Пищевая микробиология. Учебное пособие для студентов магистратуры по направлению подготовки 19.04.01 «Биотехнология» всех форм обучения

–гиалуронидазу – фермент, расщепляющий гиалуроновую кислоту, основное вещество межклеточной соединительной ткани;

–нейраминидазу – фермент, расщепляющий нейраминовую (сиаловую) кислоту, входящую в состав поверхностных рецепторов клеток слизистых. Это делает клетки доступными для микробных токсинов;

–фибринолизин – растворяет сгусток фибрина, препятствующий проникновению микроба внутрь органов и тканей;

–коллагеназу – разрушает мышечные ткани, вызывая потерю структуры;

–лецитиназу – разрушает лецитин мембран эритроцитов и других клеток крови;

–коагулазу – свертывает плазму крови;

–дезоксирибонуклеазу – деполимеризует ДНК;

–протеазы – разрушают иммуноглобулины и другие белки. Расщепляя высокополимерные соединения на низкомолекулярные,

ферменты выполняют трофическую функцию для микроорганизма, но истощают хозяина. При этом ферменты действуют совместно с токсинами. Выделенные во внешнюю среду патогенные микробы могут долгое время оставаться жизнеспособными, находясь в почве, воде, на различных предметах и пищевых товарах, в воздухе. В некоторых случаях это время составляет недели и даже многие месяцы.

Передатчиками инфекции могут служить животные и насекомые. Так, при разделке шкуры, мяса больных животных может происходить заражение сибирской язвой, бруцеллезом. Через продукты, поврежденные грызунами, или через укусы грызунов (мыши, крысы) может распространяться туляремия.

Механическими переносчиками многих патогенных микробов являются мухи и другие насекомые, Блохи способны быть переносчиками чумных бактерий, а вши – бактерий, вызывающих сыпной тиф.

С другой стороны, многие болезнетворные микробы – возбудители чумы, туберкулеза, бруцеллеза – вызывают заболевание вне зависимости от места внедрения.

Патогенные микробы, проникнув в организм человека или животного и найдя в нем благоприятные условия для развития (питательный субстрат, воду, минеральные вещества, благоприятную температуру влажность), тем не менее не всегда вызывают заболевание. Туберкулезные палочки обнаруживаются в легких не только у больных, но и у большинства здоровых людей. Это говорит о том, что

21

не всегда попадание возбудителя в организм приводит к возникновению заболевания.

Для того чтобы возник инфекционный процесс, помимо всего перечисленного, необходимо, чтобы возбудитель попал в восприимчивый организм. Непременным условием возникновения инфекционного процесса является не только внедрение и размножение микроба, но и определенная чувствительность организма, а также способность возбудителя болезни преодолевать защитные барьеры макроорганизма.

2.1. КИШЕЧНЫЕ ИНФЕКЦИИ

Наибольшую опасность представляют возбудители желудочнокишечных заболеваний. Для некоторых из них (возбудителей брюшного тифа, дизентерии, холеры) пищевые продукты являются средой, неблагоприятной для развития. Однако на пищевых продуктах они могут продолжительное время оставаться жизнеспособными.

Источник заражения – человек, способ заражения – через рот, пути распространения – инфицирование пищи, посуды, воды.

Так, возбудители брюшного тифа выживают в сыре до 1,5 мес., в масле сливочном – до 7 мес., в мороженом – до 2 лет, в мякише ржаного хлеба из обойной и обдирной муки – до 2 дней, а в мякише пшеничного хлеба – до 30 дней. Пища служит для них лишь переносчиком, доставляет их в те органы человека (например, в желудочнокишечный тракт), где они способны активно размножаться и вырабатывать токсины.

Холера – холера (греч. сholera, от cholè – желчь, rheб – течь, истекать) Тяжелое, особо опасное инфекционное заболевание, характерное только для человека, характеризующееся поражением кишечника, диареей, рвотой, быстрой потерей организмом жидкости и электролитов с развитием различной степени обезвоживания вплоть до летального исхода. Из-за тяжелого течения болезни и возможности быстрого эпидемического и пандемического распространения холера согласно «Международным медико-санитарным правилам» относится к особо опасным инфекциям (ООИ).

Возбудитель холеры – Vibrio cholerae относится к семейству Vibrionaceae, представляет собой короткую прямую или изогнутую палочку размером (1,5–3,0), (0,2–0,6) мкм, имеющую один полярно расположенный длинный жгутик, который обусловливает ее высокую

22

подвижность. По Граму холерный вибрион окрашивается отрицательно, спор и капсул не образует.

Холерный вибрион – факультативный анаэроб, растет только

вщелочной или нейтральной среде при 14–42 °С (оптимум 25–37 °С). Погибает при нагревании до 80 °С через пять мин, при кипячении – мгновенно. Хорошо сохраняется при низких температурах. Устойчивость во внешней среде относительно невелика. Он очень чувствителен к высушиванию, УФ-облучению, дезинфицирующим препаратам, высокой температуре. Вибрион чувствителен к слабым растворам кислот, но устойчив к щелочам. На мясных и рыбных продуктах вибрион Эль-Тор выживает до 5 суток, на поверхности плодов и овощей – до восьми. В открытых водоемах возбудитель сохраняется несколько месяцев, при прямом солнечном свете – до 8 ч. На других пищевых продуктах остается жизнеспособным до 10–15 суток, в почве – до 2 месяцев, в воде – несколько суток.

Продуцирует экзотоксин (холероген), эндотоксин и множество ферментов патогенности. Инкубационный период от нескольких часов до 2–3 суток. Особо опасен для лиц с пониженной кислотностью желудочного сока. Размножение вибриона происходит в тонком кишечнике. Выделение токсина приводит к нарушению водносолевого обмена, терморегуляции, деятельности сердечно-сосудистой системы. При этом заболеваниичастысмертельныеисходы.

Ключевую роль в профилактике играют общие санитарные меры, такие как обеспеченность населения доброкачественной питьевой водой, обезвреживание сточных вод, коммунальное благоустройство.

Брюшной тиф и паратифы – возбудители относятся к роду Salmonella. Эти микроорганизмы представляют собой грамотрицательные палочки, не образующие спор, факультативные анаэробы. Растут при 15–41 °С, но оптимальной температурой является 37 °С. Чувствительны к нагреванию. При кипячении гибнут за несколько секунд. От действия дезинфицирующих растворов фенола, хлорной извести, хлорамина погибают быстро.

Сальмонеллы содержат сильнодействующий термостабильный эндотоксин. В природе (воде, почве), на пищевых продуктах сохраняются длительное время (на сливочном масле, сыре – до двух недель). Инкубационный период длится 10–14 дней. Возбудители заболевания проникают в организм через рот, пищевод, локализуются

втонком отделе кишечника, далее попадают в лимфатические узлы кишечника и другие органы.

23

Заболевание проявляется в изъязвлении тонких кишок, сопровождаемом повышением температуры, общей слабостью, острым поносом. Возбудители брюшного тифа могут длительное время сохраняться у выздоровевших людей и выделяться в окружающую среду.

Дизентерия (от греч. dysenteria, где dys – приставка, означающая нарушение, enteron – кишка) – острое инфекционное заболевание, характеризующееся поражением желудочно-кишечного тракта, преимущественно толстой кишки, и протекающее с явлениями общей интоксикации. Термин «дизентерия» был предложен Гиппократом для обозначения кровавого поноса.

Бактериальная форма вызывается рядом биологически близких бактерий, объединенных в род Shigella. Возбудитель дизентерии – короткая палочка с закругленными концами размером (0,5–0,7) (1,0– 3,0) мкм. Особенностью клеток шигелл является отсутствие жгутиков, поэтому они неподвижны.

У многих штаммов обнаруживают ворсинки общего типа и половые пили. Некоторые шигеллы имеют микрокапсулу. Это грамотрицательные неподвижные палочки, спор не образуют.

Патогенность возбудителей определяется способностью к образованию экзотоксинов (в том числе шигатоксина), обладающих энтеротоксической активностью, эндотоксина (липополисахаридного комплекса – ЛПС-комплекс), цитотоксинов и нейротоксинов.

Возбудители дизентерии могут сохраняться в почве, пищевых продуктах, на различных предметах в течение 10–15 дней. При нагревании до 60 °С они погибают через 10 мин, при кипячении – мгновенно. В растворах хлорамина, хлорной извести гибель шигелл наступает через 5–6 мин, под воздействием прямого солнечного света – через

20–30 мин.

Дизентерия – заболевание обычно массового характера. Источником инфекции служат люди, больные острой или хронической формой дизентерии.

Распространяется заболевание в большинстве случаев через грязные руки, откуда возбудители попадают на пищевые продукты,

вводу почву. Во внешней среде, на посуде, овощах, фруктах, денежных знаках, в речной и морской воде сохраняются жизнеспособными

втечение нескольких недель. Инкубационный период продолжается от двух до семи дней. В пищевых продуктах сохраняются до 10–20 дней.

Палочки способны размножаться при повышенной температуре в молочных продуктах (сметане, твороге). При употреблении в пищу таких продуктов заболевание протекает нетипично, как пищевое отравление типа токсикоинфекции.

24

Вирусный гепатит А (Болезнь Боткина) – одна из наиболее распространенных пищевых инфекций. Возбудитель – мелкий РНК, содержащий вирус. Выдерживает нагревание до 60 °С в течение двух секунд, длительно сохраняется на холоде. Вирусным гепатитом А заражаются, в основном, через пищевые продукты и воду.

Мерами профилактики бактериальных кишечных инфекций

является строгое соблюдение санитарно-гигиенических правил производства и правил личной гигиены работников на пищевых предприятиях, выявление бактерионосителей, борьба с мухами.

2.2. ЗООАНТРОПОНОЗНЫЕ ИНФЕКЦИИ

Инфекция может передаваться разными путями. Зооантропонозные пищевые инфекции, передающиеся человеку

от животного через зараженные молочные и мясные продукты. Чума. Возбудитель чумы относится к роду Yersinia, вид Y. pestis. Это грамотрицательные полиморфные мелкие палочки с закруг-

ленными концами. Они неподвижны. Спор не образуют. В организме больного и при размножении на питательных средах образуют капсулу. В окрашенных метиленовым синим мазках выявляется биполярность. Являются факультативными анаэробами. Размножаются на простых питательных средах, но лучше при добавлении гемолизированной крови. Оптимальная температура для культивирования минус 28 °С.

Иерсинии чумы хорошо переносят низкие температуры, могут длительно сохранять жизнеспособность в окружающей среде и в организме человека и животных. Чувствительны к УФ-облучению, высушиванию, действию высоких температур.

Основными хозяевами иерсинии чумы в природе являются грызуны суслики, тарбаганы, мыши. Заражение человека происходит трансмиссивным путем (переносчиками являются блохи), контактным и алиментарным путями. Больные легочной формой чумы заражают окружающих аэрогенным путем. Специфическая профилактика: живая или химическая чумная вакцина создает стойкий иммунитет на шесть месяцев.

Сибирская язва – острая, особо опасная инфекция (ООИ) – болезнь всех видов сельскохозяйственных и многих диких видов животных, к ней восприимчив и человек. Другое название болезни – антракс (углевик, карбункул) происходит от характерного вида гнойновоспалительного очага на коже, в центре которого образуется черный

25

струп, похожий на уголь. Для клинической картины характерна специфическая язва на коже человека – «черный алмаз, окруженный красными рубинами».

У человека сибирская язва проявляется чаще всего в карбункулярной форме (до 90 % случаев), реже – в легочной (около 10 %) и кишечной форме (до 1 %).

Заражение людей сибирской язвой происходит при уходе за больными животными, вскрытии трупов, на предприятиях по обработке животного сырья, ношении изделий из него, употреблении мясных продуктов.

Уживотных заболевание протекает в форме сепсиса или очаговых поражений. Для септической формы сибирской язвы характерны увеличенные полнокровные лимфоузлы с кровоизлияниями, увеличенная дряблая селезенка, кровоизлияния в слизистых оболочках, темная несвертывающаяся кровь. У свиней при очаговой форме отмечаются отеки в области гортани и трахеи, увеличенные полнокровные региональные лимфоузлы.

Возбудитель относится к роду Bacillus, вид В. anthracis. Это грамположительные крупные неподвижные палочки. Вне организма

вприсутствии кислорода образуют споры, располагающиеся центрально. В организме и на питательных средахобразуют капсулу. В мазках располагаются цепочками, является аэробом или факультативным анаэробом. Хорошо размножается на простых питательных средах. На поверхности агара образует шероховатые колонии с неровными краями, жидкофазный рост биомассы в бульоне характеризуется появлением белых хлопьев, оседающих на дно пробирки.

В естественных условиях сибирской язвой болеют следующие виды животных: крупный и мелкий рогатый скот, лошади, свиньи, олени, верблюды. Патологический процесс развивается в кишечнике.

Упереболевших создается прочный иммунитет. Вегетативные клетки возбудителя погибают при температуре 60 °С в течение 15 мин, при 75 °С – через 2–3 мин, при кипячении – мгновенно. Споры термоустойчивы – выдерживают кипячение в течение более часа и даже автоклавирование до десяти минут. Оптимальная температура развития 30–37 °С. Спорообразование происходит при температуре 12–42 °С только при доступе кислорода воздуха.

Споровые формы отличаются особенной стойкостью во внешней среде: в почве они сохраняют жизнеспособность сотнями лет;

вшерсти животных, шкурах – месяцами, годами. Исключительно устойчивы к воздействиям внешней среды: сохраняют жизнедятельность многие десятилетия, выдерживают кипячение, действие кислот,

26

щелочей, дубителей и солей; жизнеспособные споры были обнаружены даже на овчине, прошедшей дубление и окраску; в соленом мясе споры сохраняются до 45 дней. Десятки и сотни лет сохраняются в почве. Возбудитель образует сложный экзотоксин. Инфекция передается через зараженное мясо, через инфицированное кожевенное

имеховое сырье.

Учеловека сибирская язва может быть в трех формах: кожной,

легочной, кишечной. Для лечения применяются противосибиреязвенные сыворотки. В профилактике заболевания основная роль принадлежит строгому ветеринарному контролю за убойными животными, санитарному надзору за гигиеническим состоянием боен.

Листериоз. Зооантропонозная инфекционная болезнь, характеризующаяся поражением системы мононуклеарных фагоцитов

ипротекающая у человека как в хронической (бессимптомной), так

ив острой форме по типу сепсиса с поражением многих органов

исистем. Наиболее чувствительны к инфекции люди с нарушениями иммунитета, а также беременные и их новорожденные.

Возбудителем листериоза являются бактерии Listeria monocytogenes. Это мелкие аэробные полиморфные палочки (овальной или кокковидной формы), подвижные, грамположительные, спор и капсул не образуют. Температурный диапазон развития от 2 до 60 °С, оптимум 37 °С. Не погибают при замораживании. Источником заражения листериозом может стать продукция молочной и мясной промышленности, морепродукты. Заболевание характеризуется сепсисом, явле-

ниями менингоэнцифалита, что в большинстве случаев приводит к смертельному исходу.

Листерии устойчивы во внешней среде. Они длительное время сохраняются в фекалиях, почве (до 7 лет), зерне, могут размножаться при низкой температуре (4–6 ºС). Возбудитель быстро погибает при нагревании: при 60 °С – через 10 мин, при 75 °С – через 2 мин, при 80 °С – через 3–5 секунд. Природными резервуарами инфекции являются грызуны, птицы, сельскохозяйственные и домашние животные.

Туляремия. Возбудитель туляремии относится к роду Francisella, вид F. tularensis. Это очень мелкие полиморфные, кокковидные или палочковидные грамотрицательные бактерии. Спор не образуют. Жгутиков не имеют. Образуют небольшую капсулу. Факультативные анаэробы. На простых питательных средах не растут. Для размножения требуется введение в среду цистеина. Возможен рост на средах, содержащих яичный желток, на кровяном агаре с добавлением глюкозы и цистеина. На плотных средах образуют

27

небольшие колонии беловатого цвета. Фактор патогенности – эндотоксин.

В окружающей среде возбудитель долго сохраняет жизнеспособность. Малоустойчив к действию высокой температуры. Продуцируют сероводород.

Естественные хозяева возбудителя – грызуны (водяные крысы, полевки, домовые мыши, хомяки, зайцы). Заражение человека происходит при прямом контакте с больными животными или трупами погибших, через инфицированною воду и пищевые продукты. Переносчиками заболевания могут быть клещи, комары, слепни. В организм человека возбудитель попадает через кожу и слизистые оболочки пищеварительного тракта. Затем возбудитель оказывается в лимфатических путях, где интенсивно размножается и появляется в крови.

После перенесенного заболевания остается стойкий, длительный иммунитет. Специфическая профилактика: живая вакцина ГайскогоЭльберта; создается иммунитет на 5–6 лет.

Бруцеллез – хроническая инфекционная болезнь, передающаяся от больных животных человеку и характеризующаяся множественным поражением органов и систем организма человека. Название возбудителя – Brucella melitensis – произошло от имени автора, впервые открывшего этот микроорганизм. Возбудитель впервые был выделен английским военным врачом Д. Брюсом на о. Мальта в 1886 г. из селезенки погибшего солдата. У человека при заболевании отмечаются длительная лихорадка, озноб, потливость, воспаление суставов. Болезнь носит затяжной характер. Возбудитель относится к роду

Brucella.

Патогенны для человека три вида: В. melitensis; В. abortus; В. suis. Это мелкие грамотрицательные коккобактерии. Жгутиков не имеют. Спор не образуют. Свежевыделенные штаммы могут образовывать нежную капсулу. Грамотрицательные, не образуют спор, аэробы. Содержат эндотоксин. Крайние границы роста 6–45 °С, температурный оптимум минус 37 ºС. При нагревании до 60–65 °С эти бактерии погибают через 20–30 минут, при кипячении – через несколько секунд.

Обладают большой устойчивостью к действию факторов окружающей среды, длительно сохраняют жизнеспособность при низких температурах, высокочувствительны к высокой температуре и дезинфектантам.

Естественные хозяева возбудителя различны в зависимости от вида: В. melitensis вызывает заболевание у мелкого рогатого скота.

28

В. abortus – у крупного рогатого скота, В. suis – у свиней. Человек заражается контактным, алиментарным и воздушно-капельныым путем.

Чаще заболевание носит профессиональный характер – болеют животноводы, работникимясокомбинатов, зоотехники, ветеринарыит. д.

Возбудитель способен проникать в организм через неповрежденные слизистые оболочки. После проникновения распространяется лимфогенным путем, попадает в кровь, а затем в селезенку, костный мозг, лимфоузлы, где локализуется внутриклеточно, может длительно сохраняться в организме.

Бруцеллы характеризуются высокой жизнеспособностью: в молочных продуктах (брынзе, сыре, масле) они сохраняются в течение нескольких месяцев. Инкубационный период до трех недель и более. Люди заражаются алиментарным путем – через молоко и молочные продукты, особенно опасно молоко овец и коз. А также при контакте с больными животными и при разделке туш.

Профилактика бруцеллеза – это выявление и изоляция заболевших животных при первом подозрении на инфекцию. Животным постоянно делают прививки. Убой животных осуществляется на специально оборудованных площадках с соблюдением необходимых санитарных условий. Люди, находящиеся в прямом контакте с животными, обязательно должны использовать спецодежду и защитные средства. Для предупреждения заболевания всем работникам ежегодно делают профилактические прививки.

Туберкулез – инфекционная, хронически протекающая болезнь домашних и диких животных, птиц и человека. Характеризуется образованием во внутренних органах бессосудистых узелков (туберкулов), склонных к распаду. Заболеваемость туберкулезом не снижается вот уже много лет. Ежегодно в мире заболевает около 10 млн человек.

Впервые возбудитель туберкулеза был выделен в 1882 г. немецким микробиологом Р. Кохом (бактерия Коха). Это кислотоустойчивые микобактерии рода Mycobacterium, относящиеся к актиномицетам. Форма клеток изменчива: палочки прямые, ветвистые и изогнутые. Туберкулезная палочка тонкая, слегка изогнутая, неподвижная; спор не образует; иногда имеет слабое ветвление; является типичным аэробом. Оптимальная температура развития 37 °С, реакция среды нейтральная или слабощелочная, рассеянный свет вызывает гибель в течение 2–10 дней.

Более чувствительна к действию прямого солнечного света и к высокой температуре – при кипячении гибнет в течение 5–10 с, в молоке при нагреве до 65–70 °С через 30 с. Возбудитель может долго

29

сохраняться в пищевых продуктах: в сыре – до 2 мес., в кисломолочных – до 20 дней. Источниками инфекции являются больные люди, реже – животные. Распространяется заболевание через воздух капельножидким или контактным путем, известны случаи пылевой инфекции.

Заражение обычно происходит через дыхательные пути, но иногда и через кишечник при употреблении зараженных пищевых продуктов. Аэробы неподвижны, спор не образуют, но благодаря высокому содержанию миколовой кислоты и липидов, устойчивы к воздействию кислот, щелочей, спирта, к высушиванию, нагреванию. Сохраняются

вмолочных продуктах длительное время (в сыре – 2 месяца, в масле – до 3 месяцев). Туберкулез отличает от других инфекций длительный инкубационный период – от нескольких недель до нескольких лет. В целях профилактики этой инфекции не разрешено использовать

впищу молоко от больных животных.

Впочве сохраняется до 2 лет, в воде – до 5–8 месяцев, в высу-

шенной мокроте и пыли жилых помещений – до 10 месяцев. M. tuberculosus длительное время может сохраняться и в пищевых продуктах Лучший дезинфицирующий эффект оказывают препараты, содержащие активный хлор (хлорная известь, хлорамин).

Ящур – острая зоонозная инфекция, поражающая парнокопытных животных: крупный рогатый скот, овец, коз, свиней, сайгаков, серн, косуль. Ящуром болеет и человек. В месте внедрения возбудителя образуются небольшие пузырьки – везикулы, которые сливаются в крупные пузырьки, заполненные вначале прозрачным, а затем мутным содержимым.

Возбудителем болезни является вирус, относящийся к риновирусам, семейству пикорновирусов, роду афтовирусов. Вирус состоит из РНК и белковой оболочки, в которой насчитывается 32 капсомера. Размер вириона 20–25 нм, капсомера – 7–8 нм. Вирус локализуется на кожных покровах и слизистых.

У восприимчивых животных чаще всего поражаются слизистые ротовой полости, губ, языка, межкопытная щель, вымя, рубец, которые затем лопаются и превращаются в болезненные язвы. У человека болезнь характеризуется лихорадкой, общей интоксикацией, везику- лярно-эрозивным поражением слизистых оболочек полости рта, носа, кожи между пальцами и у ногтевого ложа. Источником и резервуаром инфекции являются больные животные.

Основной путь заражения людей алиментарный – через сырое молоко больных животных и необезвреженные молочные продукты, а также мясо. Возможно инфицирование путем прямого контакта с больными животными (при доении, уходе, лечении, убое).

30