Основы микробиологии, физиологии питания и санитарии

3.1.3 Влияние концентрации веществ, растворенных в среде

Для жизнедеятельности микроорганизмов большое значение имеет осмотическое давление среды, которое определяется концентрацией растворенных в ней веществ. Находясь в субстратах с высоким осмотическим давлением, микроорганизмы не могут осуществлять нормальный обмен веществ. Значительная часть воды из цитоплазмы уходит в окружающую среду. Клетка обезвоживается, и наступает состояние плазмолиза. На этом основаны некоторые способы сохранения различных продуктов с помощью концентрированных растворов сахара и соли. При добавлении в продукт 12%-ной поваренной соли существенно замедляется развитие многих микроорганизмов, а при 20%-ном содержании соли жизнедеятельность почти всех микробов прекращается полностью. При использовании в целях консервирования сахара (варенье, джем, повидла и др.) для достижения необходимого эффекта его добавляют в значительно больших количествах - около 70%. Применение концентрированных растворов сахара или соли для сохранения ягод, плодов, овощей, мяса, рыбы и др., фактически является процессом сушки продукта посредствам осмоса, поскольку при этом одновременно возникают два противотока: из раствора в продукт диффундирует растворенное вещество (соль, сахар), а из продукта в раствор - вода. В продукте происходит снижение активности в воды, что делает среду неблагоприятной для развития микроорганизмов и предотвращает порчу продукта.

Среди микроорганизмов имеются осмофильные, которые способны развиваться в сильноконцентрированных средах. Например, хорошо переносят большие концентрации сахара некоторые дрожжи, стафилококки, плесневые грибы. Микробы, устойчивые к высоким концентрациям поваренной соли, носят название галофильных (солелюбивые).

3.1.4 Влияние различного рода излучений

Свет - рассеянный солнечный свет мало влияет на жизнедеятельность микробов, на прямой солнечный свет вызывает довольно быструю гибель большинства из них. Наиболее заметным бактериоубивающим (бактерицидным) действием обладает часть светового спектра с короткими длинами волн (ультрафиолетовая, фиолетовая, голубая).

Ультрафиолетовые лучи - вызывают либо гибель, либо мутации микроорганизмов в зависимости от вида микробов, дозы и продолжительности облучения. УФ-лучи применяются для дезинфекции воздуха в медицинских и производственных помещениях, в холодильных камерах, для обеззараживания производственного оборудования, упаковочных материалов тары. Обработка воздуха в течение 6 ч уничтожает до 80% микробов.

Ионизирующее излучение - к ним относятся космические, рентгеновские и радиоактивные излучения (б-,в- и г-лучи), возникающие при распаде радиоактивных элементов. Они имеют наиболее короткую длину волны и обладают высокой проникающей способностью. В малых дозах эти лучи действуют стимулирующе - повышают интенсивность жизненных процессов; увеличение дозы приводит к возникновению мутаций, а продолжение ее роста - к гибели. Гибель микроорганизмов происходит при дозах облучения, в сотни и тысячи раз превосходящих смертельную дозу для животных.

Радиоволны - радиоволны длиной порядка сотен метров и более, по-видимому, не действуют на микроорганизмы. Короткие радиоволны (длиной 10-50 м) и особенно ультрарадиоволны (метровые и меньшей длины) губительны для микроорганизмов. При прохождении коротких и ультрарадиоволн через среду возникает переменный ток высокой (Вч) и сверхвысокой (сВч) частот. Поглощенная помещенным в электромагнитное поле объектом (продуктом, микробными клетками) электрическая энергия преобразуется в тепловую - происходит быстрый и высокий нагрев объекта. Благодаря специфическим особенностям этого способа нагревания перспективно его применение для пастеризации и стерилизации пищевых продуктов. Сверхвысокочастотную электромагнитную обработку пищевых продуктов применяют на предприятиях общественного питания. Время тепловой обработки различных изделий до их готовности сокращается во много раз, по сравнению с традиционным способом, при значительном снижении числа микроорганизмов. При этом улучшаются санитарно-гигиенические и технические условия работы.

Ультразвук (УЗ) - это механические колебания с частотами выше 20000 колебаний (20 кГц), что находится за пределами частот, воспринимаемых человеком. УЗ-колебания ускоряют многие химические реакции, вызывают распад высокомолекулярных соединений, коагуляцию белков, инактивацию ферментов и токсинов, могут привести к разрыву клеточной стенки, а иногда и разрушению внутриклеточных структур. Практическое использование УЗ-волн с целью стерилизации эффективно в основном для жидких пищевых продуктов (молока, фруктовых соков, вин), воды, для мойки и стерилизации стеклянной тары.

3.2 Влияние химических факторов

3.2.1Влияние реакции среды

Водородный показатель реакции среды рН показывает степень ее кислотности (рН от 7 до 1) или щелочности (рН от 7 до 14). Нейтральная реакция среды соответствует 7. Пределы эти для одних микроорганизмов широки, для других значительно уже. В зависимости от отношения к рН среды все микроорганизмы можно разделить на три группы.

Нейтрофилы - предпочитают нейтральную среду (6,8-7,3). Это почти все гнилостные бактерии, возбудители пищевых отравлений, бактерии группы кишечной палочки и др.

Ацидофилы (кислотолюбивые) развиваются при оптимальном рН 4 и ниже. Это уксуснокислые, молочнокислые и другие бактерии, продуцирующие органические кислоты и плесневые грибы.

Алкалофилы (щелочелюбивые) развиваются при оптимальном рН 9 и выше. Это некоторые представители бактерий кишечной группы - холерный вибрион и др. Влиянием кислотности на микроорганизмы широко пользуются в микробиологической практике при переработке и хранении пищевых товаров. Так, подавляющее действие кислот на гнилостные микроорганизмы положено в основу квашения овощей. На этом же принципе основано получение кисломолочных продуктов.

3.2.2 Действие ядовитых веществ

Многие химические вещества действуют губительно на микроорганизмы. Такие вещества называют антисептиками. Их действие на микроорганизмы зависит от концентрации и продолжительности воздействия, а также рН среды и температуры. Чувствительность различных видов к одному и тому же антисептику неодинакова. В связи с тем, что некоторые из них придают продуктам неприятный вкус и запах и что большинство антисептических веществ в определенной степени ядовиты для человека, применение их для обработки пищевых товаров ограничено. Бактерицидные химические вещества по их действию на бактерии подразделяются на ряд групп:

- поверхностно-активные вещества - способны накапливаться на поверхности и вызывать резкое снижение поверхностного натяжения, что приводит к нарушению нормального функционирования клеточной стенки и цитоплазматической мембраны. К ним относятся жирные кислоты, в том числе и мыла, которые вызывают повреждение только клеточной стенки и не проникают в клетку;

- фенол, крезол и их производные - первоначально повреждают клеточную стенку, а затем и белки клетки; красители - обладают свойством задерживать рост бактерий. В основе их действия лежит выраженное родство к фосфорнокислым группам нуклеопротеидов. К красителям с бактерицидными свойствами относят бриллиантовый зеленый, риванол, трипафлавин, акрифлавин и др.;

-соли тяжелых металлов (свинец, медь, цинк, серебро, ртуть) вызывают коагуляцию белков клетки. При взаимодействии соли тяжелого металла с белком образуются альбуминат металла и свободная кислота. Ряд металлов (серебро, золото, медь, олово, свинец и др.) обладает олигодинамическим действием ( бактерицидная способность). Доказано, что в воде, находящейся в контакте с металлическим серебром, в которой не обнаруживаются обычным методом даже следы растворившегося металла, микроорганизмы погибают;

- окислители - к ним относятся хлор, поражающий дегидразы, гидролазы, амилазы, протеазы бактерий, широко используемый для дезинфекции питьевой вoды, тары, оборудования, инвентаря. В этих же целях используют озон.

- формальдегид употребляют в виде 40%-ного раствора - так называемого формалина. Его противомикробное действие объясняется тем, что он присоединяется к аминогруппам белков и вызывает их денатурацию. Формальдегид убивает как вегетативные формы, так и споры.

Применение антисептиков для консервирования пищевых продуктов ограничено. Доза антисептика должна быть достаточной, чтобы обеспечить надлежащее консервирующее действие, но безвредной для человека, и не влиять отрицательно на продукт. Поэтому к использованию допущены очень немногие антисептики в малых дозах (от сотых до одной-двух десятых процента) и только для некоторых пищевых продуктов. Это салициловая кислота, которая эффективно подавляет развитие плесневых грибов. В связи с токсичностью для человека применение ее для защиты пищевых товаров постепенно снижается, и в последнее время все чаще используют лимонную кислоту. Бензойная кислота содержится в бруснике, клюкве и ее применяют для консервирования полуфабрикатов из плодово-ягодного сырья и рыбных и мясных пресервов. Сорбиновая кислота (естественная, выделенная из ягод рябины) находит все более широкое применение для консервирования плодоовощной продукции. Этиловый спирт в разведенном состоянии (50-70°) более активен, чем ректификат (96°). Спиртовые настойки и экстракты плодов и ягод являются более стойкими, обычно не поддающимися микробной порче длительное время, тогда как водные экстракты быстро разрушаются микроорганизмами. Углекислый газ (СО₂) абсолютно безвреден при введении в пищевые продукты, обладает способностью быстро и полностью удаляться из них после извлечения продуктов из камеры хранения. Находясь в атмосфере в количестве 20-30%, углекислый газ значительно замедляет жизнедеятельность большинства микробов, а концентрации его 60-80% и больше практически прекращают их развитие. Углекислый газ обладает свойством легко проникать через различные материалы, поэтому подавляет развитие микробов не только на поверхности, но и в толще продуктов (в фарше, колбасах и т.д.). Углекислый газ при его промышленном получении дешев, недефицитен, практически безопасен при использовании. На антисептических свойствах дыма, получаемого от некоторых пород деревьев, основано копчение рыбных и мясных продуктов. Содержащиеся в дыме альдегиды, кетоны, фенолы, спирты, смолы, кислоты и другие вещества оказывают бактерицидное действие на микроорганизмы.

физиология микроорганизм продукт отравление

3.3 Влияние биологических факторов

Микроорганизмы в природных условиях входят составной частью в биоценоз (совокупность растений и животных, населяющих участок среды обитания с более или менее однородными условиями жизни). Микробы находятся в природе в ассоциациях, между которыми происходит постоянная борьба за существование. Взаимоотношения между этими организмами носят весьма разнообразный характер и существенно сказываются на их развитии. Между различными группами микробов существует несколько типов взаимоотношений.

Симбиоз представляет собой сожительство организмов разных видов, обычно приносящее им взаимную пользу; они совместно развиваются лучше, чем каждый из них в отдельности. Например, сожительство гриба и синезеленой водоросли; азотфиксирующих микробов и целлюлозо-разрушающих бактерий; симбиоз клубеньковых бактерий с бобовыми растениями; различных грибов с корнями растений; и т.д.

Метабиоз - такой вид взаимоотношений, когда один организм продолжает процесс, вызванный другим, освобождая его от продуктов жизнедеятельности и тем самым создавая условия для его дальнейшего развития (нитрифицирующие и аммонифицирующие бактерии).

Сателлизм - один из сожителей, называемый благоприятствующим микробом, стимулирует рост другого сочлена (некоторые дрожжи и сарцины, продуцирующие - аминокислоты, витамины и другие вещества, способствуют росту более требовательных к питательным средам микробов).

Синергизм характеризуется усилением физиологических функций у членов микробной ассоциации (дрожжи и молочнокислыe бактерии, фузобактерии и боррелии). Одной из форм симбиоза является вирогения - совместное сосуществование некоторых бактерий, дрожжей и простейших с вирусами. Установлены сочетания разных вирусов и бактерий: вируса омской геморрагической лихорадки с возбудителями бруцеллеза, туляремии; вируса гепатита - с Candida.

Антагонизм - при этих взаимоотношениях происходит борьба за кислород, пищевые вещества и место обитания. Бактерии, грибы, высшие растения вырабатывают вещества, получившие названия антибиотиков, которые губительно действуют на другие микробы. Они широко применяются в лечении многих инфекционныx болезней. В обезвреживании внешней среды от патогенных микро, организмов вследствие антагонизма большую роль играют фаги, широко распространенные в почве и воде, и фитонциды - летучие вещества многих растений.

Контрольные вопросы

1. Какие факторы внешней среды влияют на жизнедеятельность микроорганизмов?

2. Какие существуют два способа обработки продуктов высокими температурами?

3. что такое антисептики и каково их использование для предотвращения микробной порчи товаров?

4. В чем сущность действия на микроорганизмы света, радиоактивных излучений, радиоволн, ультразвука и каково практическое использование этих воздействий?

5. Какие взаимодействия между организмами носят название антагонистических?

6. Когда и для чего применяют метод лиофильной сушки товаров, питательных сред, молочнокислых заквасок?



ТЕМА 4. РАСПРОСТРАНЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ В ПРИРОДЕ

Микробы повсеместно распространены в окружающей нас среде. Они находятся в почве, воде, воздухе на растениях, в пищевых продуктах, в организме человека, животных. Глубокие знания о микроорганизмах во внешней среде приобретают особое значение в условиях постоянно и быстро развивающейся промышленности, роста городов и усиливающегося в целом влияния человека на состояние окружающей среды. Особенно серьезным становится положение с пресными водами, загрязняемыми как промышленными и бытовыми отходами, так и разнообразной микрофлорой. Состав микрофлоры, его формирование и динамика изменений зависит от окружающей среды, а также от свойств и состояния каждого объекта.

Для товароведов, пищевиков и работников общественного питания наибольшее значение имеют изучение микрофлоры почвы, воздуха, знакомство с микрофлорой тела человека.

4.1 Микрофлора почвы

Почва является хорошей средой для обитания микроорганизмов в связи с наличием в ней питательных веществ и влаги. Почва хорошо защищает их от влияния прямого солнечного света, высушивания, вследствие чего количество микробов в 1 г почвы достигает колоссальных размеров: от 200 млн. бактерий в глинистой почве, до 5 млрд. в черноземной. В 1 г пахотного слоя почвы содержится 1-10 млрд. бактерий. Наибольшее количество (1000000 в 1 мм³) микробов содержится в верхнем слое почвы на глубине 5-15 см. В глубинных слоях встречаются единичные микробы; они обнаружены и в артезианской воде.

Обсемененность почвы микроорганизмами находится в тесной зависимости от степени загрязнения ее фекальными массами и мочой, а также от характера обработки и удобрения.

Из почвы микробы с пылью или с потоками дождевой или снеговой воды попадают в реки, озера и другие природные воды, в воздух. Таким образом, почва является первоисточником микробов в природных условиях.

Ценным показателем санитарного состояния почвы является обнаружение в ней бактерий Е.coli (кишечная палочка) и близких к ней бактерий, а также Str. facealis (фекального стрептококка), Clostridium perfringens (клостридии перфрингенс).

4.2 Микрофлора воды

Природные воды, как и почва, являются естественной средой обитания многих микроорганизмов, где они способны жить, размножаться, участвовать в процессах круговорота углерода, азота, серы, железа и других элементов. Количественный и качественный состав микрофлоры природных вод разнообразен.

По степени микробного загрязнения различают три зоны водоема:

1). Полисапробная зона - сильно загрязненная вода, бедная кислородом и богатая органическими соединениями. Число бактерий в 1 мл достигает 1 000 000 и более; преобладают Е.coli и анаэробные бактерии, вызывающие процессы гниения и брожения.

2). Мезосапробная зона - зона умеренного загрязнения, где происходит минерализация органических веществ с интенсивным окислением и выраженной нитрификацией. Число бактерий в 1 мл составляет сотни тысяч; количество Е. coli значительно меньше.

3). Олигосапробная зона - характерна для чистой воды. Количество микробов незначительно, в 1 мл насчитывается несколько десятков или сотен; Е. coli в этой воде отсутствует.

Водопроводная вода считается хорошей, если общее количество микробов в 1 мл равно 100, сомнительной при 100-150 микробах, загрязненной - при 500 и более. В воде колодцев и открытых водоемов число микробов в 1 мл не должно быть более 1000. Кроме того, качество воды определяется по наличию в ней Е. coli и ее вариантов. Вода является мощным фактором передачи ряда инфекционных заболеваний: брюшного тифа, сальмонеллезных гастроэнтеритов, холеры, дизентерии, лептоспирозов и др.

4.3 Микрофлора воздуха

Воздух является неблагоприятной средой для жизни микроорганизмов. В нем они не находят пищи, подвергаются высушиванию, губительному действию прямых солнечных лучей и поэтому большая часть их погибает.

Состав микробов воздуха весьма разнообразен. Он зависит от степени загрязнения воздуха минеральными и органическими взвесями, температуры, осадков, характера местности, влажности и других факторов. Чем выше концентрация в воздухе пыли, дымов, копоти, тем больше микробов. Над поверхностью гор, морей арктических стран, океанов микробы встречаются редко. Например, воздух Арктики содержит 2-3 микроба на 20 м³. В лесу, особенно хвойном, микробов очень мало, на них оказывают губительное действие летучие вещества растений - фитонциды, обладающие бактерицидными свойствами. Над Москвой на высоте 500 м в 1 м³ воздуха обнаруживают 1100-2700 микробов, в то время как на высоте 2000 м - от 500 до 700. В 1 г пыли содержится до 1 млн бактерий. Через воздух могут передаваться вместе с каплями слизи и мокроты при чиханье, кашле, разговоре возбудители гриппа, кори, скарлатины, дифтерии, коклюша, стафилококковой, стрептококковой и менингококковой инфекций, ангин, острых катаров дыхательных путей, туберкулеза, оспы, легочной формы чумы и других заболеваний.

Микробы могут распространяться токами воздуха, воздушно-пылевым и воздушно-капельным путем. При чиханье, кашле, разговоре больной человек выбрасывает в окружающую среду на расстояние 1-1,5 м и более вместе с каплями слизи, мокроты патогенные бактерии. Человек в среднем вдыхает за сутки 12 000-14 000 л воздуха, причем 99,8% микробов, содержащихся в воздухе, задерживаются в дыхательных путях.

4.4 Микрофлора тела здорового человека

Микрофлора человека является результатом взаимного приспособления микро- и макроорганизма. Большая часть бактерий постоянной микрофлоры человеческого тела приспособилась к жизни в определенных его частях. Кроме того, имеются микробы, которые составляют непостоянную (случайную) микрофлору. В организм человека поступают микроорганизмы с водой, пищей, с различных предметов, из воздуха.

На поверхности кожи человека содержится огромное количество микробов. Подсчитали, что когда мы купаемся, то с поверхности своей кожи мы смываем приблизительно до 2,5 млрд. различных микроорганизмов. На нашей коже обитают сарцины, плесневые и дрожжевые грибы, дифтероиды, а также некоторые патогенные и условно-патогенные бактерии (стафилококки, стрептококки). Питание их обеспечивается выделениями жировых и сальных желез, отмершими клетками и продуктами распада.

Чрезвычайно разнообразна микрофлора полости рта. Подходящая температура, щелочная реакция слюны, остатки пищи являются благоприятными условиями для развития самых различных микроорганизмов. Практически у всех людей в ротовой полости обитают микрококки, стрептококки, стафилококки, споровые и неспоровые палочки, вибрионы, спирохеты, спириллы, ацидофильная палочка, дрожжи, актиномицеты и др.

Органы дыхания человека не имеют постоянной микрофлоры. Человек вместе с воздухом вдыхает огромное количество частиц пыли и адсорбированных в них микроорганизмов. Количество микробов во вдыхаемом воздухе в 200-500 раз больше, чем в выдыхаемом. Большинство их задерживается в полости носа и лишь небольшая часть проникает в бронхи. В верхних дыхательных путях (носоглотка, зев) содержится несколько относительно постоянных видов микробов (стафилококки, стрептококки, дифтероиды, пентококки и др.).

Очень обильна микрофлора желудочно-кишечного тракта, особенно отделов толстого кишечника. Около 1/3 сухой массы фекалий некоторых видов животных состоит из микробов. За сутки взрослый человек выделяет вместе с экскрементами около 17 трлн. организмов. В составе микрофлоры кишечника взрослых людей обнаружено более 260 видов микроорганизмов. Основную массу (96-99%) составляют анаэробные бактерии (бифидобактерии, бактероиды). Факультативно анаэробная микрофлора представлена лактобациллами и энтерококками; на их долю приходится около 1-4% всей кишечной микрофлоры. Менее 0,01-0,001% составляет так называемая остаточная микрофлора (стафилококки, клостридии, протей, дрожжи).

Контрольные вопросы

1. Какими факторами определяются количественный и качественный состав микрофлоры?

2. Почему необходимо предохранять пищевые продукты от загрязнений почвой?

3. Какая среда (почва, вода, воздух) является самой благоприятной для жизнедеятельности микроорганизмов и почему?

4. О чем говорит факт обнаружения на руках кишечной палочки?

5. Какие факторы влияют на загрязненность воды?

5. Откуда в воздух попадают микроорганизмы?



ТЕМА 5. ПАТОГЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ

Микробы, способные вызывать заболевания людей, животных и растений, получили название патогенных или болезнетворных.

Инфекционный процесс - исторически сложившееся взаимодействие восприимчивого человеческого организма и патогенного микроорганизма в определенных условиях внешней и социальной среды, крайней степенью которого является инфекционная болезнь.

Для возникновения и развития инфекционного процесса необходимы:

1. Наличие патогенного микроба.

2. Проникновение его в восприимчивый организм.

3. Определенные условия внешней среды, в которой происходит взаимодействие между микроорганизмом и макроорганизмом.

Условно-патогенные микроорганизмы - обитают на коже, в кишечнике, дыхательных путях, мочеполовых органах. При нормальных физиологических условиях жизни эти микробы не вызывают заболевания, но при переутомлении организма, его перегревании, охлаждении, интоксикации, ионизирующей радиации они становятся способными вызывать ряд заболеваний - аутоинфекций.

Свойства патогенных микроорганизмов:

-- строгая специфичность - каждый вид микробов способен вызывать только определенную болезнь с характерными для нее симптомами.

-- патогенность - потенциальная способность определенного вида микробов приживаться в макроорганизме, размножаться и вызывать определенное заболевание.

-- вирулентность - означает степень болезнетворного действия микроба.

-- способность к токсинообразованию - способность патогенных микроорганизмов вырабатывать ядовитые вещества - токсины. Поступая в кровь или лимфу, они поражают внутренние органы и вызывают отравления организма различной степени. Они могут быть двух видов: экзо- и эндотоксины. Экзотоксины выделяются в окружающую среду микробами при их жизни, они обладают большой ядовитостью по отношению к живому организму. Под влиянием нагревания и света они легко разрушаются, а под действием некоторых химических веществ теряют свою токсичность. Эндотоксины - прочно связаны с телом микробной клетки и освобождаются после ее гибели и разрушения. Они менее токсичны, весьма устойчивы к действию высоких температур, не теряют своей токсичности даже при кипячении.

Инкубационный период - определенный промежуток времени с момента внедрения патогенного микроба до появления первых признаков заболевания.

Явление бактерионосительства возникает при прекращении лечения до наступления полного выздоровления; при неправильно проводившемся лечении; иногда при самоизлечении легко протекавшего заболевания, прошедшего незамеченным.

Пути передачи инфекции от больного человека к здоровому:

- фекально-оральный (через воду, воздух, почву, пищевые продукты, загрязненные руки, предметы обихода и т.п.);

- воздушно-капельный (через воздух, в котором микробы находятся в виде аэрозолей - при чихании, кашле);

- воздушно-пылевой (с пылью);

- трансмиссионный - переносчиками инфекций являются некоторые насекомые (клещи, блохи, вши, комары, мухи) и грызуны.

5.1 Свойства патогенных микроорганизмов защитные силы организма в борьбе с инфекциями

Под термином «иммунитет» (от лат. immunitas -- избавление от чего-либо) подразумевают невосприимчивость организма к инфекционным и неинфекционным агентам. Организмы животных и людей весьма четко дифференцируют «свое» и «чужое», благодаря чему обеспечивается защита не только от внедрения патогенных микроорганизмов, но и от чужеродных белков, полисахаридов, липополисахаридов и других веществ.

Защитные факторы организма против инфекционных агентов и других чужеродных веществ подразделяются на:

--неспецифическая резистентность - механические, физико-химические, клеточные, гуморальные, физиологические защитные реакции, направленные на сохранение постоянства внутренней среды и восстановления нарушенных функций макроорганизма.

-- врожденный иммунитет - резистентность организма к определенным патогенным агентам, которая передается по наследству и присуща определенному виду.

--приобретенный иммунитет - специфическая защита против генетически чужеродных субстанций (антигенов), осуществляемую иммунной системой организма в виде выработки антител.

Неспецифическая резистентность организма обусловлена такими факторами защиты, которые не нуждаются в специальной перестройке, а обезвреживают чужеродные тела и вещества в основном за счет механических или физико-химических воздействий. К ним относятся:

Кожа -- являясь физической преградой на пути микроорганизмов, она одновременно обладает бактерицидным свойством в отношении возбудителей желудочно-кишечных и других заболеваний. Бактерицидное действие кожи зависит от ее чистоты. На загрязненной коже микробы сохраняются дольше, чем на чистой.

Слизистые оболочки глаз, носа, рта, желудка и других органов, подобно кожным барьерам, в результате непроницаемости их для различных микробов и бактерицидного действия секретов осуществляют противомикробные функции. В слезной жидкости, мокроте, слюне находится специфический белок лизоцим, который вызывает «лизис» (растворение) многих микробов.

Желудочный сок (в его состав входит соляная кислота) обладает весьма выраженными бактерицидными свойствами в отношении многих возбудителей, особенно кишечных инфекций.

Лимфатические узлы -- в них задерживаются и обезвреживаются патогенные микробы. В лимфатических узлах развивается воспаление, губительно действующее на возбудителей инфекционных болезней.

Фагоцитарная реакция (фагоцитоз) - открыл ее И.И.Мечников. Он доказал, что некоторые клетки крови (лейкоциты) способны захватывать и переваривать микробы, освобождая от них организм. Такие клетки называют фагоцитами.

Антитела - особые специфические вещества микробной природы, способные инактивировать микробы и их токсины. Эти защитные вещества в различных тканях и органах (селезенке, лимфатических узлах, костном мозге). Они вырабатываются при внедрении в организм болезнетворных микробов, чужеродных белковых веществ, сыворотки крови других животных и т.д. Все вещества, способные вызывать образование антител - антигены. Так, антитела бактериолизины вызывают лизис бактерий, агглютинины - склеивание микробных клеток, антитоксины - нейтрализуют токсины.

Приобретенный иммунитет может быть естественным, появляющимся в результате перенесенного инфекционного заболевания и искусственным, который приобретается вследствие введения в организм специфических биопрепаратов - вакцин и сывороток.

Вакцины представляют собой убитых или ослабленных возбудителей инфекционных заболеваний или их обезвреженные токсины. Приобретенный иммунитет является активным, т.е. возникшим в результате активной борьбы организма с возбудителем болезни.

Лечебные сыворотки представляют собой жидкую часть крови животных, перенесших инфекционное заболевание в результате искусственного заражения. Иммунитет, возникающий при их применении, наступает быстро - в течение нескольких часов. Называют его пассивным, т.к. он обусловливается содержащимися в сыворотке защитными веществами (антителами), вводимыми в организм в готовом виде.

Контрольные вопросы

1. Каковы характерные особенности и свойства патогенных микроорганизмов?

2. Что такое микробные токсины и какова сила их действия?

3. При каких условиях человек может стать бактерионосителем?

4. Что такое иммунитет и какие его виды вам известны?

5. Перечислите защитные силы организма в борьбе с инфекциями?

6. В чем разница между вакцинами и сыворотками?

7. Чем характеризуется инкубационный период?

5.2. Пищевые заболеваения микробной природы

Заболевания, возникающие в связи с употреблением пищевых продуктов, инфицированных токсигенными микроорганизмами, называются пищевыми. Загрязнение пищевых продуктов этими микробами может происходить через руки персонала пищевых производств, предприятий торговли и общественного питания, а также через бацилло-, бактерио- и вирусоносителей, работающих в этих сферах; через воздух производственных помещений, через воду, не отвечающую санитарным требованиям, и полученный из нее лед, соприкасающийся с продуктами при хранении; через грязную тару. Плоды, овощи и ягоды загрязняются при выращивании их на почве, удобряемой фекалиями. Мясо и молоко могут быть заражены токсингенной микрофлорой, если они получены от больных животных.

Пищевые заболевания по происхождению и симптомам болезни принято делить на несколько групп:

Пищевые инфекции - к ним относятся заразные заболевания, при которых пищевые продукты являются лишь передатчиками токсигенных микробов, в них они не размножаются, но могут длительное время сохранять жизнеспособность и вирулентность.

Для возникновения заболевания достаточно содержания в продукте небольшого количества клеток возбудителя заболевания, которые, попав в макроорганизмы, активно размножаются и вызывают определенное заболевание. Источником заражения пищевых продуктов возбудителями пищевых инфекций являются люди и животные (больные и носители инфекций).

Пищевые отравления (интоксикации) -- возбудители 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 в них токсинов.

Пищевые токсикоинфекции -- это группа заболеваний, занимающих промежуточное положение между типичными инфекциями и пищевыми отравлениями. Протекают они подобно интоксикациям, как острые желудочно-кишечные заболевания, и в то же время они заразны.

Гельминтозы -- возбудителями гельминтозов служат паразитические черви, или гельменты. Они отравляют организм человека токсическими веществами, лишают его пищи, вызывают истощение и заболевания.

Диарея «путешественников» -- возникновение частого жидкого стула в связи с переменой места жительства. У людей, попавших в другие страны и на континенты, вследствие употребления местных продуктов питания и воды, содержащих другую по составу микрофлору, может возникнуть диарея.



5.2.1 Пищевые инфекции

Брюшной тиф - тяжелое инфекционное заболевание. Инкубационный период - 7-23 дней. Возбудители патогенны только для человека. Это мелкие, подвижные, не образующие спор палочки, являющиеся факультативными анаэробами. Оптимальная температура их развития около 37°С. Чувствительны к нагреванию, при кипячении гибнут за несколько секунд. Эти бактерии легко переносят высушивание и низкие температуры. Возбудители заболевания проникают в организм через рот, пищевод, локализуются в тонком отделе кишечника, далее попадают в лимфатические узлы кишечника и другие органы. При разрушении клеток возбудителей в организме выделяется сильнодействующий токсин. Заболевание проявляется воспалением и изъязвлением тонких кишок, сопровождается острым поносом, лихорадочным подъемом температуры и общей слабостью.

Бактериальная дизентерия - заболевание вызывается рядом биологически близких между собой бактерий, объединенных в род Шигелл. Дизентерийные бактерии являются факультативными анаэробами, оптимальная температура роста - 37°С, довольно устойчивы во внешней сред: на почве выживают несколько месяцев, хорошо перенося низкие температуры; длительно сохраняются в молоке, твороге, на немытых овощах и фруктах, а также в сырой воде. Источник дизентерии - больной человек, который выделяет дизентерийные палочки с испражнениями.

Дизентерия начинается остро с подъемом температуры до 38-39°С; больного беспокоят озноб, головная боль, ломота в теле, возникают режущие боли внизу живота, стул становится учащенным, жидким, со слизью, иногда с кровью. Акт дефекации сопровождается тянущими болевыми ощущениями (тенезмами).

Распространятся заболевание через грязные руки, откуда возбудители попадают на пищевые продукты, через овощи, фрукты, воду, молочные продукты в сыром виде и любую готовую пищу путем обсеменения в процессе приготовления или хранения в антисанитарных условиях.

Холера - тяжелое инфекционное заболевание. Возбудителем является вибрион - подвижная, не образующая спор, грамотрицательная, изогнутая в виде запятой палочка. Холерный вибрион - факультативный анаэроб; оптимальная температура его роста - 25-37°С. При температуре 55°С он погибает через 25-30 минут, при температуре 80єС - через 5 минут. Вибрион устойчив к низким температурам, но чувствителен к кислотности среды. Инкубационный период от нескольких часов до нескольких суток.

Признаки: внезапные неудержимые поносы и рвота, сильное обезвоживание, головная боль, слабость, головокружение, температура понижается до 35єС, судороги, возможен смертельный исход.

Бруцеллез - заболевание, поражающее не только человека, но практически всех животных и птиц. Бруцеллы - строгие анаэробы, оптимальная температура роста - 37єС. Бруцеллы мелкого и крупного рогатого скота имеют форму кокков и коккобактерий, бруцеллы свиней - палочек. Они грамм-отрицательны, неподвижны, спор не образуют. Способны долго сохраняться в пищевых продуктах, быстро гибнут под действием высокой температуры.

Для человека наиболее опасен возбудитель бруцеллеза овец и коз. Заболевание связано с употреблением молока и молочных продуктов. Инкубационный период - 4-20 дней. Заболевание происходит при попадании возбудителей на слизистые покровы полости рта, глаз и даже через неповрежденную кожу. Затем они попадают в лимфатические узлы, поступают в кровь и разносятся по всему организму, проникая в печень, почки, селезенку, костный мозг, легкие. Обычные признаки: общая слабость, ознобы, опухание и боли в суставах, мышцах, резкая головная боль, бессонница, раздражительность, различная сыпь на коже. Профилактические меры - кипячение молока перед употреблением и проваривание мяса до достижения температуры внутри кусков не менее 80єС.

Туберкулез - инфекционная, хронически протекающая болезнь. Бактерии туберкулеза - тонкие прямые или слегка изогнутые палочки, иногда имеют небольшие вздутия на концах, неподвижны, не образуют спор и капсул. Являются типичными аэробами, оптимальная температура роста - 37єС. Устойчивы к различным факторам внешней среды, в том числе к воздействию кислот. При кипячении гибнут в течение 5-10 секунд.

Источником инфекции являются больные люди, реже - животные. Распространяется заболевание через воздух капельно-жидким или контактным путем. Заражение обычно происходит через дыхательные пути, но иногда и через кишечник, при употреблении зараженных пищевых продуктов.

Гепатит А - заразная форма желтухи. Вирус гепатита А обнаруживается в фекалиях, в плазме, желчи и содержимом желудка больных людей в конце инкубационного периода и в острой стадии заболевания. Вирус имеет сферическую форму. Вирус очень стоек - без воды и на Северном полюсе он выживает в течение нескольких месяцев и даже лет, не боится воздействия химических веществ - кислот, эфира, спирта. Зато погибает при кипячении всего за 5 минут. Источником вируса являются больные люди и вирусоносители. Возбудитель от больных передается здоровым людям через инфицированные испражнения и воду, пищевые продукты, а также через мух. Инкубационный период - 3-6 недель. Болезнь характеризуется желтухой, болями в печени, субфебрильной температурой; общая продолжительность - 1,5-2 месяца.

Сибирская язва - острое и очень опасное инфекционное заболевание животных и человека. Сибиреязвенные бациллы имеют крупные размеры; располагаются попарно или короткими цепочками в организме и длинными цепями на питательных средах. Бациллы неподвижны, в организме животных и человека образуют капсулы, окружающие как отдельные особи, так и цепочки. Возбудитель сибирской язвы - аэроб и факультативный анаэроб, оптимальная температура роста 37-38єС. Споры отличаются большой устойчивостью, они длительно выдерживают кипячение и даже автоклавирование при температуре 130єС в течение 5-10 минут; годами сохраняются в почве, на шкурах, волосе и т.п.

Заражение человека может происходить в результате прямого контакта с больными животными, при употреблении в пищу мяса или молока больных животных, через инфицированное сырье и изделия из него.

Признаки: головные боли, головокружение, тошнота, рвота, понос, а через 5-8 дней часто наступает смерть.

Ящур - пищевое инфекционное заболевание вирусного характера. Это заразное заболевание крупного рогатого скота, синей и овец, передающееся человеку. Вирус ящура - один из самых мелких по величине. Он нестоек к нагреванию, щелочам, антисептическим веществам. Во внешней среде при температуре 37єС сохраняет жизнеспособность в течении нескольких дней, в выделениях животных сохраняется до 2 месяцев. Человек заражается от больных животных при непосредственном контакте. Инкубационный период - около недели. Появляется общая слабость, на воспаленной слизистой оболочке рта выступают пузырьки, которые превращаются в болезненные язвочки. Заболевание обычно протекает легко, но иногда заканчивается и смертью.

5.2.2 Пищевые отравления бактериального происхождения

Пищевые отравления - острые заболевания, возникающие в результате употребления пищи, массивно обсемененной микроорганизмами или содержащей токсические для организма человека вещества микробной или немикробной природы

Интоксикации

Интоксикация - отравление через пищу, которая уже содержит токсины, полученные в результате жизнедеятельности бактерий.

Ботулизм - наиболее тяжелое пищевое отравление, вызванное возбудителем микроба ботулинуса (колбасный яд). Возбудитель ботулизма представляет собой крупную с закругленными концами полиморфную палочку, слабоподвижна, имеет от 4 до 30 жгутиков. Возбудители ботулизма строгие анаэробы. Споры ботулиновой палочки обладают высокой устойчивостью к низким и высоким температурам, высушиванию, химическим факторам. Полное разрушение спор достигается при температуре 100єС через 5-6 часов. Прорастание спор задерживают высокие концентрации поваренной соли (более 8%), сахара (более 55%) и кислая среда.

Причиной отравления является употребление в пищу мясных продуктов, овощных и рыбных консервов, колбасы, ветчины, соленой и копченой красной рыбы, кур, уток и других продуктов, инфицированных возбудителями ботулизма.

При ботулизме инкубационный период от 2 ч до 10 суток; появляются вялость, сухость во рту, головокружение, головная боль, иногда рвота, параличи глазных мышц, расширение зрачков, двоение предметов, нарушение координации движений, глухота. Летальность очень высокая (40--60%).

Стафилококк - острое заболевание, возникающее при попадании в организм токсина стафилококка. Стафилококки имеют шаровидную форму, не имеют жгутиков, не продуцируют спор. Стафилококки - факультативные анаэробы. При комнатной температуре, рассеянном свете вырабатывают золотистые, белые, лимонно-желтые и другие пигменты. Стафилококки устойчивы к высушиванию, замораживанию, действию солнечного света и химических веществ. Погибают при температуре 80єС через 10-60 минут, от кипячения - мгновенно. Сахар в высоких концентрациях (48-50%) также хорошо переносится стафилококками, размножение их в креме заканчивается при содержании в нем 64% сахара.

Источником массового обсеменения пищевых продуктов стафилококками могут стать работники ПОП - носители болезнетворных микробов, либо страдающие гнойничковыми заболеваниями, экземами, конъюнктивитами. Чаще всего отравление наступает после потребления сырого молока и молочных продуктов, кондитерских изделий с кремом, мороженого, мясных, рыбных и овощных блюд, рыбных консервов в масле.

Инкубационный период - 2-4 часа. Выздоровление через 1-2 дня, но протекает тяжело. Заболевание начинается внезапно: появляется тошнота, многократная рвота, часто с судорожными позывами, сильные режущие боли в области желудка, понос до 10 раз в сутки.

5.3 Микотоксикозы

Микотоксикозы - отравления, причиной которых служат токсические грибы. К ним относятся эрготизм, фузариотоксикоз и афлотоксикоз.

Эрготизм - отравление, возникающее при употреблении зерна, пораженного спорыньей, когда в колосьях вместо семян образуются твердые «рожки» - покоящаяся стадия гриба. Рожки имеют темно-фиолетовый цвет. Ядовитые свойства этого гриба вызваны содержанием в нем алкалоидов, вызывающих конвульсии конечностей и тела, желудочно-кишечного расстройства, рвоту. Если не принять меры могут возникнуть стойкие поражения мышц рук и ног, а при гангренозной форме - даже омертвление тканей. Острое отравление наступает при содержании спорыньи в муке, приготовленной из такого зерна, равном 1-2%.

Фузариотоксикоз - отравление происходит через зерно, перезимовавшее в поле, переувлажненное или заплесневевшее и через продукты переработки зерна. Проявляется в виде тяжелой ангины и психического расстройства («пьяный хлеб»). Отравление начинается с симптомов поражения желудочно-кишечного тракта, чувства жжения во рту, тошноты и рвоты, возникает общая слабость.

Афлотоксикозы - могут вызывать употреблением в пищу арахиса, арахисовой муки, злаковых, бобовых и масличных культур, зерен какао и кофе, мяса, молока, яиц, содержащих токсины микроскопических грибов рода аспергилл. Афлотоксины оказывают токсическое и канцерогенное действие на печень, вызывают церроз и первичный рак печени, действуют на нервную систему, почки. Афлотоксины продуцируются грибами при хранении продуктов в условиях высокой влажности при температуре 20-30єС, а также и в условиях холодильного хранения продуктов.

5.4 Токсикоинфекции

Токсикоинфекции - пищевые отравления, вызванные содержанием большого количества живых бактерий, которые в организме человека начинают выделять токсины (сальмонеллы, условно патогенные бактерии, кишечная палочка, протей, цериус, перфрингенс, энтерококк).

Сальмонеллез - заболевание, вызванное микробами сальмонеллами. Отравления протекают как острые желудочно-кишечные заболевания, инкубационный период короткий (несколько часов). Возбудители имеют форму палочек с закругленными концами, подвижны, спор не образуют, являются факультативными анаэробами. Оптимальная температура их роста 37єС, при температуре ниже 5єС не растут, при кипячении погибают моментально. При наличии в продуктах соли более 8% их развитие замедляется, а при 12-15% - прекращается. Не погибают в 8-10%-ном растворе уксусной кислоты в течении 18 часов.

Пути заражения: яйца водоплавающей птицы, мясо птицы, крупный рогатый скот, водоплавающая домашняя птица, грызуны. Болезненное состояние возникает под действием токсинов, освобождающихся в кишечнике человека в связи с отмиранием массы клеток возбудителей, попадающих в организм вместе с пищевыми продуктами, а не в результате накопления токсинов в товарах. У больных появляются рвота, тошнота, понос, общая слабость, расстройство сердечно-сосудистой системы, резкие боли в животе. В тяжелых случаях вследствие непрекращающейся рвоты и поноса возникает резкое обезвоживание организма. Заболевание продолжается от 1 до 6 дней и обычно заканчивается выздоровлением.

Кишечная палочка - является постоянным обитателем нормальной микрофлоры кишечника человека.

Некоторые Е. coli при определенных условиях приобретают патогенные свойства; при ослаблении защитных функций организма они проникают из кишечника в другие органы и вызывают различные воспалительные процессы (перитонит, цистит, менингит, энтерит, токсикоинфекции, пиелит, пиелонефрит, аппендицит, отиты, послеродовой сепсис и др.). Переутомление, истощение способствуют развитию заболеваний, обусловленных Е. coli. В ряде случаев она вызывает пищевые токсикоинфекции. Угнетение нормальной микрофлоры кишечника, значительную часть которой составляет Е. coli, может привести к тяжелому хроническому заболеванию - дисбактериозу.

5.5 Пищевые отравления немикробного происхождения

Отравления грибами. Наиболее часто такие отравления вызывают строчки, ошибочно принимаемые за съедобные грибы сморчки. Строчки относятся к условно съедобным грибам. Они вызывают отравление лишь в жареном виде и совершенно безвредны после отваривания в течение 15 мин. Отвар их ядовит и подлежит удалению, так как в нем содержится гельвелловая кислота, оказывающая токсическое действие на органы кроветворения и печень. Инкубационный период - 8-10 часов. У больного появляются рвота, боли в животе, иногда понос и в дальнейшем развивается желтуха. Выздоровление в легких случаях наступает на 3-4-й день, в тяжелых - возможен смертельный исход. Ядовитыми свойствами обладает также

- бледная поганка, несколько напоминающая шампиньон. Ее токсическое вещество (аманитин) очень устойчиво к нагреванию. Оно не переходит в отвар, не пропадает при сушке и не разрушается пищеварительными ферментами. Отравление приводит к сильному поражению печени (жировое перерождение), кровоизменению во внутренних органах и в большинстве случаев приводит к смертельному исходу. Даже небольшая частичка бледной поганки может вызвать отравление.

- мухомор пантерный содержит алкалоид мускарин. Этот алкалоид очень опасен. Считается, что абсолютно смертельная его доза содержится в 3-4 мухоморах.

Отравления ядовитыми растениями могут иметь место при ошибочном употреблении их вместо съедобных. Причиной отравлений могут быть вех ядовитый, болиголов, собачья петрушка, ягоды волчьего лыка, бузины, белладонны, семена белены и другие дикорастущие и культурные растения. Ядовитыми свойствами обладает хлопчатник с повышенным содержанием госсипола. Поэтому хлопковое масло может употребляться только после рафинации.

Вех является одним из наиболее опасных. Особенно ядовито его корневище. Минут через сорок после того, как человек съест корневища веха, у него появляются боли в желудке, тошнота, понос. Возникают обмороки, начинается скрежетание зубами (из-за судорог жевательных мышц), появляется пена вокруг рта. Если не принять срочных мер, через 2-3 ч может наступить смерть.

Белена - обычный сорняк, растущий вдоль дорог, в огородах, на пустырях. Симптомы отравления возникают быстро: через 15 мин появляется спутанность сознания, сильное возбуждение, зрительные галлюцинации. Пострадавшему наяву чудятся различные кошмары, и он в сильном страхе мечется в поисках спасения. В ягодах птuчьего лыка содержится глюкозид дафнин и смола мезерин. Пять ягод могут быть смертельны для ребенка. Даже от прикосновения к коре на руках возможно появление волдырей.

Также многие рифовые рыбы, включающие около 400 видов, пользуются печальной известностью как носители ядовитых свойств. Среди них лутиан богар, мурена, барракуда, рыба-хирург, рыба-попугай. При отравлении ими возникает покалывание на слизистых и коже, извращение термической чувствительности (когда холодные предметы кажутся горячими и наоборот), а также другие симптомы, включая боли в животе, рвоту, нарушение координации движений. В реках и озерах нашей страны обитают рыбы, икра и молоки которых высокотоксичны, особенно в период нереста. К им относятся усач, когак, осман. Но особенно ядовита маринка. Обитает она в озерах Балхаш, Иссык-Куль и в бассейнах рек этих озер. Яд названных рыб - ципринидин, так же как и тетродотоксин, обладает нейротропными свойствами, он устойчив к высокой и низкой температуре, и рыба обезвреживается лишь при тщательном удалении внутренностей.

Отравление пищевыми продуктами временно ядовитыми

В картофеле в небольших количествах (2-11 мг) содержится ядовитое вещество -- соланин, в кожуре - до 60 мг. При неправильном хранении картофеля происходит его позеленение, прорастание и содержание соланина резко увеличивается. Отравления соланином возможны при приготовлении пюре из такого картофеля (вместе с отваром) или употреблении картофеля, сваренного с кожурой. Токсическая доза для человека - 200-400 мг соланина.

-- фазин - токсическое вещество белковой природы, содержащееся в сырой фасоли. Возникновение отравлений возможно только при недостаточной термической обработке блюд и пищевых концентратов из фасолевой муки.

-- фагин - токсическое вещество, содержащееся в сырых буковых орехах и разрушающееся при нагревании.