Харчова мікробіологія Характеристика родів Bacillus та Clostridium
Електронно-мікроскопічне зображення зрізу спороутворюючої бактерії Електронно-мікроскопічне зображення зрізу спороутворюючої бактерії показує бактеріальну клітину або респ. вид виживає в несприятливих екологічних умовах.
Рід бацил Поширення скрізь (ґрунт, вода, повітря, зовнішня оболонка, товста кишка людини) Біологічний цикл - деградація білка та вуглеводів Морфологія Палички для їжі 5-7 х1-2 мкм. інфузорії (крім B. anthracis) не утворюють оболонки (крім B. anthracis, B. subtilis, B. megaterium) спороутворення (діаметр менше діаметра бактерії, овальний або круглий, центральний або парацентральний) Фарбування по Граму + спора плями
Рід Bacillus Розведення аеробних, можливо, анаеротолеран легко культивуються Біохімічні властивості окислювальна деградація вуглеводів, деградація білка каталаза +, оксидаза, відновлення нітратів, перетравлювання глютенової кислоти - спори полімолочної кислоти (60 ° C, 15 хвилин) - десятки років
Бацили рід Патогенність облігатний збудник: B. anthracis сапрофітний: вироблення антибіотиків, харчове отруєння Значення B. anthracis - сибірська виразка B. cereus - харчове отруєння B. subtilis - слабкі кишкові симптоми B. личинки - виступаючий нерестовий біогенез - матка B. sterothermophilus - сильна спека стійкість B licheniformis - бацитрацин, циклічний гексапептид B. polymixa - поліміксин, циклічні олігопептиди
Bacillus anthracis Поява: Ü у ґрунті, в інфікованому матеріалі Морфологія: Ü палички для їжі 4-5 x 1-2 м, їх кінці різко посічені - утворює короткі ланцюжки Ü конверт (стан вірулентності) - 5-10% CO2 (оболонка в тілі) Ü atrich Ü спора - повітря, 15 C, волога (не утворює спор в організмі) Bacillus anthracis - це спороутворююча бактерія. Спори надзвичайно стійкі до впливу навколишнього середовища. Наприклад, для їх знищення потрібно кип’ятіння протягом 10 хвилин або суха термічна обробка при 160 oC протягом 2 годин. Bacillus anthracis - це насамперед хвороба рослиноїдних тварин, і більшість інфекцій людини мають тваринне походження, але також можуть поширюватися від людини до людини. Наприклад, XVI. століття в Центральній Європі бл. 60 000 людей загинули внаслідок епідемії сибірської виразки. Хвороби людини складають приблизно 95% ун. шкірна сибірська виразка. Ми можемо захворіти не тільки завдяки безпосередньому контакту з хворою твариною. Продукти, виготовлені зі шкіри та хутра тварин (наприклад, одяг), також можуть передавати хворобу. У наш час у розвинених країнах ця хвороба зустрічається вкрай рідко, оскільки існує хороша ветеринарна мережа, тварини вакциновані (з кінця 1930-х рр.), Респ. промислова підготовка сировини краща. Туша зараженої тварини («шерсть до шкіри») знищується.
Bacillus cereus Поява: грунт, вода, молоко, кишковий тракт теплокровної морфології: палички 3-5 х 1 мкм, - ланцюги утворені непокритими, миготливими бактеріями, перитрих (крім B. cereus subsp. Mycoides) жароміцний спори, зазвичай центральні Фарбування: грам + Bacillus cereus, що диференціюють фарбування спор Культура: невибаглива, необов’язкова анаеробна, Топт = 37 oC Морфологія колонії: великі R-колонії з неправильними краями (навіть у присутності CO2) можуть утворювати пігмент (червоний або зелений флуоресцентні колонії на Fe-вмісному середовищі) на агарі крові , рідше - селективна культура гемолізу - PEMBA-агар
Bacillus cereus Біохімія: деградація глюкози під час вироблення кислоти без каталази газоутворення +, не розкладає манітол, лецитиназа +, фосфоліпаза +, зниження нітратів Фогес-Проскауер + харчові стійкі штами: гемолізин, ентеротоксин антигенна структура: токсин типу клітинної стінки інактивує при Спори 60 ° C є високостійкими Патогенність: необов’язковий збудник хвороби, спричиняє харчові отруєння (помножене,> 106/г). Джерелами зараження можуть бути молоко, молочні продукти, сухі макарони, тістечка, спеції, цукор, рис, можливо м’ясо. не завдає сенсорних ушкоджень. Відомо 2 типи захворювання: Білок з високою молекулярною масою викликає перше і краще описане: характеризується болем у животі та діареєю, час інкубації 4-16 годин, симптоми тривають від 12-24 годин. Низькомолекулярний білок викликає другий, що характеризується нудотою та блювотою, через 1 - 5 годин після споживання зараженої їжі. Діарея не характерна
Харчове отруєння, спричинене B. cereus Затримка: 8-12 годин Симптоми: біль у животі, рясна діарея, нудота. Це триває 12 годин у Нідерландах, поступаючись лише харчовим отруєнням, спричиненим B. cereus. У ресторанах (особливо китайських стравах) спостерігається найбільша частота харчових отруєнь. Причина: Рис, приготовлений у смаженому рисі, зберігається при кімнатній температурі на етапі підготовки.
Культура Bacillus cereus Буде виявлено: молоко, молочні продукти, яйця, яєчні продукти, майонез, соуси, салати, морозиво, продукти на основі молока для немовлят та дітей раннього віку, дієтичне харчування Селективна культура: PEMBA-агар-манніт-жовток жовток, 1 мл поверхневого спреду або “метод з 3 пластин”). 18-24 год, 37 ° C Плоскі, великі, з неправильними краями колонії R Поверхня перламутрового світла Чистий двір оточує Маніт: не розщеплює манніт Яєчний жовток: ліпаза-лецитиназна активність Поліміксин: антибіотик, вироблений B. polimixa, для інгібування супутня флора Індикатор Бромід ввечері він буде жовтим, не буде виробляти кислоти, тому він буде синім, колонії чирок фенольно-червоним: він утворюватиме червону колонію. Bacillus cereus MYP агарон стафілокок
Рід Clostridium Поява: ґрунт, тварини та кишковий тракт людини. Він відіграє важливу роль у розщепленні органічних речовин ґрунту. Морфологія: палички для їжі 5-10 х 1-2 мкм, перитричні вії, не утворюють конвертів (крім Cl. Perfringens) в аеробних умовах суперечки, більші за бактерії клостридій, форма плетрідію (розташування та підтримка форми для ідентифікації видів) Фарбування: Грам + Зіль -Забарвлення спор Нельсена Спора червона, вегетативно-клітинна синя. Культура: анаеробний, невимогливий, гемоліз на кров’яному агарі Топт = 37 ° C (без Кл. Perfringens Topt = 40-45 ° C) сульфітосодержащіе тверді та рідкі середовища Поява: анаеробне травлення - біологічний цикл Видно в мікроскопічних мазках, окремо або у нерегулярних скупченнях одна з них також утворює довгі нитки. Морфологія: скупчення = шпиндель, якщо знаходиться в центрі, плектрон = удар барабана, якщо термінал або субтермінал
Захворювання, викликані клостридіями
Хвороби, викликані клостридіями Ентеротоксемія = викликані токсинами, що всмоктуються з кишечника
Saprophyte Clostridium species Cl. Putrefaciens - участь у процесах гниття Cl. Butyricum - утворює в молоці масляну кислоту, оцтову кислоту, бутиловий спирт, вуглекислий газ та водень. Кислоти, що утворюються, призводять до того, що молоко засинає, а потім велика кількість газу розбиває сир. Це дуже шкідливо в молочній промисловості, оскільки змушує масло набрякати в масляній кислоті, і в цьому випадку смак сиру солодкий, нудотний і різкий. Cl. Tyrobutyricum - на відміну від Cl. Butyricum, він не може використовувати лактозу, лише її солі. Разом вони є причиною масляного здуття живота.
Виявлення мезофільних сульфіторедукуючих бактерій Мікроорганізмами, що належать до роду Clostridium сімейства Bacillaceae, які ростуть в анаеробних умовах, є ті, які за певних умов відновлюють сульфід до сульфіту. Селективна культура: У воді: DRCM (термічна обробка зразків, мембранна фільтрація, DRCM, кров’яний агар) У м’ясі: агар SCA (сульфіт-циклосерин-азид), 37 ° C, 24-48 годин, в анаеробних умовах. Підтвердження: фарбування по Граму, зворотний тест CAMP DRCM = D-глюкоза-залізо-цитрат-натрію сульфіт-бульйон Циклосерин пригнічує ріст іншої бактеріальної флори, яка також присутня, а колонії, що розвиваються, залишаються невеликими. DST агар Індикаторний штам (Streptococcus agalactae) Форма стріли в Cl. Perfringes - -гемоліз
Поява Clostridium perfringens Soрунт, вода, пил, їжа, спеції, кишковий тракт людини та тварин Спороутворюючі можуть пережити несприятливі екологічні умови. Він інтенсивно ферментує вуглеводи і відіграє роль у погіршенні стану м’яса (розщеплює глюкозу під час вироблення кислоти та газів). Текстура м’яса розпушується, стає губчастою, а колір стає фіолетово-сірим. М'ясо, яке безжально оброблялося до забою з кишечника вбитої тварини з наступних контейнерів від операторів, що займаються забрудненням пилу. Близько 50% жертв харчових отруєнь залишаються носіями через 2 тижні.
Характеристики Clostridium perfringens анаеробні, з оболонкою, без війок, суперечки лише в слаболужному середовищі, суперечки гинуть після кип'ятіння протягом 5-10 хв. Топт = 40-45 oC, висока толерантність штамів (кілька хвилин при 100 ° C), ШКТ = 7 хвилин рН: 5,5-8,0; aw: пригнічує його зростання понад 0,95 на 5% NaCl у фарбованих фарбами фарбах, забарвлених водним корпусом метиленового синього, інтенсивно ферментує безбарвні облямовані вуглеводи лецитиназа +, ліпаза, каталаза. Екзотоксин виробляє: основні токсини (, , , ), допоміжні токсини -, групи C, D та E виробляють білок ентеротоксинної природи - ентеротоксемія - багатокаузальні захворювання Мультикаузал = хвороби інтенсивної терапії
Екзотоксини Clostridium perfringens Cl. Perfringens A - флегмона людини (ранова інфекція) - харчове отруєння (погано оброблене м’ясо) біль у животі, діарея, підвищене газоутворення в кишечнику - некротичне запалення кишечника курки Cl. Perfringens B - нут ягняти, маль. запалення кишечника - ураження овець, Cl. perfringens D - ентеротоксемія овець (szm, кози) Cl. perfringens E - патогенність не доведена Червоне - харчове отруєння
Властивості ентеротоксину Спороспецифічний білок, що утворюється під час спороутворення. Ентеротоксин вивільняється із спорангія одночасно зі спорою. Сприятливі умови для утворення спор також сприяють виробленню ентеротоксинів. (Велика кількість живих клітин повинна потрапляти з їжею, щонайменше 106/г і спороношені) Токсин втрачає свою чутливу до тепла біологічну активність при 60 ° С за 25 хвилин. Стійкий до трипсину, хімотрипсину. Біологічна активність - зв’язування з ворсинками кишечника. Адгезія ills свердління в мембрані змінює проникність епітеліальних клітин спричиняє поглинання води, Na + та хлориду, щоб повернути припинення клітин. Харчове отруєння може бути смертельним лише для людей похилого віку або ослабленим.
Посередники та симптоми Симптоми зазвичай з’являються через 6 - 24 години після вживання зараженої їжі, а найчастіше через 8 - 12 годин. Гострий біль у животі, діарея (лихоманка, блювота рідкісні) Короткочасні, за винятком людей похилого та слабкого віку. Через його м'якість фактична поширеність невідома. Харчове отруєння виявляється лише (споживання страв на м'ясному основі, приготованих за попередній день, може змінюватися - ці продукти повільніше охолоджуються) Знайдено в 6% усіх продуктів. В межах цього 14–24% сирого м’яса знайшли ендоспори.
Запобігання Під час термічної обробки м’яса (наприклад, смаження) забезпечте мінімальну температуру в серцевині 74 ° C або вище. Ідеальна мийка та дезінфекція обладнання, яке контактувало з сирим м’ясом. Використовуйте одноразові одноразові пластмасові рукавички для обвалювання, знезараження та інших видів обробки м’яса. Відокремлення м’яса від бульйону перед охолодженням. Швидке охолодження м’яса після варіння. Повторно нагрійте м’ясо та бульйон (смаження, кип’ятіння тощо) перед повторним використанням або після проміжного зберігання хв. При 74 ° C.
Визначення числа Clostridium perfringens Селективна культура TSC (триптоза сульфіт циклосерин) агар + MUF анаеробні умови 37 ° C 20 год діаметром 2 мм круглі чорні колонії (1-150 шт.) MUF = 4 метил-амбелферилфосфат
Clostridium perfringens, Clostridium tetani Сульфітвмісне середовище, сірувато-чорні, зазубрені колонії
Підтверджуючі тести 10 окремих типових колоній Тест на деградацію желатину Желатиновий лактозний агар деградація вуглеводів (37 ° C 24 год) з утворенням кислоти та газів, тому він жовтіє на поверхні з бульбашками газу, зрідження желатину (4 ° C 1 год) Тест на відновлення нітратів і тест на рухливість Напіврідкий нітрат 37 ° C 24 год.) Відновлення нітратів, не рухається Яєчно-жовта емульсія activity лецитиназна активність Завжди лецитиназа +, але відсутність фосфоліпазної активності.
Спора Clostridium tetani термінально (форма плетрідію) Високо жаростійка: при 15 ° C 15, при 115 ° C 5 хвилин строго не ферментує, анаеробні вуглеводи можуть бути перетворені в анатоксин. Патогенність: правець (жорсткість, вовчий спазм) - зараження грунту у ссавців рани інфекція, Ru - інвазивна здатність пробивати дуже мало іген-токсикозу (пригнічує фермент холін-естерази) Тетаноспазмін - нервовий м’яз азилап азап фермент холінестерази, який розщеплює медіатор, що призводить до жорстких нападів.
Clostridium botulinum Gram +, анаеробний, спороутворюючий стрижень (кінцевий) сульфіт-редукційна ліпаза +, лецитиназа + (активність лецитинази, пов’язана з продукованим екзотоксином) розкладає глюкозу ферментативно (вироблення кислоти та газів) -4 години. Не існує епідеміологічного зв’язку між ботулізмом людини та тварин.
Clostridium botulinum Мікроб та його спори широко поширені в природі. Вони містяться в оброблених та лісових ґрунтах, у відкладах річок, озер та прибережних вод, у кишковому тракті риб та ссавців, у зябрах та нутрощах ракоподібних та мідій. Будь-яка їжа, в якій C. botulinum здатна рости і утворювати токсин, і обробка не перешкоджає виживанню суперечка, і жодна подальша термічна обробка перед вживанням їжі не може становити ризик розвитку ботулізму. Він утворює сильний нейротоксин. Екзотоксин виробляється в їжі, тоді як бактерія розмножується. (У Cl. Perfringens велика кількість живих клітин повинна потрапляти з їжею.) Спори термостійкі і здатні виживати в неадекватно або мінімально оброблених продуктах. Відомо сім типів ботулізму (A, B, C, D, E, F та G) на основі антигенної специфічності токсинів, що виробляються кожним штамом. Типи A, B, E та F викликають ботулізм людини “Отруєння петлею” Типи C і D викликають у тварин ботулізм у більшості випадків.
Властивості штамів Cl. Botulinum Штам (серологічний тип) A B C D E F G Протеолітична активність + - +/- Поява T V Мінімальний сап. темп. ° C 10 3 4 12 Максимальна сап. темп. ° C 50 45 Мінімальна кількість опадів. pH 4, 7 4,7 4,8 Мінімум aw 0,94 0,97 Споровий тепловий зникнення Значення D110, хв 1,3-2,9 Значення D радіації, допуск kGy 1,1-1,5 NaCl,% 5 8 6 Схильність до харчових отруєнь ++ Ми розрізняємо протеолітичні та непротеїнодеградуючі штами = сахаролітичний протеолітик розщеплює казеїн і утворює сірководень. Остання ферментує маннозу Верхня межа температури, необхідної для розмноження, становить приблизно. 50 ° C на 5 ° C нижче протеолітика. Нижня межа 10 і 3 ° C Мінімальний сап. а рН вироблення токсину вище 4,5. Це особливо важливо, оскільки воно визначає розмір термічної обробки продуктів харчування нижче 4,5 рН. Він бажає розмножуватися лише при дуже високих значеннях активності води. 0,94-0,97. Однак хімічна природа водосвязуючого матеріалу впливає на мінімальну величину потреби. Для запобігання росту потрібно 50% NaCl і 50% сахарози. У випадку кухонної солі ця концентрація значно зменшується у присутності інших консервантів.
Біохімічні характеристики штамів Cl. Ботулін Біохімічні характеристики Штам (серологічний тип) A B C D E F G Виробництво H2S + - Гідроліз казеїну Виробництво ліпази Ферментація глюкози - Ферментація маннози Виробництво пропіонової кислоти
Екологія росту та вироблення токсинів Cl. Ботуліну Не розмножується і не утворює токсинів у середовищах, в яких інші бактерії присутні у великій кількості (інші ростуть швидше) be слід враховувати в продуктах харчування, де вихідна мікрофлора була зруйнована термічно і згодом забруднений Cl. ботуліном. Їх паличка є антагоністами Cl. Їх утворення в молоці невідоме в анаеробному середовищі (модифікований газ або продукти, упаковані у вакуумі). Не очікується розмноження у продуктах з високим вмістом кислоти. (рН 0,93, для типу Е> 0,965. Доцільно підтримувати його нижче 0,91. Нітрит натрію, доданий до м’ясних продуктів, зменшує ймовірність утворення ботулотоксину під час затвердіння. (156 мг/кг нітриту в консервах) рахунок Нехай буде нижче 4,5 Для знищення спор потрібно 2,52 хвилини термічної обробки при 121,1 ºC Їжу обробляють теплом або опромінюють в умовах, що призводять до зменшення суперечок на 12 порядків На харчових підприємствах широко застосовується GMP, GHP та HACCP системи повинні забезпечувати належний захист споживачів.