Η αυξανόμενη κατανάλωση προϊόντων φυτικής προέλευσης στο πλαίσιο μιας υγιεινής και βιώσιμης διατροφής έχει οδηγήσει στη ραγδαία ανάπτυξη της αγοράς των plant-based τροφίμων. Ωστόσο, παρά τη δημοτικότητά τους, τα διαθέσιμα δεδομένα σχετικά με τη μικροβιολογική τους ασφάλεια παραμένουν περιορισμένα. Σύγχρονες μελέτες έχουν αναδείξει ότι οι μικροβιολογικοί κίνδυνοι που σχετίζονται με τα φυτικά προϊόντα, είναι συγκρίσιμοι με εκείνους των προϊόντων ζωικής προέλευσης. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στον παθογόνο μικροοργανισμό Salmonella spp., ο οποίος, αν και παραδοσιακά συνδέεται με τα προϊόντα κρέατος, μπορεί να επιβιώσει και να αναπτυχθεί και σε φυτικά προϊόντα λόγω της παρόμοιας φυσικοχημικής τους σύστασης.

Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στην ανίχνευση παθογόνων βακτηρίων σε προϊόντα φυτικής προέλευσης, με ιδιαίτερη έμφαση στο παθογόνο Salmonella spp. και στη χρήση σύγχρονων μοριακών τεχνικών για την ενίσχυση της ασφάλειας των τροφίμων. Στο πρώτο κεφάλαιο αναλύονται τα παθογόνα βακτήρια και η επίδρασή τους στα φυτικά τρόφιμα, η ταξινόμηση μικροοργανισμών βάσει επικινδυνότητας, τα τροφιμογενή νοσήματα και οι παράγοντες κινδύνου που επηρεάζουν την ασφάλεια των προϊόντων φυτικής προέλευσης. Το δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζει τις μεθόδους ανίχνευσης παθογόνων, αναλύοντας τις παραδοσιακές μεθόδους καλλιέργειας, αλλά και τις πλέον σύγχρονες μοριακές τεχνικές, όπως η PCR, η πολλαπλή PCR (mPCR), η PCR πραγματικού χρόνου και η ισόθερμη ενίσχυση μέσω βρόχου (LAMP), εστιάζοντας στα πλεονεκτήματα και τις εφαρμογές τους στη βιομηχανία τροφίμων. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται εκτενής αναφορά στις τεχνολογίες αλληλούχησης DNA, από τις παραδοσιακές μεθόδους Sanger μέχρι τις καινοτόμες μεθόδους νέας και τρίτης γενιάς (Next Generation Sequencing, Nanopore), καθώς και στη χρήση τους για την ιχνηλασιμότητα και τον προσδιορισμό βακτηριακών στελεχών σε τρόφιμα.

Τέλος πραγματοποιήθηκε μελέτη και επικύρωση σύγχρονων μοριακών μεθόδων για την ταχεία και ειδική ανίχνευση Salmonella spp. σε προϊόντα φυτικής προέλευσης. Στο εργαστηριακό μέρος της εργασίας πραγματοποιήθηκε πείραμα ανίχνευσης Salmonella σε δείγματα φυτικών προϊόντων, όπου διαπιστώθηκε ότι οι κλασικές μικροβιολογικές μέθοδοι παρουσιάζουν περιορισμούς, κυρίως λόγω της παρουσίας ενδογενούς μικροβιακής χλωρίδας και της ανεπαρκούς δράσης των εμπορικών συμπληρωμάτων εμπλουτισμού.

Η εφαρμογή ευαίσθητων και ειδικών μοριακών τεχνικών, όπως η PCR και οι παραλλαγές της (qPCR, RT-PCR), αποδείχθηκε αποτελεσματική για την υπέρβαση αυτών των περιορισμών, προσφέροντας αυξημένη αξιοπιστία και ταχύτητα στην ανίχνευση. Επιπλέον, η εργασία αναδεικνύει τη σημασία της ενσωμάτωσης τέτοιων τεχνικών στα συστήματα ελέγχου ποιότητας της βιομηχανίας τροφίμων, ιδιαίτερα σε μονάδες που παράγουν τόσο ζωικά όσο και φυτικά προϊόντα, με σκοπό τη διασφάλιση της δημόσιας υγείας και την ενίσχυση της εμπιστοσύνης των καταναλωτών.

The increasing consumption of plant-based products, as part of a healthier and more sustainable diet, has led to the rapid growth of the plant-based food market. However, despite their popularity, available data regarding their microbiological safety remains limited. Recent studies have shown that the microbiological risks associated with plant-based foods are comparable to those of animal-based products. Special attention is given to the pathogenic microorganism Salmonella spp., which, although traditionally associated with meat products, can also survive and grow in plant-based foods due to their similar physicochemical composition.

This thesis focuses on the detection of pathogenic bacteria in plant-based products, with a particular emphasis on Salmonella spp. and the use of modern molecular techniques to enhance food safety. The first chapter explores pathogenic bacteria and their impact on plant-derived foods, the classification of microorganisms based on their pathogenicity, foodborne illnesses, and risk factors affecting the safety of plant-based products. The second chapter presents pathogen detection methods, covering both traditional culture-based approaches and modern molecular techniques such as PCR, multiplex PCR (mPCR), real-time PCR, and loop-mediated isothermal amplification (LAMP), highlighting their advantages and applications in the food industry. The third chapter provides an extensive overview of DNA sequencing technologies, from classical Sanger sequencing to advanced next-generation and third-generation methods (such as Nanopore), with a focus on their use for traceability and bacterial strain identification in food products.

Finally, a study was conducted to validate modern molecular methods for the rapid and specific detection of Salmonella spp. in plant-based products. In the experimental part, Salmonella detection was carried out in plant-based food samples, revealing the limitations of classical microbiological techniques, mainly due to the presence of background microbial flora and the insufficient performance of commercial enrichment supplements.

The application of sensitive and specific molecular techniques, such as PCR and its variants (qPCR, RT-PCR), proved effective in overcoming these limitations, providing increased reliability and speed in detection. Furthermore, this work highlights the importance of integrating such methods into food industry quality control systems, especially in facilities that produce both animal- and plant-based products, aiming to safeguard public health and strengthen consumer confidence.