Файл: 1. Микробиология.doc

Иногда кислотообразующие бактерии культивируются не в продукте, а на специальных субстратах, из которых выделяют образовавшиеся кислоты. Затем их вводят в другие продукты, придавая им стойкость и некоторые новые свойства. Такими товарами являются, например, различные маринады, приготовленные с использованием уксусной кислоты.

Тормозящее влияние кислой среды на развитие микроорганизмов объясняется тем, что экзоферменты микробов в кислой среде оказываются малоактивными. Проникая из окружающей среды в цитоплазму микробных клеток, кислоты меняют направление и активность биохимических процессов, влияя также и на эндоферменты. Некоторые кислоты (уксусная, масляная и др.) не только смещают активную кислотность, но и оказывают специфическое угнетающее действие на микроорганизмы.

 

ВЛИЯНИЕ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ

Многие химические соединения являются ядовитыми для микробов, например, спирты, эфиры, фенол, формалин, хлор, соли тяжелых металлов, сернистый газ, углекислота, бензойная, салициловая, сорбиновая кислоты и др. Такие вещества применяются для уничтожения микробов и называются антисептиками, или дезинфицирующими. При небольших концентрациях эти вещества препятствуют развитию микроорганизмов, а в больших дозах вызывают их гибель.

В связи с тем что большинство антисептических веществ в определенной степени ядовито для человека, а некоторые из них придают продуктам неприятные вкус и запах, применение их для обработки пищевых товаров ограничено. Несколько шире их используют для защитной обработки тканей, дезинфекции оборудования, помещений, отработанных промышленных вод, питьевой воды.

Хлор оказывает очень сильное бактерицидное действие на микроорганизмы. Широко используется для обработки питьевой воды из расчета 0,3—1 мг активного хлора на литр воды. В виде хлорного молока (взвесь 10–20%–ной хлорной извести) применяется для дезинфекции помещений, выгребных ям.

Формалин является активным, убивающим бактерии средством. Летучесть позволяет широко применять этот препарат для уничтожения микроорганизмов на разнообразных предметах быта; 4%–ный раствор формалина может заменять обычно применяемые растворы сулемы и карболовой кислоты.

Действенность дезинфекции, т. е. достижение антисептического эффекта, зависит не только от концентрации антисептического вещества, но и от его температуры. С повышением температуры активность химического вещества, как правило, возрастает, с понижением — падает.

---

Для обработки пищевых продуктов применяются в основном сорбиновая, бензойная и салициловая кислоты, спирт этиловый.

Сорбиновая кислота получается из ягод рябины или химическим путем. В 0,05–0,1%–ной концентрации она широко применяется для консервирования соков, томатопродуктов, квашеных и соленых овощей и других плодово–ягодных продуктов. Действие ее сказывается на плесневых грибах, дрожжах и в меньшей мере на бактериальной флоре.

Бензойная кислота, содержащаяся в небольшом количестве в оболочках некоторых сортов ягод, например брусники и клюквы, предохраняет их от микробной порчи при хранении в естественных условиях. Будучи добавленной в виде натриевой соли в рыбные и мясные изделия, она сильно замедляет их микробиальную порчу.

Салициловая кислота подавляет развитие главным образом плесневых грибов.

Спирты, особенно этиловый, оказывают губительное действие на многие микроорганизмы. Этиловый спирт более губителен в разведенном состоянии (50–70%). Спиртовые настойки и жидкие экстракты плодов и ягод являются более стойкими, обычно не поддающимися микробной порче, тогда как водные экстракты быстро разрушаются микроорганизмами. Однако устойчивость различных микробов к спирту неодинакова. Так, 70–90%–ный спирт в несколько минут убивает неспоровые микробы, на споры же спирт действует слабо.

Губительное действие на микроорганизмы оказывают некоторые металлы — серебро, медь, золото и др. В присутствии ничтожного их количества в растворах микроорганизмы не развиваются. Эффект действия заметнее в средах с малым содержанием белков — питьевой воде, фруктовых соках. Некоторое практическое применение находят соли серебра для обеззараживания питьевой воды. С этой целью для индивидуального использования применяют препараты посеребренного песка.

В незначительных количествах для защиты пищевых товаров от микробов применяют уротропин, борную кислоту, буру.

Споры бактерий обладают сравнительно высокой устойчивостью к действию антисептических веществ, что объясняется наличием у них плотной оболочки и слабой способностью цитоплазмы, состоящей из обезвоженных коллоидов, вступать в реакцию с другими веществами. Гибель спор возбудителя сибирской язвы наступает, например, в 5%–ном растворе фенола (карболки) лишь через 14–40 суток.

Из неспорообразующих микробов наиболее устойчивы к химическим веществам туберкулезная палочка и стафилококки.

---

К летучим антисептикам относятся сернистый газ (применяется для консервирования фруктов и фруктовых заготовок) и углекислый газ. Однако даже после продолжительной выдержки, тепловой обработки и хранения в продуктах сохраняются остаточные количества сернистого газа.

Углекислый газ в отличие от сернистого абсолютно безвреден при введении в пищевые продукты, обладает способностью быстро и полностью удаляться из них после извлечения товаров из камеры хранения. Находясь в атмосфере в Количестве 20–30%, углекислый газ значительно замедляет жизнедеятельность большинства микробов, а 60–80%–ные и большие концентрации его практически прекращают их развитие. Особенно эффективно воздействие СО₂ при одновременном охлаждении продуктов. При понижении температуры примерно до 0–7° С и концентрации СО₂ в атмосфере около 50% развитие почти всех микроорганизмов замедляется в 2–4 раза и соответственно увеличивается срок хранения пищевых товаров. Углекислый газ обладает свойством легко проникать через различные материалы, поэтому подавляет развитие микробов не только на поверхности, но и в толще продуктов (в фарше, колбасах и др.).

Ограниченное применение СО₂ объясняется главным образом отсутствием подходящей тары (легкой, герметично укупоривающейся, непроницаемой для СО₂). Опытами установлено, что такой тарой могут служить пакеты и мешки из полиэтилен–целлофана, сарана и других полимерных пленок.

Углекислотное хранение в пленочных контейнерах широко применяется для плодов.

При квашении овощей по современной технологии, с применением герметизации в пленочных вкладышах, накапливающийся под пленкой углекислый газ является дополнительным фактором консервирования, действующим наряду с молочной кислотой. Концентрация его над поверхностью квашеных овощей может достигать 94%. Наличие углекислого газа под пленкой полностью предупреждает развитие вредной микрофлоры в поверхностном слое, улучшает гигиеническое состояние продукта, снижает потери в виде «овершья» до минимума.

Углекислый газ при его промышленном получении дешев, недефицитен, практически безопасен в обращении. Широкое использование его в целях подавления развитой вредной микрофлоры при хранении — дело недалекой перспективы.

На антисептических свойствах дыма, получаемого при сжигании древесины некоторых пород, основано копчение рыбных и мясных продуктов. Содержащиеся в дыме альдегиды, кетоны, фенолы, спирты, смолы, кислоты и другие вещества оказывают бактерицидное действие на микроорганизмы. Это действие коптильных веществ сохраняется продолжительное время после копчения. Оно усиливается влиянием высокой температуры при копчении, частичным обезвоживанием продукта, действием поваренной соли.

---

Механизм губительного действия ядовитых веществ на микробную клетку разнообразен. При действии химических веществ в первую очередь значительным изменениям подвергаются белки цитоплазмы. Кислоты и щелочи могут способствовать расщеплению их на простые соединения. Соли тяжелых металлов, спирты вызывают коагуляцию белков. Альдегиды и кетоны, вступая в химические взаимодействия с аминогруппами аминокислот, блокируют их. Спирт и щелочи также могут растворять липиды клеточной мембраны. Хлор, озон, марганцевокислый калий и перекись водорода являются окислителями. Механизм действия серебра, марганца и других металлов связан в основном с нарушением окислительных процессов в клетке.

2. Кишечная палочка (эшерихии) впервые выделена в 1888 г. Эшерихом из испражнений человека и названа по его имени.

Естественным местом обитания Е.соli является кишечник человека. Кишечная палочка – представитель микрофлоры кишечника.

В процессе жизнедеятельности Е.соli вырабатывает ферменты, способствующие пищеварению (например, расщепляет клетчатку), синтезирует некоторые витамины (например, витамин группы В). Кроме того, эти бактерии проявляют антагонистическое действие в отношении патогенных микроорганизмов, таких как возбудители дизентерии, брюшного тифа, токсикоинфекций. Отсутствие кишечной палочки в толстом кишечнике ведет к тяжелому заболеванию – дисбактериозу. При этом нарушается нормальный состав микрофлоры кишечника, развиваются протеи, кокковая флора, грибы и т.п.

При снижении устойчивости организма (голодании, переутомлении и т.п.) эшерихии могут проникнуть в другие органы и ткани и стать причиной тяжелых патологических процессов. Таким образом, можно считать, что эшерихии – типичные условно-патогенные микроорганизмы: в обычных условиях они являются сапрофитами, а при изменении условий вызывают заболевания.

Морфология. Е.соli – короткие, в среднем 0,5 - 3,0х0,5 – 0,8 мкм палочки. Грамотрицательны. В большинстве случаев они подвижны, перитрихи. Однако некоторые варианты кишечной палочки неподвижны. Многие штаммы образуют капсулу. Спор не образуют.

Культивирование. Кишечная палочка – факультативный анаэроб. Хорошо растет на простых питательных средах при 37 оС и рН среды 7,2-7,8. Штаммы Е.соli, выделенные из кишечника человека и животных, развиваются и при 43-45 оС, а кишечные палочки холоднокровных при этих условиях не размножаются.

---

Ферментативные свойства. Е.соli обладают значительной ферментативной активностью. Расщепляют лактозу, глюкозу, манит, мальтозу, сахарозу и другие углеводы и спирты с образованием кислоты и газа. Протеологические свойства: образуют индол. Желатин не расщепляют.

Токсигенность. Эшерихии обладают эндотоксином (липополисахарид).

Антигенная структура. Эшерихии различаются по антигенной структуре микробной клетки, что положено в основу классификации бактерий этого рода. Различают три типа антигенов эшерихии: О-антиген (соматический), К-антиген (капсульный) и Н-антиген (жгутиковый). Термостабильный О-антиген является липополисахариднопротеиновым комплексом и расположен в клеточной стенке бактерий. О-антиген определяет принадлежность культуры к серологической группе. К-антигены эшерихии различны: А, В, L, M. Антигены А и М – термостабильны, В и L –термолабильны. Н-антиген имеется только у подвижных штаммов, так как он связан с жгутиками. У эшерихий известно более 50 типов Н-антигена. Определение Н-антигена позволяет установить серовариант выделенной культуры.

Устойчивость к факторам окружающей среды. Е.соli довольно устойчивы. При 55 оС они погибают в течение часа, при 60 оС – за 15 минут. В почве и воде сохраняются до 2-3 месяцев, в молоке не только сохраняются, но и размножаются. Растворы дезинфицирующих средств (3% хлорамин, раствор сулемы 1:1000 и др.) убивают их за 20-30 минут. Особенно чувствительны Е.соli к действию бриллиантового зеленого.

Восприимчивость животных. Эшерихии отдельных серогрупп патогенны для различных животных и вызывают у них заболевания желудочно-кишечного тракта. Из лабораторных животных наиболее чувствительны к Е.соli морские свинки, кролики, белые мыши. В зависимости от способа введения культура кишечной палочки вызывает различные патологические процессы: воспаление и абсцесс при подкожных инъекциях, перитонит и сепсис – при внутрибрюшном и внутривенном введении.

Источники инфекции. Больной человек. При этом бактерии проникают в организм из внешней среды (экзогенная инфекция). Кишечная палочка может также вызвать развитие патологического процесса «изнутри» (эндогенная инфекция).

Пути передачи. Основной путь передачи при экзогенной форме инфекции – контактно-бытовой (непрямой контакт). Возбудители могут быть перенесены на грязных руках, через посуду, игрушки, белье, пищу, мух.

Патогенез. Заболевания, вызываемые эшерихиями, называют эшерихиозами. Развитие эшерихиозов зависит от пути внедрения возбудителя в организм и от серогруппы, к которой принадлежит возбудитель. При проникновении бактерий через рот могут возникнуть кишечные заболевания детей и взрослых. Некоторые О-группы эшерихий (серовары) наиболее часто являются возбудителями заболеваний человека. Такие бактерии называют энтеропатогенными кишечным и палочками (ЭПКП). В настоящее время известно много вариантов ЭКПК, обусловливающих разное течение эшерихиозов. Различают несколько групп ЭКПК:

---