Микробиология, санитария и гигиена в пищевом производстве

К водным заболеваниям следует отнести ряд антропозоонозов, в частности лептоспирозы и туляремию. Лептоспиры обладают способностью проникать через неповрежденную кожу, поэтому человек заражается чаще в районах купания в загрязненных водоемах либо во время сенокосов, полевых работ. Эпидемические вспышки приходятся на летне-осенний период. Ежегодная заболеваемость во всем мире составляет 1 %, в рекреационный период возрастает до 3 %.

Водные вспышки туляремии возникают при заражении источников водоснабжения (колодцы, ручьи, реки) выделениями больных грызунов в период туляремийных эпизоотий. Заболевания чаще регистрируются среди сельскохозяйственных рабочих и скотоводов, употребляющих воду из загрязненных рек и небольших ручьев. Хотя известны эпидемии туляремии и при использовании водопроводной воды в результате нарушений режима очистки и обеззараживания.

Водный путь распространения характерен также для бруцеллеза, сибирской язвы, эризипилоида, туберкулеза и других антро-позоонозных инфекций.

Часто недоброкачественная вода может быть источником вирусных инфекций. Этому способствует высокая устойчивость вирусов в окружающей среде. Сегодня наиболее изучены водные вспышки вирусных инфекций на примере инфекционного гепатита. Большинство вспышек гепатита связано с нецентрализованным водоснабжением. Однако и в условиях централизованного водоснабжения водные эпидемии гепатита имеют место. Например, в Дели (1955-1956 гг.) - 29 000 человек.

Определенное значение имеет водный фактор и в передаче инфекций, вызванных полиовирусами, вирусами Коксаки и ЕСНО. Водные вспышки полиомиелита имели место в Швеции (1939-1949 гг.),

ФРГ - 1965 г., Индии - 1968 г., СССР (1959, 1965-1966 гг.).

В основном вспышки связаны с использованием загрязненной колодезной воды и речной воды. Особого внимания заслуживают эпидемии вирусной диареи или гастроэнтеритов. С купанием в плавательных бассейнах связывают вспышки фарингоконъюнктивальной лихорадки, конъюнктивитов, ринитов, вызываемых аденовирусами и вирусами ЕСНО.

Определенную роль играет вода и в распространении гельмин-тозов: аскаридоза, шистосомоза, дракункулеза и др.

Шистосомоз - заболевание, при котором в венозной системе обитают гельминты. Миграция этого кровяного сосальщика в печень и мочевой пузырь может вызвать серьезные формы заболевания. Личинка гельминта может проникать через неповрежденную кожу. Заражение происходит на рисовых полях, при купании в мелких загрязненных водоемах. Распространение в Африке, на Ближнем Востоке, в Азии, Латинской Америке, ежегодно болеют около 200 млн человек. В XX в. получил распространение вследствие строительства оросительных каналов ("стоячая вода" - благоприятные условия для развития моллюсков).

Дракункулез (ришта) - гельминтоз, протекающий с поражением кожи и подкожной клетчатки, с выраженным аллергическим компонентом. Заражение происходит при питье воды, содержащей рачков - циклопов - промежуточных хозяев гельминта.

Заболевание на территории России ликвидировано, но распространено в Африке, Индии. В отдельных районах Ганы население поражено до 40 %, в Нигерии - до 83 %. Распространению дра-кункулеза в этих странах способствует ряд причин:

- особый способ забора воды из водоисточников с большими колебаниями уровня воды, что вызывает необходимость устройства ступеней по берегам. Человек вынужден босиком заходить в воду, чтобы ее набрать;

- ритуальное омовение;

- религиозные предрассудки, запрещающие пить колодезную воду (в колодцах вода "темная, дурная");

- в Нигерии - обычай готовить пищу на сырой воде. Менее выражена роль воды в распространении аскаридоза и три-хоцефалеза, вызываемого власоглавом. Однако описана эпидемия аскаридоза, поразившая 90 % населения одного из городов ФРГ.

Роль водного фактора в передаче трансмиссивных заболеваний косвенная (переносчики, как правило, размножаются на водной поверхности). К важнейшим трансмиссивным заболеваниям относится малярия, основные очаги которой регистрируются на африканском континенте. Желтая лихорадка относится к вирусным заболеваниям, переносчиком являются комары, которые размножаются в интенсивно загрязненных водоемах (болотистых местностях). Сонная болезнь, переносчиком являются некоторые виды мухи Цеце, обитающие на водоемах.

Онхоцеркоз или "речная слепота", переносчик также размножается на чистой воде, быстрых реках. Это гельминтоз, протекающий с поражением кожи, подкожной клетчатки и органа зрения, относится к группе филяриидозов.

Использование инфицированной воды для умывания может способствовать распространению таких заболеваний, как:

- трахома: передается контактным путем, но возможно и заражение через воду. Сегодня в мире страдает трахомой около 500 млн человек;

- чесотка (лепра);

- фрамбезия - хроническое, циклическое инфекционное заболевание, которое вызывается возбудителем из группы спирохет (трепонемой Кастеллани). Заболевание характеризуется разнообразными поражениями кожи, слизистых оболочек, костей, суставов. Фрамбезия распространена в странах с влажным тропическим климатом (Бразилия, Колумбия, Гватемала, азиатские страны).

Таким образом, существует определенная зависимость между заболеваемостью и смертностью населения от кишечных инфекций и обеспечением населения доброкачественной водой. Уровень водопотребления свидетельствует в первую очередь о санитарной культуре населения.

микрофлора кондитерский сырье контроль



Самостоятельная работа № 10. Почва - благоприятная среда для развития микроорганизмов

Под влиянием биологических, химических и физических воздействий на горную породу образовалась почва. Почвообразование -- сложный исторический процесс. В зависимости от сочетания многих факторов и их интенсивности формируются различные типы почв. Микроорганизмам принадлежит основная роль в первичном почвообразовательном процессе. Минералы и горные породы разрушаются под влиянием специфических микроорганизмов, так называемых силикатных бактерий, к которым Аристовская причисляет нитрификаторы, тиобактерии, а также спорообразующие бактерии. Участие микроорганизмов в разрушении минералов бывает прямым и косвенным. При прямом разрушении микрофлора воздействует на горную породу двумя способами: ферментативно и посредством микробной слизи. Более значимым является ферментативное разрушение, при котором высвобождается сера, железо, марганец и др. Менее существенное значение имеет разрушение горной породы под действием слизеобразования, поскольку этот процесс очень специфичен. Слизь содержит обычно полисахариды, уроновую кислоту, карбоксильные и фенильные группы, которые воздействуют на минералы. В результате образуются комплексные соединения, и минералы разрушаются. В косвенном воздействии на почвообразующие породы принимают участие метаболические продукты микроорганизмов, которые являются очень сильными реагентами. К ним относятся, помимо прочих, минеральные и органические кислоты, основания, хелатообразующие вещества, характеризующиеся выраженными восстановительными свойствами. Одни микроорганизмы высвобождают серную кислоту, другие -- азот. Установлено, что неорганические кислоты, выделенные микроорганизмами, наиболее активно участвуют в разрушении горной породы. Это самая ранняя стадия почвообразовательного процесса, в ходе которой развиваются автотрофные микроорганизмы, использующие минеральные питательные вещества. Гетеротрофные микроорганизмы развиваются более интенсивно там, где имеются органические вещества. Кислоты, выделяемые микроорганизмами, вызывают разрушение горных пород, при этом сами нейтрализуются, и создается благоприятная среда для развития микрофлоры. Многие микроорганизмы при своем развитии выделяют щелочные соединения, которые разрушают труднорастворимые соединения, в частности почвенные минералы. Следовательно, микроорганизмы активно участвуют в первичном почвообразующем процессе. Микроорганизмы, органические соединения, содержащие азот, и горная порода -- это необходимые факторы формирования почвы. Автотрофные микроорганизмы являются первыми обитателями безжизненной породы, они образуют органическое вещество и создают условия для развития гетеротрофных микроорганизмов и более высших форм жизни -- лишайников, мхов, растений. В связи с этим одна из основных задач -- это исследование микробиологических процессов в первичном и современном почвообразовательном процессе. Почвенная микрофлора играет важную роль в жизни растений. Она образует вблизи корней биологически активный слой, улучшает питание растений, предохраняет их от болезней и т. д. Однако до настоящего времени сравнительно мало известно об огромной роли микроорганизмов в питании растений, о естественном симбиозе растений и микроорганизмов, который, вероятно, постоянно совершенствовался в ходе эволюции растений и, бесспорно, играл и играет большую роль в жизни каждого растительного вида. Не случайно еще древние римляне утверждали, что для успешного развития растений необходима хорошая почва. В настоящее время наукой доказано, что в почве обитают микроорганизмы, с помощью которых растения приспосабливаются к среде и которые поставляют растениям питательные вещества и защитные средства. Для развития почвенной микробиологии огромное значение имеют исследования ученых-микробиологов: Виноградского, Омелянского, Буткевича, Костычева, Худякова и др. В 1880 г. Каменский открыл у растений микоризу и сделал вывод, что корни некоторых растений покрыты мицелием грибов. Костычев в 1882--1885 гг. изучал роль почвенных грибов в образовании гумуса. Виноградский открыл процесс хемосинтеза и тем самым новую эру в развитии почвенной микробиологии. Он изолировал и изучил сернистые, железистые и нитрифицирующие бактерии, а в 1894 г. обнаружил и выделил клостридию -- G. pasteurianum, -- анаэробный азотфиксатор. Вслед за этим голландский микробиолог Бейеринк открыл азотобактер (Azotobacter chroococcum) -- аэробный азотфиксатор. Исследования Буткевича были посвящены интенсивности и закономерностям процесса разложения органического вещества, связи между содержащимся в нем азотом и углеродом. Омелянский изучал разложение целлюлозы в почве и поведение азотфиксирующих бактерий. Русские и советские микробиологи установили, что микробиологическая активность в почвах бывает различной и зависит не только от состава микрофлоры, но и от условий, которые созданы для ее развития. Это еще одна из наиболее важных задач почвенной микробиологии: определение факторов, от которых зависит развитие микрофлоры, и оптимальных условий для биологических процессов в почве. Почва густо населена микроорганизмами, которых она обеспечивает питательными веществами, воздухом, влагой, благоприятной температурой. Развитие микрофлоры в большой степени зависит от водно-физических и физико-химических свойств почвы. В структурной почве такие факторы, как хорошая аэрация и влажность, создают условия, благоприятные для развития микроорганизмов. Кроме того, многие микроорганизмы в процессе жизнедеятельности выделяют вещества, в свою очередь положительно влияющие на структуру почвы, и таким образом сами создают и улучшают условия для своего развития. Ведущая роль в этом отношении отводится аэробным микроорганизмам, которые соединяют разложившиеся органические остатки, как будто цементируя их. По мнению Мишустина (1956), в создании устойчивой структуры почвы активно участвуют грибы и актиномицеты, они образуют мицелий, опутывающий почвенные частицы. Бактерии (азотобактер, различные бациллы и т. д.) выделяют слизь, с помощью которой формируется водопрочная структура. При разложении органических веществ под влиянием некоторых микроорганизмов выделяется уроновая кислота; соединяясь с белками, она формирует уропротеиновые комплексы, обладающие цементирующими свойствами. Структурные почвы наиболее богаты микроорганизмами, развивающимися в порах, в связи с чем порозность почвы имеет большое значение для их жизнедеятельности. Почвенные поры обычно заполнены водой, которая используется микроорганизмами. Последние скапливаются на поверхности почвенных частиц, где адсорбированы различные питательные вещества. Бактерии обычно адсорбируются почвой, но это не препятствует их развитию. Почвенный раствор содержит много питательных веществ, обеспечивающих развитие популяций микроорганизмов. Для жизнедеятельности микроорганизмов большое значение имеет реакция почвенного раствора (pH), поскольку она влияет на растворимость солей. Однако не сама величина pH, а концентрация водородных ионов в почвенном растворе оказывает влияние на растворимость питательных веществ. Кислая реакция не благоприятствует развитию микрофлоры. В поверхностных слоях почвы интенсивно протекают окислительные процессы, активно развивается микрофлора, тогда как в более глубоких горизонтах снижается содержание кислорода и усиливаются процессы восстановления. Граница между этими двумя противоположными процессами определяется свойствами почвы и зависит от глубины, на которой развиваются аэробные и анаэробные микроорганизмы. Важным фактором, способствующим развитию микроорганизмов, является наличие в почве воздуха с высоким содержанием двуокиси углерода. Кислород в достаточном количестве содержится лишь в поверхностном горизонте, где и отмечается наибольшая численность микрофлоры. Буферная способность, которой обладает почва, инактивирует различные вещества, такие как кислоты, токсины и др., создавая таким образом условия, благоприятные для жизнедеятельности микрофлоры. Температурные условия также положительно влияют на развитие микрофлоры, поскольку значительные колебания температуры происходят лишь в поверхностном горизонте, тогда как в более глубоких слоях почвы температура бывает довольно постоянной. Микроорганизмы выдерживают относительно низкую температуру. Установлено, что при оттаивании замерзшей почвы стимулируется их развитие. Почвенные микроорганизмы могут страдать от вредоносного влияния солнечных лучей, но, с другой стороны, солнце положительно влияет на микрофлору. По данным Красильникова, азотфиксирующие микроорганизмы более активны в почвенно-климатических условиях с высокой температурой. Под влиянием микроорганизмов в почве разлагаются растительные и животные остатки. Получаемые продукты разложения органических веществ подвергаются биохимическим превращениям, в результате которых в почве накапливаются специфические вещества, называемые гумусом. В процессах минерализации и синтеза при образовании гумуса участвуют различные ферменты, синтезируемые микроорганизмами. В органических остатках в первую очередь разлагаются запасающие углеводы, затем белки, жиры и в последнюю структурные углеводы -- гемицеллюлоза, целлюлоза и лигнин. Органические вещества, которые не минерализуются под влиянием микроорганизмов, в почве практически отсутствуют. Синтез органических веществ в почве происходит при участии различных видов микроорганизмов. Особую роль играют автотрофные микроорганизмы: серобактерии, железобактерии, нитрифицирующие бактерии и др., которые в процессе жизнедеятельности превращают минеральные вещества в органические, служащие источником питания для гетеротрофных микроорганизмов. Корни растений и микроорганизмы выделяют в почву различные биологически активные вещества: витамины, ауксины, пантотеновую и никотиновую кислоту и ферменты, находящиеся в активном состоянии и стимулирующие развитие микрофлоры. В почве присутствуют и выделяемые микроорганизмами антибиотики, которые ингибируют или полностью подавляют жизнедеятельность некоторых вредных видов, способствуя развитию полезных микроорганизмов. Бактериальные клетки обычно адсорбированы на поверхности почвенных частиц, что особенно сильно проявляется в поверхностных горизонтах и на почвах с высокой сорбционной способностью. В кислых почвах бактерии адсорбируются более интенсивно. Для высокой адсорбции на нейтральных почвах требуется низкая влажность и высокая температура. Адсорбция -- обратимый процесс: изменение температуры, почвенной реакции, влажности и других факторов приводит к десорбции бактериальных клеток. Адсорбированные микроорганизмы защищены от неблагоприятных условий, однако обладают меньшей активностью, поскольку их адсорбция носит не физико-химический, а биологический характер. Почвой адсорбируются также продукты жизнедеятельности микроорганизмов. Особо важное значение для развития микрофлоры имеет адсорбция продуктов метаболизма, поскольку при этом почва освобождается от токсических веществ. При адсорбции ферментов, антибиотиков, стимуляторов роста и других веществ их активность сохраняется продолжительное время, что имеет важное значение для плодородия почвы и развития микрофлоры. Клетки микроорганизмов распределены в почве неравномерно. Они образуют различные по величине колонии. Наиболее часто сожительствуют неантагонистические виды. Микроорганизмы обычно размещены в крупных порах, хотя могут проникать в мелкие поры и капилляры. Они подвижны и способны перемещаться на 1,5--3,5 м. В почве практически нет участков, не заселенных микроорганизмами, их расселению помогает способность менять форму в зависимости от внешних условий. Они могут становиться палочковидными, кокковидными, а кроме того, изменять размер и т. д. О специфическом влиянии типа почвы на количество и состав микрофлоры мнения различны. Так, Мишустин считает, что микроорганизмы распространены в строгой географической зональности.

Например, соотношения Azotobacter, клубеньковых бактерий, В. mycoides и др. меняются в соответствии с почвенно-географическими условиями. По мнению Красильникова (1958), Пошона и де Бержака (1969), численность и состав почвенной микрофлоры зависят от окружающих условий -- растительного покрова, влажности, температуры и других факторов, т. е. распространение микроорганизмов определяется не географической зональностью, а экологическими факторами. Температура -- один из важнейших экологических факторов. В почве наиболее многочисленны мезофильные микроорганизмы. В зависимости от географической зональности различают психрофильные и термофильные микроорганизмы. Важным фактором для жизнедеятельности микроорганизмов является влага: в зонах с низкой влажностью преобладают ксерофитные формы, к основным представителям которых относятся микобактерии и актиномицеты. Распространение и состав микроорганизмов зависят не от типа почвы, а от сочетания факторов, характерных для данной местности. По мнению Мишустина (1948), Сушкиной (1949), по распространению отдельных микроорганизмов можно судить о характере и плодородии почвы. Наиболее часто в качестве такого показателя принимают численность и активность бактерий рода Azotobacter, которые особенно чувствительны к изменению почвенно-экологических условий. Следовательно, почва -- это естественный субстрат, в котором микроорганизмы находят условия для своего существования. Необходимо отметить, что в природе нет стерильной почвы, т. е. не заселенной микроорганизмами. Численность микроорганизмов, соотношение между отдельными группами, интенсивность процессов, в которых они участвуют, видовой состав и т. д. существенно зависят от почвенно-климатических условий. При определении заселенности почвы микроорганизмами важно знать не только их численность, но и активность микрофлоры. Количество микроорганизмов в сущности определяет степень биологической активности почвы. В экологических системах вследствие сочетания различных факторов в почве устанавливается биологическое равновесие, которое наиболее сильно нарушается антропогенным воздействием. Различные агротехнические приемы -- удобрение, орошение, обработка почвы, чередование культур в севообороте и др., применяемые при возделывании культур, оказывают существенное влияние на почвенную микрофлору. При внесении удобрений микрофлора, как правило, активизируется. Орошение и обработка почв значительно меняют условия существования микроорганизмов. Изменения биологических свойств почвы в зависимости от технологии возделывания культур отражаются на ее свойствах и плодородии, при этом меняется численность, состав и активность микрофлоры, нарушаются основные процессы, происходящие в почве, изменяется степень ее плодородия. Поэтому особую актуальность приобретает изучение биологических свойств почвы, особенно при интенсивном возделывании и удобрении культур как одного из основных факторов антропогенного влияния.

Самостоятельная работа №11. Роль гнилостных микроорганизмов в природе

Гниением называется разложение белковых веществ микроорганизмами. Белки являются важнейшей составной частью живого и отмершего органического мира, содержатся во многих пищевых продуктах. Белки характеризуются большим разнообразием и сложностью строения.

Способность разрушать белковые вещества присуща многим микроорганизмам. Одни микроорганизмы вызывают неглубокое расщепление белка, другие могут разрушать его более глубоко. Гнилостные процессы постоянно протекают в природных условиях и нередко возникают в продуктах и изделиях, содержащих белковые вещества. Разложение белка начинается с его гидролиза под влиянием протеолитических ферментов, выделяемых микробами в окружающую среду. Гидролиз белков протекает в несколько стадий. Первичными продуктами гидролиза являются пептоны и полипептиды, мало отличающиеся от исходного белка, но обладающие меньшим молекулярным весом. Пептоны и полипептиды затем расщепляются более глубоко, до образования аминокислот, которые являются конечными продуктами гидролиза.

Процесс гидролиза белка можно представить в виде следующей схемы: белок пептоны полипептиды аминокислоты.

Аминокислоты подвергаются дальнейшему расщеплению, в результате чего образуются различные продукты гниения, многие из которых характеризуются неприятным запахом (аммиак, сероводород, индол, скатол, меркаптаны и др.).

Органические соединения, получающиеся при распаде аминокислот, в аэробных условиях подвергаются последующему окислению вплоть до полной минерализации. В качестве конечных продуктов гниения при этом образуются аммиак, углекислый газ, вода, сероводород и соли фосфорной кислоты, то есть минеральные вещества.

В анаэробных условиях не происходит полного окисления органических соединений, являющихся продуктами распада аминокислот.

Поэтому кроме аммиака и углекислоты среди конечных веществ гниения накапливаются различные органические кислоты, спирты, амины и другие органические соединения, сообщающие гниющему материалу отвратительный тошнотворный запах. Гнилостные микроорганизмы широко распространены в природе.

Среди гнилостных микроорганизмов наибольшее значение имеют бактерии. Гнилостные бактерии бывают спорообразующие и бесспоровые, аэробные и анаэробные.

Чаще других гниение вызывают следующие аэробные бактерии: бациллус субтилис (сенная палочка) и бациллус мезентерикус (картофельная палочка). Обе эти бактерии подвижны и образуют споры, отличающиеся устойчивостью к высоким температурам.

Сенная палочка постоянно обитает на сене, благодаря чему и получила своё название. Развивается на сенном настое в виде пленки. Сенная палочка способна вырабатывать антибиотические вещества, подавляющие жизнедеятельность многих болезнетворных и неболезнетворных бактерий. Температурный оптимум ее развития составляет 37-50°С. При разложении ею белков выделяется много аммиака.

Картофельная палочка обладает большей активностью в разрушении белков, чем сенная. Оптимальная температура ее роста 36-45°С.

Картофельная палочка (сенная палочка в меньшей мере) способна вызывать упоминавшуюся ранее картофельную болезнь печеного хлеба, вследствие чего он становится тягучим и липким. Такой хлеб в пищу непригоден. Обе бактерии могут вызывать порчу многих других продуктов - молочных и кондитерских изделий, картофеля, плодов и др.

К числу гнилостных бактерий, разрушающих белковые вещества ваэробных условиях, относится также бациллус. микоидес. Эта бактерия широко распространена в почве. Она представляет собой подвижную спорообразующую палочку.

Наиболее распространенными и активными возбудителями гниения в анаэробных условиях являются бациллус путрификус и бациллус спорогенес.

Путрификус является подвижной, спорообразующей палочкой, энергично разлагает белки с выделением большого количества газа.

Спорогенес - подвижная, спорообразующая палочка, при разложении белков образует много сероводорода. Споры ее термоустойчивы. Оптимальная температура развития 37°С.

Среди факультативных анаэробов разложение белка вызывает протеус вульгарис (протей). Бактерии представляют собой мелкие, бесспоровые, очень подвижные палочки. Эта бактерия обладает способностью менять форму и размеры на разных питательных субстратах, вследствие чего она и получила имя мифического бога Протея, необыкновенные превращения которого описаны в знаменитой «Одиссее» Гомера. При разложении белка протей образует сероводород и индол, а на средах, богатых углеводами, выделяет большое количество углекислоты и водорода. Хорошо развивается при температуре в пределах 25-37°С.

В гнилостных процессах нередко участвует бактериум коли (кишечная палочка). Эта бактерия представляет собою короткую подвижную, бесспоровую палочку, относящуюся к факультативным анаэробам. Она постоянно обитает в кишечнике человека и животных и попадает в почву вместе с навозом. Протей и кишечная палочка, попав на пищевые продукты, способны при определенных условиях накапливать ядовитые вещества, вызывающие отравления при употреблении этих продуктов.

К числу гнилостных микроорганизмов относятся многие пигментные неспоровые бактерии, флуоресцирующие бактерии, актиномицеты, различные плесневые грибы.

Таким образом, гнилостные процессы вызываются разнообразными микроорганизмами, состав которых зависит от характера разлагаемого белкового вещества и окружающих условий.

Оптимальная температура развития для большей части гнилостных микроорганизмов находится в пределах 25-35°С. Низкие температуры не вызывают их гибели, а лишь приостанавливают развитие. При температуре 4-6°С жизнедеятельность гнилостных микроорганизмов подавляется. Бесспоровые гнилостные бактерии погибают при температуре выше 60°С, а спорообразующие бактерии выдерживают нагревание до 100°С.

В природе гниение играет большую положительную роль. Оно является составной частью круговорота веществ. Гнилостные процессы обеспечивают обогащение почвы такими формами азота, которые необходимы растениям.

Однако гнилостные микроорганизмы могут вызывать порчу многих пищевых продуктов и материалов, содержащих белковые вещества. Для предотвращения порчи продуктов гнилостными микроорганизмами следует обеспечивать такой режим их хранения, который исключал бы развитие этих микроорганизмов.

Самостоятельная работа №12, №13 Понятие о микробиологических показателях безопасности пищевых продуктов. Микрофлора пищевых продуктов, воды, почвы и тела человека

Микроорганизмы распространены повсюду. Они заселяют почву, воду, воздух, растения, организмы животных и людей- экологические среды обитания микробов.

Выделяют свободноживущие и паразитические микроорганизмы. Всюду, где есть хоть какие- то источники энергии, углерода, азота, кислорода и водорода (кирпичиков всего живого), обязательно встречаются микроорганизмы, различающиеся по своим физиологическим потребностям и занимающих свои экологические ниши. Титаническая роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе имеет исключительное значение для поддержания динамического равновесия биосферы.

Микроорганизмы в экологических нишах сосуществуют в виде сложных ассоциаций- биоценозов с различными типами взаимоотношений, в конечном счете обеспечивающих сосуществование многочисленных видов прокариот и различных царств жизни.

Все типы взаимоотношений микроорганизмов объединяются понятием симбиоз. Он может бытьантогонистическим и синэргическим.

Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе

Под круговоротом веществ в природе понимают циклы превращения химических элементов, из которых построены живые существа, происходящие вследствие разнообразия и гибкости метаболизма микроорганизмов.

Наибольшее значение для всего живого имеет обмен (кругооборот) углерода, кислорода, водорода, азота, серы, фосфора и железа. Этапы кругооборота различных химических элементов осуществляется микроорганизмами разных групп. Непрерывное существование каждой группы зависит от химических превращений элементов, осуществляемых другими группами микроорганизмов. Жизнь на Земле непрерывна, поскольку все основные элементы жизни подвергаются циклическим превращениям, в значительной степени определяемых микроорганизмами.

Микрофлора почвы

Почва является основным местом обитания микробов. Состав микрофлоры складывается из многих тысяч видов бактерий, грибов, простейших и вирусов. Количество микробов зависит от состава почв и ряда других факторов, в одном грамме пахотной почвы может содержаться до 10 млрд. микроорганизмов. Среди них сапрофиты ( “гнилое растение”), т.е. микроорганизмы, живущие за счет мертных органических субстратов. В процессе самоочищения почвы и кругооборота веществ принимают участие также нитрифицирующие, азотфиксирующие, денитрифицирующие и другие группы микроорганизмов.

Патогенные микроорганизмы попадают в почву с биовыделениями людей и животных (калом, мочой, мокротой, слюной, гноем, потом и др.), а также с трупами. Дольше всего в почве сохраняются спорообразующие патогенные микроорганизмы- возбудители сибирской язвы, столбняка, газовой гангрены, ботулизма, что определяет эпидемическое значение почвы при этих инфекциях. Возбудители сапронозов могут автономно обитать в почве и воде и быть связанными с почвенными и водными организмами, т.е. эта природная среда обитания для них- основной резервуар возбудителей. Почва и вода в случае сапронозов выступает в качестве источника заражения животных и людей.

Микрофлора воды

Вода- древнейшее место обитания микроорганизмов. Пресноводные водоемы и реки отличаются богатой микрофлорой. Многие виды галофильных микробов обитает в морской воде, в том числе на глубинах в несколько тысяч метров. Численность микроорганизмов в воде в определенной степени связано с содержанием органических веществ. Серьезной экологической проблемой являются сточные воды, содержащие значительное количество микроорганизмов и органических веществ, не успевающих самоочищаться.

Санитарно- гигиеническое качество воды оценивается различными способами. Чаще определяютколи- титр и коли- индекс, а также общее количество микроорганизмов в мл. Коли-индекс - количество E.coli (кишечной палочки) в одном литре, коли- титр - наименьшее количество воды, в котором обнаруживается одна клетка кишечной палочки. Санитарно- эпидемиологическое значение определения в различных объектах микроорганизмов изучает санитарная микробиология. К числу ее основных принципов можно отнести индикацию (выявление) патогенов в объектах окружающей среды, к косвенным методам- выявление санитарно- показательных микроорганизмов, определение общей микробной обсемененности.

Вода имеет существенное значение в эпидемиологии кишечных инфекций. Их возбудители могут попадать с испражнениями во внешнюю среду (почву), со сточными водами- в водоемы и в некоторых случаях - в водопроводную сеть.

Микрофлора воздуха

Воздух как среда обитания менее благоприятен, чем почва и вода- мало питательных веществ, солнечные лучи, высушивание. Главным источником загрязнения воздуха микроорганизмами является почва, меньше- вода. В видовом отношении преобладают кокки (в т.ч. сарцины), споровые бактерии, грибы, актиномицеты. Особое значение имеет микрофлора закрытых помещений (накапливается при выделении через дыхательные пути человека). Воздушно- капельным путем (за счет образования стойких аэрозолей) распространяются многие респираторные инфекции (грипп, коклюш, дифтерия, корь, туберкулез и др.).

Микробиологическая чистота воздуха имеет большое значение в больничных условиях (особо- операционные и другие хирургические отделения).

Микрофлора человека и ее значение

Ребенок развивается в организме матери в норме в стерильных условиях. Формирование новой экологической системы “организм человека + населяющая его микрофлора” начинается в момент рождения, причем основой ее является микрофлора матери и окружающей ребенка внешней среды (прежде всего воздуха). В течение короткого времени кожные покровы и слизистые оболочки, сообщающиеся со внешней средой, заселяются разнообразными микроорганизмами. В формировании микрофлоры детей первого года (главным образом- бифидобактерии и лактобактерии) существенную роль имеет естественное (грудное) вскармливание.

Нормальная (т.е. в условиях здорового организма) микрофлора в количественном и качественном отношении представлена на различных участках тела (экотопах) неодинаково. Причины- неодинаковые условия обитания.

Аутохтонная (т.е. присущая данной области) микрофлора может быть разделена на резидентную (постоянную) и транзиторную (непостоянную). На слизистых оболочках, особенно желудочно- кишечного тракта, представители нормальной микрофлоры обитают в виде двух форм- часть из них располагается в просвете (просветная), другая заключена в мукозный пристеночный матрикс, образующий биопленку (пристеночная микрофлора).С ней связана колонизационная резистентность кишечника- естественный барьер защиты кишечника (и организма в целом) от инфекционных агентов.

Нормальная микрофлора кожи.

Наиболее заселены микроорганизмами места, защищенные от действия света и высыхания. Наиболее постоянен состав микрофлоры в области устьев сально- волосяных фолликулов. Чаще выявляют Staphylococcus epidermidis и S.saprophyticus, грибы рода Candida, реже - дифтероиды и микрококки.

Микрофлора дыхательных путей.

Слизистые оболочки гортани, трахеи, бронхов и альвеолы здорового человека не содержат микроорганизмов. Основная масса микрофлоры рото- и носоглотки приходится на зеленящего стрептококка, реже выявляются нейссерии, дифтероиды и стафилококки.

Микрофлора мочеполового тракта.

Микробный биоценоз скуден, верхние отделы обычно стерильны. Во влагалище здоровой женщины преобладают молочнокислые палочки Додерлейна (лактобактерии), создающие кислую рН, угнетающую рост грамотрицательных бактерий и стафилококков, и дифтероиды. Существует баланс между лактобактериями с одной стороны и гарднереллами и анаэробами с другой.

Микрофлора желудочно-кишечного тракта.

Наиболее активно бактерии обживают желудочно-кишечный тракт. При этом колонизация осуществляется четко “по этажам”. В желудке с кислой реакцией среды и верхних отделов тонкой кишки количество микроорганизмов не превышает 1000 в мл, чаще обнаруживают лактобациллы, энтерококки, дрожжи, бифидобактерии, E.coli.

Микрофлора толстого кишечника наиболее стабильна и многообразна. Это поистинне резервуар бактерий всего организма- обнаружено более 250 видов, общая биомасса микробов может достигать 1,5 кг. Доминирующей группой в норме являются бесспоровые анаэробные бактерии (бифидобактерии и бактероиды)- до 99%. Выделяют мукозную (пристеночную) и просветную микрофлору. Пристеночная микрофлора обеспечивает колонизационную резистентность кишечника, играющую важную роль в предупреждении (в норме) и в развитии (при патологии) экзо- и эндогенных инфекционных заболеваний.

Нормальная микрофлора и особенно микрофлора толстого кишечника оказывает существенное влияние на организм. Основные ее функции:

- защитная (антагонизм к другим, в том числе патогенным микробам);

- иммуностимулирующая (антигены микроорганизмов стимулируют развитие лимфоидной ткани);

- пищеварительная (прежде всего обмен холестерина и желчных кислот);

- метаболическая (синтез витаминов группы В- В1,2,6,12, К, никотиновой, пантотеновой, фолиевой кислот).

Существуют различные методы изучения роли нормальной микрофлоры. Гнотобионты(безмикробные животные) используются для изучения роли микроорганизмов для функционирования физиологических систем. Гнотобиологические технологии используют для лечения иммунодефицитов, ожогов.

В результате разнообразных воздействий, снижающих естественную резистентность, при тяжелых инфекционных и соматических заболеваниях и особенно при нерациональном применении антибиотиков возникают дисбактериозы. Дисбактериоз - изменения количественного и качественного состава микрофлоры, главным образом кишечника. Чаще сопровождаются увеличением факультативно- анаэробной или остаточной микрофлоры (грамотрицательных палочек - кишечной палочки, протея, псевдомонад), стафилококков, грибов рода Candida. Эти микроорганизмы как правило устойчивы к антибиотикам и при подавлении нормофлоры антибиотиками и снижении естественной резистентности получают возможность беспрепятственно размножаться.

Наиболее тяжелые формы дисбактериозов - стафилококковые пневмонии, колиты и сепсис, кандидомикозы, псевдомембранозный колит, вызываемый Clostridium difficile.

Для лечения используют биопрепараты, восстанавливающие нормальную микрофлору - эубиотики-колибактерин (используют специальный штамм E.coli, антогонист шигелл), лактобактерин, бифидумбактерин, бификол, бактисубтил и другие, а также специальные бактериофаги.



Cамостоятельная работа № 14 Микробиологический контроль на предприятиях общественного питания как средство предупреждений пищевых заболеваний

Тушки кур, цыплят, индеек, индюшат, уток, утят, гусей, цесарок, цесарят, перепелов, а также их потроха (печень, мышечный желудок, сердце), фасованное мясо, бескостное мясо (кусковое и механической обвалки сепарированием) от здоровой птицы подвергают микробиологическому контролю после выработки или перед отгрузкой не реже двух раз в месяц, а также по показаниям производства и требованию ветсанслужбы.

Исследования проводят:

- в партиях для торговли, производства полуфабрикатов, колбасно-кулинарных изделий, сублинационной сушки по показателям ОМЧ и наличия сальмонелл в 25 г продукта, а по показаниям производства и требованиям ветслужбы дополнительно по показателям: содержание спор аэробных и факультативно-анаэробных бактерий (бацил); содержание спор сульфитредуцирующих клоотридий (СРК); наличие протек, хоагулазопсложительных стафилококков, БГКП. в партиях для выработки стерилизованных и пастеризованных консервов по показателям: ОМЧ, содержание спор мезофильных клостридий; - в партиях для выработки консервов детского питания и спецназначения по показателям: ОМЧ, содержание спор мезофильных клостридий, содержание спор термофильных клостридий, содержание спор факультативно-анаэробных термофильных бактерий плоско-кислой порчи консервов.

Тушки птицы (с потрохами и внутренними органами) с признаками заболеваний, в сомнительных случаях для установления диагноза по патологической картине, направляют в ветеринарные бактериологические лаборатории.

Для анализа мяса здоровой птицы от партии отбирают не менее трех тушек. Оценку результатов исследования проводят по каждой тушке в отдельности. Отбор проб от каждой тушки проводят одним из трех методов:

- методом вырезания кусочков мышц и других тканей из различных участков тушек; - методом смыва со всей поверхности тушки смывной стерильной жидкостью; - методом смыва с поверхности тушки тампоном.

Метод вырезания кусочков тканей (мышц) используют для выявления сальмонелл, а также для определения других микробиологических показателей тушки.

Масса отобранной пробы должна составлять не менее 100 г. Пробу измельчают, после чего 25 г. продукта используют для исследования на сальмонеллы, а 10 г продукта служат исходным материалом для приготовления серии десятикратных разведений в исследованиях на другие предусмотренные микробиологические показатели (ОМЧ и др.).

Метод смыва со всей поверхности потрошоной тушки смывной стерильной жидкостью (водой), как и метод смыва тампоном, используют для оценки санитарного состояния производства. В смывах определяют микробиологические показатели: ОМЧ, споры клостридий и бацилл, а также другие микроорганизмы по показаниям производства. Оценку тушек птицы на наличие сальмонелл по анализу смывов не производят.

Отбор проб методом со всей тушки проводят следующим образом. Тушку массой не более 0.5 кг помещают в новый пакет из полимерочного материала, разрешенного Минздравом СССР для контакта с пищевыми продуктами.

В пакет с тушкой наливают стерильную водопроводную воду в количестве, равном массе тушки, встряхивают содержимое пакета в течении 2 мин. Полученная жидкость служит исходным материалом, из которого готовят серию разведений. Расчет количества микроорганизмов проводят на 1 см3 смывной жидкости.

Отбор проб методом смыва стерильным тампоном применим к потрошеным тушкам любой массы. В связи со сложной конфигурацией поверхности тушки птицы применяют фламбированный проволочный металлический трафарет малой площадью (4 см2).

С тушек птицы малых размеров, например, перепелов, омыв берут от разных участков тушки, при этом общая площадь смывной поверхности должна составлять 10 см2. Смыв осуществляют с разных участков тушки одним и тем же стерильным увлажненным тампоном.

Использованный тампон помещают в пробирку с 10 см3 стерильной жидкости (водопроводной воды, физраствора, пептонной воды), после чего жидкость тщательно перемешивают.С тушек крупной птицы (кур, цыплят -бройлеров и др.) общая площадь смывной поверхности должна составлять 100 см2. При этом смыв осуществляют 2-3 тампонами и все их помещают в колбу с 100 см3 стиральной жидкости (воды и др.- см.выше). Колбу с тампонами встряхивают в течение 2 мин.Смывочная жидкость служит исходным материалом для серий десятикратных разведений. Расчет количества микроорганизмов проводят на 1 см2 поверхности тушки. Отбор проб методами смывов допускается в помещении производственных цехов. Тушки, подвергнутые смывам, допускается использовать для пищевых целей.

В соответствии с требованиями методических указаний "Лабораторная диагностика сальмонелловой человека и животных, обнаружение сальмонелл в нормах, продуктах питаний в объектах внешней среды"_1990 г.) для обнаружения сальмонелл не потрошенных и полупотрошеных тушках используют метод смыва тампоном со всей поверхности тушки. При этом с тушек массой до 3-х кг используют один стерильный тампон, увлажненный предварительно средой обогащения для сальмонелл (забуферонной пептонной водой). После взятия смыва тампоном помещают в пробирку с 10 см3 пептонной воды.

С тушек массой более 3-х кг для смыва со всей поверхности используют несколько тампонов (число тампонов зависит от размера тушки);после взятия смыва все тампоны помещают в одну колбу со средой обогащения(пентенной водой) из расчета 10 см3 среды на один тампон.Далее исследования проводят принятой схеме(п.3.3 настоящей Инструкции).

Для полупотрошеных тушек при исследовании на сальмонеллы используют и паренхиматозные органы (25 г) по ГОСТ 7702.2-74.

При выделении сальмонелл вводится система профилактических и противоэпизотологических мероприятий, предусмотренным Инструкцией по борьбе и профилактике сальмонеллезов у людей и животных.

Отбор проб потрохов и бескостного кускового мяса проводят следующим образом. От партии продукта каждого наименования отбирают из разных мест точечные пробы (10-50 г.), помещают в стерильную посуду, составляют в ней общую пробу не менее 150 г. Измельчают с соблюдением правил асептики, тщательно перемешивают и отбирают навеску 25 г. для посева на сальманеллы и 10 г. для приготовления серии десятикратных разведений. Для получения 1 разведения к 10 г. мясной массы добавляют 90 см3 стерильной воды или физраствора, или пептонной воды.

Для мышечных желудков и кускового мяса для определения микробиологических показателей, кроме выделения сальмонелл, допускается отбор проб методов смыва в полимерном пакете. При этом общую пробу одного наименования продукта не менее 150 г. помещают в новый пакет, взвешивают, добавляют стерильную смывную жидкость в количестве, равном массе пробы. Встряхивают в течение 2 мин. 1 см3 смывной жидкости используют для серии последовательных десятикратных разведений.

Cамостоятельная работа №15. Причины заражения пищевых продуктов и их последствия

Больше всего пищевых отравлений приходится на периоды праздничных застолий, продолжающихся несколько дней подряд.Перед праздниками продукты закупаются в спешке, готовятся они впрок, а хранятся порой вне холодильника, потому как их просто забыли туда поместить - праздник ведь.

Да и просто жалко в конце концов становится выбрасывать угощения не первой свежести, ведь столько в них было вложено трудов и денег.

Только расплачиваться за подобную «бережливость» приходится нешуточно: после поедания несвежих деликатесов появляется тошнота, понос, рвота, боли в области кишечника и желудка настоящие пищевые отравления.

Виды пищевых отравлений

Вызывают заболевания микробы и их токсины - яды белковой природы, находящиеся в продуктах. Их возбудители попадают в пищевые продукты при нарушении санитарно-гигиенических правил приготовления и хранения пищи, при использовании загрязненной воды. При хранении зараженной пищи при комнатной температуре происходит активное размножение бактерий и токсинов.

Часто зараженные микробами продукты ничем не отличаются от доброкачественных ни на вид, ни на вкус, ни запахом.

Из мясных продуктов наибольшую опасность представляют изделия из фарша, у которых большая поверхность для размножения микробов.

Также с осторожностью нужно относиться к куриным котлетам, так как на птичьей коже часто живут сальмонеллы, которые при разделке могут попасть в мясо.

Широко распространены и отравления, вызванные токсинами стафилококка, которые активно размножаются при обычной комнатной температуре на таких продуктах, как паштеты, копчености, пирожные с кремом, винегреты, молочные продукты и другие. Эти продукты могут быть заражены от больных, страдающих стафилококковыми гнойничковыми заболеваниями, по халатности допущенными к приготовлению или продаже подобной пищи.

Могут через пищу передаваться дизентерия, сальмонеллезы, паратиф и брюшной тиф, стрептококковые и стафилококковые пищевые инфекции, и даже холера.

Следствием пищевых отравлений часто бывают дисбактериозы и хронические кишечные инфекции.

Обычно схваткообразные боли, урчание и вздутие в животе наступает через 1-2 часа после попадания в желудок микробов и их токсинов. Может наступить (но необязательны) понос и рвота. Чаще всего появляются головная боль, озноб, ломота в мышцах и повышенная температура тела.

Самым серьезным из пищевых отравлений является ботулизм.

Отравление при нём наступает через несколько часов или дней после зараженных продуктов. Размножаются споры ботулинической палочки только в бескислородной среде - в глубоких слоях мясопродуктов, в консервах и в кишечнике. Чтобы убить эти бактерии кипячения недостаточно, необходимо нагревание при температуре выше 120 градусов. Яд обычно поражает нервную систему.

При отравлении ботулизмом после обычного начала (боли в животе и рвота), спустя несколько часов ослабляется зрение, появляется сетка перед глазами, туман. Нарушается речь и глотание. Затем развиваются параличи других мышц. Все это может привести к смерти уже в первые пять суток.

При малейшем подозрении на заражение ботулизмом срочно вызывайте скорую помощь для отправки его в инфекционное отделение. Там введут специальную противоботулиническую сыворотку, без которой шансы на спасение с каждым часом становятся всё ниже.

Первая помощь при пищевом отравлении

При подозрении на ботулизм до приезда скорой нужно сделать промывание желудка слабым содовым или марганцевочным раствором, пить активированный уголь и обильное горячее питье (молоко, чай).

При обычных пищевых отравлениях следует также промывать желудок до появления чистой воды раствором марганцовки розового цвета с применением искусственной рвоты - выпить 1,5-2 литра марганцовки с последующим раздражением корня языка. Принять слабительное (30 мл касторки), или дать солевое слабительное (30 г сульфата магния или натрия в 400 мл воды), а также обильное щелочное питье при поносе для компенсации обезвоживания, активированный уголь.

После промывания желудка можно приложить к ногам грелку и выпить горячий чай. Показан при пищевых отравлениях прием сульфаниламидов (фталазол, сульгин и другие) или же антибиотиков (левомицитин и другие).

Народные средства для лечения пищевых отравлений

· Принимать каждые 15 минут в течение часа активированный уголь, по 3-5 грамма. Вместо угля можно принимать в качестве абсорбента продающуюся в порошке специально обработанную глину.

· Принимать через каждый час в течение 3 часов по 1-2 грамма витамина С.

· Питьё отвара укропа с мёдом. Укроп годится в любом виде (свежий, сухой, стебли либо размолотые семена). Одна столовой ложки свежего укропа, или 1 чайная ложка сухой травы, или 0,5 чайной ложки размолотых семян - залить стаканом кипяченой воды, покипятить 20 минут на слабом огне, охладить минут пятнадцать и добавить до первоначального объема ещё кипяченой воды. Затем добавить 1 столовую ложку мёда. Пить отвар за полчаса до еды по полстакана в день.

· Корни алтея - прекрасное средство при пищевых отравлениях. Берётся одна чайная ложка мелко нарезанных корней и заливается половиной стакана кипяченой воды, накрывается и настаивается полчаса. После чего процеживается, добавляется по вкусу мёд. Пить по 1 столовой ложке взрослым, а детям - по 1 чайной ложки, четыре раза в день.

· Чай из цветков и листьев алтея тоже помогает при пищевых отравлениях. Готовится он так: 2 столовые ложки смеси заливаются двумя стаканами кипятка и настаиваются от 4 до 8 часов, затем это процеживается, по вкусу добавляется мёд. Принимать чай 3-4 раза в день по полстакана за 30 минут до еды.

· Хорошим средством является имбирный чай. Залить стаканом кипятка одну чайную ложку молотого имбиря, настаивать в течение 20 минут, и принимать каждые полчаса по одной столовой ложке.

· Помогают изгнанию из организма токсинов и аптечные настойки элеутерококка, астрагала и морские микроводоросли в порошке или в таблетках.

· Как можно больше следует пить жидкости при пищевом отравлении. Это может быть вода с лимонным соком, черный или зеленый чай, чай из плодов рябины и (или) шиповника. От еды в течение суток крайне желательно воздержаться. Можно ограничиться отварами из льняного семени или риса.