Intra-species diversity of growth kinetic parameters of seafood associated Aeromonas strains: effect of food processing factors

Abstract

Aeromonas spp. er en allestedsnærværende bakterieart i vannmiljøer, og har ofte blitt isolert fra RTE fisk og sjømat som fersk laks, sushi og kaldrøkt laks. Aeromonas spp. som er tilstede i disse matvarene utgjør en potensiell fare for forbrukere på grunn av dens evne til å vokse i et relativt bredt temperaturområdet, inkludert kjøletemperaturer. Imidlertid er det lite kunnskap om vekst- og forringelsespotensialet til Aeromonas spp. i fiskearter med kaldt vann og under ulike miljøforhold. Målet med studien var å vurdere vekstkinetikken til åtte miljøisolerte Aeromonas stammer under ulike vekstbetingelser. Det eksperimentelle designet inkluderte vekst i TSB and fiskejuice medium ved 4- 8- og 15C, og vekst i nærvær av PCS og NaCl i ulike konsentrasjoner. I tillegg ble veksten av de tre mesofile stammene A. salmonicida SU2, A. piscicola og A. bestiarum studert i vakuumpakket fersk og kaldrøyk laks lagret ved 4C, i henholdsvis 14 og 21 dager. Resultatene viste at lav temperatur (4C) var tilstrekkelig for å hemme veksten av de klinisk-assosierte stammene (A. hydrophila, A. dhakensis og A. caviae) i begge testede medier. Ved 8C var A. caviae den eneste stammen uten observert vekst i fiskejuice medie, mens alle stammene var i stand til å vokse ved 15C i begge medier. Imidlertid var bedre vekst observert i TSB enn fiskejuice. Vekstpotensialet i nærvær av røyksyrer var avhengig av konsentrasjon og fenolinnholdet i røyksyren. Ved anbefalt konsentrasjon for bruk i matvarer ble stammene fullstendig hemmet av røyksyren med høyest fenolinnhold, mens vekst var tilstede i røyksyren med lavere fenolinnhold. Hemming av veksten var også observert ved 0,13% røyksyre, mens ved den laveste konsentrasjonen vokste alle stammene. Videre viste resultatene at NaCl-konsentrasjoner over 3,0% hemmet veksten av alle stammer. Imidlertid var alle stammer i stand til å vokse i opp til 3,0% ved 8C, og de ikke-kliniske-assosierte stammene (A. media, A. bestiarum, A. piscicola, A. salmonicida SU2 og A. salmonicida Nr. 21) var i stand til å vokse i de samme konsentrasjonene ned til kjøletemperatur (4C). Videre var vakuumpakning og kjølelagring ikke tilstrekkelig for å hemme veksten av A. salmonicida SU2, A. piscicola og A. bestiarum i fersk laksefilet. Imidlertid hindre røykprosessen vekst av A. piscicola og A. bestiarum i vakuumpakket kaldrøkt laks, mens A. salmonicida SU2 fremdeles var i stand til å vokse.

Aeromonas spp. are ubiquitous bacteria in aquatic environments, and have frequently been isolated form RTE fish and seafood such as fresh salmon loin, sushi and cold-smoked salmon. Aeromonas spp. present in these food types pose a potentially safety hazard for consumers due to their ability to grow in a relatively wide range of temperatures, including refrigerated storage. However, there is little knowledge about the potential growth and spoilage potential of Aeromonas spp. in cold water fish species and under various environmental conditions. The aim of the study was to assess the growth kinetics of eight environmentally isolated Aeromonas strains under various growth conditions. The experimental design included growth in TSB and fish juice media at 4-, 8- and 15C, and growth in the presence of atomized purified condensed smoke (PCS) and NaCl at different concentrations. In addition, the growth of the three mesophilic strains A. salmonicida SU2, A. piscicola and A. bestiarum were studied in vacuum-packed fresh and cold-smoked salmon stored at 4C for 14 and 21 days, respectively. The results demonstrated that low temperature (4C) was sufficient to inhibit the growth of the clinically-associated strains (A. hydrophila, A. dhakensis and A. caviae) in both media tested. At 8C, A. caviae was the only strains with no observed growth in fish juice media, and all strains were able to grow at 15C in both medias. However, better growth was observed in TSB than fish juice media on every temperature. The growth potential in presence of PCS was dependent upon concentration and phenol content of the PCSs. At recommended concentrations for use in foods, the strains were completely inhibited by the PCS with highest phenol content, while growth was present in the PCS with lower phenol content. Inhibition was also observed at 0.13% PCS, while at the lowest concentration, all strains were able to grow. Further, the results demonstrated that NaCl concentrations above 3.0% inhibited the growth of all strains. However, all strains were able to grow in up to 3.0% at 8C, and the non-clinically-associated strains (A. media, A. piscicola, A. bestiarum, A. salmonicida SU2 and A. salmonicida Nr. 21) were able to grow in the same concentrations of NaCl down to refrigeration temperature (4C). Furthermore, vacuum-packaging and cold storage (4C) were not sufficient to inhibit the growth of A. salmonicida SU2, A. piscicola and A. bestiarum in fresh salmon loin. However, in the vacuum-packed cold-smoked salmon, the smoking process inhibited to growth of A. piscicola and A. bestiarum, while A. salmonicida SU2 was still able to grow.