2.2.1.Salmonella

Αυτό το γένος αποτελείται από δύο τύπους: Salmonella enterica και Salmonella bongori. Η S. enterica, που υποδιαιρείται σε εκατοντάδες οροτύπους είναι η αιτία πολλών ασθενειών στους ανθρώπους, τα ζώα και τα πτηνά παγκοσμίως, συμπεριλαμβανομένων της γαστρεντερίτιδας και του τύφου. Είναι το παθογόνο πιο συχνά ανιχνεύεται σε λοιμώξεις που σχετίζονται με την κατανάλωση φρούτων και λαχανικών. Παρά την σαφή προσαρμογή του στην επιβίωση σε ξενιστές ανθρώπους, η Salmonella μπορεί επίσης να βρεθεί στη μικροχλωρίδα της ριζόσφαιρας των διαφόρων καλλιεργειών. Για πολύ καιρό θεωρήθηκε ότι η Salmonella μπορεί να επιβιώσει σε φυτά μετά από περισσότερο ή λιγότερο τυχαία μόλυνση.

Ωστόσο, η ιδέα αυτή έχει πρόσφατα αμφισβητηθεί. Τα βακτήρια της σαλμονέλας είναι σε θέση να παραμένουν στο έδαφος. Οι μελέτες σε Conzattia multiflora, ένα δενδροειδές όσπριο τυπικό του Μεξικού, αποκάλυψαν την ύπαρξη φυτοπαθογενών γραμμών της Salmonella, που απομονώθηκαν από τις δομές του που σψηματίζουν κονδύλους. Η S. enterica ssp. enterica του ορότυπου Typhimurium (S. typhimurium) έχει απομονωθεί από τη ριζόσφαιρα ορισμένων καλλιεργούμενων φυτών, μεταξύ των οποίων: το σιτάρι (Triticum sativum), την ελαιοκράμβη (Brassica napus) και τις φράουλες (Fragaria ananassa). Αποδεικνύεται ότι η μικροβιακή συγκέντρωση της S. enterica στη ριζόσφαιρα της άγριας ​​ντομάτας (Solanum pimpinellifolium) είναι χαμηλότερη από ό,τι στις καλλειγούμενες ποικιλίες τομάτας (Solanum lycopersicum).

Εκτός από το έδαφος, ένας άλλος τρόπος μόλυνσης μπορεί να είναι το νερό που έχει έρθει σε επαφή με ανθρώπινα ή ζωικά απόβλητα. Το μολυσμένο νερό είναι ένας πολύ γνωστός τρόπος για τη διανομή πολλών παθογόνα, συμπεριλαμβανομένων των Salmonella. Έτσι, τα βακτήρια μπορούν να κινούνται σε όλο το σύστημα παροχής νερού και στη συνέχεια να φτάσουν στα χωράφια όπου το μολυσμένο νερό χρησιμοποιείται για άρδευση. Για παράδειγμα, αποδεικνύεται ότι ο πληθυσμός της S.enterica στη φυλλόσφαιρα των φυτών τομάτας που αρδεύονται με μολυσμένο νερό είναι μεγαλύτερος σε ποσότητα από ό,τι στα φυτά που προέρχονται από σπόρους σε προηγουμένως μολυσμένο έδαφος.

Η μόλυνση των φυτών με Salmonella μπορεί επίσης να συμβεί με τη βοήθεια άλλων οργανισμών. Ο Συνενοφθαλμισμός των νηματωδών Caenorhabditis elegans και Salmonella Newport σε μαρούλια, φράουλες ή καρότα, τελειώνει με μόλυνση των φυτών. Είναι ενδιαφέρον ότι οι φυτικοί ιστοί δεν μολύνουν με το παθογόνο κατά τον εμβολιασμό του ελλείψει του νηματώδους. Αυτό είναι ένα άλλο ενδιαφέρον παράδειγμα του μοντέλου των παθογόνων – πολύ συχνά η εμφάνιση της μολυσματικότητας απαιτεί την ύπαρξη μια ειδικών παραγόντων, οι οποίες στο ανωτέρω παράδειγμα παρέχονται από το νηματώδες. Η Salmonella μπορεί να μεταφερθεί από έντομα, για παράδειγμα από το μυρμήγκι Φαραώ (Monomorium pharaonis), το οποίο όταν κινείται από εσωτερικές εγκαταστάσεις προς το περιβάλλον έρχεται σε επαφή με μια σειρά πιθανών ξενιστών, συμπεριλαμβανομένων των φυτών. Η αλληλεπίδραση μεταξύ της Salmonella και του δενδροειδούς μύκητα μυκορίζας (AMF) δίνει μεγάλύτερη αντοχή και λοιμογόνο δύναμη στα παθογόνα βακτήρια σε φυτά αν τα φυτά έχουν αποικιστεί από AMF. Αυτό δείχνει ένα άλλο στρώμα της αλληλεπίδρασης στην ριζόσφαιρα.

Η επιδεκτικότητα σε μόλυνση με S. enterica κατ’ευθείαν από το έδαφος είναι διαφορετική για τα διαφορετικά είδη καλλιεργειών. Στα φυτά της οικογένειας των σταυραντών (Brassicaceae) η σαλμονέλα σχηματίζει ποσοτικά μεγαλύτερους βακτηριακούς πληθυσμούς σε σχέση με τις ντομάτες και το μαρούλι. Ωστόσο, αποδεικνύεται ότι τα μαρούλια είχαν πιο μολυσμένη φυλλόσφαιρα, γεγονός που υποδηλώνει ότι υπάρχουν και άλλοι τρόποι μόλυνσης, όπως το νερό άρδευσης, οι οποίοι είναι επίσης «αποτελεσματικοί» για τη διείσδυση του παθογόνου.

Κατά τη βλάστηση των σπόρων (π.χ., της αλφάλφας) σπάει το ενδοσπέρμιο και συντίθενται διάφορα ένζυμα που οδηγούν στην απελευθέρωση αναγωγικών σακχάρων και άλλων οργανικών μορίων που περνούν μέσα στο νερό για άρδευση. Ως αποτέλεσμα αυτών των διαδικασιών δημιουργείται κατάλληλο περιβάλλον για την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή του βακτηρίου S. enterica. Τα βακτήρια μεταβολίζουν τα μόρια αυτά ως πηγή θρεπτικών ουσιών και αυτό κάνει τα φυτικά εκκρίματα κατάλληλη πηγή τροφής. Οι μεγάλες ταχύτητες αναπαραγωγής ορισμένων στελεχών της σαλμονέλας στην εκροή των σπόρων με φύτρο, υποδηλώνουν την παρουσία σαπροφυτικής ανάπτυξης. Επιπλέον, άλλα φυτικά παθογόνα βακτηρίδια μπορούν να συνεισφέρει στην ανάπτυξη της μόλυνσης με σαλμονέλα. Τα πηκτινολυτικά παθογόνα βακτήρια που προκαλούν την μαλακή σήψη και με τον τρόπο αυτό ακινητοποιούν τα θρεπτικά συστατικά, πολύ συχνά συνδέονται με τη μόλυνση των φρούτων και λαχανικών από τα S. enterica. Οι σαλμονέλες όχι μόνο είναι σε θέση να αποικίσουν την φυλλόσφαιρα αλλά μολύνοντας το φυτό προκαλούν το θάνατο των φυτικών οργάνων. Η μόλυνση με σαλμονέλα σε Arabidopsis με μοσχεύματα ή ιστούς της ρίζας οδηγεί σε χλώρωση, μαρασμό και πιθανό θάνατο των μολυσμένων ιστών εντός επτά ημερών.