Размещено на http://www.Allbest.Ru/

2

Контрольная работа

Общая микробиология



Содержание

• 1. Ультраструктура клеточной стенки эукариот
• 2. Строение тела гриба. Способы размножения грибов
• 3. Особенности экспоненциальной фазы (лог фазы), как этапа развития биологической популяции микроорганизмов
• 4. Молекулярный кислород, как абиотический фактор внешней среды, влияющий на развитие микроорганизмов
• 5. Общая характеристика пищевых отравлений
• 6. Туберкулез - латинское название, морфофизиологические признаки возбудителя, устойчивость, восприимчивость
• 7. Микрофлора воды
• 8. Характеристика титра и индекса микроорганизмов. Coli-индекс и Coli-титр питьевой воды
• 9. Требования к спецодежде. Санитарный режим поведения работников пищевых предприятий
• 10. Методы контроля питательных сред для микроорганизмов
• Список использованных источников


1. Ультраструктура клеточной стенки эукариот

В домене Eukarya три группы, содержащие микроскопические объекты: водоросли, простейшие и грибы.

Клеточная стенка - это клеточный покров, секретируемый кнаружи от плазматической мембраны, который состоит из аморфного матрикса и погруженного в него фибриллярного (= скелетного) компонента. Клеточная стенка есть только у растительных и грибных клеток. Состав клеточной стенки варьируется между различными таксонами живых существ, которые ее представляют. У растений основным ее компонентом является целлюлоза, а у грибов ? хитин.

Строение клеточных покровов у водорослей довольно разнообразно (таблица 1) [15].

Таблица 1

Клеточные покровы эукариотических водорослей

отделы	клеточный покров	основные химические компоненты покровов
красные водоросли	клеточная стенка	целлюлоза, агар, каррагинан и др.
зеленые водоросли	клеточная стенка	у большей части целлюлоза; у хламидоманады и вольвокса - гликопротеины
охрофитовые водоросли
класс диатомовые водоросли	кремнеземный панцирь	кремний, пектиновые вещества
класс бурые водоросли	клеточная стенка	целлюлоза, альгиновая кислота и альгинаты, фукоиданы

У микроводорослей стенка дочерних клеток образуется уже во время деления родительской. Впоследствии она называется первичной. У многих клеток позже образуется вторичная оболочка. Первичная клеточная оболочка состоит из микрофибрилл целлюлозы, погруженных в матрикс из других полисахаридов. Матрикс клеточной стенки составляют полисахариды пектины и гемицеллюлозы, а также ряд других веществ (например, белков) (рисунок 1).

Рисунок 1. - Строение клеточной стенки микроводоросли Сhlorella vulgaris [17]

У грибов, как и у многих водорослей и высших растений, снаружи от плазмалеммы имеется клеточная стенка (таблица 2) [15].

Таблица 2

Клеточные покровы грибов

таксон	клеточный покров	основные химические компоненты покровов
хитридиомицеты (у некоторых)	клеточная стенка	хитин, глюканы
зигомицеты	клеточная стенка	хитин,хитозан
аскомицеты	клеточная стенка	хитин, глюканы; у дрожжевых форм - глюканы и маннаны
базидиомицеты	клеточная стенка	хитин, глюканы

Клеточная стенка грибов представляет собой многослойную оболочку из 9-10 слоев различной электронной плотности. Система микрофибрилл, встроенных в аморфный матрикс, формирует скелет клетки. Фибриллы в зависимости от видовой принадлежности могут состоять из целлюлозы, глюкона и хитина. Другие полисахариды, белки, пигменты, липиды служат цементирующими веществами, образующими химические связи с микрофибриллярной частью клеточной стенки. Наличие таких комплексов обеспечивает избирательную проницаемость для одних веществ и блокаду других.

Основные компоненты клеточной стенки грибов - хитин, глюканы, белок и жиры. Азотистые и безазотистые полисахариды с жировыми веществами образуют растворимые и нерастворимые комплексы. Основу клеточной стенки составляют 4-6 моносахаров, соотношение которых у различных грибов незначительно варьирует. В состав полисахаридных фракций входят глюкозамин, манноза, глюкоза, ксилоза и др. [9] (рисунок 2).

Рисунок 2. - Модель цитоскелета дрожжевой клетки [7]

У большинства простейших клеточная стенка отсутствует.

2. Строение тела гриба. Способы размножения грибов

Грибы (Fungi) ? низшие эукариотные одноклеточные и мицелиальные хемоорганотрофные организмы. Относятся к особому царству - Муcota [10]. В строении грибов различают вегетативное тело - мицелий (таллом), или грибницу, из ветвящихся гиф ? и плодовые тела ? органы плодоношения (размножения), которые образуются на концах воздушных гиф [8].

Вегетативное тело большинства грибов представляет собой грибницу, или мицелий, состоящий из ветвящихся нитей - гиф. Такие грибы называют мицелиальными (еще их называют плесенями).

С помощью сканирующего электронного микроскопа установлено, что гифы грибов различаются внешним видом, строением стенки, длиной, толщиной и рельефом поверхности. Они могут быть прямыми, изогнутыми, спиралевидными, со вздутиями или утолщениями, с углублениями и короткими отростками «корешками», служащими для прикрепления к субстрату. Поверхность гиф бывает с шипами, гладкой, сетчатой, волокнистой, местами складчатой (рисунок 3). Диаметр гиф колеблется от 2 до 25 мкм и более.

Рисунок 3. - Электронная микрофотография рельефа поверхности гиф: 1 - Rhizopus nigricans; 2 - Oidium lactis; 3 - Penicillium expansum

Гифы растут вершиной или концами разветвлений, поэтому их клетки неоднородны по длине. Мицелий развивается частично в субстрате (субстратный мицелий), пронизывая его и высасывая из него воду и питательные вещества, а частично - на поверхности субстрата (воздушный мицелий) в виде пушистых, паутинообразных или тонких налетов, пленок. Гифы отдельных грибов могут плотно переплетаться и даже срастаться между собой. У некоторых грибов гифы соединяются параллельно в тяжи, достигающие иногда нескольких метров в длину, по ним притекают питательные вещества.

Некоторые представители низших грибов, а также дрожжи, которые представляют собой одиночные округлые или удлиненные клетки, не имеют мицелия.

Мицелий одних грибов клеточный - гифы разделены перегородками (септами) на клетки, часто многоядерные; мицелий других - неклеточный, гифы не имеют перегородок, и весь мицелий представляет собой как бы одну гигантскую клетку с большим числом ядер (рисунок 4).

Рисунок 4. - Мицелий грибов: а - неклеточный; б - клеточный

Плодовые тела грибов (в них находятся органы размножения), состоят из плотного сплетения гиф [12].

Видоизмененным мицелием являются склероции. Склероции представляют собой септированные гифы грибов, образующие особые тела. При их формировании оболочки гиф утолщаются и приобретают темную окраску. Сильно утолщена стенка гиф наружного слоя склероция, внутри же они более тонкостенные и обычно не окрашены. Склероции - это защитные приспособительные тела, которые позволяют грибу длительное время сохраняться в окружающей среде и обеспечивают его устойчивость к воздействию различных внешних факторов: температуры, солнечных лучей и др. Зрелые склероции содержат меньше влаги по сравнению с мицелием и много запасных веществ, таких как липиды, гликогены.

Структура клеток и механизм образования склероциев различны, однако их формирование происходит путем увеличения ветвления мицелия и септирования гиф. Известны два способа образования склероциев: терминальный (на концах гиф) и интеркалярный (в отдельных фрагментах главных гиф) [9].

У грибов встречаются три типа размножения: вегетативное, бесполое и половое (таблица 3). У многих видов они последовательно сменяют друг друга в цикле развития.



Таблица 3

Типы размножения грибов

Вегетативное размножение
фрагментация	почкование
мицелиальные формы	сахаромицетные дрожжи
Бесполое размножение
апланоспорами	зооспорами	эндогенными спорами	экзогенными спорами
все грибы, кроме хитридиомицетов	хитридиомицеты	хитридиомицеты, зигомицеты	аскомицеты, базидиомицеты
Половое размножение
без образования гамет	с образованием гамет
гаметангиогамия	соматогамия	изо-, гетеро-, оогамия
зигомицеты, аскомицеты	базидиомицеты	хитридиомицеты

Вегетативное размножение обычно осуществляется неспециализированными частями мицелия, которые дают начало новому мицелию. Мицелий большинства грибов обладает высокой способностью к регенерации, что и лежит в основе этого способа размножения и широко используется, например, при приготовлении грибницы для искусственного выращивания съедобных грибов, таких как шампиньон двуспоровый, вешенка обыкновенная и др., а также при получении биомассы грибов в пищевых и кормовых целях.

К специализированным структурам вегетативного размножения относятся оидии, тонкостенные клетки, и хламидоспоры, толстостенные клетки, на которые распадается мицелий и которые дают начало новому мицелию. Хламидоспоры выполняют и функцию перенесения неблагоприятных условий (рисунок 5). У большинства дрожжей вегетативное размножение происходит путем почкования клеток.

Бесполое размножение осуществляется при помощи разнообразных специализированных клеток или многоклеточных структур, спор. У грибов известны эндогенные и экзогенные споры бесполого размножения. Эндогенные подвижные споры, зооспоры, развиваются в зооспорангиях разной формы. Это голые клетки, снабженные жгутиками, число, расположение и строение которых различно в разных систематических группах грибов. Зооспоры разного строения характерны для представителей отделов оомикота, гифохитридиомикота и хитридиомикота, т. е. в основном для водных и реже наземных грибов.

Рисунок 5. - Хламидоспоры и склероции грибов: а - хламидоспоры; б - склероции спорыньи

Для осуществления размножения с помощью зооспор нужна вода, хотя бы в виде отдельных капель на поверхности почвы или растений, в которой зооспоры могут передвигаться с помощью жгутиков. Эндогенные неподвижные споры, спорангиоспоры, одеты оболочкой и образуются внутри спорангиев, развивающихся на специализированных гифах, спорангиеносцах, обычно поднимающихся над субстратом. Спорангиоспорами осуществляется бесполое размножение у зигомикот.

Экзогенные споры бесполого размножения грибов, конидии, неподвижны, образуются на специализированных, обычно морфологически отличных от вегетативного мицелия, дифференцированных спороносцах, конидиеносцах. Типичные конидии характерны для сумчатых, базидиальных и анаморфных грибов. Как и у зигомикоты, это в основном наземные грибы, и распространение неподвижных спор бесполого размножения, спорангиоспор и конидий у таких грибов осуществляется, в основном пассивно токами воздуха или воды. Иногда распространение спор может осуществляться с помощью животных, например, при поедании плодовых тел шляпочных грибов. Специализированные структуры, связанные с вегетативным и бесполым размножением у грибов, называются анаморфами [7].

Рисунок 6. - Органы бесполого размножения грибов: а - оидии; б - конидиеносец (1) со стеригмами (2) и конидиями (3); в - спорангиеносец со спорангием (4) и спорангиоспорами (5)

Половое размножение грибов. В этом случае спорообразованию предшествует половой процесс - слияние половых клеток с последующим объединением их ядер. В результате образуются специализированные органы размножения. Развитие этих органов и формы полового процесса у грибов многообразны. У грибов с клеточным мицелием в качестве органа полового размножения образуются базидии со спорами или сумками со спорами.

Базидия представляет собой мешковидно-вытянутую клетку, на которой имеются выросты - стеригмы (обычно четыре), на каждом из которых находится по одной споре (бывают и многоклеточные базидии). Эти споры называются базидиоспорами (рисунок 7).

Рисунок 7. - Органы полового спороношения: а - базидии с базидиоспорами, 1 - одноклеточная базидия, 2 - многоклеточная базидия; б - сумка (аскус) с аскоспорами; в - зигоспор

Сумка (аскус) имеет вид цилиндрической клетки, внутри которой находятся споры (чаще восемь), называемые аскоспорами. Аскоспоры бывают различной формы, бесцветными или окрашенными.

Базидии и сумки иногда располагаются на мицелии поодиночке, но большей частью они развиваются группами или слоями в особых образованиях из плотно переплетенных гиф - плодовых телах. По форме, строению и окраске плодовые тела очень разнообразны.

У грибов с неклеточным мицелием в результате полового процесса образуется одна спора - зигоспора, или ооспора (рисунок 7). При развитии зигоспоры происходит слияние двух внешне неразличимых клеток мицелия, а при развитии ооспоры - слияние двух внешне различных половых клеток.

Ооспоры и зигоспоры имеют толстую оболочку, содержат много запасных питательных веществ и способны долго сохраняться в неблагоприятных условиях.

Большинство грибов может размножаться как бесполым, так и половым путем; такие грибы называют совершенными. Некоторые грибы не способны к половому размножению, их называют несовершенными. Особенности способов размножения и строения органов размножения используют при распознавании грибов. Эти особенности лежат в основе их классификации [12].

3. Особенности экспоненциальной фазы (лог фазы), как этапа развития биологической популяции микроорганизмов

Самой важной особенностью лог-фазы является то, что деление клеток здесь происходит с постоянной максимальной скоростью. Увеличение числа клеток можно представить следующим образом:

1 > 2 > 4 > 8 и т. д.,

или 20 > 21 > 22 > 23 > … > 2n,

где n - число клеточных делений, или генераций.

Еще одной характеристикой логарифмической фазы является сбалансированный рост: величина клеток и их химический состав (содержание белка и других макромолекул) в течение всей фазы остаются постоянными, т. е. во времени пропорционально увеличиваются число клеток в популяции, их масса, общее количество белка и др. Экспоненциальная культура состоит из «стандартных клеток». Это означает, что, определив один из названных показателей культуры в лог-фазе, можно вычислить любой другой.

Именно потому, что скорость деления клеток в логарифмической фазе остается постоянной, определение данного параметра осуществляют в этой фазе. Скорость деления зависит от видовой принадлежности микроорганизмов, а также от условий культивирования, в том числе и от состава среды. Этот показатель варьирует от 3-4 делений в час для клеток кишечной палочки (в идеальных условиях) до одного деления за 33 ч у возбудителей сифилиса - бактерий Treponema pallidum. Большинство органотрофных бактерий делятся 2-3 раза в час, у литотрофов скорость деления гораздо меньше - один раз за 5-10 ч, что связано с особенностями их метаболизма. Чем выше скорость деления бактерий, тем короче логарифмическая фаза роста популяции и тем больше угол наклона отрезка кривой, описывающего экспоненциальный рост, к оси абсцисс.

Экспоненциальная фаза клеточного роста продолжается до тех пор, пока в среде остается достаточное количество всех питательных веществ, концентрация клеток не достигнет критического значения и не накопится слишком много токсичных продуктов метаболизма. Все эти условия меняются постепенно, и также постепенно логарифмическая фаза переходит в стационарную (рисунок 8).

Важно отметить, что если экспоненциально растущую культуру перенести в такую же среду и инкубировать в таких же условиях, то лаг-фазы не будет, в популяции будет продолжаться экспоненциальный рост [6].

Рисунок 8. - Кривая роста бактериальной популяции в статической культуре

4. Молекулярный кислород, как абиотический фактор внешней среды, влияющий на развитие микроорганизмов

По отношению к молекулярному кислороду все микроорганизмы можно разбить на ряд групп (рисунок 9).

Рисунок 9. - Зоны роста микроорганизмов разных групп по отношению к молекулярному кислороду

Микроорганизмы, нуждающиеся в кислороде для жизни, получили название облигатных (строгих) аэробов. В эту группу входит большая часть бактерий и грибов.

Среди аэробов есть микроорганизмы, которые потребляют кислород, но хорошо растут только при содержании его в значительно меньшей концентрации, чем в воздухе. Подобные организмы называют микроаэрофилами.

Чувствительность микроаэрофилов к молекулярному кислороду значительно различается у отдельных видов: представители рода Campylobacter хорошо растут при содержании 5-10% О₂; нитчатая серная бактерия рода Beggiatoa развивается при 0,6-6%, а некоторые виды бактерий могут расти только при содержании кислорода, составляющем всего несколько сотых процента от атмосферного. Подобная чувствительность микроорганизмов к высоким концентрациям молекулярного кислорода связана с инактивацией в данных условиях ряда жизненно важных ферментных систем.

Присутствие молекулярного кислорода в среде может негативно сказаться не только на микроаэрофилах, но и на облигатных аэробах при содержании его в атмосфере выше 50%. В таких условиях рост многих бактерий угнетается. Большинство аэробных бактерий имеют достаточно совершенные системы защиты от окислителей и могут расти в атмосфере чистого молекулярного кислорода и даже при повышенном давлении О₂.

Широкое распространение микроаэрофильных бактерий можно объяснить тем, что в почвах, водоемах и других природных средах содержание молекулярного кислорода существенно ниже, чем в атмосфере. К микроаэрофилам относятся молочнокислые бактерии (род Lactobacillus), нитчатые скользящие бактерии (род Beggiatoa), ряд видов рода Bacillus и др.

Некоторые микроорганизмы совсем не используют кислород. Их называют анаэробами. Они бывают двух типов: облигатные анаэробы ? для них кислород токсичен, а аэротолерантные анаэробы ? не погибающие при контакте с кислородом.

Токсичность кислорода для облигатных анаэробов объясняется тем, что эти организмы не имеют особых ферментов ? супероксиддисмутазы и каталазы, обычно содержащихся в клетках аэробов и аэротолерантных анаэробов и защищающих организм от токсичных продуктов кислородного обмена (H₂O₂ и др.).

К облигатным анаэробам относятся представители родов Methanobacterium, Methanosarcina, Clostridium, Treponema и др.

Существуют факультативные анаэробы ? микроорганизмы, способные переключаться с аэробного на анаэробный тип метаболизма, например некоторые кишечные бактерии, представители рода Serratia и др. В зависимости от условий среды факультативно анаэробные микроорганизмы могут иметь либо окислительный, либо бродильный тип обмена. Так, многие дрожжи способны при доступе воздуха окислять сахар до СО₂ и H₂O, а в анаэробных условиях они вызывают спиртовое брожение, при котором сахар превращается в этиловый спирт и диоксид углерода.

К факультативно анаэробным бактериям относятся представители родов Bacillus, Vibrio, Escherichia, патогенные бактерии родов Salmonella, Shigella, Staphylococcus и др [10].

5. Общая характеристика пищевых отравлений

Пищевые отравления - острые (редко хронические) неконтагиозные заболевания, возникающие в результате употребления пищи, массивно обсемененной определенными видами микроорганизмов или содержащей токсичные для организма вещества микробной или немикробной природы.

Наиболее общими характерными особенностями заболеваний, отнесённых к группе пищевых отравлений, является связь их возникновения с актом приёма пищи при отсутствии какого-либо иного, чётко выраженного пути распространения и своеобразное течение с наличием явлений расстройства со стороны желудочно-кишечного тракта и интоксикации организма. По охвату пострадавших они нередко бывают массовыми и быстро прекращаются после изъятия из потребления недоброкачественной пищи.

Отличительные признаки пищевых отравлении от инфекционных заболеваний:

1. связь с пищей (при кишечных инфекционных заболеваниях может быть и связь с водой);

2. короткий инкубационный период при пищевых отравлениях связан с накоплением микроорганизмов и токсинов в пищевом продукте до эффективной дозы, вызывающей проявление заболевания. При инфекционных заболеваниях микроорганизмы развиваются и накапливаются в макроорганизме, то есть на этот процесс требуется значительное время;

3. острое начало заболевания при поступлении в организм готовой токсической дозы микробов и токсинов;

4. непродолжительное течение заболевания при пищевых отравлениях;

5. реакция и симптомы поражения желудочно ? кишечного тракта;

6. неконтагиозность (незаразность) пищевых отравлений в отличие от инфекционных заболеваний;

7. сезонность заболеваний (преимущественно тёплый период года).

К группе пищевых отравлений следует относить также заболевания, связанные с приёмом пищи, содержащие ядовитые начала органической и неорганической природы. Пищевые продукты (пища) могут приобретать вредные для организма свойства следующими путями: в процессе их получения, транспортировки, хранения и реализации. Часто пища становится опасной для здоровья населения в результате попадания в неё посторонних примесей (семена сорняков злаковых культур, соли тяжёлых металлов и металлоидов, пестициды и др.).

К этой же группе пищевых отравлений должны быть также отнесены заболевания, вызываемые употреблением продуктов, ядовитых по своей природе, ошибочно принимаемых за съедобные (ядовитые грибы, некоторые виды рыб, ядовитые дикорастущие растения и др.). К данной группе заболеваний тесно примыкают и такие, которые связаны с употреблением продуктов, которые приобрели (постоянно или временно) токсические свойства (картофель в определённый период произрастания и хранения, икра и молоки некоторых рыб во время их нереста и др.).

Таким образом, под пищевыми отравлениями принято понимать острые заболевания (в ряде случаев хронические), возникающие в результате приёма пищи, (пассивно инфицированной определёнными видами микроорганизмов (пищевые токсикоинфекции) или содержащие токсические вещества бактериальной, органической или неорганической природы.

В настоящее время классификации пищевых отравлений чаще всего основываются на этиопатогенетическом принципе. По этому принципу построена классификация, приведённая в таблице 4 [13].

Таблица 4

Классификации пищевых отравлений

Происхождение пищевого отравления	Нозологическая форма заболевания и этиологический фактор
Микробная	1. Бактериальные пищевые интоксикации: вызванные токсинами, которые производят ентеротоксигенные штаммы Staphylococcus вызванные токсинами, которые производят Clostridium botulinum 2. Бактериальные пищевые токсикоинфекции вызванные ентеротоксигенними штаммами и их токсинами потенциально патогенных бактерий: Clostridium perfringens, Vibrio parahaemolyticus, Bacillus cereus, Echerichia coli, Proteus mirabilis & vulgaris, Edwardsiella, Citrobaster, Klebsiella, Enterobaster, Hafnia, Providencia, Pseudomonas, Aeromonas. 3. Инфекции с течением болезни, присущим для пищевых отравлений вызванные слабоворулентными штаммами патогенных кишечных бактерий и вирусов: Salmonella (кроме S.Typhi), Shigella sonnei, Escherichia coli, Jersinia enterocolitika, Listeria monocitogenes 4. Бактериальные пищевые отравления не уточненные 5. Грибковые пищевые отравления (микотоксикозы): вызванные: афлатоксинами, ахратоксинами, зеараленоном, Т-2 токсином, вомитоксином, патулином и другими микотоксинами, которые производят токсигенные грибы из рода Aspergillus, Fusarium, Penicillinum, Alternaria, Claviceps purpurea. 6. Скомбротоксикозы: отравление токсичными аминами (гистамином, тир амином, путресцином, кадаверином и т.п.), которые образуются и накапливаются в пищевых продуктах к уровню патогенной дозы в результате развития протеолитических микроорганизмов, таких как: Proteus, Providencia, Pseudomonas,Clostridium и т.п.
Немикробная	1. Отравление примесями химических веществ: токсичное действие металлов; токсичное действие других неорганических веществ, в т.ч. арсена; токсичное действие пестицидов; отравление удобрениями и средствами подпитки растений, стимуляторами роста животных, пищевыми добавками, примененными в избыточном количестве, токсичными веществами, которые мигрируют в пищевые продукты из технологического оборудования, посуды, тары, упаковки и т.п. 2. Отравление ядовитыми веществами животного происхождения: токсичное действие ядовитых веществ в результате употребления продуктов моря: рыбы сигов, моллюски, водоросли (сакситоксин, галлюциногены, ихтиотоксини, сигуатерин, альготоксини). исключено: аллергическую реакцию на пищу, бактериальное пищевое отравление, токсичное действие таких загрязнителей, как микотоксины, цианиды, ртуть и т.п. отравление другими ядовитыми веществами, которые содержатся в употребленных железах внутренней секреции животных, печени, молоке, икре рыб в период нереста, в меде пчелинному при сборе нектара цветов вересковых растений и т.п. 3. Отравление ядовитыми веществами растительного происхождения: токсичное действие ядовитых веществ, которые содержатся в грибах; токсичное действие ядовитых веществ, которые содержатся в ягодах; токсичное действие ядовитых веществ, которые содержатся в других ядовитых веществах: дурмане, белене, болиголове, матригане, бузине, семенах сорняков злаковых культур. Отравление другими ядовитыми веществами, которые содержатся в употребленных пищевых продуктах: цианогенные гликозиды косточковых плодов, фитотоксин сырой фасоли, буковых орехов, зеленого картофеля.
Смешанная (миксты)	1. Миксты микробной природы: определенные ассоциации возбудителей пищевых отравлений микробной природы и их токсинов 2. Миксты немикробной природы: разнообразные комбинации ядовитых веществ химического, растительного и животного происхождения 3. Миксты микробного и немикробного происхождения: комбинации возбудителей или их токсинов микробного происхождения вместе с ядовитыми неорганическими и органическими веществами
Неизвестная	Алиментарная пароксизмально-токсичная миоглобинурия (гаффская, юксовская, сартландская болезнь)

6. Туберкулез - латинское название, морфофизиологические признаки возбудителя, устойчивость, восприимчивость

Туберкулез вызывают микобактерии рода Mycobacterium, относящиеся к актиномицетам. Всего известно 74 вида таких микобактерий. Они широко распространены в почве, воде и среди людей. Однако туберкулез у человека вызывают Mycobacterium tuberculosis (человеческий вид) (рисунок 10), Mycobacterium bovis (бычий вид), Mycobacterium africanum (промежуточный вид) [5].

Рисунок 10. - M. tuberculosis 15549x, СЭМ [14]

эукариот гриб микроорганизм пищевой отравление санитарный

Микобактерии туберкулеза ? стройные или слегка изогнутые, неподвижные, грамположительные палочки; спор и капсул не образуют. Размеры клеток могут значительно варьировать в зависимости от вида и возраста культуры, длина - 1,5-5 мкм, ширина - 0,2-0,5 мкм. Они относятся к кислото-, спирто- и щелочеустойчивым микроорганизмам. Микобактерии характеризуются высоким содержанием липидов, вследствие чего трудно окрашиваются анилиновыми красителями, но хорошо воспринимают краску после протравливания и применения концентрированного карболового фуксина при подогревании. На этом основан метод окраски микобактерий по Цилю-Нильсену. Для быстрого обнаружения микобактерий в различных объектах существует люминесцентный метод, в основе которого лежит их способность окрашиваться люминесцентными красителями и издавать желто-зеленое свечение под воздействием ультрафиолетового облучения, что позволяет обнаружить микобактерии даже при небольшой концентрации [9].

Из всех не образующих спор бактерий микобактерии являются самыми устойчивыми к действию неблагоприятных факторов окружающей среды. В высохшей мокроте больного микробные клетки сохраняют жизнеспособность и вирулентность в течение 5-6 месяцев. При кипячении погибают через 5-7 минут. Сухой жар выдерживают до 60 минут. На предметах больного сохраняются более 3 месяцев. В почве сохраняются до 6 месяцев, в воде - до 15 месяцев, в навозе - 2 года. В уличной пыли микобактерии туберкулеза сохраняются в течение 10 дней, на страницах книг - до 3 месяцев. В сливочном масле микобактерии могут сохраняться до 240 дней, в сыре - до 200 дней. Солнечный свет вызывает гибель микобактерий через 1,5 часа, УФЛ - через 2-3 минуты. При пастеризации микобактерии погибают через 30 минут.

Весьма устойчивы микобактерии к действию низких температур. Они относительно устойчивы к действию обычных дезинфицирующих веществ: 5%-й раствор фенола вызывает гибель туберкулезных палочек лишь через 6 часов. Соединения, выделяющие свободный активный хлор (3-5% растворы хлорамина, 10-20% растворы хлорной извести), вызывают гибель возбудителя туберкулеза в течение 3-5 часов [11].

Возбудители проникают в макроорганизмы контактным и алиментарным путями. С целью профилактики пищевых заболеваний не разрешено использовать в пищу молоко от больных животных. Куриные яйца из зараженных хозяйств используют в кондитерском производстве при условии высокой температурной обработки. Мясо в зависимости от степени поражения проваривают несколько часов, перерабатывают в консервы или подвергают технической утилизации [12].

7. Микрофлора воды

Вода является естественной средой обитания разнообразных микроорганизмов. В пресных и соленых водах выявляют представителей всех таксономических групп бактерий, многих водорослей, простейших и грибов. На качественный состав микробиоты существенно влияет происхождение воды как среды обитания. Различают поверхностные (озера, пруды, реки, моря и океаны) и подземные (почвенные, грунтовые, артезианские) водоемы. Водные микроорганизмы участвуют в круговороте веществ в водоеме.

Микробиота водных экосистем непостоянна по видовому составу, но в нем можно выделить собственно население, присущее данному водоему (автохтонные обитатели), и те микроорганизмы, которые попали в водоем с источниками загрязнения (аллохтонные виды). Загрязнение водоемов может происходить при попадании промышленных (особенно пищевых и сельскохозяйственных предприятий), хозяйственно-фекальных, талых, ливневых сточных вод.

В результате микробного загрязнения при попадании неочищенных сточных вод в водоем могут проникать возбудители инфекционных заболеваний: холеры, брюшного тифа, лептоспирозов, полиомиелита, гепатита и др.

Вода не является благоприятной средой обитания патогенных микроорганизмов, приспособленных к организму человека и животных. Поэтому происходит их постепенное отмирание и освобождение воды от этих микроорганизмов.

Для естественных водоемов характерно явление самоочищения, которое состоит в их способности через определенное время (при отсутствии дальнейшего загрязнения) восстанавливать свое исходное состояние. Эта способность основана на биогеохимических циклах и процессах взаимодействия популяций автохтонной микробиоты. Органические субстраты в водоемах метаболизируются и подвергаются минерализации в клетках гетеротрофных микроорганизмов. Аллохтонные популяции, среди которых могут быть кишечные и другие патогены, постепенно сокращают свою численность, не выдерживая конкуренции и антагонизма со стороны сообществ автохтонных гидробионтов. Наиболее выраженной способностью к самоочищению обладают проточные водоемы с большой зеркальной поверхностью и глубиной.

В составе гидробионтов, заселяющих водоем, выявляют определенные виды, которые представляют собой индикаторные организмы. Поскольку степень загрязненности воды оказывает очень существенное влияние на состав микробиоты, ее можно оценивать по наличию индикаторных организмов. К числу таких организмов относятся автохтонные обитатели с определенной степенью чувствительности к загрязнениям, иными словами, приспособленные к той или иной зоне сапробности. Под сапробностью понимают комплекс физиологических свойств организма, обусловливающих его способность развиваться в воде с определенным содержанием органических веществ (с определенной степенью загрязненности).

Согласно одной из распространенных систем оценки степени загрязненности природных водоемов по системе сапробности, выделяют четыре зоны сапробности:

1. полисапробная зона (p) ? самая высокая степень загрязненности, соответствующая большому содержанию неустойчивых органических веществ и продуктов их анаэробного разложения. Практически отсутствует О₂, не осуществляется фотосинтез. В воде содержатся метан и сероводород. Микробное число приближается к 10⁶ клеткам в 1 мл. Коли-титр составляет 0,001 мл. Микробиота представлена различными бактериями, в том числе нитчатыми (Sphaerotilus), серными (Beggiatoa), зооглеями (Zoogloea), простейшими, среди которых преобладают инфузории, жгутиковые;

2. б-мезосапробная зона (б-m) ? средняя степень загрязненности, характеризующаяся началом аэробного разложения органики с выделением СО₂, NH₃. Кислорода немного. Микробное число ~10^4-10⁵ клеток в 1 мл. Коли-титр составляет 0,05-0,001 мл. Микробиота представлена нитчатыми бактериями, зооглеями; появляются грибы, цианобактерии (Oscillatoria), водоросли (Stigeoclonium); среди простейших преобладают сидячие инфузории, много жгутиковых;

3. в-мезосапробная зона (в-m) ? средняя степень загрязненности, характерная для водоемов, почти не содержащих неустойчивых органических веществ. Концентрация О₂ и СО₂ сильно меняется на протяжении суток: днем О₂ достигает насыщения (за счет фотосинтеза), СО₂ практически нет; ночью наблюдается дефицит О₂ (расходуется на дыхание). Микробное число ~10^2-10³ клеток в 1 мл. Коли-титр составляет 10-0,05 мл. В составе микробиоты наблюдается большое разнообразие водорослей и простейших, много фотоавтотрофов, обусловливающих цветение воды, в составе обрастаний присутствуют зеленые, нитчатые и диатомовые водоросли;

4. олигосапробная зона (о) - практически чистая вода с небольшим содержанием органики и продуктов ее разложения. Концентрация О₂ и СО₂ не меняется значительно в течение суток. Не наблюдается цветения воды. Микробное число ~10¹ клеток в 1 мл. Коли-титр составляет 100-10 мл. Индикаторами высокой степени чистоты воды являются некоторые красные водоросли, в первую очередь Batrachospermum, а также отдельные виды диатомей (Cyclotella bodanica, Synedra acus), зеленых (Micrasterias truncate), золотистых водорослей (Mallomonas caudata), некоторых простейших (Vorticella nebulifera) [6].

8. Характеристика титра и индекса микроорганизмов. Coli-индекс и Coli-титр питьевой воды

Coli-индекс и Coli-титр ? количественные показатели фекального загрязнения воды, пищевых продуктов, почвы и других объектов окружающей среды, основанные на исследовании содержания в них кишечной палочки.

Кишечная палочка выбрана в качестве санитарно-показательного микроорганизма, т.к. она в значительном количестве выделяется с фекалиями в окружающую среду, где длительно сохраняется и легко может быть изолирована и идентифицирована. Присутствие кишечной палочки в исследуемых субстратах указывает на возможность наличия в них других, в т. ч. патогенных для человека микроорганизмов кишечной группы, непосредственное обнаружение которых затруднено. Высокое содержание кишечной палочки в тех или иных субстратах может свидетельствовать об интенсивном фекальном загрязнении и повышает эпидемиологическую опасность этих субстратов. Поэтому питьевая вода и различные пищевые продукты подвергаются постоянному санитарно-бактериологическому контролю, предусматривающему определение coli -титра и coli -индекса.

Coli-индекс ? количество кишечных палочек, обнаруживаемое в 1 л жидкости или 1 кг твердого вещества (для пищевых продуктов и почвы - в 1 г). Коли-индекс определяется методом мембранных фильтров или путем непосредственного посева различных количеств исследуемого материала на плотные среды. Сущность метода мембранных фильтров заключается в фильтровании определенных объемов исследуемой жидкости (или твердого вещества, разведенного в воде) через мембранные фильтры №2 или №3, на которых задерживаются бактерии. Фильтры переносят на чашки со средой Эндо, инкубируемые при t°37, а затем исследуют выросшие на поверхности фильтра темно-красные с металлическим блеском, а также розовые и прозрачные колонии. Из колоний каждого типа готовят мазки и окрашивают их по Граму. Колонии разных типов проверяют на оксидазную активность, которая должна быть отрицательной. Бесцветные и розовые колонии дополнительно засевают на полужидкую среду с глюкозой и индикатором, на которой в течение 24-часовой инкубации при t° 37° должны образоваться кислота и газ. Для определения коли-индекса подсчитывают выросшие на фильтре колонии кишечной палочки и затем проводят перерасчет на 1 л, 1 кг или 1г в зависимости от исследуемого материала. Таким же образом проводят изучение колоний и их подсчет при прямом высеве материала на среду Эндо.

Coli-титр ? наименьшее количество жидкости или твердого вещества (выраженное соответственно в миллилитрах или граммах), в котором обнаруживаются кишечные палочки. Коли-титр определяют бродильным методом, заключающимся в посеве определенных объемов исследуемого субстрата в среды накопления, которые выдерживают при t°37. В качестве сред накопления используют глюкозопептонную или лактозопептонную среду с индикатором и поплавком и другие подобные среды. Большие объемы засевают в концентрированную среду, малые объемы ? в пробирки со средой нормальной концентрации. Из всех помутневших пробирок, вне зависимости от образования кислоты и газа, делают высевы на среду Эндо с последующей идентификацией выросших колоний.

Ориентировочно за коли-титр принимают тот наименьший объем, при посеве которого на среды накопления выявлены кишечные палочки. Наиболее вероятное значение коли-титра воды, молока, пива и др. определяют с помощью специальных расчетных таблиц, сопоставляя с ними полученные результаты.

Коли-титр ? величина, обратная коли-индексу, который является прямым показателем фекального загрязнения. Возможен пересчет коли-титра в коли-индекс и обратно.

Санитарно-микробиологическое исследование воды, поступающей в систему централизованного водоснабжения, осуществляется в районных и городских центрах санитарно-эпидемиологического надзора. В воде определяют количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), бактерий группы кишечных палочек (БГКП), фекальных кишечных палочек, энтерококков, сальмонелл, бактерий рода Proteus, Clostridium perfringens, энтеровирусов [12].

В 2022 году на территории Российской Федерации действуют новые санитарные правила, объединившие более сотни документов ? Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28 января 2021 года N2 Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» (таблица 5) [2].



Таблица 5

Санитарно-микробиологические и паразитологические показатели безопасности воды систем централизованного питьевого водоснабжения, в том числе горячего водоснабжения

Показатели	Еденицы измерения	Нормативы	Примечания
1	2	3	4
Основные показатели
Общее микробное число (ОМЧ) (37±1,0) ?	КОЕ/см3	Не более 50
Обобщенные колиформные бактерии	КОЕ/100 см3	Отсутствие
Термотолерантные колиформные бактерии	КОЕ/100 см3	Отсутствие	определяется до 01.01.2022
Escherichia coli (E. coli)	КОЕ/100 см3	Отсутствие	определяется с 01.01.2022
Энтерококки	КОЕ/100 см3	Отсутствие	определяется с 01.01.2022
Колифаги	БОЕ/100 см3	Отсутствие
Цисты и ооцисты патогенных простейших, яйца и личинки гельминтов	Определение в 50 дм3	Отсутствие
Споры сульфитредуцирующих клостридий	Число спор в 20 см3	Отсутствие
Дополнительные показатели
Возбудители кишечных инфекций бактериальной природы	Определение в 1 дм3	Отсутствие
Pseudomonas aeruginosa	Определение в 1 дм3	Отсутствие
Возбудители кишечных инфекций вирусной природы	Определение в 10 дм3	Отсутствие
Legionella pneumophila	КОЕ/1 дм3	Не более 100

Санитарно-гигиенические нормы для воды, используемой в торговле, в пищевой промышленности и на предприятиях общественного питания, такие же, как и нормы для питьевой воды централизованного водоснабжения [12].

9. Требования к спецодежде. Санитарный режим поведения работников пищевых предприятий

В соответствии с приказом Росстандарта от 25.07.2022 N678-ст «Об утверждении национального стандарта Российской Федерации», с 1 сентября 2023 г. будет введен национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 70231-2022 «Гигиена пищевой продукции, одежда для работников производства пищевой продукции и общественного питания. Требования, основанные на принципах ХАССП» [1]. Он заменит, действующие, на данный момент, на территории Российской Федерации ГОСТ 9896-88 «Комплект женской санитарной одежды. Технические условия» и ГОСТ 9897-88 «Комплект мужской санитарной одежды». Технические условия В новом стандарте подробно и детально описаны все требования к спецодежде работников пищевых предприятий.

Перечислим общие требования и комплектацию одежды для работников:

1. Комплектация одежды для работников должна быть адаптирована к условиям, необходимым на индивидуальном рабочем месте, а также к типам пищевой продукции и процессам их переработки. Должна быть возможность идентифицировать пользователей в соответствии с их рабочим местом. Конструкция и цвет должны соответствовать выполняемой функции.

2. Одежда для работников производства пищевой продукции и общественного питания должна соответствовать предполагаемому применению, включая эргономические аспекты.

3. Особые санитарно-гигиенические требования также должны применяться к одежде для работников в зависимости от производимой, обрабатываемой или выпускаемой в обращение на рынок пищевой продукции и от выполняемой работы.

4. Принимая во внимание любое потенциально неблагоприятное воздействие на пищевую продукцию, следует также учитывать одежду для работников собственного технического персонала организации и технического персонала подрядчика, который несет ответственность за работы по техническому обслуживанию и ремонту на производственных объектах, а также других лиц, не являющихся работниками организации.

5. Одежда для работников производства пищевой продукции и общественного питания должна применяться исключительно по назначению в соответствующей рабочей зоне и должна храниться или собираться в местах, специально предусмотренных для этой цели. Следует избегать перекрестного загрязнения через одежду.

6. Комплектация одежды для работников ? в зависимости от типа выполняемой работы одежда для работников может включать следующие предметы: одежда, покрывающая торс, руки и ноги; головные уборы; специальные защитные элементы, такие как средства защиты бороды, рта и носа; перчатки; обувь; фартуки; фартуки без нагрудника. В зависимости от условий труда на рабочем месте могут потребоваться специальные средства индивидуальной защиты, например длинные фартуки, непроницаемые для жидкостей при забое и работе во влажных помещениях, утепленная одежда на морозильных складах или перчатки с различными свойствами.

7. В зонах, где важно санитарно-гигиеническое состояние, в соответствии с классами риска RK2 и RK3 цвет частей одежды для работников, особенно подверженных воздействию прямых загрязнений (например фартук, рукава и т.д.), должен выбираться таким образом, чтобы загрязнения, возникающие во время работы и влияющие на санитарно-гигиеническое состояние, были хорошо видны. Другие части одежды для работников могут отличаться по цвету от частей, подверженных прямому загрязнению. Для отделки, логотипов и одежды обслуживающего персонала допускаются отклонения при выборе цвета при условии оправданности санитарно-гигиенического риска.

8. Принимая во внимание любое потенциально неблагоприятное воздействие на пищевую продукцию, следует также учитывать одежду посетителей. Посетители производственного участка могут надевать часть одежды для работников, применяемой на предприятии.

Большое эпидемиологическое значение имеет соблюдение правил личной гигиены работниками организаций общественного питания. Несоблюдение правил личной гигиены может привести к заражению пищевых продуктов патогенными микробами, вызвать вспышки инфекционных заболеваний (например, таких как брюшной тиф, дизентерия) и токсикоинфекций (сальмонеллез, стафилококковые интоксикации и др.).

Согласно Постановлению Главного государственного санитарного врача РФ от 27 октября 2020 года №32 Об утверждении санитарно-эпидемиологических правил и норм СанПиН 2.3/2.4.3590-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организации общественного питания населения» работники организации общественного питания обязаны соблюдать следующие правила личной гигиены:

? оставлять верхнюю одежду, обувь, головной убор, личные вещи в гардеробной;

? перед началом работы тщательно мыть руки с мылом, надевать чистую санитарную одежду, подбирать волосы под колпак или косынку, или надевать специальную сеточку для волос;

? работать в чистой санитарной одежде, менять ее по мере загрязнения;

? при посещении туалета снимать санитарную одежду в специально отведенном месте, после посещения туалета тщательно мыть руки с мылом;

? при появлении признаков простудного заболевания или кишечной дисфункции, а также нагноений, порезов, ожогов сообщать администрации и обращаться в медицинское учреждение для лечения;

? сообщать обо всех случаях заболеваний кишечными инфекциями в семье работника;

? при изготовлении блюд, кулинарных изделий и кондитерских изделий снимать ювелирные украшения, часы и другие бьющиеся предметы, коротко стричь ногти и не покрывать их лаком, не застегивать спецодежду булавками;

? не курить и не принимать пищу на рабочем месте (прием пищи и курение разрешаются в специально отведенном помещении или месте) [3].



10. Методы контроля питательных сред для микроорганизмов

Бактериологические питательные среды (БПС) - препараты, предназначенные для выявления, накопления, культивирования, дифференциальной диагностики, транспортирования и хранения микроорганизмов [4].

Контроль питательных сред для микроорганизмов проводится в соответствии с методическими указаниями МУК 4.2.2316-08 "Методы контроля бактериологических питательных сред" (утв. Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом РФ Г.Г. Онищенко 18 января 2008 г.).

Оценка качества питательных сред и их компонентов проводится с помощью совокупности показателей, выбираемых для контроля среды в соответствии с ее назначением, и включает:

1. Контроль качества препарата по физико-химическим показателям.

2. Контроль специфической активности препарата по биологическим показателям.

Количество образцов одной серии среды для контроля - не менее трех. Серия среды признается годной только после проведения всех видов контроля [4].

Методы определения качества питательных сред по физико-химическим показателям [16]:

а) Методика определения прозрачности и цветности. Прозрачность и цветность большинства питательных сред определяют визуально в растворе или в готовом геле. Что касается мутных растворов, то для определения прозрачности (л = 540 нм) в кювету с толщиной слоя 3 мм наливают раствор и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре при данной длине волны. Раствором сравнения служит вода.

б) Методика определения pH. Для точного определения pH пользуются pH-метром (потенциометром) с применением стеклянного электрода в качестве индикаторного. Применяют высокоомные потенциометры различных систем или pH-метры, шкала которых градуирована в милливольтах либо непосредственно в единицах pH. В тех случаях, когда нет необходимости в высокой точности измерений, pH определяют при помощи раствора индикаторного красителя или индикаторной бумаги. При правильном их подборе pH можно измерить с точностью до 0,2 единицы.

в) Метод определения содержания хлоридов. Метод основан на определении ионов хлора после окисления белков калия пермангаматом в кислой среде в присутствии нитрата серебра, избыток которого оттитровывают раствором роданида аммония.

г) Определение содержания аминного азота. Содержание аминного азота определяют методом формольного титрования. Принцип метода основан на блокировании формальдегидом при pH 7,0 свободных аминогрупп и титровании щелочью эквивалентного количества карбоксильных групп. Начало и конец титрования определяют потенциометрически.

д) Определение стерильности сред. Стерильность - обязательный показатель, так как использованию подлежат только стерильные питательные среды, не содержащие посторонней микрофлоры. Определение проводят визуально.

е) Определение прочности студня среды. В плотных питательных средах определяют также прочность студня, температуру плавления и застудневания среды. Этот показатель измеряется для сред по Валенту с использованием прибора Валента. Сущность метода заключается в определении массы нагрузки, необходимой для разрушения структуры образца.

Методы оценки качества питательных сред по биологическим показателям [16].

Оценка качества питательных сред и их компонентов проводится по следующим показателям, выбираемым в соответствии с назначением среды:

а) Чувствительность. Определяется по максимальному разведению культуры, при котором на всех засеянных чашках (в пробирках) обнаруживается рост. Результат указывается по соответствующему разведению (10^-1-10^-9) для всех групп питательных сред.

б) Эффективность. Определяется по выходу микробных тел с 1 мл питательной среды в млрд/мл (для накопительных сред и стимуляторов роста).

в) Показатель стабильности основных свойств микроорганизмов. Определяется по отношению числа атипичных по морфологии, биохимическим, серологическим, фаголизабельным и другим свойствам колоний к общему числу колоний на чашках с испытуемой средой в % (для всех сред, кроме предназначенных для контроля качества препаратов).

г) Дифференцирующие свойства. Определяются по выраженности отличительных признаков патогенных микроорганизмов от непатогенных видов и естественных ассоциантов на основании структурных особенностей колоний, их окраски, изменения цвета и других признаков (для дифференциальных сред и сред для идентификации).

д) Скорость роста. Определяется по минимальному времени инкубации после посева культур, достаточному для их выявления, и выражается в часах (для всех групп питательных сред).

е) Показатель ингибиции. Определяется по степени подавляющего воздействия на постороннюю микрофлору. Выражается либо кратностью того минимального разведения, при котором полностью отсутствует рост посторонней микрофлоры, либо величиной отношения числа сформировавшихся клеток тест-штамма к расчетному количеству посеянных при соответствующем разведении клеток (для всех сред, кроме предназначенных для выращивания и для контроля качества препаратов).