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

Возбудитель погибает при нагревании до 80 °С в течение 30 мин, при кипячении – через 3–5 мин.

Вирус ящура обладает высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды. Он хорошо переносит высушивание

изамораживание. Устойчив к эфиру, хлороформу и другим жирорастворяющим веществам, а также к слабым растворам фенола, креолина

илизола.

Внепастеризованном молоке в холодильнике вирус сохраняется до 15 дней, в масле – до 45, в солонине и копченостях – до 50, в замороженной туше – до 680 дней. Вирус длительное время сохраняется в природных объектах, связанных с животными: в навозе – до 400 дней, сене – до 200, на пастбищах – до 180, на одежде – до 100 дней.

Для всех зооантропонозных инфекций характерна связь возбудителя с сельскохозяйственными животными и продуктами переработки сырья животного происхождения, поэтому мерами профилактики является проведение вакцинации, строгий ветеринарный контроль, ограничительные санитарные мероприятия при возникновении очагов инфекции.

Контрольные вопросы и задания

1.Назовите отличия пищевых инфекций от пищевых отравлений?

2.Что называют патогенными микроорганизмами?

3.Назовите основные свойства условно-патогенных микроорга-

низмов.

4.Дайте определение понятиям «пищевые инфекции» и «пищевые отравления».

5.Какой тип питания у патогенных и условно-патогенных микроорганизмов?

6.Что называют патогенностью, вирулентностью, гомеостазом?

7.Какие виды токсинов образуют патогенные и условнопатогенные микроорганизмы?

8.Расскажите о химической природе экзо- и эндотоксинов?

9.Что называют патогенностью и вирулентностью штамма?

10.Назовите источники и пути передачи инфекции.

11.Что означает алиментарный механизм передачи?

12.Какие процессы в организме происходят в инкубационный

период?

13.Перечислите факторы патогенности, их отличия.

31

14.Назовите ферменты агрессии и инвазии.

15.Что называют пищевым отравлением и на какие группы оно

делится?

16.Какие признаки характерны для желудочно-кишечных забо-

леваний?

17.Какие признаки характерны для холерного вибриона?

18.Какие возбудители вызывают тиф и паратиф?

19.Охарактеризуйте устойчивость и распространение возбудителей дизентерии.

20.Чем отличаются зооантропонозные инфекции от других видов инфекции?

21. Почему споровые формы возбудителей более устойчивы

кповреждающим факторам среды?

22.Назовите формы проявления сибирской язвы.

23.Назовите переносчиков листериозов и туляремии.

24.Какие меры профилактики необходимы при переносе болезней грызунами?

25.Чем характеризуются профессиональные зооантропонозы?

26.Назовите отличия палочки Коха и причины широкого распространения туберкулеза.

32

3. ПИЩЕВЫЕ ОТРАВЛЕНИЯ

Возбудители пищевых отравлений, в отличие от возбудителей пищевых инфекций, способны жить и активно размножаться на продуктах. При этом пищевые продукты, не меняя заметно органолептических свойств, становятся ядовитыми в результате накопления

вних токсинов. Употребление таких продуктов ведет к тому, что токсины через стенки желудка и кишечника попадают в кровь и в короткое время (в течение нескольких часов) вызывают очень тяжелые заболевания.

Внекоторых случаях возбудители пищевых отравлений, попав

ворганизм, также развиваются в нем и этим усугубляют болезнь. Особенностями пищевых отравлений микробной природы являются массовость проявления и быстрота развития признаков болезни. Уже через два часа после употребления пищи могут возникнуть рвота, резкие боли в области живота, головная боль и общая слабость, понос, а в отдельных случаях и более тяжелые симптомы с последствиями.

Наиболее опасными пищевыми отравлениями являются ботулизм и отравления, вызываемые стафилококками.

Микроорганизмы могут вырабатывать эндо- и экзотоксины, которые отличаются по химической природе и характеру действия на микроорганизм.

Эндотоксины (внутренние токсины) прочно связаны с микробной клеткой, при жизни микроорганизма не выделяются в окружающую среду. Эндотоксины образуют только грамотрицательные бактерии. По химической природе это липополисахаридный комлпекс, который входит в состав липополисахаридного комлпекса клеточной стенки грамотрицательных микроорганизмов, не обладают строгой специфичностью и вызывают общие признаки отравления: разрушаются уже при 60–80 С в течение 10–60 минут.

Экзотоксины (внешние токсины) выделяются микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности, образуют в основном грамположительные бактерии. Экзотоксины строго специфичны – действуют только на определенные клетки и ткани, нервные клетки, мышцу сердца. Они более устойчивы к высокой температуре (выдерживают длительное кипячение и даже автоклавирование в течение 30 минут).

В целом для этой группы болезней характерны короткий инкубационный период, острое начало и бурное развитие, сочетание признаков поражения желудочно-кишечного тракта и выраженной интоксикации.

33

Возбудителями пищевых отравлений являются условнопатогенные микроорганизмы. Это организмы, постоянно обитающие в организме, в окружающей среде и в обычных условиях не патогенны. Однако при снижении иммунитета организма эти микроорганизмы могут в больших количествах накапливаться в организме и вызывать незаразные заболевания воспалительного характера. Условно-патоген- ные микроорганизмы могут размножаться и в пищевых продуктах и, накапливаясь в больших количествах, являться причиной пищевых отравлений.

Пищевые отравления микробного происхождения условно подразделяются на пищевые токсикоинфекции и пищевые интоксикации.

3.1. ПИЩЕВЫЕТОКСИКОИНФЕКЦИИ

Пищевые токсикоинфекции (ПТИ) – обширная группа острых кишечных инфекций, развивающихся после употребления в пищу продуктов, инфицированных возбудителями и их токсинами.

Это группа заболеваний, занимающих промежуточное положение между пищевыми типичными инфекциями и пищевыми интоксикациями (отравлениями), возникают только при наличии в пище значительного количества живых токсигенных микробов и их токсинов.

Возбудители токсикоинфекций образуют эндотоксины, прочно связанные с клеткой, которые при жизни микроорганизма в окружающую среду не выделяются. Условием возникновения токискоинфекций является высокое содержание возбудителя в пищевом продукте (105–107 клеток в г). Многие возбудители вырабатывают неспецифические токсические вещества – мускарин, гистамин, кадаверин, путресцин и др.

Протекают токсикоинфекции по типу кишечных инфекций, как острые желудочно-кишечные заболевания с коротким инкубационным периодом (1–3 суток) и в то же время они заразны. Объясняется это способностью возбудителей размножаться как в пищевых товарах, так и в организме человека.

Для возникновения бактериальных пищевых токсикоинфекций необходимы два условия: размножение возбудителя в пищевом продукте до больших количеств и накопление токсических веществ. Эндотоксины освобождаются в результате естественного отмирания возбудителей при хранении пищи, а также при их массовой гибели в кишечном тракте человека.

34

Очень высокой резистентностью характеризуются спорообразующие бактерии – представители родов Bacillus и Clostridium.

Клинически эти болезни характеризуются внезапным началом, сочетанием синдромов интоксикации, гастроэнтерита и частым развитием обезвоживания.

Чаще всего они вызываются сальмонеллами и условно-патоген- ными возбудителями, широко распространенными в окружающей среде. Большинство из них обитает в кишечнике здоровых людей в виде сапрофитов.

Действие комплекса токсинов обуславливает местные изменения

вжелудочно-кишечном тракте (воспалительный процесс, извращение моторики), общетоксический синдром (головную боль, гипертермию, нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем).

Сальмонеллез. Токсикоинфекции, вызываемые патогенными сальмонеллами, носят название сальмонеллезов.

Все возбудители имеют форму палочек с закругленными концами. Они подвижны, спор не образуют, являются факультативными анаэробами. Оптимальная температура их роста 37 °С; при температуре ниже 5 °С не растут, оптимальная реакция среды – слабощелочная. Нагревание до 60 °С выдерживают в течение часа, до 75 °С – в течение 10 минут, при кипячении погибают моментально. При наличии

впродуктах поваренной соли более 8 % их развитие значительно замедляется, а при 12–15 % – прекращается совсем. Однако жизнеспособность они могут сохранять даже в насыщенных солью мясных рассолах до 4 мес. В соленом и копченом мясе погибают через 2–3 мес.

Природным источником патогенных сальмонелл являются животные: крупный и мелкий рогатый скот, свиньи, лошади, собаки и различные грызуны. Часто сальмонеллы встречаются у уток, гусей, кур, голубей. У животных они вызывают различные заболевания: паратиф телят, свиней, тиф поросят, кур и др. У многих животных (у крупного рогатого скота, свиней, мышей и крыс) встречается так называемое здоровое бактерионосительство сальмонелл, что представляет большую опасность для людей.

Вмясных, рыбных, молочных продуктах сальмонеллы хорошо размножаются, не изменяя при этом органолептических свойств продуктов.

Основной причиной сальмонеллезных токсикоинфекций является употребление мяса и мясных продуктов. Интенсивность обсеменения резко возрастает при измельчении мяса и приготовление фарша. Особую опасность представляют студни, состав и технология которых

35

способствуют контаминации сальмонеллами. Причиной вспышек сальмонеллеза могут быть также низкосортные колбасы (ливерные

икровяные), зельцы, мясные и печеночные паштеты, макароны «пофлотски». Молоко и молочные продукты (сыр, сметана, мороженое) находятся на втором месте как фактор передачи возбудителя сальмонеллеза (около 10 % случаев). Примерно 8–10 случаев сальмонеллеза связаны с употреблением яиц, яичного меланжа.

Наибольшую опасность представляют, следовательно требуют наибольшего внимания при производстве и хранении, продукты питания и блюда, не подвергающиеся перед использованием вторичной обработке. Размножение возбудителей на продуктах может происходить при неправильном их хранении в неохлаждаемых местах.

При обсеменении сальмонеллами пищевых продуктов их органолептические показатели – вкус, запах, цвет – не изменяются. Обнаружить наличие бактерий на товарах можно только бактериологическим анализом. Болезненное состояние возникает под действием токсинов, освобождающихся в кишечнике

Инкубационный период заболевания – несколько часов. У больных появляются рвота, тошнота, понос, общая слабость, расстройство сердечно-сосудистой системы, резкие боли в животе, возникает резкое обезвоживание. Заболевание продолжается от одного до шести дней

иобычно заканчивается выздоровлением.

Среди токсикоинфекций встречаются условно-патогенные микроорганизмы. К ним относятся некоторые постоянные представители микрофлоры желудочно-кишечного тракта, среди таких бактерий наиболее частыми возбудителями заболеваний являются представители группы протея, палочки перфрингенс.

Протей (лат. Proteus) – полиморфные мелкие палочки с закругленными концами, грамотрицательные, неспоровые, факультативно анаэробные бактерии, подвижные, перитрихи, капсул не образуют. Оптимальная температура их развития 25–37 °С. Нетребовательны к питательным средам. На мясопептонном агаре дает характерный ползучий рост в виде нежной вуали голубовато-дымчатого цвета (феномен роения), затягивающий всю поверхность сплошным налетом без образования отдельных колоний. В жидкой питательной среде дает рост в виде диффузного помутнения. При культивировании характерен гнилостный запах.

Род протей включает следующие виды: Proteus cibarius, Proteus hauseri, Proteus inconstans, Proteus mirabilis, Proteus penneri, Proteus vulgaris.

36

Протеи в небольших количествах могут обнаруживаться в кишечнике здорового человека, поэтому протейная инфекции может развиваться как эндогенная. Источниками инфекции для человека могут быть больной и бактерионоситель.

Основным местом их обитания являются объекты внешней среды, гниющие продукты, сточные воды, почва. Бактерии участвуют

вразвитии гнойно-воспалительных заболеваний мочевыводящих путей, быстро распространяются по ожоговой поверхности, давая характерный гнилостный запах.

Попадая на пищевые продукты, которые подвергались кулинарной обработке и на которых нет других гнилостных микроорганизмов, протей даже при массовом размножении не оказывает заметного влияния на их вкус, запах и другие органолептические свойства.

Кишечная палочка Escherichia coli. Энтеропатогенные кишеч-

ные палочки относятся к семейству Enterobacteriaceae, роду Escherichia.

Постоянные обитатели кишечника выполняют в организме ряд полезных функций, образует витамины группы В, проявляет антагонистические свойства по отношению к тифозным и дизентерийным бактериям, но способны вызывать острые кишечные заболевания, воспалительные процессы, иногда и сепсис, содержат термостабильные эндотоксины.

Заболевания возникают, как правило, при употреблении готовых кулинарных изделий (мясных, рыбных, салатов, винегретов, а также молока и молочных продуктов) через 5–8 часов после употребления зараженной пищи. У больных появляются тошнота, рвота, боли

вживоте, понос, повышается температура. Выздоровление наступает через 2–3 дня.

Форма кишечной палочки несколько округлая, спор не образует, подвижна, неприхотлива к питательным средам и является условным анаэробом. Устойчива к внешней среде. В воде и почве выживает до нескольких месяцев.

Кишечная палочка из желудочно-кишечного тракта постоянно попадает во внешнюю среду, поэтому присутствие ее в воде, почве, на пищевых продуктах может служить показателем их фекального загрязнения.

Содной стороны, Escherichia coli является одним из представителей санитарно-показательных микроорганизмов, а с другой – внутри этого вида имеются энтеропатогенные штаммы, вызывающие у человека различные заболевания желудочно-кишечного тракта (ЖКТ): колиты, энтероколиты, эшерихиозы.

37

Наличие кишечной палочки является показателем санитарного состояния исследуемых объектов (продуктов, инвентаря и др.). Штаммы кишечных палочек, обитающие в толстой кишке, при ослабленном иммунитете могут вызывать гнойно-воспалительные заболевания за пределами пищеварительного тракта.

Бациллы перфрингенс Clostridium perfringens – крупная грамположительная спорообразующая палочка, которая может образовывать капсулу. Оптимальная рН составляет 6,7–7,5, неподвижные, не имеющие жгутиков, спорообразующие бактерии, по форме представляющие собой большие удлиненные палочки длиной от 4 до 8 мкм, толщиной от 0,8 до 1,5 мкм, с выпуклостью в середине, длительное время сохраняются во внешней среде.

C. perfringens – анаэроб, но может расти в присутствии небольшого количества кислорода. Оптимальная температура роста 37–39 °С. В пищевых продуктах размножается при температуре не ниже 15–20 °С. Размножение подавляется при значении рН среды ниже 3,5–4,0 и концентрации NaCl 10–12 %. На вегетативные клетки наиболее активно действуют пероксид водорода, раствор фенола в обычных концентрациях, многие антибиотики, эффективные для грамположительных бактерий. Споры C. perfringens выдерживают кипячение в течение 15–90 минут.

Обнаружение C. perfringens в окружающей среде является показателем давнего фекального загрязнения. Однако, если их количество велико и они обнаруживаются вместе с бактериями группы кишечной палочки (БГКП), это свидетельствует о свежем фекальном загрязнении. Поэтому их количество строго нормируется: они не должны обнаруживаться в 100 см3 исследуемой воды.

Возбудители заболевания встречаются в воде, почвах, в сырых колбасах, на битой птице, в специях, приправах. Clostridium perfringens известны также как возбудители раневых инфекций, в частности, газовой гангрены. Стойкие к внешним воздействиям вегетативные клетки почти полностью погибают при обжарке и варке колбас. В процессе хранения при температуре 4–6 °С и ниже постепенно происходит их полное отмирание. При более высокой температуре могут происходить их интенсивное размножение и токсинообразование. При развитии в консервах может вызывать бомбаж банок, но иногда органолептические свойства продукта не меняются. Зараженные Clostridium perfringens мясо, домашняя птица, бобовые и другие продукты могут вызывать пищевое отравление.

38

Причиной интоксикации является выделяемый Сl. perfringens токсин. Болезнь проявляется через 8–14 часов после употребления инфицированной пищи в виде водянистой диареи, тошноты, колик в животе, иногда лихорадки и длится одни или двое суток. Органолептические изменения в мясе, фарше, ливерных и других колбасах, консервах, хранящихся при низкой температуре, даже при значительном обсеменении возбудителем, незаметны, или же недостаточно специфичны.

Bacillus cereus – грамположительная споровая палочка, аэроб. Оптимальная температура развития 30–32 С. В продуктах с рН ниже 4,5 не развиваются. Развитие Bacillus cereus сопровождается накоплением большого количества органических кислот в среде. Обычно этот микроб не вызывает бомбажа. Пищевые отравления, вызванные Bacillus cereus, непродолжительны по времени и протекают легко.

Кроме того, в отечественной и зарубежной литературе имеются данные о роли некоторых бактерий родов Citrobacter, Iersinia, Klebsiella, Aeromonas, Pseudomonas и других грамотрицательных бактерий в возникновении пищевых токсикоинфекций.

Основным источником загрязнения пищи является человек. Соблюдение правил личной гигиены – основное условие предупреждения пищевых токсикоинфекций.

3.2. ПИЩЕВЫЕ ИНТОКСИКАЦИИ (ТОКСИКОЗЫ)

Пищевые интоксикации (токсикозы) – отравления, связанные

сприемом пищи, содержащей экзотоксины микроорганизмов. При этом живые микроорганизмы в продукте могут отсутствовать. Делятся на интоксикации бактериальной и грибковой природы. Инкубационный период интоксикаций короткий (обычно 3–6 часов).

Пищевые интоксикации вызваны употреблением в пищу продуктов, содержащих в большом количестве токсин, который накопился в результате жизнедеятельности определенных видов микроорганизмов. В возникновении пищевых токсикозов важную роль играют не сами возбудители, а выделяемые ими токсины (экзотоксины). Следовательно, поступление бактериальных клеток в организм вместе

спищей не является обязательным условием для возникновения пищевого отравления.

Токсин, выделенный микроорганизмом вместе с продуктом, поступает в кишечный тракт, откуда всасывается в кровь и начинает

39

проявлять свое действие, вызывая симптомы пищевого отравления. Пищевые токсикозы обусловлены действием различных микроорганизмов.

Ботулизм – тяжелое пищевое отравление вызывается CIostridium botulinum. Это полиморфная палочка размером от 4 до 6 мкм, с закругленными концами, подвижная. Образует споры, что придает палочке вид теннисной ракетки, грамположительны, старые культуры грамотрицательны. Капсулы не имеют. Строгие анаэробы. Оптимальная температура роста и токсинообразования 30–50 °С. При температуре ниже 15 °С хотя и развивается, но токсинов не образует.

Бациллы ботулизма встречаются в почве, на фруктах и овощах, в рыбе, иле, навозе. Широкое распространение ведет к неизбежному их попаданию на пищевые продукты и сырье, используемое в пищевой промышленности. Они развиваются обычно внутри крупных кусков ветчины, рыбы, колбасы, а также в герметично закрытых консервах, вызывая бомбаж, так как продуцирует углекислый газ, водород. Нередко развитие происходит без газообразования и других характерных признаков. Продукты, оставаясь внешне совершенно доброкачественными, оказываются ядовитыми; может улавливаться лишь легкий запах прогорклого масла.

Токсин бациллы ботулизма является наиболее сильным из всех известных ядов. Он не разрушается в кислой среде желудочного сока, выдерживает кипячение до 10 минут, поэтому прогревом продуктов до температуры кипячения его не удается обезвредить.

Инкубационный период при ботулизме может длиться от нескольких часов до 10 суток. Токсин ботулизма почти никогда не вызывает диспепсических явлений (нарушения пищеварения), но поражает черепно-мозговые нервы. Вначале наблюдается расстройство зрения (двоение предметов, опущение век, косоглазие), затем расстройство глотания, ослабление слуха, афония и потеря голоса и, наконец, паралич дыхания, приводящий к гибели. Заболевание ботулизмом примерно в 85 % случаев при отсутствии лечения приводит к смерти.

Способы и режимы обработки пищевых товаров, применяемые в домашних условиях (посол, копчение, консервирование в банках), не обеспечивают уничтожения спор. При продолжительном хранении в таких продуктах может образоваться токсин.

Стафилококковые отравления. Семейство Staphilococcoceae,

род Staphilicoccus. Это мелкие грамположительные кокки. В мазках располагаются скопления, часто гроздевидные. Спор не образуют,

40