5. Токсини мікробного походження

У сучасний період найбільш часто причиною отруєнь за кількістю інцидентів та кількістю потерпілих є токсини мікробного походження. Вважають, що на відміну від інфекційних захворювань, для виникнення харчової токсикоінфекції обв’язковою умовою є попадання в організм продуктів харчування із значною кількістю мікробів, які в них накопичилися. Якщо захворювання пов’язане з надходженням в організм з їжею тільки мікробних токсинів, то його відносять до харчових інтоксикацій.

Розрізняють три групи мікробних токсинів, Екзотоксини, які виділяються у середовище в процесі життєдіяльності мікроба; ендотоксини, які виділяються у середовище після загибелі мікробів; та мезотоксини, що являють собою токсичні речовини, які не міцно зв’язані зі стромою мікробної клітини і можуть частково проникати у середовище культивування з живих мікробів.

В залежності від характеру відповідної реакції організму мікробні токсини можуть бути специфічними, коли вони вибірково діють на певні клітини та тканини організму, що проявляється конкретним інфекційним захворюванням, та неспецифічними, попадання яких в організм викликає загальнопатологічні реакції.

Біохіміки в залежності від природи токсинів та хімічних властивостей поділяють їх на групу простих та складних білків (протеотоксини), групу із стероїдною конфігурацією (афлатоксини) та групу полісахаразних комплексів, токсичну активність яких визначає ліпідний комплекс (ліпід А).

За механізмом дії основні бактеріальні білкові токсини поділяють на мембранотоксини, цитотоксини, функціональні блокатори та ексфоліативні еритрогеніни.

В свою чергу, мембранотоксини поділяються на групи лейкоцидинів, токсинів з фосфатидазною активністю та гемолізини. Гемолізини поділяються на підгрупи О₂-лабільні, О₂-стабільні та ін.

Цитотоксини поділяються на такі три групи: антиелонгатори, дермонекротизини та цитотоксини з ентеротропною активністю.

Функціональні блокатори також поділяються на три групи: ентеротоксини з підгрупами термостабільних та термолабільних ентеротоксинів.

Ексфоліатини-еритрогеніни поділяються на підгрупи ексфоліатинів та еритрогенінів. Загальне число екзотоксинів згідно з цією класифікацією досягає 56 одиниць, мезотоксинів — 6, і ендотоксинів.

В залежності від збудника розрізняють такі класи харчових токсикоінфекцій.

Найбільш розповсюдженим є сальмонельоз, який викликається сальмонелами. Основним джерелом сальмонельозної інфекції є велика рогата худоба, домашня птиця, дрібні ссавці. Заражені тварини виділяють у довкілля сальмонели з калом, сечею, слиною, носовим слизом. Мясо тварин може інфікуватися первинно (бактеріемія) та вторинно після забою. При порушенні технологій можливе забруднення сальмонелами значних партій м’яса та напівфабрикатів. Порушення технології зберігання напівпродуктів чи готових харчових продуктів ( при оптимальних для розвитку мікробів температурах) стає причиною масового розмноження сальмонел та накопичення в продуктах відповідних бактеріальних токсинів [4, 8, 17].

Другу групу харчових токсикоінфекцій становлять захворювання, викликані умовно патогенними кишечними паличками (ешеріхіями). Основним джерелом ентеропатогенних кишечних паличок є хворі люди чи бактеріоносії.

Харчові токсикоінфекції протейної етіології становлять третю групу. Збудником цієї хвороби вважають бактерії роду Proteus, а його носієм хвору людину.

Четверту групу складають токсикоінфекції, викликані мікробами, які належать до роду клостридій. Останні являють собою крупні анаеробні мікроби довжиною від 4 до 8 мкм та шириною 1–1,5 мкм. Бактерія Clostridium perfringens широко розповсюджена в довкіллі: в грунті, випорожненнях людей та тварин, в пилу, в воді рік та озер, в повітрі.

Харчові токсикоінфекції, викликані Bac. Cereus з групи аеробних спорових бактерій, складають 5-у групу. Вказані бактерії також широко розповсюджені у довкіллі. Вони здатні швидко розмножуватися у різноманітних харчових продуктах рослинного та тваринного походження, не змінюючи їх органолептичних властвостей. Їх інтенсивне розмноження відбувається при температурі 17–18 °С та особливо швидко при 30–37 °С.

Варто підкреслити, що термостійкі штами цього виду мікроба виживають навіть при тривалому варінні продукту, тобто при 100 °С.

Збудниками ентерококових харчових токсикоінфекцій є стрептококи, які відносяться до серологічної групи Д по Ленсфілду та типуються фагами групи Д. Джерелом цієї інфекції є особи, які страждають ентерококовими захворюваннями і причетні до готування їжі.

Найбільш типовими збудниками харчових токсикоінфекцій вважають стафілококів фаготипу 6147 третьої групи [4, 8, 17], а також стафілококи 4-ї фагогрупи 42Д фаготипу. Варто підкреслити, що стафілококовий ентеротоксин добре зберігається у довкіллі, не руйнується високою температурою, кислотами, лугами та хлором. Безпосередньою причиною харчових інтоксикацій стафілококової природи може бути м’ясо, інфіковане при порушенні санітарних правил забою тварин, його зберігання та транспортування [4, 8, 17].

Ботулізм відноситься до важких та небезпечних для життя токсикоінфекцій, яка спричиняється спороутворюючою анаеробною паличкою В.Botulinus. Безпосередньою причиною захворювання ботулізмом є вживання заражених цим мікробом та його токсинами ковбаси, риби, рослинних продуктів та інше. В даний час розрізняють 6 типів В.Botulinus: A, B, C, D, E, F. Слід підкреслити, що токсин кожного типу інактивується тільки відповідною антитоксичною сироваткою. Одним з факторів, який визначає високий ризик масових захворювань ботулізмом, є широке розповсюдження у довкіллі спор збудника та наявність значної кількості технологій у харчовій промисловості, які створюють умови фізичного та біологічного анаеробіозу. Необхідно підкреслити, що спори В.Botulinus мають значну стійкість до нагрівання, до бактеріостатиків та дезинфектантів, більшість штамів типу А та В не створюють гнилосного запаху продукту, а надають йому тільки запах згірклого масла чи сиру, що не сприяє своєчасному розпізнаванню небезпеки.

Іншим фактором збільшення ризику є тривалість прихованого періоду, який досягає 12–36 год. Вважаєься також, що інкубаційний період може коливатися в межах від 2 годин до 8–10 діб.

Можна навести яскравий приклад впливу соціальних факторів на величину ризику масових отруєнь. Так, у серпні 1933 р. під час штучного голодомору у Дніпропетровську був зареєстрований спалах ботулізму. Захворіло більше 200 осіб, які вживали кабачкову ікру, розфасовану у великі скляні банки по 16 кг кожна. Летальність досягла 41%.

Основними симптомами отруєння є нервово-паралітичні розлади, які проявляються парезами та паралічами очних м’язів, м’язів в області лицевого, язико-глоткового, під’язичного та блукаючого нервів. Першими ознаками захворювання є нездужання, слабість, головний біль, запаморочення, іноді блювота. Диференційна діагностика цього захворювання подається в табл. 1.

Отже, як бачимо з викладеного матеріалу, токсичність отрут біологічного походження суттєво відрізняється. Зустрічаються отрути, які на декілька порядків перевищують по цьому показнику відомі до цього часу синтетичні токсичні речовини. Це явище можна пояснити тим, що отрути біологічного походження завдяки своїй специфічній будові інактивують найбільш загальні медіаторні процеси, які мають дуже вузькі адаптативні межі. Останнє пояснюється тим, що ... "В процесі еволюції фізіологічних механізмів виявилась можливість забезпечити передачу нервових імпульсів за допомогою невеликого числа дуже простих молекул...» [1].

Соціально-гігієнічна характеристика факторів, які формують ризик масових отруєнь отрутами біологічного походження

Соціально-гігієнічні фактори, які формують ризик масових отруєнь отрутами біологічного походження, умовно можна поділити на такі групи: а) фактори, пов’язані з біологічними особливостями продуцента; б) фактори, пов’язані з природно-географічними умовами того чи іншого регіону; в)соціально-економічні фактори та умови, в яких реалізується токсична дія конкретного токсиканту.

До першої групи відносяться біологічні особливості продуцентів отрут біологічного походження. Це широта розповсюдження продуцента у довкіллі, здатність його утворювати у природних умовах токсичний продукт та виділяти його у середовище свого існування у значних кількостях, висока стійкість токсину до дії різноманітних факторів зовнішнього середовища, здатність токсину проникати у внутрішнє середовище організму, відсутність явних ознак, які давали б можливість швидкого розпізнавання факту забруднення токсином об’єктів довкілля.

Природно-географічні умови того чи іншого регіону роблять більший чи менший внесок у величину ризику масових отруєнь отрутами біологічного походження. Так, наприклад, наявність водойм з достатнім вмістом органічних речовин, оптимальна температура повітря та води, помірне перемішування водної маси створюють сприятливі умови для бурхливого розмноження токсичних синьозелених водоростей та зараження водоймищ альготоксинами.

В районах з ґрунтами, багатими на органічні речовини та високою вологістю, з теплим кліматом існують оптимальні умови для розмноження отруйних вищих грибів, а тривала тепла та дощова осінь сприяє масовому розмноженню в зерні та фуражі мікроскопічних грибків — продуцентів мікотоксинів.

Подібні умови сприяють також масовому розмноженню отруйних рослих та тварин.

Соціально-економічні умови роблять також суттєвий внесок у величину ризику масових отруєнь отрутами біологічного походження. В певних умовах цей внесок може набувати визначального характеру. Так, відомо, що воєнні конфлікти, соціальні заворушення, стихійні лиха та катастрофи значно погіршують умови існування населення. Дефіцит харчових продуктів змушує населення використовувати для харчування нетрадиційні, неякісні або зіпсовані продукти. Важкі економічні умови можуть змусити населення вживати, наприклад, умовно їстивні гриби, продукти харчування, забруднені мікотоксинами або такі, термін зберігання яких закінчився. Несвоєчасне збирання врожаю, частина якого може перезимовувати на полях, обумовлює інтенсивне розмноження в зерні та іншій сільськогосподарській сировині продуцентів мікотоксинів та значне накопичення цих отрут.

Порушення сільськогосподарських технологій сприяє масовому розмноженню бур’янів, в тому числі отруйних рослин.

Посуха може стати причиною нестримного розмноження отруйних тварин і супроводжуватися їх масовою міграцією і нападами на населення.

При безсумнівних перевагах крупномасштабного виробництва із застосуванням сучасних біотехнологій при виробництві великих партій харчових продуктів при недодержанні певних технологічних правил існує ризик забруднення значних кількостей харчових продуктів отрутами біологічного походження.

Загальна характеристика інцидентів, викликаних отрутами біологічного походження, які можливі на території України, наводяться в табл. 2 та 3.

Таким чином, серед класів отрут, які на території України можуть бути причиною масових отруєнь населення, не останнє місце посідають отрути біологічного походження. Необхідно наголосити, що ризик масових отруєнь отрутами біологічного походження дещо в більшій мірі обумовлюється реальними природно-географічними та соціально-гігієнічними особливостями. Зокрема, чіткий сезонний характер інцидентів притаманний для зоотоксинів, токсинів рослин, токсинів вищих грибів та альготоксинів (табл. 2, 3).

Отруєння мікотоксинами та токсинами мікробного походження спостерігаються і в холодну пору року, хоча і з меншою частотою.

Очевидно, що отруєння альготоксинами тісно пов’язані з такою природно-географічною особливістю як наявність прісноводних та морских водойм.

Різні види отрут біологічного походження суттєво відрізняються за клініко-токсикологічними наслідками. Так, зоотоксини, токсини рослин та вищих грибів, як правило, можуть бути причиною спорадичних отруєнь. В протилежність їм, мікотоксини, токсини мікробів та альготоксини можуть викликати справжні токсикологічні катастрофи (табл.3). Вказані отрути є також небезпечними за своїми санітарно-гігієнічними та екологічними наслідками.

Якщо прогнозувати небезпечність ризику масових отруєнь різними видами біологічних отрут з позиції медицини катастроф, то їх можна розмістити у такий ряд по зменшенню величини ризику: мікробні токсини > мікотоксини > альготоксини > токсини вищих грибів > токсини тварин > токсини рослин.

Отже, при обґрунтуванні заходів по захисту населення від отрут біологічного походження необхідно враховувати природно-географічні та соціально-гігієнічні особливості конкретного регіону.

Література 1. Бак З. Химическая передача нервного импульса. М.: Мир, 1977. —70 с. 2. Билай В.И. Основи общей микологии. —К.: Вища школа , 1989. —392 с. 3. Билай В.И., Пидопличко Н.М. Токсинообразующие микроскопические грибы. —К.: Наукова думка, 1970. —291 с. 4. Будагян Ф.Е. Пищевые токсикозы, токсикоинфекции и их профилактика. —М.: Медицина, 1972. —216 с. 5. Вильнер А.М. Кормовые отравления. —Л.: Колос, 1984. —408 с. 6. Голиков С.Н. Профилактика отравлений в быту. —Медицина, 1975. —128 с. 7. Губский Ю.И., Долго —Сабуров В.Б., Храпак В.В. Химические катастрофи и экология. —К.: Здоров’я, 1993. —223 с. 8. Далин М.В., Фиш Н.Г. Белковые токсины микробов. —М.: Медицина, 1980. —224 с. 9. Даниленко В.С., Родионов П.В. Острые отравления растениями. —К.: Здоров’я, 1981 10. Ефимова Л.К., Бора В.М. Лекарственные отравления у детей. —К.: Здоров’я, 1995. —382 с. 11. Зерова М.Я. Їстивні та отруйні гриби України. —К.: Наукова думка, 1970. —138 с. 12. Ивашин Д.С., Катина З.Ф., Рыбачук И.З., Иванов В.С., Бутенко Л.Т. Лекарственные растения Украини. —К.: Урожай, 1971. —351 с. 13. Королев Р.В. Яди животного происхождения// в кн. Руководство по токсикологии отравляющих веществ. —Под ред. Голикова С.Н.. —М.: Медицина, 1972. —С.389 —428. 14. Медведева В.К. Ботаника. —М.: Медицина, 1980. —296 с. 15. Орлов Б.Н, Гелашвили Д.Б. Зоотоксинология (ядовитые животные и их яди). —М.: Высшая школа, 1985. 16. Орлов Б.Н., Гелашвили Д.Б., Ибрагимов А.К. Ядовитые животные и растения СССР . —М.: Высшая школа, 1990. —272 с. 17. Постовит В.А. Пищевые токсикоинфекции. —Медицина, 1984. — 279 с. 18. Радкевич П.Е. Ветеринарная токсикология. —М.: Колос, 1972, 231 с. 19. Токин Б.П. Целебные яды растений. —Л.: Издательство ленинградского университета, 1980. —280 с. 20. Тутельян В.А., Кравченко Л.В. Микотоксини. —М.: Медицина, 1985. —320 с. 21. Франке З. Химия отравляющих веществ. Т.1. Перевод с нем. М.: Химия, 1973. —437 с. 22. Храпак В.В., Кулик Т.В. Классификация химических катастроф// Фарм. и токсикол. К.: Здоров’я, 1991, N27. —С. 74 —78. 23. Храпак В.В. Екотоксикологічні аспекти хімічних катастроф// В кн. Актуальні проблеми екогігієни і токсикології. Ч.2. —К.: 1998. —С.293 —300. 24. Даниленко В.С., Максимов Ю.М., Сопіна І. Л. Отрути тваринного походження як джерело одержання лікарських препаратів. —Ліки. —1995. —N6. —с.99 —106.