Патогенні мікроорганізми

Одним з найважливіших показників безпеки харчових продуктів для організму людини є відсутність у продуктах хвороботворних мікроорганізмів.

Хвороботворні мікроорганізми мають назву п а т о г е н н и х.

Забруднення продовольчої сировини та харчових продуктів пато­генними мікроорганізмами може при їх використанні призвести до розвитку інфекційних захворювань або важких харчових отруєнь. В зв'язку з цим мікробіологічний контроль якості та безпеки продовольчої сировини та харчових продуктів на всіх етапах їх переробки, зберігання і реалізації, а також раціональна організація сані­тарного режиму виробничих процесів спрямовані на профілак­тику забруднення продуктів харчування збудниками захворювань мікробної природи.

Ефективність організації заходів з профілактики харчових захворювань мікробної природи визначається знанням фізіології патогенних мікроорганізмів, джерел та шляхів їх розповсюдження у навколишньому середовищі, а також умов розмноження.

Біологічні особливості патогенних мікроорганізмів

Загальні поняття. Патогенність – це одна з характе­рис­тик життєдіяльності мікроорганізмів, що визначає їхні взаємовід­но­сини з рослинним та тваринним світом.

Відомі дві основні групи мікробів, що відрізняються одна від одної способом взаємодії з навколишнім світом: сапрофіти та пара­зити. До сапрофітів належать мікроорганізми, які є гетеро­трофами за типом харчування, але не здатні викликати захворювання живих організмів. Групу паразитів складають також гетеротрофи, але ті, що пристосувались до життя за рахунок живого організму рослин або тварин і при цьому шкодять йому. Багато мікробів-паразитів здатні викликати інфекційні захворювання рослин та тварин, отже вони є патогенними.

Патогенність мікроорганізмів або потенційна здатність за визначених умов викликати захворювання характеризується складним комплексом біологічних властивостей мікробів, що сформувались в процесі еволюції на генетичному рівні та передаються у спадок.

Патогенність – це видова ознака хвороботворних мікробів, тобто кожний вид патогенних мікроорганізмів здатний викликати одну певну хворобу, що характеризується своїми шляхами роз­пов­сюд­­ження, локалізацією в організмі та виведенням з нього.

Ця специфічність патогенних мікроорганізмів повинна врахову­ватись при розробці профілактичних заходів.

Ступінь (або міру) патогенності мікроорганізмів називають в і р у л е н т н і с т ю. Вона визначається здатністю мікробів проникати до органів та тканин, розмножуватися в них, виробляти речовини, що пригнічують захисні сили організму та руйнують його.

Вірулентність може відрізнятися у мікробів одного виду та залежить від багатьох природних умов.

В штучних експериментальних умовах зниження вірулентності використовують при виготовленні профілактичних препаратів – вакцин.

До факторів, що обумовлюють вірулентність патогенних мікроорганізмів, відносять здатність до токсиноутворення, інвазій­ність, агресивність та ін.

Токсиноутворення. Токсини – отруйні речовини, що утворюються мікроорганізмами. Розрізняють екзо- та ендотоксини.

Е к з о т о к с и н и продукують, головним чином, грампозитивні бактерії (збудники ботулізму, сибірки, стафілококів та ін.) та деякі види патогенних грибів. Проте відомі і деякі грамнегативні бактерії (окремі види шигел та ін.), які здатні виробляти екзотоксини. Особливістю екзотоксинів є їх здатність виділятись у навколишнє середовище з живої мікробної клітини. Екзотоксини характери­зу­ються різко вираженою токсичністю, діють на організм в малих дозах, мають відбіркову дію на певні тканини та органи. Деякі екзотоксини мають властивості ферментів та діють як сильні біологічні отрути.

За хімічною структурою екзотоксини належать до речовин білкової природи. Вони, як правило, термолабільні, руйнуються, як інші білки, за температури 60–80С впродовж кількох хвилин, при кип’ятінні – миттєво, чутливі до дії світла. Проте відомі й термостійкі токсини. До них належать ботулінічні та стафілококовий екзотоксини, що витримують кип’ятіння впродовж кількох хвилин і не руйнуються у шлунку та кишечнику, що особливо небезпечно, якщо виходити з можливості накопичення цих екзотоксинів у харчових продуктах.

Е н д о т о к с и н и продукують, головним чином, грамнегативні бактерії. Ендотоксини, міцно зв’язані з мікробною клітиною, за хімічною природою є молекулярними комплексами білків, ліпідів та полісахаридів і звільняються з мікробної клітини тільки після її руйнування. Вони менш токсичні, вражають організм тільки у великих дозах, не мають вираженої специфічної дії на певні органи та тканини; проте ендотоксини термостійкі, витримують кип’ятіння та автоклавування при 120С впродовж 30 хв і тому відомі як найпоширеніша причина харчових отруєнь при вживанні недобро­якісних про­дуктів харчування.

Відомі види мікроорганізмів, що утворюють екзо- і ендотоксини (холерний вібріон, гемолітичні штами кишкових бактерій). Така потенційована, тобто посилена дія суміші токсинів викликає більш виражене отруєння організму (стафілококи, деякі шегели дизентерії).

Деякі мікроорганізми утворюють метиламін, диметиламін, гістамін та інші, які мають токсичні властивості. Отруйні аміни є продуктами розпаду бактеріальних білків, можуть накопичуватись в недоброякісних продуктах харчування і бути причиною харчових отруєнь.

Патогенність вірусів. Після проникнення вірусу в організм, у тому числі в шлунково-кишковий тракт з харчовими продуктами, розвивається інфекційний процес, протікання та стадії якого є аналогічними до бактеріальних. Однак, оскільки віруси, на відміну від бактерій, є внутрішньоклітинними паразитами, вони в організмі мають подолати не тільки звичайні механізми неспеци­фічної резистентності та гуморальні фактори імунітету, але й проник­нути через міцні бар'єри, які властиві оболонкам клітини. В клі­ти­нах, уражених вірусом, відбуваються зміни, які порушують функ­ціо­нальну діяльність тканин або повністю їх руйнують. Характерною особ­ливістю вірусів є їх виражена специфічна дія на певні тканини орга­нізму, яку називають тропізмом. Наприклад, вірус сказу уражає тільки нервові клітини, ентеровіруси – тканини шлунково-киш­кового тракту. Особливістю вірусних інфекцій є більш часте та тривале, порівняно з бактеріальними інфекціями, вірусоносійство.

Токсичні компоненти патогенних вірусів термолабільні, обу­мовлюють порушення обміну речовин, пригнічують окиснювальний цикл трикарбонових кислот Кребса, викликають зміни найваж­ливіших функцій організму.

Інвазивні властивості патогенних мікроорганізмів визна­чаються їх здатністю проникати, розповсюджуватись та розмножу­ватись в тканинах інфікованого організму. Деякі патогенні мікроор­ганізми утворюють речовини, які пригнічують захисні сили орга­нізму, в тому числі здатність лейкоцитів крові до фагоцитозу, тобто здат­ності поглинати, знешкоджувати мікроорганізми. До факторів роз­повсюдження відноситься також здатність деяких патогенних мікроорганізмів виробляти ферменти гіаулоронідазу, яка гідролізує гіалуронову кислоту – основний компонент з’єднувальної тканини, колагеназу, яка розщеплює колаген та ін. Фактори розповсюдження підвищують проникність тканин, збільшують ступінь інвазивності та разом з іншими властивостями патогенних мікробів сприяють розвитку хвороби. Вони були знайдені у багатьох видів мікроорганізмів (стафілококи, стрептококи, E. coli, протей, сальмонели та ін.).

Наведені вище дані показують, що вірулентність обумовлена багатьма біологічними ознаками патогенних мікроорганізмів. Ступінь вірулентності надзвичайно різноманітний у окремих видів.

Потенційно-патогенні мікроорганізми. Відомі мікро­організми, які раніше вважались непатогенними, але здатними при певних умовах викликати захворювання людей, в тому числі харчові. Такі мікроорганізми мають назву умовно-патогенних або потенційно-патогенних.

Особливістю потенційно-патогенних мікроорганізмів є те, що в числі представників одного й того ж виду є як непатогенні (сапро­фітні), так і патогенні штами, що утворюють токсини. Як пра­вило, патогенність цих штамів залежить від так званого кількісного фактора, тобто захворювання у людини під впливом потенційно-патогенних мікробів розвивається при одно­часному попаданні в організм великої кількості мікробних тіл або їх токсинів. У зв'язку з цим потенційно-патогенні мікроби найчастіше викликають харчові отруєння, оскільки недоброякісні харчові продукти – це реальний шлях зараження людини одночасно масою мікроорганізмів.

На думку ряду сучасних вчених (Г.П. Каліна зі співавторами), хвороботворність деяких потенційно-патогенних мікроорганізмів пов’язана також з їх здатністю виробляти ферментні комплекси, що розкладають білки та амінокислоти організму людини і харчових продуктів із утворенням токсичних сполук (наприклад, B. cereus).

Здатності мікробів, що вважались раніше непатогенними, викликати захворювання людей в останні роки надають великого значення. Встановлена потенційна патогенність при ураженні кишеч­нику багатьма видами бактерій, що викликають гниття (B. cereus, Cl. perfringens, E. coli, Versinia, протей та ін.).

Особливістю більшості потенційно-патогенних мікробів є висока частота їх виявлення у навколишньому середовищі, що характеризує їхню близькість до сапрофітів, обумовлює можливість забруднення ними продуктів харчування та потребує великої уваги лікарів і спеціалістів в галузі санітарної мікробіології.