Тема 5: Патогенные микроорганизмы

Товароведу продовольственных товаров необходимо знать основы учения о патогенных микроорганизмах – возбудителях самых разных инфекций, заболеваний и отравлений человека и животных.

Патогенными называются такие микроорганизмы, которые вызывают заболевания человека, животных и растений. Они характеризуются тремя основными свойствами: патогенностью, вирулентностью и токсинообразованием.

Патогенность – способность патогенных микроорганизмов вызывать заболевания (греч. pathos – страдание, genes – рождающий). Патогенность – видовое свойство бактерий, т.е. она присуща виду в целом, но у разных представителей данного вида она может быть различной и проявляется в разной степени в зависимости от условий.

Вирулентность(лат. virulentus – ядовитый) – степень (мера) патогенности. Она может усиливаться или ослабевать в за­висимости от условий среды (например, Л.Пастер получил вакцину против сибирской язвы путем выращивания её возбудителя при высокой температуре (42^оС), которая способствовала утрате плазмиды, определяющей патогенность возбудителя.

Токсинообразование - важнейшее свойство патогенных микроорганизмов, это способность вырабатывать особые вещества - токсины, из которых многие обладают исключительно высокой ядовитостью.

Их разделяют на экзотоксины и эндотоксины.

Экзотоксины синтезируют как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии. У грамположительных бактерий они выделяются в окружающую живую клетку сред, у грамотрицательных бактерий (холерный вибрион, токсигенные кишечные палочки, сальмонеллы) экзотоксины синтезируются в определённых условиях непосредственно в инфицированном организме и освобождаются из клетки только после её разрушения. Все известные экзотоксины являются белками, малоустойчивы к высоким температурам, разрушаются при кипячении, хотя есть и более устойчивые виды, например, ботулинический, стафилококковый.

Эндотокси­ны образуются только грамотрицательными бактериями, при жизни микробной клетки не выделяются и освобождаются только после ее разрушения (автолиза), не обладают специфичностью действия. Они более термоустойчивы.

Инфекция (лат. infectio – заражаю)- совокупность биологических процессов, возникающих в организме человека или животного в результате проникновения и размножения в нем возбуди­телей болезни.

Источником инфекции являются больные люди, животные, бациллоносители (это здоровый человек или животное, а также объекты внешней среды, служащие естественной средой обитания некоторых патогенных бактерий. Передача инфекции происходит через инфицированную воду, почву, воздух, пищевые продукты, а также контактным путем.

Переносчиками являются грызуны, насекомые, особенно мухи. Мухи могут переносить воз­будителей брюшного тифа и дизентерии, вши - сыпного тифа, некоторые виды комаров - малярии, блохи - бубонной чумы. Мыши и крысы являются распространителями возбудителей чумы, туляремии, сибирской язвы, пищевых отравлений.

Таблица 5.1 – Сравнительные характеристики пищевых инфекционных заболеваний и отравлений

Пищевые инфекционные заболевания		Пищевые отравления
- заразные, передаются контактным путём; - возникают и распространяются не только через пищу, но и воду, воздух и другими путями; - возбудители в пищевых продуктах обычно не размножаются, но могут длительно сохраняться в них вирулентными; - возбудители (в большинстве) вырабатывают только эндотоксины; - инкубационный период длительный (дни, недели и более); - вырабатывается иммунитет.		- незаразные, контактным путем не передаются; - пища играет основную роль в возникновении и распространении;   - возбудители размножаются в пищевых продуктах и образуют токсины;   - возбудители вырабатывают эндо- и экзотоксины; - инкубационный период короткий (часы, 1-2 дня); - иммунитет не вырабатывается.

Вирус бешенства передается больными этой болезнью жи­вотными, чаще всего собаками, лисами, при укусах. Через почву могут передаваться возбудители газовой ган­грены, столбняка и др. На пищевые продукты патогенные микроорганизмы попадают с рук персонала, из воздуха с пылью, с загрязнённых воды или льда, при контакте с заражённой тарой; в молоко, мясо и другие продукты – если они получены от больных животных или бациллоносителей.

Одной из форм инфекции (самой тяжёлой, но не единственной) является инфекционное заболевание. Развитие инфекционной болезни характеризуется определённой цикличностью: различают инкубационный и продромальный периоды, периоды развития (расцвета) болезни и выздоровления.

Инкубационный период – это период от момента заражения до появления первых признаков заболевания. Он различен по времени. В организме происходит активное размножение возбудителя и накопление токсинов до порогового количества, после которого наступает продромальный период, т.е. появление слабости, разбитости, головной боли, общего недомогания, повышенной температуры. Его продолжительность в среднем 24-48 часов.

В период расцвета болезни происходит нарастание симптомов: лихорадка, интоксикация, воспаление, появление сыпи.

Период выздоровления – наступление клинического выздоровления, которое происходит обычно раньше бактериологического. В этот период человек практически здоров, но продолжает оставаться бактерионосителем.

Живой организм, переболевший определённым инфекционным заболеванием, приобретает иммунитет (от лат. immunitas – избавление от чего-либо)(см.далее).

Пищевые токсикоинфекции.

Токсикоинфекции – болезни, возбудители которых размножаются в желудочно-кишечном тракте человека, вызывая отравления своими компонентами и продуктами жизнедеятельности. Возбудители в пищевых продуктах не размножаются, но, попадая в желудочно-кишечный тракт, отмирают и при этом освобождаются эндотоксины, которые и обус­ловливают отравление.

Протекают как острые желудочно-кишечные заболевания с коротким инкубационным периодом. Чаще всего возбудителем являются бактерии из рода Salmonella. Это короткие, подвижные, Грам- палочки, спор не образуют, условные анаэробы. Оптимальная температура размножения 37°С. Отмирают при нагревании до 75° (5-10 мин).

В мясных продуктах они более устойчивы. Ниже t = 4-5°С не растут. При t = 10-20°С выживают в течение нескольких месяцев. Сохраняют жизнеспособность при 10-12% NaCI, pH>5,0.

Признаки отравления про­являются через 6-36 часов. Сальмонеллы распространены у крупного рогатого скота, водоплавающих птиц, грызунов. Встречаются в рыбе, куриных яйцах. Размножение в продуктах не проявляется, их можно обнаружить только микробиологическим путем (посевом).

Пищевые интоксикации или токсикозы вызываются экзотоксинами, выделенными бактериями в период их жизнедеятельности вне организма на различных пищевых продуктах.

Токсикозы могут быть бактериальной и грибковой природы.

Бактериальные токсикозы – ботулизм и стафилококковая интоксикация.

Ботулизм – тяжёлая форма пищевой интоксикации при употреблении продуктов, заражённых Clostridium botulinum (клостридиум ботулинум), характеризуется специфическим поражением центральной нервной системы.

Clostridium botulinum – довольно крупные палочки с закруглёнными концами; располагаются беспорядочно, иногда парами, в виде коротких цепочек; грамположительны; подвижны; имеют перитрихиальные жгутики; не образуют капсул, споры овальные. Бактерия не размножается на продуктах при кислой реакции (рН 3-4) и при концентрации соли выше 10%.

Cl. Botulinum долго сохраняется в природе, образует споры, которые в высушенном состоянии сохраняют десятилетиями жизнеспособность, устойчивы к нагреванию, образует целый ряд различных токсинов, которые устойчивы к действию физических и химических факторов.

Естественной средой обитания Cl. Botulinum является почва, загрязнённая испражнениями носителей бактерии-домашними животными и птицей (лошади, крупный рогатый скот, свиньи, куры), а также грызунов. Из почвы они попадают в воду, на пищевые продукты, в кишечник человека, млекопитающих, птиц, где они размножаются.

Организм человека поражается не только токсином пищевого продукта, но и токсином, который образуется в пищеварительном тракте и тканях в связи с проникновением туда возбудителя. Смерть наступает в заключительной стадии от паралича дыхания и сердца, летальность составляет 35-85%.

В основе профилактики ботулизма лежит строгое соблюдение санитарно-гигиенического режима при обработке продуктов, особенно связанных с приготовлением консервов, ветчины, колбас, а также при копчении, солении рыбы и приготовлении из неё балыков.

Изготовленные консервы после термической обработки должны подвергаться термостатному контролю, их выдерживают в термостате при 37^оС в течение определённого времени.

Клостридии, сохранившиеся в консервах, вызывают бомбаж (вздутие) банок, а содержимое банок издает запах прогорклого масла. Такие консервы подлежат тзъятию. Для соления рыбы необходимо использовать крепкие солевые растворы – тузлуки, содержащие 10-12% соли. Особенно опасными могут быть консервы домашнего приготовления, прежде всего грибные.

Стафилококковая интоксикация вызывается патогенными микроорганизмами – стафилококками. Это грамположительные, правильной формы шаровидные клетки, располагаются в виде гроздьев, широко распространены в природе, не имеют жгутиков, не образуют спор. Стафилококки – факультативные анаэробы. Главным источником распространения стафилококков являются кожные покровы человека и животных и их слизистые оболочки.

Стафилококк может вызывать более 100 различных заболеваний, может поражать любые органы и ткани, он вызывает пищевую интоксикацию (пищевое отравление) в результате действия выделяемых им энтеротоксинов.

Отравление чаще всего связано с употреблением в пищу инфицированных стафилококком молочных продуктов (мороженого, пирожных, тортов, сыра, творога и т.п.) и консервов с маслом.

Профилактика стафилококковой инфекции заключается в соблюдении правил личной гигиены, отстранении от работы, связанной непосредственно с обработкой пищевых продуктов и их изготовлением, лиц с гнойничковыми заболеваниями, фарингитами, ангинами, другими проявлениями этой инфекции.

Токсикозы грибковой природы

Отравления, причиной которых служат грибы, образующие токсины, называют микотоксикозами. Токсические свойства некоторых шляпочных грибов были известны еще в глубо­кой древности. Токсичность грибов, развивающихся на продовольственных продук­тах и кормах, впервые начали изучать в XVII в., когда были установлены ядовитые свойства "рожков" (склероций) спорыньи.

В конце XIX - начале XX веков в России, а затем в Западной Европе и США были выявлены токсические свойства фузариозных грибов, вызывающих два вида микотоксикозов:

1. "Пьяный хлеб" – отравление, напоминающее тяжёлое опьянение, вызывается использованием хлеба и других продуктов переработки зерна, поражённых грибом Fusarium graminearum. Токсин, вырабатываемый этим грибом оказывает действие на центральную нервную систему.

2. "Алиментарно-токсическая алейкия" – интоксикация, возникающая в результате употребления в пищу продуктов переработки зерна хлебных злаков, перезимовавших в поле или убранных с запозданием. Возбудитель – холодоустойчивый гриб Fusarium sporotrichiella.

Токсин обладает большой устойчивостью, не разрушается при тепловой обработке (при выпечке хлеба, варке каш и супов) и даже длительное хранение зерна в течение нескольких лет не снижает его токсичности.

В настоящее время установлено, что многие виды плесневых грибов (Aspergillus, Penicillium и др. ) при развитии на пищевых продуктах, кормах способны образовы­вать вещества, токсичные для человека и животных.

Микотоксины различны по химической природе, характеру и силе действия. Наиболее изучены афлатоксины - производные Aspergillus flavus. Они поражают печень, обладают канцерогенными свойствами. По химической природе являются производными дегидрофурана (кумаринов). Встречаются часто на зерне, продуктах его переработки, сухофруктах, арахисе и даже продуктах животного происхождения (молоко, мясо). Могут перехо­дить из корма, загрязненного токсинами. Достаточно термостабильны.

Некоторые виды пенициловых грибов, например, Penicillium expansum продуцируют патулин - токсин, обладающий канцерогенным действием. Патулин выделен, в частности из яблок и груш, яблочного сока, сидра, заплесневелого хлеба.

К числу патогенных микроорганизмов относятся также риккетсии. Они названы так по имени открывшего их американского ученого Риккетса. В си­стеме микроорганизмов риккетсии образуют самостоятельную группу, занимающую промежуточное положение между бакте­риями и вирусами. По некоторым свойствам они приближаются к бактериям: не проходят через бактериальные фильтры и обла­дают одинаковой с бактериями устойчивостью к воздействию температур и дезинфицирующих веществ. Однако риккетсии, подобно вирусам, являются внутриклеточными паразитами.

Риккетсии встречаются в виде кокковидных, палочковидных, бациллярных и нитевидных форм.

Риккетсии вызывают у человека сыпной тиф, пятнистую ли­хорадку Скалистых гор, лихорадку Ку, лихорадку цуцугамуши и другие заболевания. Из них наиболее злокачественными яв­ляются пятнистая лихорадка Скалистых гор (Америка) и лихо­радка цуцугамуши (Япония). Лечение болезней, вызываемых риккетсиями, как и многих других заболеваний, успешно осу­ществляется с помощью антибиотиков (синтомицина, биомици­на, хлоромицетина и др.).

Условно-патогенные микробы

Являются обычной микрофлорой кишечника. Развиваются и вызывают заболе­вания в определенных условиях (при ослаблении функций организма). Некоторые вырабатывают эндотоксины (кишечная палочка и ее разновидности, Proteus, Bacillus cereus, Clostridlum perfringens и др.).

Некоторые типы Е. coli (эшерия коли) при определенных условиях проникают из кишечника в другие органы и вызывают воспалительные процессы-эшехириозы (перитониты, колиты и т.д. ). Другие образуют энтеротоксины.

Proteus (Протей): палочки Грам-, очень подвижные, спор не образуют. Широко распрост­ранены в природе, в почве, воде, пищевых продуктах, в кишечнике человека и животных. Развиваются в мясных, рыбных продуктах, салатах и др. Условные анаэробы, сбраживают углеводы с образованием кислот и газов, t = 25-37°C, могут сохраняться в замороженных продуктах, интенсивно разлагают белки, могут обра­зовывать токсины.

Bacillus cereus: крупные, Грам+, спорообразующие палочки. Опт. t = 30-32°С, мин. t = 5-10°C. Могут расти при 10-15% NaCl и концентрации сахара до 30-60%. При рН ниже 4,0 не развиваются. Споры термоустойчивы. Причиной отрав­ления служат различные продукты животного и растительного происхождения.