Лекция 1. Микробиология в пищевой промышленности. Проблемы систематики в микробиологии. Вопросы

• Название: Лекция 1. Микробиология в пищевой промышленности. Проблемы систематики в микробиологии. Вопросы
• Дата: 10.01.2019
• Размер: 0.52 Mb.
• Имя файла: lekt_mol_biolog.doc
• Тип: Лекция; #63123
• страница: 5 из 9

Врожденный, или видовой, иммунитет.Это невосприимчивость одного вида животного к инфекционным болезням, поражающим другие виды. Видовой иммунитет передается по наследству и связан с особенностями строения и обмена веществ у животных. Например, для всех видов домашних животных характерен врожденный иммунитет к венерическим болезням, человек же никогда не болеет чумой свиней, а жвачные — сапом.

Приобретенный иммунитет. Это невосприимчивость (устойчивость) организма к инфекционным агентам или их токсинам, приобретенная индивидуумом в течение жизни. Такая форма иммунитета создается самим организмом после перенесенного инфекционного заболевания (естественный приобретенный иммунитет) или же вследствие введения в организм человека как убитых, так и живых микроорганизмов (искусственный приобретенный иммунитет). Результатом введения в организм убитых или живых микроорганизмов (вакцин) является создание активного искусственного приобретенного иммунитета. Если же в организм вместо вакцины вводят сыворотку крови, содержащую защитные белки — иммуноглобулины, то возникает пассивный искусственный иммунитет.

Приобретенный иммунитет (естественный, активный и пассивный искусственный) является строго индивидуальным и характеризуется невосприимчивостью к данному возбудителю конкретного индивидуума.

Невосприимчивость организма к тому или иному вирусу, микробу, токсину и грибку называется соответственно антивирусным, антимикробным, антитоксическим и антигрибковым иммунитетом.

Если невосприимчивость сопровождается полным удалением возбудителя из организма, то иммунитет называют стерильным, а в случае сохранения невосприимчивости только при наличии в организме возбудителя — нестерильным.

Реакции иммунитета (агглютинации, преципитации и др.) широко используют при лабораторной диагностике инфекционных болезней, идентификации различных микроорганизмов, определении групп крови и т. д. Методы приготовления вакцин и иммунных сывороток, применяемых в целях предупреждения вспышек инфекционных болезней у человека и животных, также тесно связаны с вопросами иммунологии.

У животных в процессе эволюции и индивидуального развития выработались неспецифические и специфические системы защиты генетического постоянства организма, существующие на самых ранних этапах индивидуального развития.

Неспецифический иммунитет, или естественная резистентность. Это врожденные механизмы поддержания генетического постоянства организма, обладающие широким диапазоном противомикробного действия. К факторам естественной резистентности относятся барьерная (защитная) функция кожи, слизистых оболочек и лимфатических узлов, выделительная функция некото­рых органов, нормальная микрофлора кишечника и дыхательных путей. Барьерная функция кожи и слизистых оболочек заключается в том, что они не позволяют микробам проникнуть в организм, а кислая среда потовых желез и наличие жира на коже препятствуют их размножению. Большинство микроорганизмов, попадая на слизистые оболочки ротовой полости и глаза, погибают под действием особого вещества — лизоцима, продуцируемого специальными клетками. При проникновении микроорганизмов через защитный барьер кожи и слизистых оболочек они попадают в лимфатические железы, где и разрушаются. Лимфатические железы — своеобразный фильтр, задерживающий и обезвреживающий микроорганизмы.

Одним из очень важных факторов неспецифического иммунитета является выделительная функция почек, кишечника, потовых желез. Выводя из организма ненужные продукты метаболизма, эти органы очищают кровь от проникших микробов. У человека и животных в процессе эволюции в кишечнике и на слизистых оболочках носовой полости и трахеи заселились определенные виды микроорганизмов. Эта так называемая нормальная микрофлора губительно действует на большинство патогенных микроорганизмов, препятствуя их размножению.
1. Пищевые интоксикации (токсикозы) могут возникнуть и при отсутствии в пище клеток микроорганизмов, но при наличии микробных токсинов. Различают экзотоксины и эндотоксины. Экзотоксины легко переходят их микробных клеток в окружающую среду и поражают определенные органы и ткани. Большинство из них быстро разрушаются при высокой температуре. Эндотоксины при жизни микробной клетки не выделяются наружу, освобождаясь лишь после ее гибели. Эндотоксины вызывают в организме общие признаки отравления, не обладая специфичностью действия. Эндотоксины более термостойки, многие выдерживают температуру более 100^оС.

Токсикозы по своей природе бывают бактериальные и грибковые. К бактериальным токсикозам относятся:

1. 
   Ботулизм – пищевое отравление, наступающее при употреблении пищи, содержащей токсин бактерии Clostridium botulinum. Clostridium botulinum – это спорообразующая палочковидная бактерия, строгий анаэроб, способна сбраживать некоторые углеводы с образованием углекислого газа и кислот. Токсин бактерии при кипячении разрушается в течение нескольких минут. При нагревании до 80^оС токсин разрушается через 0,5 ч. Основным свойством этого токсина является устойчивость к действию протеолитических ферментов, кислот, низким температур. В тоже время токсин инактивируется щелочью. Высокой устойчивостью к температурам отличаются споры бактерий. При температуре 100^оС они разрушается через 5 – 6 часов, при 120^оС – через 10-20 минут. Еще более устойчивы споры к низким температурам, не погибая даже при -253^оС.
   

При недостатке тепловой обработки зараженного продукта споры остаются жизнеспособными, и в анаэробных условиях могут развиваться и образовывать токсин. Температурный оптимум для образования токсина 20 – 25^оС. Отравление может произойти при употреблении в пищу рыбы, ветчины, колбасы и консервов в герметически закрытых банках. Особенно часто случаи отравления происходят при употреблении в пищу домашних консервов, так как режимы стерилизации не обеспечивают гибель спор и вегетативных форм.

Признаки ботулизма появляются через 2 – 36 часов в зависимости от количества токсина, попавшего в организм. При этом наблюдается двоение предметов, ослабление ясности видения, головная боль, неустойчивость походки, расстройства речи, затем возникает паралич мягкого неба, поражается дыхательный центр. Смерть наступает в 70% случаев. Единственное эффективное средство – это антитоксическая противоботулиническая сыворотка, своевременно введенная.

Важной мерой профилактики является контроль качества сырья и стерилизации консервов. Консервы с признаками бомбажа запрещается реализовать. Кроме того, достаточно высокая концентрация уксусной кислоты препятствует размножению бактерий, поэтому ее содержание в маринадах должно быть более 2%.

2. 
   Стафилококковая интоксикация. Среди стафилококков, вызывающих пищевые интоксикации, наиболее известен золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus). Это факультативный анаэроб, развиваясь в пищевых продуктах, может выделять энтеротоксин, который разрушается после 2 часов кипячения продуктов. Признаки заболевания появляются через 2-4 часов после приема зараженной пищи. Выражается в часто повторяющейся рвоте, общей слабости, головокружении, появляется холодной пот. На следующий день наступает выздоровление, смертельных исходов не обнаружено.
   

Эти интоксикации связаны с различными продуктами, чаще всего с употреблением молока и молочных продуктов, кондитерских изделий с кремом. Образование энтеротоксинов происходит при 18 – 20^оС, при этом изменения органолептических свойств продукта не происходит. Источником заражения пищевых продуктов являются доярки, рабочие молокозаводов и кондитерских цехов с гнойничковыми заболеваниями на руках, лица, больные ангиной, кариесом, с заболеваниями верхних дыхательных путей.

Меры профилактики:

• 
  строгий контроль за здоровьем лиц, соприкасающихся с пищевыми продуктами;
  
• 
  запрещение употребления молока, полученного от животных, больных маститом;
  
• 
  постоянный контроль за выявлением носителей стафилококков среди работников пищевых предприятий;
  
• 
  хранение молока и молочных продуктов, кондитерских изделий с кремом в охлаждаемых помещениях.
  

Грибковые токсикозы (микотоксикозы):

1. 
   Септическая ангина возникает в результате употребления в пищу зерновых продуктов из зерна, перезимовавшего под снегом. Возбудителем является гриб рода Fusarium. В результате его жизнедеятельности в зерне накапливаются термостойкие токсины, не разрущающиеся при температуре 120^оС в течение 2 часов. Эти токсины обладают гемолитическим действием, то есть оказывают влияние на изменение состава крови. Встречаются крайне редко.
   
2. 
   Эрготизм возникает при употреблении в пищу зерновых продуктов из зерна, содержащего примеси спорыньи (покоящиеся клетки микроскопического гриба Clariceps purpurea). Продукты жизнедеятельности этого гриба устойчивы к воздействию высокой температуры и не разрушаются при выпечке хлеба. Эрготизм проявляется в одной из форм: в форме «злой корчи» или в гангренозной форме, когда обнаруживается некроз пальцев рук. Меры профилактики заключаются в тщательной очистке продовольственного сырья от спорыньи.
   
3. 
   Отравления «пьяным» хлебом связаны с употреблением в пищу изделий из зерна, пораженного грибом Fusarium graminearum. Зерно, пораженное этим грибом, выглядит сморщенным и легковесным. Симптомы отравления сходны с симптомами алкогольного отравления.
   
4. 
   Афлотоксикоз. Плесневые грибы Aspergillus flavus образуют на пищевых продуктах токсины, называемые афлотоксинами. В настоящее время их обнаружено более 10 разновидностей. Наиболее токсикогенным является афлотоксин В1. Афлотоксины обладают протеолитическим, гемолитическим и канцерогенным действием. Афлотоксикоз может возникнуть при употреблении в пищу продуктов из зерновых, масличных, фруктовых культур. Как правило, грибы развиваются при неправильном хранении продуктов и в результате жизнедеятельности выделяют токсины. Санитарными нормами и правилами регламентировано допустимое количество афлотоксинов в пищевых продуктах.
   

2. Пищевые токсикоинфекции. Пищевые токсикоинфекции протекают обычно в виде острого желудочно-кишечного заболевания и связаны с содержанием в пище большого количества живых микробных клеток. Активное размножение в пищевых продуктах происходит при нарушении санитарных требований и условий хранения. К наиболее часто встречающимся токсикоинфекциям относятся:

1. 
   Пищевые сальмонеллезы – наиболее тяжело протекающие пищевые токсикоинфекции. Возбудителями являются бактерии из группы Salmonella, которая насчитывает более 5 тыс. видов. Сальмонеллезы чаще всего возникают при употреблении зараженного мяса (80% случаев), а также зараженных яиц или кондитерских изделий с кремом из яиц, не подвергавшимся тепловой обработке. Оптимальная температура развития микробов 27 – 30^оС, время выдержки для интенсивного развития микробов 4 – 6 часов.
   

Признаки заболевания появляются через 8 – 12 часов и характеризуются тошнотой, рвотой, болями в животе и высокой температурой 38 – 39^оС. Выздоровление наступает на 2-4 день. Иногда заболевание длится более 2-х недель, у детей и стариков бывают смертельные случаи. Летальность составляет 1%. Меры профилактики:

• 
  предупреждение инфицирования продуктов;
  
• 
  обеспечение условий, исключающих массивное размножение микроорганизмов;
  
• 
  надежная термическая обработка перед употреблением зараженных или сомнительных продуктов;
  
• 
  выявление бактерионосителей среди лиц, работающих на предприятии;
  
  2. 
     Токсикоинфекции, вызываемые условно патогенными микроорганизмами в продуктах, в которых размножается палочка Proteus или кишечная палочка (Escherichia coli). Эти микроорганизмы являются постоянными обитателями кишечника человека и животных и при обычных условиях не являются патогенными, но при определенных условиях некоторые их виды способны вырабатывать токсины, поэтому эти бактерии называются условно патогенными.
     

Эти микроорганизмы широко распространены в остатках гниющих продуктов, содержащих белки. Но могут развиваться и на сырых продуктах, продуктах, подвергшихся термической обработке (мясные, рыбные, колбасные изделия). Оптимальная температура для развития этих микроорганизмов 25 – 37^оС. Источник их поступления – плохо вымытые руки и оборудование, а также загрязненное сырье. Длительное хранение скоропортящихся продуктов при комнатной температуре приводит к размножению этих микроорганизмов. При употреблении таких продуктов через 2 – 2,5 часов может наступить пищевое отравление. При массовом размножении палочки Proteus и кишечной палочки органолептические показатели продукта не меняются.

Клинические проявления при этом отравлении сходны с проявлениями сальмонеллеза, но температура тела не повышается. Меры профилактики:

• 
  соблюдение правил личной гигиены работников предприятия;
  
• 
  тщательная обработка оборудования, инвентаря, соприкасающихся с продуктами (мытье, дезинфекция);
  
• 
  уничтожение насекомых и грызунов;
  
• 
  устранение гниющих остатков продуктов;
  
• 
  избежание контакта остатков продуктов с доброкачественными и недопущение свободного доступа к этим продуктам грызунов;
  
• 
  строгое соблюдение сроков реализации и хранения скоропортящихся продуктов;
  

Значительную роль в пищевых токсикоинфекциях играют Clostridium perfingens, Enterococcus и др.

3.К пищевым инфекциям относятся заболевания, при которых пищевые продукты являются передатчиком патогенных микроорганизмов, причем бактерии в пищевых продуктах не размножаются. Для возникновения заболевания достаточно присутствия в пище нескольких клеток микроорганизмов.

Пищевые инфекции являются типичными заразными болезнями. Различают кишечно-тифозную группу возбудителей пищевых инфекций, а также возбудителей других заболеваний.

К кишечно-тифозной группе относятся:

1. 
   Брюшной тиф, паратифы, которые являются острыми инфекционными заболеваниями. Возбудителями этих заболеваний являются бактерии из рода Salmonella (Salmonella tiphy, Salmonella paratiphy). Заболевания характеризуются поражением тонких кишок, изменением лимфатического аппарата и общим токсическим поражением организма.
   
2. 
   Бактериальная дизентерия. Возбудителем этого заболевания являются бактерии из рода Shigella. Различают несколько разновидностей Shigella, они представляют собой палочки с закругленными концами, не образуют спор и капсул. Это заболевание характеризуется поражением кишечника.
   

Заболевания, вызываемые другими возбудителями:

1. 
   Бруцеллез вызывается потреблением молока больных животных и молочных продуктов из такого молока. Возбудителями являются бактерии из рода Brucella. Они представляют собой кокки, не образующие спор, являются факультативными анаэробами. При нагревании до 60^оС возбудитель погибает через 15 минут.
   
2. 
   Туберкулез. Заражение происходит через молоко и молочные продукты. Туберкулезная палочка является наиболее устойчивой к неблагоприятным условиям и может длительное время сохраняться в пищевых продуктах. При нагреве до 100^оС туберкулезная палочка погибает. Возбудителями являются бактерии из рода Nycobacterium tubaculosis.
   
3. 
   Сибирская язва. Возбудителем этого заболевания является крупная спорообразующая палочка с обрубленными концами Bacillus anthracis. Ее споры выдерживают длительное кипячение. Например, в воде палочка выживает в течение нескольких месяцев. Заражение может произойти при употреблении мясных продуктов, молока. При обнаружении заражения мяса сибирской язвой такое мясо подлежит уничтожению.
   
4. 
   Холера. Возбудителями являются две разновидности микроорганизмов: холерный вибрион Коха и вибрион Эль-Тор. Бактерии имеют форму запятой, споры и капсулы отсутствуют. Эти бактерии выделяют афлотоксин, который обладает сильными ядовитыми свойствами. Бактерии чувствительны к действию кислот, активного хлора, при кипячении погибают через одну минуту. Заражение может произойти через мясные, молочные, рыбные продукты.
   
5. 
   Ящур вызывается РНК-содержащим вирусом. При обнаружении зараженного мяса и молока ящуром продукты уничтожаются.
   

5. Санитарно-показательные микроорганизмы. Так как прямое и быстрое обнаружение патогенных микробов осуществить трудно, поэтому вместо прямого определения применяют санитарную оценку объектов при помощи количественного и качественного учета санитарно-показательных микроорганизмов.

Санитарно-показательные микроорганизмы – это микробы, которые постоянно находятся в естественных полостях человеческого или животного организма и не обитают во внешней среде. Обычно они не причиняют вреда человеческому организму, но при соответствующих условиях могут вызвать патологический процесс. Такие микроорганизмы обычно относят к условно патогенным. Присутствие этих микроорганизмов во внешней среде свидетельствует о загрязнении выделениями человека или животных.

Санитарно-показательные микроорганизмы должны отвечать следующим требованиям:

1.постоянно содержаться в фекалиях и постоянно поступать в окружающую среду в больших количествах;

2.должен отсутствовать другой природный резервуар, кроме организма человека и животных;

3.микроорганизмы должны сохранять жизнеспособность в окружающей среде в течение сроков, близких к срокам выживания патогенных микробов, выводимых из организма теми же путями;

4.должно отсутствовать размножение микроорганизмов в окружающей среде;

5.микробы должны характеризоваться простотой обнаружения, то есть должны хорошо расти на искусственных питательных средах и не иметь во внешней среде аналогов-сапрофитов;

6.характеризоваться постоянством свойств, то есть не должны изменяться под воздействием факторов внешней среды;

7.равномерное распределение в исследуемых объектах внешней среды.

Количественная оценка косвенно отражает степень эпидемиологической опасности данного объекта. В качестве санитарно-показательного микроорганизма с 1885 года используется кишечная палочка. С тех пор наличие кишечной палочки является индикатором загрязнения. Группа бактерий кишечной палочки относится к семейству энтеробактерий. В это семейство входит 5 родов, среди них род Escherichia, который включает несколько видов, представляющих интерес для санитарной микробиологии:

1. 
   Escherichia coli aerogenes;
   
2. 
   Escherichia coli commune;
   
3. 
   Escherichia paracoli;
   
4. 
   Escherichia coli citrovorum;
   

Наиболее часто встречаются второй и третий виды. Бактерии очень изменчивы и, попадая во внешнюю среду они утрачивают многие характерные признаки. Поэтому к санитарно-показательным относятся все разновидности кишечной палочки со следующими признаками: мелкие подвижные грамотрицательные, не образующие спор палочки, изменчивость формы, аэробиоз или факультативный анаэробиоз, рост на среде Эндо с образованием красных колоний и способность сбраживать глюкозу и маннит с образованием кислоты и газа в течении 20 часов при температуре 43-45^оС.

Колиметрия – количественное определение бактерий группы кишечной палочки (БГКП). Количественный учет проводится в 2-х значениях:

1. 
   Титр кишечной палочки (коли-титр) – наименьшее количество исследуемого объекта, в котором обнаружена кишечная палочка. Для жидкости коли-титр выражается в мл, для плотных сред – в г.
   
2. 
   Индекс кишечной палочки (коли-индекс) – количество бактерий, обнаруженных в 1 л или в 1 кг продукта.
   

Титр кишечной палочки определяют посевом пробы в жидкие среды путем последовательных десятикратных разведений. Количество кишечной палочки в продуктах нормируется.

Дифференциацию БГКП проводят с учетом различий физиологических свойств микроорганизмов. На этой основе разработаны специальные тесты, используемые для распознавания фекальных и нефекальных кишечных палочек. Существуют следующий комплекс признаков:

Температурный тест (тест Эйкмана) – способность ферментировать глюкозу и другие углеводы (лактозу, манит) с образованием газа при температуре 44-46 ^оС. Тест определяют на средах Эйкмана, Кесслер. Булижа.

Тест индолообразования – способность расщеплять аминокислоту триптофан, входящую в состав многих белков, с выделением так5их продуктов как индол, окрашивающий среду в красный цвет.

Цитратный тест – способность микроорганизмов усваивать в качестве единственного источника углерода лимонную кислоту или ее соли. Изучаемую культуру высевают на цитратную синтетическую среду Козера или плотную питательную среду Симмонса.

Во всем мире ученые занимаются поиском новых индикаторных микроорганизмов. Кроме бактерий группы кишечной палочки дополнительными показателями загрязнения во многих странах признаны энтерококки, которые являются естественными обитателями верхних дыхательных путей и кишечника человека.
ЛЕКЦИЯ 9.