadap pengeringan

 Tahan pembekuan (beberapa bulan dalam daging dan unggas beku)

 Lebih tahan pada kondisi dingin daripada suhu kamar

(36)

Campylobacteriosis

 Gejala utama

 Diare ringan hingga berat

 Demam

 Mual

 Keram perut

 Orang yang beresiko

 Bayi dan anak kecil

 Orang lemah

 Masa inkubasi biasanya 2-5 hari

(37)

E. coli patogen

Enteropathogenic E. coli (EPEC)

Diare encer akut - anak rentan terhadap organisma ini

Enteroinvasive E. coli (EIEC)

Sindroma seperti disentri Enterotoxigenic E. coli (ETEC)

Diare encer akut - sering mengenai pelancong

Enterohaemorrhagic E. coli (EHEC) Sindroma diare berdarah

Inkubasi 8-44 jam tergantung pada jenisnya

(38)

Bahan makanan mentah cenderung

terkontaminasi dengan E. coli patogen

Daging Ikan

Sayur-sayuran Susu

Air tercemar

(39)

Dosis penularan minimum

ETEC 10⁶

Shigella, EIEC 10-100

EHEC 100

L. monocytogenes Tidak diketahui –mungkin rendah dalam kelompok beresiko

Salmonella (tak termasuk typhi ) 10⁶ (jumlah rendah, mis.10-1000,

dapat menyebabkan infeksi pada makanan berlemak seperti coklat &

keju)

Campylobacter kurang lebih. 500

Salmonella typhi 10-100

EPEC 10⁶

V. cholerae 10⁶

(40)

(41)

Factors contributing to the global incidence of foodborne disease

▪ Poor sanitary conditions

▪ Malnutrition

▪ Changing demographics (increasing population of infants, elderly)

▪ Inadequate public health infrastructure

▪ Inadequate hygienic and technological conditions of food production

▪ Inadequate cooking, reheating and storage conditions

▪ Increasing tourism and international trade

▪ Increasing animal movement and insufficient control of borders

▪ Increasing international trade of animal and food

▪ Inadequate legislation and official control system

▪ Emerging/reemerging foodborne pathogens

▪ Acquisition of virulence and antibiotic genes by nonpathogenic bacteria

▪ Adaptation and enhanced survival of pathogens in food

▪ Inadequate consumer education

(42)

Trichinellosis

outbreak in Turkey

• Although there is a religious restriction on pork

meat consumption, in January 2004 there was a big trichinellosis outbreak occurred by consuming çiğ köfte (raw ground meat ball-traditional food) in Izmir

• 542 people were affected and samples were found to be contaminated with T. britovi

(43)

One World One Health (OWOH)

• The medical and veterinary professions have a common interest in many diseases, primarily zoonotic diseases such as BSE, SARS and, most recently, Avian Influenza (H5N1), have

highlighted the need for interprofessional

collaboration not just locally and nationally, but on a global scale.

(44)

One World One Health (OWOH)

• Improving animal and human health globally through collaboration among all the health

sciences, especially between the veterinary and human medical professions to address critical needs.