Віруси в харчових продуктах. Шляхи потрапляння вірусів до харчових продуктів та методи їх виявлення
 Скачать 23.19 Kb.
|
|
Вступ. На сьогодні про віруси людини, які можуть зберігатися у продуктах харчування відомо набагато менше, ніж про інші мікроорганізми. Це пов’язано з тим, що віруси людини, на відміну від бактерій, не здатні розмножуватись у харчових продуктах і для їх культивування використовують клітини чутливих культур тканин. Тому необхідно врахувати той факт, що їх кількість у продуктах харчування набагато менша, ніж бактерій, і для їх виділення потрібні методи екстракції і концентрування. Також слід зазначити, що методики для виділення та ідентифікації вірусів не можна застосувати у багатьох мікробіологічних лабораторіях, де здійснюють контроль якості харчових продуктів [8, 10]. Харчові продукти, контаміновані вірусами, можуть бути причиною не лише поодиноких захворювань, а і епідемічних спалахів. Віруси є важливою причиною спалахів харчових інфекцій, частота яких значно зросла за останні десятиліття внаслідок швидкої глобалізації агропродовольчого ринку. Ймовірність передачі вірусів через продукти тваринного походження викликає значну стурбованість, оскільки тварини самі схильні до вірусних інфекцій і можлива передача збудників між різними видами свійських і диких тварин, що збільшує коло сприйнятливих хазяїв. Значна кількість вірусів, які переносяться свійськими чи дикими тваринами, можуть спричинювати зооантропонозні інфекції Шляхи потрапляння вірусів до харчових продуктів та методи їх виявлення. Є три основні джерела зараження вірусами продуктів харчування: відходи життєдіяльності людини/фекалії; контаміновані об’єкти обробки продуктів харчування; тварини-вірусоносії зооантропонозних інфекцій Зараження вірусами свіжої продукції можливе через контаміновану воду (з метою зрошення чи промивання, під час застосування добрив та агрохімікатів), через інфільтрацію в ґрунт необроблених чи частково оброблених стічних вод, а також через повітря і контакт із персоналом, що працює з харчовими продуктами Віруси, які спричинюють харчові інфекції, потрапляють в організм через шлунково-кишковий тракт, виділяються з фекальними і/або блювотними масами та інфікують людину за перорального проникнення. В екскрементах інфікованих осіб міститься значна концентрація віріонів (понад 106 /г), так само як і в блювотних масах. Інфікувальна доза вірусів, що здатна спричинити захворювання, становить менше ніж 102 /г.Значне поширення має безсимптомне інфікування людей і тривале вірусовиділення, чим створюється ризик контамінації харчової продукції під час виробництва. На відміну від бактеріальних патогенів віруси не здатні репродукуватися поза організмом хазяїна, тому не зумовлюють погіршення органолептичних властивостей харчових продуктів, які беруть участь лише в трансмісії збудників Віруси з фекально-оральним механізмом передачі можуть упродовж кількох місяців зберігатися в харчових продуктах або об’єктах навколишнього середовища (у ґрунті, воді, осадженнях, на різних поверхнях, у двостулкових молюсках). Більшість вірусів харчового походження мають вищу, ніж бактерії, резистентність до широко застосовуваних способів інактивації (охолодження і заморожування, зниження рівня pH, теплова обробка, високий гідростатичний тиск, ультрафіолетове опромінення). Перевірка продуктів харчування на наявність вірусних контамінантів є складною процедурою і базується насамперед на виявленні вірусних нуклеїнових кислот, оскільки багато детектованих вірусів важко культивуються in vitro. Для виявлення вірусних РНК/ДНК у харчових продуктах розроблено чутливі й специфічні методи проведення ПЛР (зі зворотною транскрипцією і в режимі реального часу). Однак ПЛР не дає змогу відрізнити інфекційні й неінфекційні віріони. Тому результати ПЛР варіативні залежно від харчового продукту, поширення вірусу по харчовій матриці й наявності інгібіторів ПЛР. Окрім того, існує певний ступінь невизначеності щодо кореляції порогових значень вмісту РНК/ДНК із рівнем безпеки харчового продукту, оскільки молекулярні технології дають змогу визначити наявність у досліджуваній пробі навіть однієї копії вірусного геному Для оцінки харчових продуктів на контамінацію потенційно патогенними для людини вірусами розроблено експрес-методи детекції вірусних антигенів, зокрема ІФА та ІХА. Інколи використовують електронну мікроскопію для виявлення віріонів вірусів. Більшість методів для індикації вірусів харчового походження розроблено з метою тестування біоматеріалів від хворих людей або тварин (ректальних проб, носоглоткових змивів, аспіратів).Ефективність існуючих методів детекції вірусних контамінантів безпосередньо в харчових продуктах залежить від підбору способів екстракції й концентрування вірусів із досліджуваних зразків, без яких виявлення збудника через невисокий вихідний вміст може бути складним або навіть неможливим . Найчастіше використовують такі методи екстракції вірусів із контамінованих харчових продуктів і способи концентрування: гідроекстракція, ультрацентрифугування, ультрафільтрація, адсорбція на мембранних фільтрах, осадження (преципітація) поліетиленгліколем (ПЕГ), екстракція хлороформом з осадженням ПЕГ . Важливим критерієм придатності різних способів екстракції й концентрування вірусів із харчових продуктів є їхня сумісність із вимогами молекулярногенетичних та імунологічних методів, що використовуються для індикації й ідентифікації вірусів, а саме: мінімальна кількість етапів обробки зразків хімічними реагентами або органічними розчинниками, нейтральний рівень рН, можливість застосування імуномагнітної сепарації, збереження антигенних властивостей і нуклеїнової кислоти вірусу. Вірусні концентрати після деконтамінації використовують для ізоляції вірусів у культурах клітин із подальшою ідентифікацією в серологічних реакціях або у ПЛР. Зараження культур клітин є ефективним для накопичення багатьох вірусів харчового походження в разі дослідження як клінічних зразків, так і інших біологічних об’єктів, у тому числі харчових продуктів, води та змивів з обладнання, інвентарю і рук обслуговувального персоналу. Вірусологічне дослідження деяких харчових продуктів (зокрема молюсків) у культурі клітин має обмеження внаслідок токсичної дії низки інгредієнтів, що входять до їхнього складу. Для виділення вірусів використовують перещеплювані різні клітинні лінії залежно від виду підозрюваного вірусу.Важко культивуються in vitro ротавірус А, гепатовірус А і мамастровіруси 1, 6, 8, 9. Поки що не знайдені чутливі культури клітин для ортогепевірусу А та вірусів Саппоро і Норволк. Для ідентифікації ізолятів використовують РН, а в разі відсутності інфекційного ефекту – РІФ, ІФА, а також ПЛР. Недоліками ізоляції вірусів у культурах клітин є їхня тривалість і трудомісткість . Впровадження комплексних методик детекції вірусів харчового походження, створення на їхній базі системи виробничого контролю може значно підвищити ефективність розслідування спалахів харчових вірусних інфекцій, знизити ризик перехресної контамінації на підприємствах харчової промисловості, мінімізувати ймовірність використання у виробничому процесі зараженої вірусами сировини і відповідно підвищити безпеку готової харчової продукції Залежно від симптомів захворювання віруси, що передаються через харчові продукти, поділяються на три групи: 1) збудники гастроентеритів – віруси Саппоро і Норволк із родини Caliciviridae; ротавірус А з родини Reoviridae; мамастровіруси 1, 6, 8 і 9 з родини Astroviridae; мастаденоденовірус людини F із родини Adenoviridaе; айчівірус А з родини Picornaviridae; 2) гепатовірус А з родини Picornaviridae та ортогепевірус А з родини Hepeviridae (з реплікацією в печінці); 3) віруси з реплікацією в кишечнику, які після генералізації інфекції уражають ЦНС, – ентеровіруси В і С із родини Picornaviridae. Зараз я назву деякі приклади Природнім джерелом накопичення ентеровірусів є молюски, оскільки вони є біофільтрами водоймищ. У штучно інфікованих поліовірусом (104 бляшкоутворюючих одиниць, БУО) устрицях інфекційність вірусу спостерігалась впродовж 30— 90 днів за умов зберігання устриць при пониженій температурі. Хоча є маловірогідним поглинання ентеровірусів устрицями і молюскам за концентрації вірусів у відкритій водоймі менше 0,01 БУО/мл [4]. При дослідженні сирих устриць у кожному із 17 зразків було виявлено ЕСНО-вірус та поліовірус 1, при цьому поліовірус 3 був знайдений у одному із 24 досліджуваних зразків [9]. Зазвичай індекс БГКП є достовірним показником наявності бактерій кишкової палички у воді, але він не поширюється на ентеровіруси, які є стійкішими до несприятливих екологічних умов, ніж патогенні бактерії. При дослідженні більше 150 зразків рекреаційних вод з Техаської затоки ентеровіруси були виявлені у 43 % зразків, при цьому 44 % зразків мали допустимі показники індексу БГКП. Слід відмітити, що ентеровіруси були виявлені у 35 % зразків вод, які задовольняли стандартам чистоти за показниками індексу БГКП для промислу молюсків, тобто показник колі-індексу не корелює з наявністю у водоймах вірусів [9, 10]. При дослідженні молюсків у відкритих і закритих водоймах у 23 % зразків з відкритих водойм були виявлені ентеровіруси, при цьому у 100 % досліджуваних зразків не було виявлено бактерій роду Salmonella, Shigella, Yersinia, які викликають кишкові захворювання. У 40 % зразків молюсків із закритих водойм були виявлені бактерії роду Salmonella, при цьому у жодному із досліджуваних зразків не було виявлено бактерій роду Shigella та Yersinia. Слід відмітити, що кореляції між титром ентеровірусів і загальним числом коліформ у молюсках виявлено не було [9]. При дослідженні інфекційності вірусу холери свиней (HCV) і вірусу африканської свинячої лихоманки (ASFV) у туші хворих тварин, було встановлено, що навіть після промислової обробки м'яса (або м'ясної сировини) віруси зберігають свою життєздатність. З м'яса інфікованих тварин було виготовлено пастеризовану шинку, суху ковбасу пепероні і ковбасу типу салямі, при цьому віруси не були виявлені у пастеризованій шинці, але були виділені з шинки після посолу. Вірус африканської свинячої лихоманки було виявлено у двох ковбасних продуктах після додавання інгредієнтів посолу і стартових культур, але його не було виявлено після 30 днів ферментації ковбаси. Слід зазначити, що вірус холери свиней також зберігав свої інфекційні властивості та здатність до зараження після внесення інгредієнтів посолу і стартових культур навіть після 22 днів ферментації м'яса. Дослідження щодо інфекційності віруса ящура залежно від температури показали, що термічна обробка зараженої яловичини при температурі 93,3 °С призводить до повної інактивації вірусу. Проте у лімфовузлах великої рогатої худоби вірус витримував нагрівання при 90 °С впродовж 15 хвилин. Кип'ятіння крабів впродовж 8 хвилин є достатнім, щоб інактивувати поліовірус 1, ротавірус і ЕСНО-вірус [7, 9]. При цьому поліовірус здатен витримувати тушкування, прожарювання, запікання і пропарювання устриць. Слід зазначити, що у смажених гамбургерах ентеровіруси були виявлені у 8 з 24 непросмажених пиріжків (до температури усередині пиріжка 60 °С) при їх швидкому охолодженні до 23 °С. Вірусів не було виявлено при охолодженні пиріжків впродовж 3 хвилин при кімнатній температурі [5]. Ентеровіруси зберігаються у яловичині до 8 днів при температурі 23 — 24 °С, при цьому на їх інфекційність не впливає ріст бактерій, що викликають псування продукту. Способи інактивації вірусів у харчових продуктах. Віруси, можуть упродовж декількох місяців зберігатися в харчових продуктах або в довкіллі (наприклад, в ґрунті, воді, осадженнях, двостулкових молюсках або на різних поверхнях). Більшість вірусів харчового походження більш стійкі, ніж бактерії, до охолоджування, заморожування, зміни pH, висушування, ультрафіолетового опромінення, нагрівання, зміни тисків, дезинфекції тощо [9]. На теперішній час використовують різні підходи щодо інактивації вірусів в окремих харчових продуктах, але їх результативність суттєво варіюється в залежності від виду вірусу, харчового продукту і локалізації вірусу в харчовому продукті. Самі по собі ці процедури не забезпечують захист споживача від вірусної контамінації, але при їх поєднанні виникає синергічний ефект, який може підвищити рівень знешкодження вірусів у продуктах харчування. Промивання. Промивання харчових продуктів водою, як обробленою (ультрафіолетовими променями, озоном, хлором тощо), так і необробленою, може виявитися неефективною, якщо харчовий продукт має шорстку, ламану або коміркову поверхню з заглибинами; або якщо вірус знаходиться всередині продукту. Зниження рівня pH. При низьких рівнях pH (< 3) можна домогтися інактивації ряду вірусів, проте такий рівень pH не завжди прийнятний з точки зору смакових якостей продукту. Високий гідростатичний тиск. Вплив високого гідростатичного тиску на інфекційні властивості вірусів в харчових продуктах істотно залежить як від самого вірусу, так і виду харчового продукту. Даний спосіб інактивації може вважатись ефективним стосовно деяких видів вірусів, що містяться у певних продуктах [2]. Охолодження і заморожування. Процеси охолодження і заморожування не слід розглядати в якості ефективного засобу боротьби з вірусами харчового походження, оскільки вони не забезпечують зниження інфекційності вірусів до рівня, що вважається безпечними. Теплова обробка. Вплив теплової обробки на інфекційність вірусів, що містяться в харчових продуктах, в значній мірі залежить від вірусу, харчового продукту і початкової концентрації вірусних часток. Процеси приготування, при яких температура всередині харчового продукту досягає 90 °С і підтримується упродовж 90 с, вважаються ефективними видами обробки, що дають змогу інактивувати віруси в більшості продуктів. При цьому такі способи приготування, як парова обробка або обсмажування, можуть виявитися недостатніми для інактивації вірусів і забезпечення безпеки їжі. Звичайна пастеризація (наприклад, нагрівання до 63 °С на 30 хв. або до 70 °С на 2 хв.) є більш ефективною, ніж короткочасна високотемпературна (до 72 °С на 15—20 с) [7, 9]. Ультрафіолетове опромінення (УФО). УФО дозволяє знизити інфекційність вірусів, але його вплив значною мірою залежить від наявності вірусу на поверхні харчового продукту, від виду/підвиду вірусу і від харчового продукту. Його не можна вважати ефективним засобом, що забезпечує зниження інфекційності вірусів всередині їжі. УФО може бути ефективним для інактивації вірусів у воді та на поверхні харчових продуктів [2]. Висновок В умовах постійного зростання обсягів виробництва харчових продуктів можлива вірусна контамінація їх на всіх етапах – від виробництва до споживання, що може спричинити різні захворювання (зокрема гострі кишкові інфекції, гепатити А і Е). Тому актуальним є розробка і вдосконалення методів індикації та ідентифікації вірусів у харчових продуктах, а також способів їхньої інактивації без зниження органолептичних властивостей і товарного вигляду продукції. |