SARS-CoV-2 può rimanere infettivo fino a 21 giorni su vari cibi refrigerati, carni e prodotti freschi

0
183

Un nuovo studio completo condotto da scienziati del Virginia Polytechnic Institute & State University-USA ha scoperto che il coronavirus SARS-CoV-2 può infatti rimanere infettivo su una varietà di cibi refrigerati, carni e prodotti freschi fino a 21 giorni.

La sopravvivenza e l’elevato recupero di SARS-CoV-2 su determinati alimenti supportano la possibilità che il cibo contaminato da SARS-CoV-2 possa potenzialmente essere una fonte di infezione, evidenziando l’importanza di una corretta manipolazione e cottura degli alimenti per inattivare qualsiasi virus contaminante prima della consumo.
 
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista peer review: Foods.
https://www.mdpi.com/2304-8158/11/3/286

L’Organizzazione mondiale della sanità (OMS), la Food and Drug Administration (FDA) statunitense e l’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) hanno rilasciato dichiarazioni secondo cui è improbabile che il cibo sia associato alla trasmissione di SARS-CoV-2 [23,24,25] . Tuttavia, le segnalazioni di alimenti e imballaggi alimentari contaminati da SARS-CoV-2 sollevano preoccupazioni sui potenziali rischi per la salute associati agli alimenti, agli imballaggi alimentari e alle superfici a contatto con gli alimenti che possono essere contaminati durante la lavorazione, il trasporto o la preparazione [26,27,28, 29,30].

Gli ambienti a bassa temperatura durante lo stoccaggio e il trasporto degli alimenti supportano condizioni favorevoli per la sopravvivenza di SARS-CoV-2. Diversi studi hanno dimostrato che SARS-CoV-2 può sopravvivere con determinati tipi di alimenti, inclusi frutti di mare, carne e produrre in condizioni di refrigerazione (4 ° C) e congelate (da -10 ° C a -80 ° C), con il virus in alcuni alimenti rimangono infettivi per più di 21 giorni [29,30,31]. Inoltre, focolai di COVID-19 sono stati collegati a alimenti congelati e imballaggi alimentari contaminati da SARS-CoV-2 attraverso l’analisi filogenetica del virus dei pazienti e dei materiali alimentari o di imballaggio [26,27].

Sulle comuni superfici a contatto con gli alimenti, il SARS-CoV-2 infettivo è stabile su acciaio inossidabile e plastica fino a 72 ore [32]. Presi insieme, questi studi suggeriscono che la contaminazione degli alimenti e delle superfici ambientali da parte di SARS-CoV-2 può presentare un potenziale rischio di infezione per gli individui suscettibili.

Una completa comprensione delle vie di trasmissione di qualsiasi agente patogeno è essenziale per guidare lo sviluppo di adeguate politiche di salute pubblica e misure di controllo per prevenire, o almeno ridurre, il rischio di infezione e diffusione all’interno della popolazione. Data la crescente evidenza che SARS-CoV-2 può infettare le cellule della cavità orale e del tratto gastrointestinale, si deve considerare la possibilità che l’infezione possa verificarsi attraverso l’ingestione di alimenti contaminati da virus.

Poiché alcuni tipi di alimenti possono presentare un rischio di infezione maggiore rispetto ad altri, abbiamo cercato di determinare i rischi relativi di infezione da vari tipi di alimenti. In precedenza abbiamo sviluppato e convalidato metodi per recuperare efficacemente virus avvolti infetti dalla superficie di diversi tipi di alimenti e studiare la sopravvivenza di SARS-CoV-2 su un numero limitato di alimenti in un periodo di 24 ore (pollo, salmone, gamberetti, spinaci, buccia di mela e funghi) [29].

Altri si sono concentrati sulla valutazione della sopravvivenza di SARS-CoV-2 sui frutti di mare e sulle carni della catena del freddo [26,27,28]. L’obiettivo del presente studio era identificare ulteriori tipi di alimenti che potrebbero presentare un potenziale rischio di infezione, valutando il tempo di sopravvivenza di SARS-CoV-2 su alimenti raggruppati in tre grandi categorie, compresi i cibi pronti per il consumo di gastronomia , prodotti freschi e carni (compresi i frutti di mare), mantenuti a temperatura di refrigerazione (4 °C) fino a 21 giorni.

Poiché gli hamburger di carne macinata sono comunemente cotti al sangue o medi, invece che ben cotti, abbiamo anche valutato la sopravvivenza di SARS-CoV-2 negli hamburger di carne macinata cotti a varie temperature interne. Inoltre, poiché i test basati sulla PCR sono comunemente usati per rilevare agenti patogeni sugli alimenti e sugli imballaggi alimentari, abbiamo confrontato le quantità di RNA virale con i titoli dei virus infettivi per determinare se i test basati sulla PCR potessero valutare con precisione il rischio di infezione presentato dalla presenza di virus infettivo. Questo studio affronta le lacune di conoscenza sulla comprensione del potenziale dei prodotti alimentari come vettori di SARS-CoV-2, in particolare i cibi pronti e quelli consumati crudi o intenzionalmente poco cotti, come gli hamburger di carne macinata.

Discussione

Uno degli aspetti più critici di qualsiasi agente patogeno è la sua capacità di trasmettere e diffondersi tra le popolazioni [35]. Politiche di salute pubblica efficaci e strategie di mitigazione dipendono da una comprensione approfondita delle vie di trasmissione e dei potenziali fomiti o vettori che possono contribuire a un’ulteriore diffusione, casi di malattie e mantenimento dell’agente patogeno nei serbatoi umani o animali [35].

Sebbene sia noto che SARS-CoV-2 viene trasmesso da persona a persona per trasmissione aerea e goccioline respiratorie, altre potenziali vie di infezione non sono state adeguatamente studiate [4,11,12,30,36]. Sebbene sia improbabile che sia una delle principali vie di trasmissione, SARS-CoV-2 di origine alimentare ha il potenziale per entrare in un ospite attraverso l’ingestione, poiché la cavità orale e il tratto gastrointestinale esprimono il recettore e la proteasi accessoria attraverso la quale il virus entra nelle cellule [18]. ,19].

Qui, abbiamo determinato che SARS-CoV-2 può sopravvivere in uno stato infettivo su diversi tipi di alimenti, molti dei quali sono pronti da mangiare o consumati crudi, mentre altri tipi di alimenti inattivano il virus e presentano un rischio molto più basso di infezione.

Dopo l’infezione, i pazienti COVID-19 possono essere asintomatici o presentare una serie di sintomi variabili. Oltre ai sintomi respiratori, sono comuni le manifestazioni gastrointestinali (GI), inclusi dolore addominale, vomito, nausea e diarrea, a volte precedenti o indipendenti dai sintomi respiratori [37,38,39].

Il recettore dell’enzima di conversione dell’angiotensina (ACE2) è abbondantemente espresso nella mucosa oronasale e nell’esofago, nonché nei tessuti dello stomaco e dell’intestino [40,41], fornendo potenziali punti di ingresso per SARS-CoV-2 oltre al tratto respiratorio. Inoltre, molte altre molecole sono state suggerite come recettori alternativi per SARS-CoV-2, comprese le lectine di tipo C, TIM1 (transmembrana delle cellule T, immunoglobuline e mucina), AXL (tirosina chinasi del recettore AXL) e NRP1 (neuropilina 1) , suggerendo che il virus può entrare anche nelle cellule che non esprimono ACE2 [42].

Sebbene non siano stati segnalati casi specifici di origine alimentare, i focolai sono stati ricondotti agli alimenti importati o agli imballaggi alimentari [26,27,43]. Il meccanismo dell’infezione del tratto gastrointestinale non è completamente compreso, ma è stato segnalato che SARS-CoV-2 infetta la cavità orale, le ghiandole salivari, gli enterociti e gli organoidi intestinali, con conseguente reclutamento di cellule infiammatorie e danni ai tessuti gastrointestinali [13,19,20] .

Inoltre, l’inoculazione intragastrica nei primati non umani ha portato alla rilevazione del virus e dell’infiammazione in più tessuti, inclusi i tessuti digestivi, i polmoni, il fegato e i tessuti pancreatici [20]. Sebbene l’acidità dello stomaco (inferiore a pH 3,5) inattivi tipicamente la maggior parte dei virus avvolti [44], il pH gastrico può elevarsi fino a quasi neutro con un pasto [45], il che consentirebbe ai virus di sopravvivere al transito attraverso lo stomaco e causare infezioni nel intestini.

MERS-CoV e HCoV-229E, due coronavirus simili a SARS-CoV-2, sono stati completamente inattivati ​​entro 30 minuti nel fluido gastrico simulato in vitro. Tuttavia, sono rimasti inalterati dopo 2 ore di esposizione nel fluido gastrico simulato a stomaco pieno, dimostrando che i coronavirus possono probabilmente sopravvivere all’ambiente acido dello stomaco quando è presente anche il cibo [46].

Sebbene SARS-CoV-2 sia stato rapidamente inattivato nel fluido gastrico simulato in vitro [47], l’ambiente dello stomaco varia con la presenza di un pasto, che può consentire a SARS-CoV-2 di transitare attraverso lo stomaco e infettare le cellule intestinali . Poiché SARS-CoV-2 può infettare le cellule del tubo digerente, il consumo di cibi crudi, poco cotti e pronti contaminati da virus può essere una via alternativa per l’infezione da SARS-CoV-2.

Se alcuni tipi di alimenti rappresentano un rischio maggiore di infezione è una domanda che abbiamo cercato di indagare.
In generale, gli alimenti ad alto contenuto proteico non trasformati e minimamente trasformati (carne cruda e frutti di mare, tacchino arrosto e refrigerato) e gli alimenti ricchi di proteine ​​e grassi (alternative al formaggio e carne a base vegetale) hanno supportato SARS-CoV-2 vitale per almeno 14 giorni a temperatura di refrigerazione.

Inoltre, gli alimenti con un contenuto di umidità più elevato hanno prolungato l’infettività di SARS-CoV-2, probabilmente prevenendone l’essiccazione e l’inattivazione. Questi risultati concordano con altri studi che riportano risultati simili [28,29]. È stato segnalato che SARS-CoV-2 su maiale, manzo e salmone rimane infettivo per almeno 9 giorni a 4 ° C e 20 giorni a -20 ° C [28]. Gli alimenti non possono supportare la replicazione dei virus, ma la maggior parte degli alimenti non può inattivare il virus.

I cibi pronti per il consumo vengono spesso consumati senza ulteriore cottura e le ostriche vengono comunemente consumate crude. Poiché i virus possono sopravvivere in ambienti gastrici acidi durante un pasto, il consumo di cibi fortemente contaminati da SARS-CoV-2 può produrre un rischio di trasmissione tramite l’infezione del tratto gastrointestinale. Le alternative di manzo, maiale e carne a base vegetale vengono solitamente cotte prima del consumo, annullando efficacemente qualsiasi rischio di infezione attraverso l’ingestione.

Precedenti studi hanno dimostrato che SARS-CoV-2 è suscettibile all’inattivazione termica nel mezzo di trasporto del virus se riscaldato a 70 °C (158 °F) per 5 min o 98 °C (208 °F) per 2 min [48,49] . SARS-CoV-2 addizionato nel latte umano (7 log PFU) potrebbe anche essere inattivato mediante pastorizzazione a 62,5 ° C (145 ° F), ma non a 56 ° C (132 ° F), per 30 minuti [50].

Per garantire la sicurezza alimentare, l’USDA raccomanda che bistecche e arrosti siano cotti alla temperatura interna di 62,5 °C (145 °F, media) e carne macinata e maiale devono essere cotti a una temperatura interna minima di 71 °C (160 °F , molto bene). Dato che SARS-CoV-2 sarebbe attaccato sulla superficie di bistecche e arrosti, la cottura a una temperatura interna di 145 °F dovrebbe essere sufficiente per elevare la temperatura delle superfici degli alimenti oltre i 158 °F, il che inattiverebbe il virus sulla superficie del cibo in breve tempo.

Tuttavia, carne macinata, carne di maiale macinata e alternative di carne a base vegetale potrebbero essere contaminate dal virus all’interno della matrice della carne durante la macinazione o la preparazione degli hamburger. Sebbene la carne di maiale macinata e gli hamburger alternativi a base vegetale siano in genere cucinati ben cotti, gli hamburger di carne macinata sono comunemente cucinati da rari a medi (temperatura interna da 125 ° F / 51,2 ° C a 145 ° F / 62,5 ° C), che richiede un breve periodo del tempo di cottura e fornisce un ambiente ricco di proteine ​​e grassi favorevoli alla sopravvivenza di SARS-CoV-2.

I nostri risultati hanno dimostrato che SARS-CoV-2 è sopravvissuto negli hamburger di carne macinata cotti al sangue, mentre nessun virus vitale è stato rilevato negli hamburger di carne macinata ben cotti. Pertanto, il consumo di carne macinata poco cotta che è stata contaminata con un’alta concentrazione di SARS-CoV-2 potrebbe essere un potenziale rischio di infezione da SARS-CoV-2 del tratto gastrointestinale. I nostri risultati evidenziano l’importanza di una cottura appropriata, oltre a una corretta manipolazione e misure di controllo delle infezioni, per garantire la sicurezza alimentare.

Sebbene SARS-CoV-2 sia rimasto infettivo su tacchino e formaggio per 21 giorni, la concentrazione del virus sul salame duro è stata significativamente ridotta entro 24 ore dall’inoculazione. Il salame duro è una salsiccia a fermentazione secca con un pH finale di 4,8–5,3 (0,5–1% di acido lattico) e con un rapporto umidità: proteine ​​nel prodotto finale inferiore a 2,3:1 [51]. Sebbene l’ambiente relativamente secco del salame possa contribuire all’inattivazione di un virus vitale, l’acidità potrebbe non esserlo, poiché uno studio precedente ha riportato che SARS-CoV-2 non è suscettibile all’inattivazione in un’ampia gamma di valori di pH (pH 3–10 ) a temperatura ambiente [48].

Inoltre, alle carni lavorate vengono solitamente aggiunti conservanti alimentari ed esaltatori di sapidità per prolungarne la freschezza e proteggere il sapore. L’idrossianisolo butilato (BHA) e l’idrossitoluene butilato (BHT) vengono aggiunti al salame per fungere da antiossidanti e antimicrobici per migliorare la sicurezza alimentare.

È stato riferito che il BHT inattiva alcuni virus con involucro, tra cui il virus dell’herpes simplex (HSV) e il virus della malattia di Newcastle [52]. Inoltre, al salame viene aggiunto anche acido citrico per esaltarne il sapore e durante il processo di fermentazione viene prodotto acido lattico. Gli acidi organici, come l’acido citrico e lattico, sono elencati come principi attivi dei disinfettanti SARS-CoV-2 autorizzati dall’Agenzia per la protezione ambientale negli Stati Uniti [53].

Pertanto, quegli acidi organici presenti nel salame potrebbero avere effetti antivirali contro SARS-CoV-2. Nel complesso, l’inattivazione di SARS-CoV-2 sul salame potrebbe essere causata dagli effetti globali della bassa umidità, degli additivi antiossidanti e degli acidi organici prodotti durante la fermentazione.

Come riportato in precedenza, i prodotti freschi hanno effetti variabili su SARS-CoV-2 [29]. Nei nostri studi precedenti, la SARS-CoV-2 infettiva recuperata da spinaci e buccia di mela è rimasta costante per 24 ore dopo l’inoculazione, ma i funghi hanno mostrato effetti antivirali significativi entro un’ora, distruggendo sia l’infettività che l’RNA virale.

In questo studio, abbiamo determinato che SARS-CoV-2 può sopravvivere senza una riduzione sostanziale per 7 giorni se inoculato sulla superficie di pomodori o uva. Dopo questo punto di tempo, abbiamo osservato una significativa riduzione del titolo del virus, ma il SARS-CoV-2 vitale era ancora rilevabile sulla pelle esterna del pomodoro e dell’uva 21 giorni dopo l’inoculazione.

La buccia dell’uva contiene molteplici composti fenolici, come il resveratrolo e l’acido gallico [54,55], che in precedenza hanno dimostrato di inattivare i virus legandosi ai fenolici al rivestimento proteico del virus, interferendo con la capacità del virus di legarsi all’ospite cellule [56].

Inoltre, è stato riportato che estratti d’uva (buccia e uva intera) inattivano vari virus enterici e HSV-1 [57] e la vinaccia ha mostrato effetti antivirali contro adenovirus [58] e influenza [59]. Tuttavia, i nostri risultati hanno dimostrato che la concentrazione del virus sulla superficie dell’uva intatta non è stata ridotta in modo significativo entro 7 giorni, indicando che la buccia esterna dell’uva non ha avuto effetti antivirali sostanziali contro SARS-CoV-2.

Poiché i pomodorini e l’uva vengono generalmente consumati crudi, questi risultati evidenziano l’importanza di lavare i prodotti freschi prima del consumo. Aneddoticamente, è noto che le persone preoccupate per la contaminazione degli alimenti da SARS-CoV-2 immergono i loro prodotti nella candeggina, che può introdurre livelli pericolosi di ipoclorito di sodio nei frutti con buccia porosa, come pomodori e uva.

Il nostro metodo di recupero del virus dagli alimenti, in cui il risciacquo con i terreni recupera quasi il 100% del virus inoculato dalla superficie degli alimenti subito dopo l’inoculazione, suggerisce che il semplice risciacquo dei prodotti con acqua è sufficiente per rimuovere quasi tutti i virus infettivi.
Rispetto a pomodori e uva, abbiamo recuperato un virus meno vitale sia dall’esterno (guscio) che dall’interno (polpa) degli avocado.

Inoltre, il recupero iniziale del virus (0 h) dal guscio di avocado è stato sostanzialmente inferiore rispetto agli altri prodotti. Gli avocado utilizzati in questi studi sono stati acquistati dal negozio di alimentari locale e gli avocado sono spesso ricoperti da spray antimicrobici commerciali, contribuendo potenzialmente alla minore guarigione iniziale del virus.

A differenza di pomodori e uva, la polpa di avocado ha mostrato un forte effetto antivirale contro SARS-CoV-2, riducendo il virus infettivo a meno di 1 log PFU/mL entro 24 ore. Gli estratti di polpa di avocado mostrano attività antivirale contro il virus dengue inibendo la replicazione virale, causando un aumento del tasso di sopravvivenza tra i topi infettati dal virus [60].

Altri studi hanno riportato che i fenoli e gli acidi grassi insaturi hanno effetti antivirali contro SARS-CoV-2. La rutina, uno dei principali flavanoli nella polpa di avocado maturo [61], ha un’elevata attività antivirale come inibitore della proteasi SARS-CoV-2, prevenendo la replicazione virale [62].

Tuttavia, il meccanismo dell’attività antivirale deve essere diverso con SARS-CoV-2 posto direttamente sulla polpa di avocado, poiché il virus non si replica sugli alimenti. I flavonoidi quercetina e luteolina, così come l’acido polifenolico gallico, nella polpa di avocado mostrano un’elevata affinità di legame verso il recettore ACE2 nelle cellule umane, inibendo potenzialmente l’attaccamento SARS-CoV-2 ad ACE2 [63,64]. Inoltre, l’acido linoleico dell’acido grasso libero, che comprende il 19,3% dell’olio di polpa della cultivar Barker [65], si lega strettamente al dominio di legame del recettore di SARS-CoV-2, con conseguente riduzione dell’interazione tra il recettore ACE2 di cellule umane e la proteina spike di SARS-CoV-2 [66].

Pertanto, la polpa di avocado contiene una moltitudine di sostanze fitochimiche che possono inibire il legame di SARS-CoV-2 al suo recettore ACE2, riducendo efficacemente l’infettività del virus.

Nell’industria alimentare, il gold standard per il rilevamento dei patogeni di origine alimentare si basa sullo screening rapido della PCR [67]. Per i batteri, il rilevamento basato sulla PCR è confermato dalla crescita in terreni appropriati [67]. La conferma dei virus di origine alimentare è tuttavia difficile, a causa della mancanza di strutture, competenze e tempo necessari associati alla propagazione di un virus in una coltura cellulare appropriata, in particolare per i virus che potrebbero richiedere ambienti di biocontenimento più elevati.

Sebbene l’estrazione dell’acido nucleico e i test basati sulla PCR siano standardizzati per i comuni virus di origine alimentare, l’epatite A e il norovirus, raramente vengono eseguiti test di conferma per dimostrare un virus vitale [68]. La presenza rilevata del genoma virale in genere avvia procedure di disinfezione e smaltimento di alimenti presumibilmente contaminati, che possono diventare piuttosto costosi. Per determinare se un’analisi basata sulla PCR per SARS-CoV-2 correla accuratamente con la quantità di virus infettivo, abbiamo studiato la relazione tra il numero di copie del genoma dell’RNA virale, utilizzando un’analisi basata sulla PCR, e i titoli virali infettivi, determinati dalla placca test, in diversi alimenti delle nostre tre categorie (gastronomia, prodotti alimentari e carni).

In tutti i punti temporali testati, le copie dell’RNA virale SARS-CoV-2 erano 2-3 volte superiori ai titoli virali infettivi nello stesso momento. Indipendentemente dal tipo di cibo, il SARS-CoV-2 infettivo è stato inattivato nel tempo, mentre l’RNA virale non è stato degradato con tendenze simili. Pertanto, la presenza di RNA virale identificato dai test basati sulla PCR non è necessariamente equivalente alla presenza di virus infettivi negli alimenti.

Senza un test di conferma per dimostrare la presenza di virus infettivi, costose procedure di disinfezione e smaltimento degli alimenti potenzialmente contaminati possono essere condotte esclusivamente sulla base di un test basato sulla PCR che non è in grado di distinguere tra la presenza di frammenti di genoma virale non infettivi e un virus vitale che può rappresentare un rischio di infezione. L’RNA SARS-CoV-2 è stato precedentemente rilevato su alimenti e confezioni di alimenti, sulla base di saggi basati sulla PCR [26,27,69].

Tuttavia, studi precedenti, incluso il nostro, hanno anche riportato che l’RNA SARS-CoV-2 può essere presente negli alimenti, mentre il SARS-CoV-2 infettivo non è rilevabile dal dosaggio della placca [29,70]. Studi recenti hanno riportato lo sviluppo di saggi CRISPR-Cas privi di amplificazione per il rilevamento diretto dell’RNA SARS-CoV-2 da pazienti come alternative ai saggi basati sulla PCR [71,72,73].

Sebbene i saggi basati su CRISPR producano risultati più rapidamente rispetto ai saggi basati sull’amplificazione PCR, rilevano comunque l’RNA virale ma non l’infettività virale. Per uno screening iniziale possono essere utilizzati test basati su PCR o test basati su CRISPR, ma la presenza di un virus infettivo deve essere confermata con altri metodi, poiché il virus infettivo è la forma che presenta rischi per la salute pubblica.

Sono quindi necessarie tecnologie rapide ed economiche nell’industria alimentare per confermare in modo affidabile la presenza di virus infettivi di origine alimentare ed evitare perdite economiche dovute allo smaltimento di alimenti ritenuti contaminati, nonché da costose procedure di disinfezione che potrebbero non essere giustificate.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.