Загрязнение микроорганизмами и их метаболитами

ЛЕКЦИЯ 2

Химическая гармония организма:

экологические аспекты производства пищевых продуктов

Часть 1. Загрязнение продовольственного сырья и пищевых продуктов ксенобиотиками биологического и химического происхождения (микроорганизмы, химические элементы, антиалиментарные факторы, компоненты природной пищи, неблагоприятно влияющие на организм)

Экологические аспекты питания

В современных условиях в понятие «качество жизни» помимо экономических и социальных компонентов входит еще один аспект, менее ясный и не столь легко измеримый, но тем не менее реальный и важный - качество окружающей среды.

Качество окружающей среды не поддается четкому определению. При его оценке каждый человек, по-видимому, будет ставить свой круг вопросов, которые отражают личный подход к этой проблеме. Например, достаточно ли чисты водоемы для использования их в пищевых целях? Можно ли покупать овощи без опасения из-за их высокой загрязненности токсическими веществами? Есть ли поблизости нетронутый лес, открытый для пеших прогулок и туризма?

Взаимодействие человека с окружающей средой является столь сложным, что лишьэкологический подход позволяет понять весь спектр факторов.

Жизнь человека тесно взаимосвязана с условиями окружающей

его внешней среды — без кислорода воздуха человек может прожить

около 3 мин, без воды - 3 дня, без пищи - немногим более 30 дней.

Вмешательство человека в окружающую среду обусловило загрязненность пищевого сырья и продуктовпитания токсичными веществами. Для вмешательства человека в окружающую среду характерны две особенности: с положительными и с отрицательными последствиями. Например, ядовитые и вредные вещества, попав в экосистему, не исчезают бесследно. Даже низкие их концентрации, действуя долгое время, могут повредить человеку, животным и растениям. Как показали исследования, некоторые яды могут передаваться по пищевым цепям и сетям. Кроме того, в отдельных звеньях пищевой цепи может происходить нарастание накопления ядов, если они не разлагаются и не выводятся из организма. Та концентрация, которая для рыбы еще может быть терпима, в организме хищной птицы, съевшей не одну такую рыбу, вырастает настолько, что птица гибнет или перестает размножаться. Такой же пример можно привести и для человека как составного элемента экосистемы.

Экологический эффект пищи проявляется через биологические, культурные и поведенческие механизмы. Прежде всего пища определяет важные физиологические процессы поддержания целостности тканей; она регулирует биохимические механизмы обмена веществ и являетсяглавной детерминантой роста и развития. Все это оказывает на человека, в свою очередь, непосредственное влияние как на представителя общества. Другие биологические эффекты пищи не столь очевидны, но определяют культурные и поведенческие реакции популяций, что полностью соответствует экологическим принципам. В промышленно развитых странах в условиях избытка продуктов питания наиболее актуальной проблемой общества становится проблема качества и безопасности пищи. В отсталых странах в условиях недостатка продуктов питания вопросом жизни остается обеспечение минимально требуемого количества основных продуктов питания.

Охрана продуктов питания от чужеродных химических веществ

Пищевые продукты представляют собой сложные многокомпонентные системы, состоящие из сотен химических соединений. Эти соединения можно условно разделить на следующие три группы.

1.Соединения, имеющие алиментарное значение. Это необходимые организму нутриенты: белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества.

П. Вещества, участвующие в формировании вкуса, аромата, цвета, предшественники и продукты распада основных нутриентов, другие биологически активные вещества. Они носят условно неалиментарный характер. К этой группе относят также природные соединения, обладающие антиалиментарными (препятствуют обмену нутриентов, например антивитамины) и токсическими свойствами (фазин в фасоли, соланин в картофеле).

Ш. Чужеродные, потенциально опасные соединения антропогенного или природного происхождения. Согласно принятой терминологии, их называют контаминантами, ксенобиотиками, чужеродными химическими веществами. Эти соединения могут быть неорганической и органической природы, в том числе микробиологического происхождения.

Основные пути загрязнения продуктов питания и продовольственного сырья:

· Использование неразрешенных красителей, консервантов, антиокислителей или применение разрешенных в повышенных дозах.

· Применение новых, нетрадиционных технологий производства продуктов питания или отдельных пищевых веществ, в том числе полученных путем химического и микробиологического синтеза.

· Загрязнение сельскохозяйственный культур и продуктов животноводства пестицидами, используемыми для борьбы с вредителями растений и в ветеринарной практике для профилактики заболеваний животных.

· Нарушение гигиенических правил использования удобрений (в растениеводстве), оросительных вод, твердых и жидких отходов промышленности и животноводства, коммунальных и других сточных вод, осадков очистных сооружение и т.д.

· Использование в животноводстве и птицеводстве неразрешенных кормовых добавок, консервантов, стимуляторов рота, профилактических и лечебных медикаментов или применение разрешенных добавок и других соединений в повышенных дозах.

· Миграция в продукты питания токсических веществ из пищевого оборудования, посуды, инвентаря, тары, упаковок вследствие использования неразрешенных полимерных, резиновых и металлических материалов.

· Образование в пищевых продуктах эндогенных токсических соединений в процессе теплового воздействия (например, кипячения, дарения, облучения), других способов технологической обработки.

· Несоблюдение санитарных требований в технологии производства и хранения пищевых продуктов, что приводит к образованию бактериальных токсинов (микотоксины, ботулотоксины и др.).

· Поступление в продукты питания токсических веществ, в том числе радионуклидов, из окружающей среды – атмосферного воздуха, почвы, водоемов.

Наибольшую опасность с точки зрения распространенности и токсичности имеют следующие контаминанты:

1.Токсины микроорганизмов – относятся к числу наиболее опасных природных загрязнителей. Наиболее распространены в растительном сырье. Так. В поступающем по импорту арахисе обнаруживаются афлотоксины до 26 % от объема исследуемого продукта, в кукурузе – до 2,8 %, ячмене – до 6 %. Патулин, как правило, выявляется в продуктах переработки фруктов – в соках, фруктовых пюре и джемах, что связано с нарушениями технологий и использованием нестандартного сырья.

2.Токсические элементы (тяжелые металлы). Основной источник загрязнения – угольная, металлургическая и химическая промышленность.

3.Антибиотики – получили распространение в результате нарушений их применения в ветеринарной практике. Остаточные количества антибиотиков обнаруживаются в 15-26 % продукции животноводства и птицеводства. Проблема усугубляется тем, что методы контроля и нормативы разработаны только для немногих из нескольких десятков применяемых препаратов. Обращает внимание большой уровень загрязнения левомицетинов – одним из наиболее опасных антибиотиков.

4.Пестициды – накапливаются в продовольственном сырье и пищевых продуктах вследствие бесконтрольного использования химических средств защиты растений. Особую опасность представляет одновременное наличие нескольких пестицидов, уровень которых превышает ПДК.

5.Нитраты, нитриты, нитрозамины. Проблема нитратов и нитритов связана с нерациональным применением азотистых удобрений и пестицидов, что приводит к накоплению указанных контаминантов, а также аминов и амидов, усилению процессов нитрозирования в объектах окружающей среды и организме человека и, как следствие этого, образованию высокотоксичных соединений – N-нитрозаминов.

По данным Института питания РАМН, в настоящий момент N-нитрозамины встречаются практически во всех мясных, молочных и рыбных продуктах, при этом около 40 % мясных и почти половина рыбных продуктов содержат их в концентрациях, превышающих гигиенические нормативы.

6.Диоксины и диоксиноподобные соединения – особо опасные хлорорганические контаминанты, основными источниками которых являются предприятия, производящие хлорную продукцию.

7.Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) – образуются в результате природных и техногенных процессов.

8.Радионуклиды – причиной загрязнения может быть небрежное обращение с природными и искусственными источниками.

9.Пищевые добавки – подсластители, ароматизаторы, красители, антиоксиданты, стабилизаторы и т.д. Их применение должно регламентироваться нормативной документацией с наличием разрешения органов здравоохранения.

Существует проблема загрязнения продовольствия фузариотоксинами – дезоксиниваленолом (ДОН) и зеараленоном, которая обусловлена вспышками фузариоза зерна.

По результатам мониторинга, проводимого Институтом питания РАМН, определен перечень приоритетных загрязнителей, подлежащих контролю в различных группах продовольственного сырья и пищевых продуктов. Вполне вероятно, что в дальнейшем этот перечень может быть дополнен.

Фальсификация пищевых продуктов и продовольственного сырья – это изготовление и реализация поддельных пищевых продуктов и продовольственного сырья, не соответствующих своему названию и маркировке. В последние годы в России отмечается массовый характер подобных фальсификаций, что определяет соответствующие задачи для правоохранительных структур и органов государственного контроля – в первую очередь для Госстандарта и Госсанэпиднадзора.

Загрязнение микроорганизмами и их метаболитами

Загрязнение вызывает две формы заболеваний: пищевое отравление (пищевая интоксикация) и пищевую токсикоинфекцию.

Пищевая интоксикация: ее вызывает токсин, продуцируемый микроорганизмом, который попадает и развивается в продуктах. Типичными примерами пищевой интоксикации являются стафилококковое отравление и ботулизм.

Пищевые интоксикации можно условно подразделить на бактериальыне токсикозы и микотоксикозы.

Бактериальные токсикозы.В качестве примера можно привести стафилококковое пищевое отравление. Вызывается энтеротоксином, который продуцируется бактерией Staphylococcus aureus (S. aureus) в период ее роста в пищевых продуктах. Идентифицировано шесть энтеротоксинов: А, В, С, D. E. и F; выделены и получены две формы энтеротоксина С – С₁ и С₂. Бактерия устойчива к нагреванию, сохраняет активность при 70 ⁰С в течение 30 мин, при80 ⁰С – 10 мин. Еще более устойчивы к нагреванию энтеротоксины S. Aureus, окончательная инактивация которых наступает только после 2,5-3 ч кипячения. S. Aureus выдерживает высокие концентрации поваренной соли и сахара. Жизнедеятельность бактерии прекращается при концентрации хлорида натрия (поваренной соли) в воде более 12 % сахара – 60 %, что необходимо учитывать при консервировании пищевых продуктов. При температуре 4 – 6 ⁰С и ниже размножение S. Aureus также прекращается. Оптимальная температура для размножения стафилококков – 22-37 ⁰С.

Источником инфекции могут быть и человек, и сельскохозяйственные животные. Через последних заражается в основном молоко, мясо и продукты их переработки. У человека стафилококковая инфекция локализуется на кожных покровах, в носоглотке, кишечнике, других органах и тканях.

Попадая в продовольственное сырье, пищевые продукты и кулинарные изделия, стафилококки продуцируют токсины с различной интенсивностью, зависящей от уровня обсеменения, времени и температуры хранения, особенностей химического состава объекта загрязнения (содержание белков, жиров, углеводов, витаминов, рН среды и т.д.). наиболее благоприятная среда для жизнедеятельности бактерий – молоко, мясо и продукты их переработки, поэтому именно эти пищевые продукты чаще вызывают стафилококковое отравление.

Молоко и молочные продукты. Загрязнение молока стафилококками может происходить от коров, больных маститом, при контакте с кожными покровами больных животных и человека, занятого переработкой молока.

Отмечено, что стафилококки размножаются и продуцируют энтеротоксины в сыром молоке слабее, чем в пастеризованном, поскольку они являются плохим конкурентом в борьбе с другими микроорганизмами молока. Этим объясняется отсутствие энтеротоксинов и стафилококков в кисломолочных продуктах, для закваски которых используются активные молочные культуры. Кроме того, молочная кислота, образующаяся в процессе изготовления этих продуктов, тормозит размножение данных микроорганизмов.

Попадая в молоко, стафилококк начинает продуцировать энтеротоксины при комнатной температуре через 8 ч, при 35-37 ⁰С – в течение 5 ч. При обсеменении стафилококками молодого сыра энтеротоксины выделяются на 5-й день его созревания в условиях комнатной температуры. По истечение 47-51 дня хранения сыра происходит гибель стафилококков, энтеротоксины же сохраняются еще в течение 10-18 дней.

В других молочных продуктах энтеротоксины можно обнаружить, если эти продукты были изготовлены из молока и молочных смесей, обсемененных стафилококками.

Мясо и мясные продукты. Загрязнение мяса стафилококками происходит во время убоя животных и переработки сырья. Как и в сыром молоке, конкурирующая микрофлора не дает возможности быстрого размножения этих бактерий в сыром мясе. При определенных технологических условиях, особенно при ликвидации конкурирующей микрофлоры, стафилококки могут активно размножаться в мясопродуктах и продуцировать энтеротоксины.

В мясном фарше, сыром и вареном мясе стафилококки продуцируют токсины при оптимальных условиях (22-37 ⁰С) через 14-26 ч. Добавление в фарш белого хлеба увеличивает скорость образования токсических метаболитов в 2-3 раза. Концентрация соли, используемая для посола, не ингибирует S. Aureus; уровень рН мяса и мясных продуктов, предотвращающий развитие бактерий, должен быть не выше 4,8. Копчение колбас при определенной температуре способствует росту стафилококков. В готовых котлетах, после их обсеменения, энтеротоксины образуются через 3 ч, в печеночном паштете – через 10-12 ч. Вакуумная упаковка мясопродуктов ингибирует рост стафилококков.

Для мяса птицы, описанные выше данные аналогичны. Стафилококки не проникают и не растут в целых сырых яйцах. При тепловой обработке яиц их бактериостатические свойства уничтожаются, и они могут заражаться стафилококками в результате мойки и хранения.

Другие пищевые продукты. Благоприятной средой для размножения S. Aureus являются мучные кондитерские изделия с заварным кремом. При обсеменении крема в условиях благоприятной для бактерий температуры (22-37 ⁰С) образование токсинов наблюдается через 4 ч. Концентрация сахара в таких изделиях обычно составляет менее 50 %; содержание сахара в количестве 60 % и выше ингибирует образование энтеротоксинов.

Меры профилактики:

1.Не допускать к работе с продовольственным сырье и пищевыми продуктами людей – носителей стафилококков (с гнойниковыми заболеваниями, острыми катаральными явлениями верхних дыхательных путей, заболеванием зубов, носоглотки и т.д.).

2.Обеспечение санитарного порядка на рабочих местах.

3.Соблюдение технологических режимов производства пищевых продуктов, обеспечивающих гибель стафилококков. Определяющее значение имеют тепловая обработка, температура хранения сырья и готовой продукции.

Микотоксикозы. Наиболее распространенные и хорошо изученные микотоксикозы – афлатоксикоз (см. раздел 1.3.1), фузариотоксикоз и эрготизм.

Фузариотоксикозы. Согласно принятой в нашей стране классификации, к фузариотоксикозам относят следующие заболевания:

1.Алиментарно-токсическая алейкия – вызывается продуцентами микроскопических грибов Fusarium sporotrichiellf var. Болезнь поражает как людей, так сельскохозяйственных животных. Заболевание затрагивает кроветворные органы. У человека количество лейкоцитов снижается до 1000 и менее в 1 мм³, количество эритроцитов повышается до 1800 тыс., что служит наиболее ранними и объективными показателями алиментарно-токсической алейкии. Вспышки заболевания наблюдались у людей после употребления хлеба, изготовленного из пораженного зерна.

2.Отравление «пьяным хлебом». Болезнь обусловлена воздействием на организм токсического продуцента гриба. Токсины гриба обладают нейротропным действием, сходным с действием алкоголя, отсюда и название болезни.

3.Уровская болезнь (болезнь Кашина-Бека). Впервые заболевание выявлено в 1860 г. Н. И. Кашиным у населения, проживающего в долине р. Уровы (Восточная Сибирь). В 1906 г. болезнь повторно зарегистрирована и изучена Е. В. Беком. Предполагают, что болезнь вызывается токсинами гриба Fusarium sporotrichiellf vappoae, который поражает злаковые культуры. Болезнь появляется в нарушении остеогенеза у детей, подростков и юношей, в задержке роста отдельных костей, деформации скелета. Другая гипотеза связывает возникновение уровской болезни с высоким содержанием стронция в географической зоне проживания этих людей на фоне низкого содержания кальция.

Имеется ряд других данных по этиологии рассматриваемого заболевания, что свидетельствует о необходимости проведения специальных исследований и выявления истинных причин заболевания.

Эрготизм. Возникает при употреблении изделий из зерна, зараженного спорыньей. Последняя представляет собой склероции гриба Сlaviceps purpurea, содержит высокотоксичные алкалоиды (эрготоксин, эрготамин, эргометрин) и биогенные амины (гистамин, тирамин и др.). Эти соединения могут поражать нервную систему (судорожная форма) или нервно-сосудистый аппарат (гангренозная форма).

Ядовитые соединения спорыньи устойчивы при термической обработке и хранении хлебопродуктов. Гигиенические нормы допускают содержание спорыньи в муке не более 0,05 %. Вопросам загрязнения пищевых продуктов микотоксинами и профилактики алиментарных микотоксикозов посвящен раздел 3.2.1.

Пищевая токсикоинфекция: ее вызывает микроорганизмы – вирусы, сальмонеллы и др., - попавшие в продукт в большом количестве. Загрязнение пищевых продуктов происходит в основном бактериями, риккетсиями, вирусами, плесенями и паразитами.

Clostridium perfingens – спорообразующие анаэробные грамположительные бактерии, широко распространенные в природе вследствие свой стойкости к различным воздействиям. Вегетативные клетки бактерий имеют вид прямых толстых палочек размером 2-6 х 0,8-1,5 мкм. Изучено шесть штаммов Сl. perfingens: А, В, С, D, Е и F, которые продуцируют многообразные по своим свойствам токсины. Пищевую токсикоинфекцию вызывают главным образом штаммы А и D. Токсикологическую картину при этом определяет А-токсин. Сl. perfingens развивается при температуре от 15 до 50 ⁰С и рН 6,0-7,5. Оптимальные температура 45 ⁰С и рН 6,5 обеспечивают продолжительность генерации около 10 мин. Энтеротоксины высвобождаются из вегетативных клеток в период образования из этих клеток зрелых спор. Это может происходить и в пищевых продуктах, и в кишечнике человека. Источником заболевания служат в основном продукты животного происхождения – мясные и молочные, обсеменение которых происходит как при жизни животных (больных и бациллоносителей), так и после убоя (при нарушении санитарно-гигиенических норм переработки и хранения сырья). Источниками инфекции могут быть рыба и морепродукты, бобовые, картофельный салат, макароны с сыром.

После попадания инфекции в организм инкубационный период длится от 5 до 22 ч. Характерные признаки заболевания – понос, спазмы и боли в животе. Профилактические мероприятия предусматривают соблюдение санитарно-гигиенических требований при переработке сырья, хранении готовой продукции.

Бактерии рода Salmonella . Изучено более 2000 серологических типов сальмонелл. Бактерии представляют собой грамположительные палочки, не образующие спор, длиной от 2 до 3 мкм и шириной около 0,6 мкм.

Существуют три основных типа сальмонеллеза: брюшной тиф, гастроэнтерит и септицемия. Каждый штамм сальмонеллы способен вызвать любой из указанных выше клинических типов инфекции. 80-90 % сальмонеллезов вызывается четырьмя видами этих бактерий. Сальмонеллы характеризуются устойчивостью к воздействию различных физико-химических факторов. Растут при температуре от 5,5 до 45 ⁰С, оптимальная – 37 ⁰С. Сохраняют жизнеспособность при охлаждении до 0 ⁰С в течение 142 дней, при температуре 10 ⁰С – 115 дней. Нагревание до 60 ⁰С приводит к гибели сальмонелл через 1 ч, при 70 ⁰С – через 15 мин, при 75 ⁰С – 5 мин, при кипячении наступает мгновенная гибель.

Заражение пищевых продуктов сальмонеллами может происходить как через животных, так и через человека. Основные пищевые продукты, передающие сальмонеллезные токсикоинфекции, - мясо и мясопродукты, обсеменение которых осуществляется и при жизни животных, и после их убоя.

Животные, больные сальмонеллезами, выделяют сальмонеллы с молоком, следовательно, молоко и молочные продукты также способствуют распространению сальмонеллезных токсикоинфекций. Кроме того, переносчиками сальмонелл могут быть работники пищевых предприятий, болеющие скрытыми формами сальмонеллезов или являющиеся бактерионосителями.

Особую роль в этиологии сальмонеллеза играют прижизненно зараженные пищепродукты: яйца, мясо уток, гусей, кур, индеек.

Меры профилактики:

1.Работа ветеринарно-санитарной службы непосредственно в хозяйствах по выявлению животных и птицы, больных сальмонеллезом.

2.Проведение санитарно-ветеринарной экспертизы во время первичной переработки сырья и изготовления продуктов питания. Необходимо соблюдать санитарные требования по размораживанию мяса, хранить сырье и полуфабрикаты при температуре не выше 4-8 ⁰С, использовать холод на всех этапах производственного процесса, включая транспортировку сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, соблюдать сроки реализации, установленные для каждого продукта, а также режимы тепловой обработки.

Последнее имеет принципиальное значение в предупреждении сальмонеллезных токсикоинфекций, учитывая губительное действие нагревания (не ниже 80 ⁰С) на бактерии. Не разрешается реализация населению не кипяченого и непастеризованного молока.

3.Осуществление систематической борьбы с грызунами как источником обсеменения сырья и продуктов на пищевых предприятиях.

4.Соблюдение соответствующих санитарных требований в отношении воды, льда, инвентаря, посуды и оборудования.

5.На предприятиях пищевой промышленности и общественного питания:

· необходимо выявлять и направлять на лечение работников, болеющих сальмонеллезом или являющихся бактерионосителями;

· не допускать таких людей к работе до полного выздоровления;

· ставить на учет хронических бактерионосителей.

Пункты 3 –5 имеют значение в профилактике заражения сальмонеллезом продуктов растительного происхождения, хотя такие случаи встречаются редко.

Бактерии рода Е scherichia cjli. Патогенные штаммы кишечной палочки способны размножаться в тонком кишечнике, вызывая токсикоинфекцию (основной симптом болезни – водянистый понос). Источником патогенных штаммов могут быть люди и животные. Обсеменяются продукты и животного, и растительного происхождения. Пути заражения те же, что и при сальмонеллезах.

Меры профилактики:

1.Выявление и лечение работников пищевых предприятий – носителей патогенных серотипов кишечной палочки.

2.Осуществление ветеринарного надзора над животными. Мясо животных, больных колибацеллезом, считается условно годным и подлежит специальной тепловой обработке.

3.Выполнение санитарных норм и режимов технологии изготовления и хранения пищевых продуктов.

4.Соблюдение санитарного режима на предприятии (мытье и дезинфекция инвентаря и оборудования и т.д.).

Бактерии рода Proteus. Род Proteus включает пять видов. Возбудители пищевых токсикоинфекций – в основном Рr. mirasilis и Pr. vulgaris . Оптимальные условия для развития этих бактерий – температура 25-37 ⁰С. Выдерживают нагревание до 65 ⁰С в течение 30 мин, рН в пределах 3,5-12, отсутствие влаги – до 1 года, высокую концентрацию поваренной соли (13-17 %) – в течение 2 суток. Все это свидетельствует об устойчивости Proteus к воздействию внешних факторов среды.

Причинами возникновения протейных токсикоинфекций могут быть наличие больных сельскохозяйственных животных, антисанитарное состояние пищевых предприятий, нарушение принципов личной гигиены. Основные продукты, через которые передается это заболевание – мясные и рыбные изделия, реже блюда из картофеля. Отмечены случаи заражения других пищевых продуктов.

Энтерококки. Потенциально патогенными штаммами среди энтерококков являются Str. Faecalis var. Liguefaciens и Str. Faecalis var. Zumogenes. Размножаются при температуре от 10 до 15 ⁰С. Устойчивы к высыханию, воздействию низких температур, выдерживают 30 мин при 60 ⁰С; погибают при 85 ⁰С в течение 10 мин.

Источники инфекции – человек и животные. Пути обсеменения пищевых продуктов такие же, что и при других видах токсикоинфекций.

Ботулизм – представляет собой тяжелое пищевой отравление, вызывается токсинами, выделяемыми Clostridium botulinum. Изучение семь видов токсинов - А, В, С, D, Е, f и G. Наиболее токсичны ботулотоксины А и У.

Бактерии Cl. Botulinum широко распространены в окружающей среде. В виде спор попадают в почву при удобрении ее навозом, поэтому продукты растительного происхождения загрязняются спорами через почву.

Споры, по сравнению в вегетативной формой Cl. Botulinum, устойчивы к воздействию физико-химических факторов окружающей среды. При 100 ⁰С они сохраняют жизнеспособность в течение 6 ч, при 120 ⁰С – 10 мин. Споры прорастают при концентрации хлорида натрия до 6 –8 %. Размножение бактерий прекращается при рН 4,4 и температуре 12-10 ⁰С и ниже, при 80 ⁰С они погибают в течение 15 мин. Оптимальной для жизнедеятельности Cl. Botulinum является температура 20-37 ⁰С.

Ботулотоксины характеризуются высокой устойчивостью к действию протеолитических ферментов, кислот и низких температур, однако инактивируются под влиянием щелочей и высокой температуры: при 80 ⁰С – через 30 мин, при 100 ⁰С – через 15 мин.

Описанные свойства вегетативных форм Cl. Botulinum, спор и токсинов должны учитываться в технологии изготовления пищевых продуктов.

Меры профилактики:

1.Предупреждение загрязнения туш сельскохозяйственных животных частицами земли, навоза, а также в процессе их разделки – содержимым кишечника; посол в условиях холода; соблюдение режимов термической обработки.

2.Испоьзование свежего растительного сырья; предварительная мойка и тепловая обработка; стерилизация продукта с целью предупреждения прорастания спор, размножения вегетативных форм и образование токсинов.

1.3.1. Микотоксины в пищевых продуктах, профилактика алиментарных микотоксикозов

Микотоксины (от греч. Mykes – гриб) (МТ) представляют собой вторичные метаболиты микроскопических плесневых грибов. Из кормов и продуктов питания выделено около 30 тыс. видов плесневых грибов, большинство из которых продуцируют высокотоксичные метаболиты, в частности более 120 микотоксинов. С биологических позиций, микотоксины выполняют в обмене микроскопических грибов функции, направленные на их выживание и конкурентоспособность в борьбе за место в различных экологических нишах. С гигиенических позиций – это особо опасные токсичные вещества, загрязняющие корма и пищевые продукты.

По данным ФАО, более 10 % пищевых продуктов и кормов ежегодно теряется вследствие поражения плесневыми грибами. В продуктах питания и продовольственном сырье наиболее распространены следующие высокотоксичные МТ: афлатоксины, стеригматоцистин, охратоксины, патулин, исландитоксин, зеараленон, рубратоксины, цитреовиридин и др.

Рассмотрим наиболее типичных токсичных представителей микотоксинов, а также микотоксикозы, которые они вызывают.

Афлатоксины (АТ) . Наиболее опасны и лучше изучены. Продуцируются главным образом грибами Aspergilus flavus и A. Parasiticus. К семейству АТ относится более 20 соединений, 4 из которых – основные: В₁, В₂, G₁, G₂. Остальные – их производные или метаболиты. Наиболее токсичные и широко распространенные АТ –В₁.

Немаловажный интерес в плане загрязнения пищевых продуктов представляет АТ М₁, который является метаболитом АТ В₁ и выделяется с молоком у животных после употребления зараженного корма.

Развитие грибов и продуцирование АТ наблюдается в арахисе и арахисовой муке, реже в злаковых культурах (пшеница, рожь, ячмень, кукуруза и мука из них), бобовых и масличных культурах, молоке, мясе, яйцах и др. Оптимальные условия для роста и развития грибов: температура 20-30 ⁰С, влажность – 85-89 %. Грибы продуцируют АТ и при более низких температуре и влажности (даже в холодильнике), хотя и не так активно.

АТ характеризуется широким спектром токсического действия ЛД₅₀ (летальная доза – наименьшая доза, вызывающая смертность 50 % подопытных животных) АТ В₁ для человека составляет около 2 мг на 1 кг массы тела.

Заболевание, вызываемое АТ, получило название афлатоксикоз. Основную роль в механизме токсического действия АТ играет нарушение проницаемости мембраны субклеточных структур и подавление синтеза ДНК и РНК. Последнее приводит к нарушению синтеза митохондральных белков и липидов, других обменных процессов, что проявляется в ряде серьезных клинических заболеваний.

Наряду с общетоксическим действием проявляется канцерогенная, мутагенная (генные и хромосомные мутации), тератогенная, гонадотоксическая и эмбриотоксическая активность АТ, что делает проблему профилактики алиментарных афлатоксинов особо актуальной.

Качественный и количественный состав рациона оказывает значительное влияние на токсический эффект АТ. Этот эффект усиливается при дефиците белков, незаменимых жирных кислот и ретинола. При избытке белков также наблюдается усиление канцерогенного действия, что объясняется снижением активности эпоксидгидролазы и глутатионтрансферазы – ферментов, ответственных за детоксикацию АТ и их метаболитов.

Согласно данным ВОЗ, человек при благоприятной гигиенической ситуации потребляет с суточным рационом не более 0,19 мкг АТ, что не оказывает отрицательного воздействия на организм. Однако чем выше суточная доза АТ (например, в Мозамбике – до 15,5 мкг), тем вероятнее заболеваемость первичным раком печени.

В России ПДК АТ В₁ для всех пищевых продуктов, кроме молока, составляет 5 мкг/кг, для молока и молочных продуктов – 1 мкг/кг АТ М₁ – 0,5 мкг/кг. Допустимая суточная доза этих веществ для взрослого человека массой 60 кг – в пределах 0,3-0,6 мкг (0,005-0,010 мкг/кг массы тела).

Патулин, продуцируемый пенициллами и аспергиллами, обнаруживается преимущественно в продуктах, полученных из заплесневелых фруктов и ягод. Во фруктовых и овощных соках, пюре для взрослых показатель ПДК патулина составляет 50 мкг/кг, для детского питания – 20 мкг/кг.

Система мер профилактики микотоксикозов включает в себя санитарно-микологический анализ пищевых продуктов. Кроме этого, много внимания уделяется изысканию способов деконтаминации и детоксикации сырья и пищевых продуктов, загрязненных АТ. С этой целью используют механические, физические и химические методы:

· механические – отделение загрязненного материала вручную или с помощью электронно-калориметрических сортировщиков;

· физические – термическая обработка, ультрафиолетовое облучение;

· химические – обработка растворами окислителей, сильных кислот и оснований.

Применение механических и физических методов очистки не дает высокого эффекта, кроме того, химические методы вызывают разрушение не только АТ, но и полезных нутриентов, а также приводят к нарушению их всасывания.

При профилактике алиментарных микотоксикозов основное внимание уделяют зерновым культурам. В этой связи необходимо соблюдать следующие меры по предупреждению загрязнения зерновых культур и пищевых продуктов:

· своевременная уборка урожая с полей и последующая его правильная агротехническая обработка и хранение;

· санитарно-гигиеническая обработка складских емкостей и помещений (чистка от ранее хранившихся продуктов и пыли, дезинфекция парами формальдегида);

· закладка на хранение только кондиционного зерна;

· выбор способа технологической обработки в зависимости от загрязнения сырья;

· определение степени загрязнения сырья и пищевого продукта.

Важной задачей является выведение сортов, устойчивых к аспергиллам. Установленные медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов критерии безопасности включают определение следующих четырех групп микроорганизмов:

1 группа – санитарно--показательные микроорганизмы. Определение мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, что выражается количеством колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 г или 1 см³ продукта. Показатель «Бактерии группы кишечных палочек» (БГКП) практически идентичен показателю «Колиформные бактерии». К этой группе относят грамотрицательные, не образующие спор палочки с учетом как цитратотрицательных, так и цитратположительных вариантов БГКП, включая роды: Eschеrichia, Klebsiella, Enterobacter, Сitrobacter, Cerratia.

П группа – потенциально патогенные микроорганизмы: коагулазоположительный стафилококк, Bacilius cereus, сульфитредуцирующие клостридии, парагемолитическая галофильные вибрионы.

Ш группа –патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы.

N группа – показатели микробиологической стабильности продукта, включают дрожжи и микроскопические грибы (плесени).

Микробиологические исследования проводят в соответствии с ГОСТ, СанПиН, методическими указаниями, методическими инструкциями, другими нормативными документами, содержащимися в медико-биологических требованиях (МБТ).

Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 1131; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!