Applicazione di tecnologie non termiche per l’inattivazione di virus alimentari emergenti su prodotti a base di frutta e vegetali

La sicurezza alimentare è un diritto individuale fondamentale, come specificamente riconosciuto negli Obiettivi di sviluppo sostenibile (SDG) delle Nazioni Unite. Tuttavia, le malattie di origine alimentare rappresentano da tempo un onere considerevole per la salute pubblica e continuano a rappresentare una sfida per i sistemi sanitari di tutto il mondo.
Oltre ai tradizionali rischi di origine alimentare, la sicurezza della catena alimentare si trova ad affrontare sfide nuove e senza precedenti, a causa della pandemia causata dalla SARSCoV-2, ma anche per gli agenti patogeni emergenti che finora sono stati sotto-diagnosticati e sottostimati.

La ricerca condotta con la borsa di ricerca Europass è stata finalizzata ad affrontare questo problema studiando strategie per la decontaminazione dei prodotti alimentari a base di frutta e verdura da parte di agenti patogeni emergenti.

Frutta e vegetali freschi possono essere contaminati da virus di origine alimentare, come il Norovirus e il virus dell’epatite A (HAV), attraverso l’acqua utilizzata per l’irrigazione contaminata con feci, durante il processo di lavaggio o da parte di lavoratori infetti. In questo scenario in evoluzione, le tecniche di sanificazione non termica possono svolgere un ruolo importante per la riduzione dei rischi per la sicurezza pur dovendo garantire una durata di conservazione più lunga e un'elevata qualità in modo sostenibile.

Tra le tecnologie emergenti non termiche, il plasma freddo (Cold Plasma-CP), ha un forte potere antimicrobico ottenibile applicando un elevato voltaggio elettrico a un gas contenente numerose specie reattive dell’ossigeno o dell’azoto. L'efficacia della decontaminazione del CP è stata testata nei confronti di molte specie microbiche e alcuni virus di origine alimentare.

Per questo progetto sono stati selezionati come matrici alimentari mirtilli e rucola minimamente trasformati non sottoposti a trattamento termico per testare l'efficacia della decontaminazione tramite CP. I prodotti alimentari sono stati infettati con virus HAV e Norovirus murino (MNV) come surrogato dei Norovirus umano non coltivabile in laboratorio.

Questi virus sono stati fatti replicare rispettivamente in cellule Frp3 e cellule RAW 264,7 e successivamente inoculati sulla superficie dei prodotti alimentari. Questi prodotti infettati sono stati quindi sottoposti a trattamento CP tramite un prototipo che consiste in una sorgente del tipo Surface Barrier Discharge posizionata sopra una camera di trattamento e collegata ad un generatore ad alta tensione.

Modulando i parametri di processo, il trattamento è stato eseguito fino a 40 minuti. L’efficacia della decontaminazione è stata valutata tramite l’inoculazione in cellule dei virus prelevati dalla superficie dei prodotti alimentari per valutare l’effetto citotossico. In più sono state effettuate determinazioni molecolari mediante kit PCR per discriminare le particelle virali integre, e quindi potenzialmente infettanti, da quelle danneggiate. Inoltre, alcuni parametri qualitativi quali colore, texture, indici di freschezza, e contenuto di composti bioattivi sono stati valutati in seguito ai trattamenti.

Dai risultati ottenuti è emerso come il trattamento con CP sia una soluzione promettente per l’inattivazione di virus a trasmissione alimentari su prodotti vegetali, con un’efficacia dipendente dal tempo e dal regime utilizzato. I parametri qualitativi sono risultati solo parzialmente modificati, tuttavia emerge la necessità di ottimizzare il trattamento considerando le caratteristiche peculiari di ogni matrice.