Рактопамин
Рактопамин (РА) — вещество, относящееся к классу фенэтаноламинов, синоним — бензенеметанол, систематическое наименование 4-гидрокси-альфа-[3-(4-гидроксифенил)-1-метилпропиламино-метил]-гидрохлорид. Структурная формула РА представлена на рис. 27.12.
Рис. 27.12. Строение молекулы рактопамина (в форме гидрохлорида). * — стереоасимметричные атомы углерода
По своим физическим свойствам РА (в форме гидрохлорида) представляет собой кристаллический порошок грязно-белого или кремового цвета, ограниченно растворимый в воде.
РА используется в ряде стран в качестве кормовой добавки, стимулирующей наращивание мышечной массы, сокращение жировой массы и повышение эффективности использования кормов у свиней, крупного рогатого скота, индеек, в дозах 5–20 мг/кг корма. Остаточные количества РА, не подвергшиеся биодеградации в организме продуктивных животных перед забоем, могут поступать в организм человека с мясной пищевой продукцией [1, 2].
Механизм и характер физиологического действия
Физиологическая активность РА связана с его способностью связываться и стимулировать активность β2-адренорецепторов в клетках бронхов, скелетных мышц, сердца, сосудов, ЦНС, матки и других органов. В результате этого происходит активация Gs-белка аденилатциклазы, гидролизующего АТФ с образованием цАМФ, которая, в свою очередь, активирует цАМФ-зависимую протеинкиназу, фосфорилирующую активные белки кальциевых каналов мембран кардиомиоцитов, через которые ионы Са2+ поступают в клетку, что приводит к повышению автоматизма синусного узла и увеличению частоты сердечных сокращений (ЧСС). Длительная стимуляция β2-адренорецепторов способствует перегрузке ионами кальция митохондрий кардиомиоцитов, угнетению рефосфорилирования АДФ и истощению запасов креатинфосфата и АТФ. В результате кальций перестает удаляться в цистерны эндоплазматического ретикулума клетки и нарушаются процессы диастолического расслабления желудочков. Кальциевая контрактура в конечном итоге приводит к гибели кардиомиоцита, которая может происходить путем некроза и апоптоза [3].
Применяемый в качестве кормовой добавки РА состоит из рацемической смеси 4 стереоизомеров (DD, DL, LD, LL), существующих за счет наличия двух стереоасимметричных атомов углерода. DD-изомер РА (бутопамин) является активным лигандом β2-адренорецепторов, тогда как активность других изомеров является, по-видимому, низкой (LD-изомер) либо отсутствует (DL-, LL-изомеры).
В качестве главного маркерного эффекта действия РА рассматривается увеличение ЧСС. Другими физиологическими эффектами его действия являются расширение бронхов и увеличение бронхиальной проходимости, гликогенолиз в скелетных мышцах, печени, повышение силы мышечного сокращения (в больших дозах — тремор), увеличение содержания глюкозы в крови, снижение тонуса матки, нервозность, вазодилатация.
Важной особенностью РА является также то, что при его длительном применении происходит уменьшение плотности β2-адренорецепторов в кардиомиоцитах, что приводит к десенсибилизации, т.е. сниженной чувствительности клеток миокарда как к самому этому препарату, так и к естественным лигандам катехоламинам. В результате высокая концентрация катехоламинов в крови не приводит к адекватному повышению сократительной функции миокарда, т.е. эффект активации симпатоадреналовой системы со временем значительно ослабевает (что проявляется как эффект ночной брадикардии). Другими неблагоприятными последствиями длительного воздействия РА являются чрезмерная констрикция вен и артериол, задержка натрия и воды в организме, развитие нарушений сердечного ритма (мерцательной аритмии, желудочковой тахикардии, экстрасистолии), диастолической дисфункции левого желудочка, прогрессирование сердечной недостаточности, прямой кардиотоксический эффект в виде выраженной дистрофии миокарда, ишемии, инфаркта.
Токсикокинетика
При введении в организм с пищей или внутрижелудочно РА быстро абсорбируется, распределяется по органам и тканями и элиминируется [2, 3]. 95% его введенного количества экскретируются в первые 3 дня, из них около 90% (у свиней) и 55% (у крупного рогатого скота) — с калом, 10 и 45%, соответственно, с мочой. При многократных повторных введениях стационарный уровень РА в организме достигается на 4-й день [3]. После прекращения введения РА наибольшая скорость его элиминации наблюдалась из мышечной и жировой тканей. В печени и почках скорость элиминации препарата была ниже. Из легких РА практически не выводится.
У людей при однократном пероральном введении РА быстро абсорбируется; биодоступность составляет не менее 45,7% от введенной дозы. Пиковая концентрация в плазме достигается через 36 мин. Среднее время полувыведения составляет 3 ч 50 мин. Через 24 ч после введения РА в плазме крови, как правило, не обнаруживается. С мочой выводится около 45% первоначальной дозы препарата, причем только около 2% общей выделяется с мочой в неизменном виде, а остальное — в форме конъюгатов с глюкуроновой и серной кислотами, из которых свободный РА может быть высвобожден при обработке β-глюкуронидазой и сульфатазой.
Острая токсичность
Среднелетальная доза (LD50) РА для самцов и самок мышей составила 3547 мг/кг и 2545 мг/кг соответственно, для самцов и самок крыс — 474 мг/кг и 367 мг/кг соответственно. В эксперименте на собаках, которым однократно перорально вводили РА в дозах 0, 2, 50 или 125 мкг/кг, по показателям ЧСС, амплитуды сокращений левого желудочка сердца, снижения систолического и диастолического АД максимальная недействующую доза (NOAEL) РА составила 2 мкг/кг.
Подострая и хроническая токсичность
Подострая и хроническая токсичность РА были изучены на разных видах млекопитающих (мыши, крысы, собаки, обезьяны) в ходе перорального введения на протяжении периода от 3 мес до 2 лет [3]. Изучаемый комплекс показателей включал индикаторы функционирования сердечно-сосудистой системы (ЧСС и др.), массу и гистопатологическую картину органов и тканей, биохимические показатели сыворотки крови, гематологические показатели, риск развития новообразований. В результате получены следующие оценки подострой и хронической максимальной недействующей дозы (NOAEL) в мкг/кг в сутки: 1300 и 1400 (крысы линии Fisher 344, самцы и самки соответственно), 25 000 (мыши линии CD1, самцы; для самок не установлено); 224 (собаки Бигль), 125 или 250 — обезьяны макака-резус.
Фармакодинамическое действие РА у людей было изучено в единственном наблюдении на молодых мужчинах, которые получали с 48-часовыми интервалами возрастающие дозы препарата 0 (плацебо), 5, 10, 15, 25 и 40 мг. Обследование пациентов включало оценку 14 показателей сердечно-сосудистой системы методами ЭКГ и эхокардиографии. Никаких грубых органических и функциональных изменений установлено не было. При дозах 15, 25 и 50 мг у ряда обследуемых ощущалась тахикардия. Дозозависимые изменения в функциональных показателях появлялись в течение 1 ч после введения РА и постепенно возвращались к исходным значениям. При дозе 5 мг никаких изменений со стороны сердечно-сосудистой системы зафиксировано не было, при дозе 10 мг — незначительные эффекты. При дозах 15, 25 и 40 мг ЧСС повысилась на 20, 30 и 50 уд/мин относительно контроля, увеличение сердечного выброса составило приблизительно 35, 55 и 90%, соответственно. Повышение систолического давления имело дозозависимый характер; диастолическое давление не изменилось. По этим данным NOEL (максимальная доза, не вызывающая никаких эффектов) была установлена равной 67 мкг/кг в сутки. С учетом введения 50-кратного коэффициента запаса и округления до одной значащей цифры отсюда была выведена допустимая суточная доза (ДСД), равная 0–1 мкг/кг в сутки. Примененный коэффициент запаса был получен из перемножения двух (10- и 5-кратных) коэффициентов, первый из которых был использован для учета индивидуальной вариабельности чувствительности (обусловленной главным образом генетическим полиморфизмом β2-адренорецепторов), а второй — для обеспечения защиты лиц, входящих в группу риска (дети, больные сердечно-сосудистыми заболеваниями).
По данным большого числа исследований, выполненных на различных экспериментальных моделях in vitro и in vivo, у РА не были выявлены признаки генотоксических, мутагенных и канцерогенных свойств (за исключением развития лейомиомы матки у некоторых линий грызунов).
Таким образом, исследования подострой и хронической токсичности РА у различных видов млекопитающих и у человека привели к несовпадающим (противоречивым) результатам. Методология ряда экспериментальных исследований подвергалась критике по причине недостаточной численности групп животных и неадекватности некоторых изученных биомаркеров тем изменениям, которые РА может вызывать в организме человека. В результате JECFA установила на основании вышеуказанного наблюдениях на людях ДСД РА в размере 0–1 мкг/кг в сутки (0–60 мкг/сут для человека с средней массой тела), т.е. значимо не отличающуюся от нуля.
Методы определения в пищевых продуктах
При определении остаточных количеств РА в мясе необходимо учитывать сумму всех его растворимых и нерастворимых метаболитов. Это связано с тем, что при поступлении в кишечник человека конъюгированные формы РА могут гидролизоваться под действием β-глюкуронидаз кишечной микрофлоры с образованием свободного РА, который способен далее всасываться и проявлять свое действие.
Для определения РА был разработан метод жидкостной хроматографии с вольтамперометрическим детектором или с масс-спектрометрическим детектором, с пределами определения в различных тканях 3–5 мкг/кг и 0,2 мкг/кг соответственно [4].
Альтернативный метод определения РА основан на использовании иммуноферментного метода. Чувствительность анализа составляет: 1 мкг/кг — в моче [5], 0,2 мкг/кг — в тканях репродуктивных животных. Однако недостаточные точность и воспроизводимость этого метода позволяют использовать его в настоящее время только как скрининговый.
12 ноября 2012 г. Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации утверждены методические указания МУК 4.1.3046-12 «Определение содержания РА в мясе и субпродуктах убойных животных и птицы», устанавливающие метод иммуноферментного анализа (в качестве скринингового) в диапазоне концентраций от 1,0 до 1000 мкг/кг и метод ВЭЖХ с детектированием времяпролетной и тандемной масс-спектрометрии (в качестве основного, контрольного и арбитражного).
Оценка экспозиции
В соответствии с установленными правилами забой животных должен осуществляться не менее чем через 6–12 ч после последнего введения РА. Однако проведенные исследования показали, что общее количество РА и его производных в тканях свиней после убоя составляло 20–30 мкг/кг. В мясе крупного рогатого скота содержание остаточных количеств РА в некоторых случаях составляло 30–45 мг/кг. При этом выявляемые с помощью современных аналитических методов остаточные количества РА присутствовали в мясе даже через неделю после прекращения введения препарата с кормом [4, 5].
Проведенный анализ потребления продуктов в Китае показал, что мясные продукты у населения в рационе представлены в основном субпродуктами (печень, почки). Таким образом, в составе рационов питания населения Китая, содержащего 200 г почек, 250 г печени и 300 г легких, уровень поступления РА может доходить до 61 мкг/человека, что соответствует верхней границе вышеуказанного ДСД. Возможность же использования в питании легких, содержащих остаточные количества РА, может еще значительно увеличить его поступление. Этими обстоятельствами объясняется резко негативная позиция Китая по отношению к использованию РА при откармливании убойных животных и птицы.
Оценка экспозиции РА населения Российской Федерации была проведена на основе статистических данных о потреблении продуктов питания в 2010 г. Были проанализированы два возможных сценариях экспозиции, при первом из которых содержание РА в животноводческой продукции принималось на уровнях, рекомендуемых в настоящее время комиссией «Кодекс Алиментариус» (см. ниже), а при втором — на уровне ниже минимального определяемого количества (чувствительности официально рекомендованных в России аналитических методов). В результате средняя суточная доза поступления РА при реализации первого сценария составила 0,037 мкг/кг в сутки, второго — 0,011 мкг/кг в сутки (или, соответственно, 2,22 и 0,66 мкг в сутки для человека массой 60 кг) [1].
Нормирование
Необходимость ограничения остаточных количеств РА в мясе и мясной продукции диктуется тем, что основной физиологический эффект, вызываемый этим веществом даже в низких дозах (возрастание ЧСС), является значимым фактором риска развития разнообразных сердечно-сосудистых заболеваний, а также, по некоторым данным, статистически связан с сокращением средней продолжительности жизни.
В настоящее время РА запрещен для использования при откармливании сельскохозяйственных животных в 80 странах мира, включая страны ЕС, Китай и Российскую Федерацию. Однако в 27 странах (в том числе в США, Канаде, Мексике, Японии, Южной Корее) мясо, полученное от животных, при вскармливании которых использовался РА, признано безопасным для здоровья потребителей.
В 2004 г. Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ были рекомендованы следующие МДУ содержания РА в тканях свиней и крупного рогатого скота: мышечная ткань — 10 мкг/кг, печень — 40 мкг/кг, почки — 90 мкг/кг, жировая ткань — 10 мкг/кг (с учетом известных данных о подостром и хроническом кардиотоксическом действии РА и максимально возможных объемах потребления/на человека: мяса — 300 г в сутки, печени — 100 г в сутки, почек — 50 г в сутки и животного жира — 50 г/сут).
6 июля 2012 г. на 35-й сессии комиссии «Кодекс Алиментариус» было принято решение (с минимальным преимуществом: за — 69, против — 67, воздержавшихся — 7 голосов) о том, что максимально допустимые уровни РА в мясе (свинина и говядина) составляют 10 мкг/кг, печени — 40 мкг/кг, почках 90 мкг/кг.
По мнению российских ученых, принятая комиссией «Кодекс Алиментариус» ДСД РА недостаточно обоснована и не может быть использована для установления максимально допустимых остаточных уровней данного вещества. Это связано, во-первых, с наличием ряда экспериментальных и клинических данных, не позволяющих отличить нижнюю границу устанавливаемой ДСД от нуля. Кроме того, имеются значительные неопределенности в оценке действия РА на наиболее уязвимые с точки зрения вызываемых им рисков группы населения (беременные и кормящие, дети, лица, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями). МДУ содержания РА в пищевых продуктах в настоящее время не могут быть приняты в Российской Федерации и употребление населением пищевых продуктов, содержащих РА даже на уровнях предела количественного определения в мясопродуктах, недопустимо из-за неприемлемого риска функциональных нарушений и болезней сердечно-сосудистой системы. В связи с этим выдвинуто предложение об установлении российского норматива содержания РА в мясе и мясной пищевой продукции «не допускается» (в пределах чувствительности существующих методов анализа).
Литература
- Онищенко Г.Г., Попова А.Ю., Тутельян В.А и др. К оценке безопасности для здоровья населения рактопамина при его поступлении с пищевыми продуктами // Вестн. РАМН. 2013. № 6. С. 4–8.
- MacNeil J.D., Soback S. Ractopamine hydrochloride // Supersedes the monograph prepared by the 40th Meeting of the Committee and published in FAO Food & Nutrition Paper 41/5. FAO FNP 41/16. Р. 75–92. URL: http://www.fao.org/ag/agn/jecfa-vetdrugs/details.html?substance=386.
- Scientific Opinion of the Panel on Additives and Products or Substances used in Animal Feed (FEEDAP) on a request from the European Commission on the safety evaluation of ractopamine // EFSA J. 2009. Vol. 1041. Р. 1–52.
- Evaluation of certain veterinary drug residues in food // Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. WHO Technical Report Series No. 925. Rome, 2004. P. 37–49.
- Residue evaluation of certain veterinary drugs. Meeting 2010 — evaluation of data on ractopamine residues in pig tissues // Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. Rome, 2010. 52 p.
27.2. Радиологическая безопасность
Начиная с 1964 г. Объединенный комитет продовольственной и сельскохозяйственной организации и Международного агентства по атомной энергетике (ФАО/МАГАТЭ), а затем совместно с Всемирной организацией здравоохранения (ФАО/МАГАТЭ/ВОЗ) по использованию ядерных технологий в пищевой промышленности и сельском хозяйстве участвуют в решении одной из наиболее важных задач — снижении числа голодающих и бедных людей путем улучшения качества и безопасности пищевых продуктов при помощи использования радиационных технологий. В настоящее время эти технологии используются более чем в 60 стран мира. В число этих стран входят: США, 13 стран-членов ЕС, Аргентина, Австралия, Бангладеш, Бразилия, Китай, Индия, Израиль, Мексика, Филиппины, Таиланд, Турция, Украина, Вьетнам и др. [1, 2].
При помощи этой технологии обрабатывается около 80 различных видов пищевых продуктов с целью предупреждения прорастания семян, лука, картофеля, дезинсекции зерна и сухофруктов, обеззараживания и продления сроков хранения пищевых продуктов, их стерилизации, улучшения технологических характеристик пищевой продукции. Ежегодно в мире облучается более 700 тыс. тонн пищевой продукции: Китай (146 тыс. т), США (92 тыс. т), страны Карибского бассейна (300 тыс. т). Мировой рынок услуг по облучению продуктов питания и сельскохозяйственной продукции составляет ~2,3 млрд долларов. По прогнозу рынок облучения может составить к 2020 г. 4,8 млрд долларов, а к 2030 г. — 10,9 млрд долларов. Согласно докладу Европейской Комиссии, в 2014 г. Европейским советом было одобрено для использования в пищу 26 облученных пищевых продуктов. Объем их производства составил 5550,9 т. Однако из числа всех стран — членов ЕС разрешение на использование облученных пищевых продуктов существуют только в 13 странах. При этом в 2014 г. ионизирующее облучение для обработки пищевых продуктов применялось только в 8 странах — членах ЕС. На долю четырех государств — членов ЕС приходится 75,6% обработанных продуктов (Германия — 56%, Италия — 9%, Польша — 5,3% и Румыния — 5,3%) [3–6].
Облученные (радиационно обработанные) пищевые продукты — это пищевые продукты, обработанные ионизирующим излучением в соответствии с установленными требованиями.
Облучение (радиационная обработка) пищевых продуктов — обработка пищевых продуктов ионизирующим излучением, которое применяется с целью:
– снижения загрязненности патогенными микроорганизмами, общей микробной обсемененности и продления сроков годности пищевых продуктов;
– подавления прорастания семян и корнеплодов;
– уничтожения или снижения загрязненности насекомыми и клещами зерна и сухофруктов;
– улучшения технологических характеристик пищевой продукции.
Величиной, определяющей степень радиационного воздействия, является поглощенная доза радиоактивного облучения — количество энергии, поглощенной на единицу массы облученного пищевого продукта, которая выражается в единицах измерения системы СИ, грей (Гр). Один Грей — это количество энергии радиоактивного излучения в 1 джоуль, которая поглощена веществом массой в 1 кг независимо от вида радиоактивного излучения и его энергии (1 Грей (Гр) = 1 Дж/кг) [7].
Комитет экспертов ВОЗ/ФАО/МАГАТЭ по безвредности радиационно-обработанных пищевых продуктов на основе многолетнего анализа научных данных, полученных во многих странах мира, в том числе и в нашей стране, считает, что данные продукты безопасны, если их обработка проводилась поглощенной дозой до 10 кГр [8].
Это заявление основано на том, что радиационная обработка пищевой продукции является наиболее хорошо изученным с токсикологической точки зрения видом пищевой технологии. Результаты проведенных экспериментов указывают на то, что пищевые продукты, обработанные радиацией в строго определенном технологическом режиме, являются совершенно безвредными и могут быть рекомендованы для употребления в пищу. Потребление радиационно-обработанной пищи в случае использования разрешенных доз не приводит к мутациям, преобладанию летальных эффектов или цитогенетическим нарушениям. Радиационно-обработанная пища не оказывала отрицательного воздействия на репродуктивную функцию организма подопытных животных. В субхронических и хронических экспериментах тератогенный и эмбриотоксический эффекты не выявлены [9, 10].
При высоких уровнях ионизирующего облучения при обработке пищевых продуктов (более 25 кГр) отмечены случаи полиплоидии, слабовыраженные токсические проявления (снижение массы тела, изменение активности ферментов в крови и печени — щелочной фосфатазы, АЛТ, АСТ и др.) [9]. В экспериментах, проводимых на кошках, получавших в качестве пищи только радиационно-обработанные консервы (доза облучения от 25,7 до 38,1 кГр) развивались различные неврологические эффекты и лейкоэнцефаломиелопатия. Однако, во-первых, используемые в эксперименте дозы ионизирующего облучения намного превышают рекомендуемые; во-вторых, в обычных условиях перечень потребляемых пищевых продуктов достаточно широк и не основывается на использовании какого-либо одного продукта или только облученных продуктов [9].
Ионизирующее облучение дает ряд преимуществ перед традиционными методами обработки пищевых продуктов (тепловая обработка, сушка, консервирование и др.), позволяющими предотвратить микробиологическую порчу продуктов, но приводящими к деструкции их тканей.
Различия в степени воздействия на пищевые продукты радиационного и ультрафиолетового облучения, электромагнитного поля приведены в табл. 27.10.
Таблица 27.10. Различия некоторых способов обработки пищевых продуктов
Используемый метод | Особенности воздействия | Недостатки |
Воздействие ультразвуком (более 20 кГц) | Ультразвуковые волны оказывают воздействие только в жидких средах | Используется только для обработки жидких продуктов (молока, соков и безалкогольных напитков) [11–14] |
Облучение ультрафиолетовыми лучами (60–400 нм) | Малая глубина проникновения (0,1 мм) | Используется только для обработки поверхности мясных туш, рыбы, колбасных изделий, а также дезинфекции тары, оборудования, помещений [15, 16] |
Электромагнитное воздействие | Глубокое проникновение в ткань продукта. Повышение температуры продукта. Сокращение времени приготовления пищи | Невозможность сохранения первоначальных свойств пищевых продуктов [17–19] |
γ-Излучение | Глубокое проникновение в ткань продукта. При обработке пищи температура практически не возрастает (холодная стерилизация) | Изменение химического состава (снижение содержания витаминов A, B, E, K, деструкция сахаров) и органолептических свойств пищевых продуктов при использовании высоких доз облучения. Невозможность «выключения» источника, необходимость в его постоянном пополнении [9, 20] |
Рентгеновское излучение | Изменение химического состава (снижение содержания витаминов A, B, E, K, деструкция сахаров) и органолептических свойств пищевых продуктов при использовании высоких доз облучения. Сложность установки, высокое потребление энергии [9, 20] |
Воздействие электронами | Небольшая глубина проникновения. При обработке пищевых продуктов температура практически не возрастает | Изменение химического состава (снижение содержания витаминов A, B, E, K, деструкция сахаров) и органолептических свойств пищевых продуктов при использовании высоких доз облучения. Возможность использования только для обработки поверхности пищевой продукции (тушек животных, рыбы, моллюсков, зерна в тонком слое), а также упаковочных материалов [9, 20] |
Ионизирующее облучение пищевых продуктов в разрешенных дозах приводит к целому ряду положительных эффектов, включая задержку созревания плодов, предупреждение прорастания зерновых и овощных культур, борьбу с насекомыми, гельминтами, патогенными и условно-патогенными микроорганизмами, что дает возможность повысить безопасность пищевых продуктов и увеличить сроки их хранения. При этом дозы до 10 кГр не вызывают статистически достоверных изменений в белковом, жировом, углеводном и витаминных составах пищевой продукции.
Требования безопасности радиационно-обработанных пищевых продуктов изложены в стандарте комиссии «Кодекс Алиментариус» 106–1983 и Директиве Европейского совета и парламента 1999/2/EC. В соответствии с этими нормативными документами для радиационной обработки продуктов питания разрешено использовать следующие типы ионизирующей радиации:
а) γ-облучение при помощи 60Co (с энергией 1,17–1,33 MeV/МэВ — мегаэлектронвольт) или 137Сs (с энергией 0,66 МэВ);
б) облучение рентгеновскими лучами при помощи установок с энергией 5 МэВ;
в) воздействие электронами при помощи установок с энергией 10 МэВ.
Данные ограничения не распространяются на продукты, уровень поглощенной дозы которых менее 0,01 Гр (при использовании нейтронов) и 0,5 Гр (при облучении рентгеновскими лучами и электронами), а также на пищевые продукты, предназначенные для парентерального питания или питания больных, нуждающихся в стерильных пищевых продуктах. Интенсивность облучения пищевых продуктов зависит от цели радиационной обработки и вида продукта (табл. 27.11).
Таблица 27.11. Способы использования ионизирующей радиации при обработке пищевых продуктов [8, 9, 21]
Цели радиационной обработки | Доза (кГр) | Облученные продукты |
Низкая доза (до 1 кГр) |
1. Задержка прорастания. | 0,05–0,15 | Картофель, лук, чеснок, корнеплоды, имбирь и т.п. |
2. Уничтожение насекомых и паразитов | 0,15–0,5 | Зерновые, бобовые, свежие и сушеные фрукты, вяленая рыба и мясо, свежая свинина и т.п. |
3. Задержка созревания | 0,5–1,0 | Свежие фрукты и овощи |
Средняя доза (1–10 кГр) |
1. Удлинение срока хранения. | 1,0–3,0 | Свежая рыба, земляника и т.д. |
2. Подавление роста патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. | 1,0–7,0 | Свежие и мороженые морепродукты, свежая и мороженая птица и мясо, яичный порошок, рисовая мука, гуммиарабик, казеин (казеинаты) и т.д. |
3. Улучшение технологических свойств пищи | 2,0–7,0 | Ягоды (повышение выхода сока), сушеные овощи (сокращение времени кулинарной обработки) |
Высокая доза (10–50 кГр) |
1. Промышленная стерилизация в сочетании с умеренным нагреванием. | 30,0–50,0 | Мясо, птица, морепродукты, готовые пищевые продукты, стерилизованные больничные диеты. |
2. Деконтаминация пищевых добавок и пищевых ингредиентов | 10,0–50,0 | Специи, ферментные препараты, натуральная камедь и т.д. |
Согласно другим источникам способы обработки ионизирующей радиацией пищевых продуктов определяются следующим образом:
– радуризация — обработка пищи дозой ионизирующей энергии, достаточной для улучшения качества пищи при хранении за счет значительного снижения числа жизнеспособных микроорганизмов, вызывающих порчу. Требуемая доза — 0,4–10 кГр;
– радисидация — обработка пищи дозой ионизирующей энергии, достаточной для снижения числа жизнеспособных неспорообразующих патогенных бактерий до такого уровня, чтобы признанными бактериологическими методами их нельзя было обнаружить в обработанной пище. Такая обработка также инактивирует паразитов, которые могут находиться в пище. Требуемая доза составляет 2–8 кГр. Термин может быть применен и к разрушению паразитов (ленточные черви и трихинеллы в мясе), в этих случаях требуемая доза — 0,1–1 кГр;
– радаппертизация — обработка пищи дозой ионизирующей энергии, достаточной для предотвращения порчи или токсичности микробного происхождения вне зависимости от длительности хранения пищи после обработки. Обработка также называется стерилизацией. Требуемая доза — обычно 25–45 кГр [22, 23].
Высокие дозы (10–50 кГр) ионизирующего облучения должны быть одобрены для использования в соответствии с требованиями законодательства стран. Сведения о таких решениях должны направляться в Объединенный комитет ФАО/МАГАТЭ/ВОЗ. При этом ионизирующее излучение можно использовать при обработке только определенных видов пищевых продуктов на основе данных об их влиянии на пищевую ценность, микробиологический и токсикологический статус [10, 23].
В 1979 г. были приняты рекомендуемые международные требования к технологии радиационной обработки пищевых продуктов [24]. Данный документ устанавливает правила обработки пищевых продуктов, их упаковки, транспортировки, маркировки, гигиенические требования к источникам радиации, к контролю производства пищевой продукции. Разрешения на использование ионизирующего облучения для обработки продуктов питания, полученные в соответствии с Директивой 1999/2/EC, должны публиковаться в официальном издании Европейского совета (Official Journal of European Communities) [25].
В соответствии с рекомендациями стандарта комиссии «Кодекс Алиментариус» по использованию ионизирующей радиации в пищевой промышленности [24] контроль безопасности радиационно-обработанных пищевых продуктов должен основываться:
– на данных, свидетельствующих о том, что в процессе обработки пищевых продуктов были соблюдены все необходимые меры, обеспечивающие их качество и безопасность для потребителя;
– установленной системе документации, сопровождающей радиационно-обработанные продукты в процессе их приготовления, хранения и реализации;
– правильной маркировке этих пищевых продуктов.
На основании гигиенических исследований, проведенных в ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», органами санитарно-эпидемиологического надзора была разрешена радиационная обработка некоторых пищевых продуктов (табл. 27.12).
Таблица 27.12. Список разрешенных к использованию в Российской Федерации радиационно-обработанных пищевых продуктов
Продукт | Цель облучения | Максимум поглощенной дозы, кГр | Дата разрешения |
Картофель1 | Предупреждение прорастания | 0,1 | 14.03.1958 |
Лук репчатый1 | То же | 0,06 | 25.02.1967 |
Зерно пшеницы1 | Дезинсекция | 0,3 | 15.02.1959 |
Зерно пшеницы, кукурузы, ячменя2 | То же | 1,0 | 10.11.1983 |
Пищевые концентраты крупяные1 | То же | 0,7 | 06.06.1966 |
Сухофрукты1 | То же | 1,0 | 15.02.1966 |
Сухофрукты (финики)2, 3 | То же | 3,0 | 19.11.1992 |
Свежие плоды и ягоды1, 3 | Удлинение срока хранения | 2,0 | 11.07.1964 |
Рыба морская нежирная (треска) свежая1 | То же | 2,0 | 08.01.1980 |
Рыба горячего копчения (рыбная кулинария)1 | То же | 2,0 | 08.01.1980 |
Мясо сырое полуфабрикаты (в пленке)1, 3 | То же | 0,8 | 11.07.1964 |
Куры потрошеные (в пленке)1, 3 | Подавление роста патогенных и условно-патогенных микроорганизмов | 6,0 | 04.07.1966 |
Кулинарно подготовленные мясные полуфабрикаты (в пленке)1, 3 | То же | 8,0 | 01.02.1967 |
Примечания 1 γ-радиация: кобальт-60 или цезий-137 . 2 Поток ускоренных электронов. 3 Разрешения на опытные партии . |
Указанные решения частично опубликованы в документах ФАО/МАГАТЭ [26].
К сожалению, до последнего времени обработка пищевых продуктов ионизирующим облучением в Российской Федерации не проводилась из-за отсутствия законодательных требований к их безопасности, а также из-за недостатка необходимого для проведения этого процесса технологического оборудования. В настоящее время интерес к этому вопросу возрос. Так, Федеральным агентством научных исследований России (ФАНО) разработана комплексная программа научных исследований, направленная на решение целого комплекса вопросов производства, качества и безопасности облученных пищевых продуктов.
Отечественные требования к безопасности к производству облученных продуктов изложены в Санитарных правилах СП 2.6.1.799-99 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности». В соответствии с СП 2.6.1.799-99 радиационная безопасность персонала обеспечивается: достаточностью защитных барьеров, экранов от источников излучения, применением индивидуальных средств защиты, а также организацией радиационного контроля; знанием и соблюдением правил работы с источниками излучения; ограничениями допуска к работе с источниками излучения по возрасту, полу, состоянию здоровья, уровню предыдущего облучения и другим показателям.
Правила обработки пищевых продуктов и требования безопасности, предъявляемые к ним, изложены в ГОСТ ISO 14470-2014 «Радиационная обработка пищевых продуктов. Требования к разработке, валидации и повседневному контролю процесса облучения пищевых продуктов ионизирующим излучением» (ISO 14470:2011) и ГОСТ 33339-2015 «Радиационная обработка пищевых продуктов. Основные технические требования».
Гармонизированные в соответствие с международным законодательством требования к безопасности облученных пищевых продуктов для здоровья потребителей в настоящее время находятся на рассмотрении стран — членов Евразийского экономического союза (ЕАЭС). Данные требования включают следующие положения:
– облучение (радиационная обработка) пищевых продуктов может проводиться только в случаях, если:
1) существует технологическая необходимость;
2) облученные пищевые продукты не оказывают отрицательного воздействия на здоровье человека;
3) радиационная обработка придает полезные для потребителя качества облученному продукту;
4) радиационная обработка не применяется в качестве замены необходимых санитарно-гигиенических мероприятий при производстве или выращивании пищевой продукции;
– облучение (радиационная обработка) пищевых продуктов может использоваться только с целью:
1) снижения случаев пищевых отравлений за счет уничтожения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов;
2) уменьшения порчи пищевых продуктов путем замедления или задержки гнилостных процессов, или уничтожения микроорганизмов порчи;
3) снижения потерь пищевых продуктов за счет преждевременного созревания или прорастания;
4) снижения загрязненности пищевых продуктов сельскохозяйственными вредителями и возбудителями паразитарных болезней;
– облученные пищевые продукты по показателям безопасности и пищевой ценности должны соответствовать требованиям, предъявляемым к необлученным пищевым продуктам;
– допускаются к обращению на территории государств — членов Таможенного союза облученные пищевые продукты с поглощенной дозой облучения не более 10 кГр;
– облученные пищевые продукты с поглощенной дозой облучения 10–50 кГр относятся к новым пищевым продуктам. Разрешение (свидетельство о государственной регистрации) на их производство и использование выдается уполномоченными органами стран — членов Таможенного союза на основании результатов санитарно-эпидемиологической экспертизы. Для проведения экспертизы необходимо представление материалов о результатах токсикологических исследований и влиянии облучения на пищевую ценность и органолептические показатели пищевого продукта;
– облученные пищевые продукты или пищевые продукты, содержащие облученные ингредиенты, поступающие и находящиеся в обороте на территории государств — членов Таможенного союза, должны сопровождаться документом изготовителя (поставщика), подтверждающим их безопасность, а также документом уполномоченного органа, свидетельствующим о контроле (регистрации) предприятия, производившего облучение пищевого продукта, на соответствие установленным требованиям с целью идентификации зарегистрированного оборудования, которым производилось облучение, с указанием источника облучения, даты облучения, величины поглощенной дозы и номера партии;
– пищевые продукты, предназначенные для обработки ионизирующим излучением, следует упаковывать в материалы, обеспечивающие достаточную степень защиты от повторного загрязнения или заражения с учетом эксплуатационных характеристик установок для облучения;
– для радиационной обработки пищевых продуктов допускается использовать следующие источники ионизирующей радиации:
1) γ-облучение при помощи 60Co или 137Сs;
2) облучение рентгеновскими лучами, генерируемыми при помощи установок с энергией не более 5 МэВ;
3) воздействие ускоренными электронами, генерируемыми при помощи установок с энергией не более 10 МэВ;
– при радиационной обработке минимальная доза поглощенного излучения пищевым продуктом должна быть достаточной для достижения технологической цели, а максимальная должна быть меньше такой, при которой мог бы возникнуть риск для безопасности потребителя или которая могла бы отрицательно сказаться на структурной целостности, функциональных или органолептических свойствах продукта. Максимальная доза поглощенного излучения не должна превышать 10 кГр. С целью обеспечения безопасности радиационно-обработанной пищевой продукции должен проводиться дозиметрический контроль при производстве каждой партии пищевых продуктов;
– облученные пищевые продукты, кроме продуктов с низким содержанием воды (крупы, бобы, сушеные продукты питания и т.п.), подвергшиеся облучению в целях снижения загрязненности насекомыми, не должны подвергаться повторному облучению.
Пищевые продукты не считаются повторно облученными, если:
1) они были облучены низкими дозами в целях, отличных от пищевой безопасности (например, для предупреждения прорастания зерна, корнеплодов и клубней);
2) подвергаются облучению пищевые продукты, содержащие менее 5% облученных компонентов;
3) пищевые продукты получают полную дозу ионизирующего излучения, необходимую для достижения требуемого эффекта более чем за один этап, как часть достижения специальных технологических целей.
Накопленная пищевыми продуктами максимальная доза поглощенного излучения в результате повторного облучения не должна превышать 10 кГр и не должна оказывать влияния на безопасность, качество и пищевую ценность пищевых продуктов.
Предприятия, осуществляющие радиационную обработку пищевых продуктов, создаются и функционируют в соответствии с требованиями, установленными законодательством государств — членов Таможенного союза, по обеспечению безопасности облученных пищевых продуктов, охраны труда производственного персонала и охраны окружающей среды.
Одним из основных требований безопасного использования ионизирующего облучения при обработке пищевых продуктов является их обязательная маркировка в соответствии с установленными международными правилами. Поэтому должен быть налажен дозиметрический контроль радиационно-обработанных продуктов, а также механизм прослеживаемости этих продуктов на рынке в процессе их хранения, транспортировки и реализации.
Возможность прослеживания радиационно-обработанных продуктов на рынке связана, прежде всего, с внедрением методов обнаружения факта их обработки. В настоящее время разработан и утвержден ряд методов, которые позволяют выявить радиационно-обработанную пищевую продукцию. Использование каждого из них зависит от химического состава продукта [27].
Для выявления факта радиационной обработки находящихся в обороте облученных пищевых продуктов используются методы, утвержденные в установленном порядке уполномоченными органами государств — членов Таможенного союза.
Одним из методов определение факта облучения является использование там, где это возможно, индикатора, меняющего цвет при облучении, который прикрепляется к каждой упаковке пищевых продуктов, предназначенных для радиационной обработки.
В Российской Федерации с целью определения факта радиационной обработки пищевых продуктов утверждены следующие государственные и межгосударственные стандарты:
– ГОСТ Р 52529-2006 «Мясо и мясные продукты. Метод электронного парамагнитного резонанса для выявления радиационно-обработанных мяса и мясопродуктов, содержащих костную ткань»;
– ГОСТ Р 53186-2008 «Продукты пищевые. Метод электронного парамагнитного резонанса для выявления радиационно-обработанных продуктов, содержащих целлюлозу»;
– ГОСТ Р 52829-2007 «Продукты пищевые. Метод электронного парамагнитного резонанса для выявления радиационно-обработанных продуктов, содержащих кристаллический сахар»;
– ГОСТ 31672-2012 «Продукты пищевые. Метод электронного парамагнитного резонанса для выявления радиационно-обработанных продуктов, содержащих целлюлозу».
Требования к маркировке радиационно-обработанных продуктов питания изложены в стандартах комиссии «Кодекс Алиментариус» [7, 28]. В соответствии с этими документами пищевые продукты, подвергнутые радиационной обработке, при продаже должны иметь на этикетке надпись «облучен», или «подвергнут облучению», или соответствующий значок, обозначающий факт облучения (рис 27.13).
Рис. 27.13. Значок, наносимый на этикетку пищевого продукта в случае облучения пищевой продукции ионизирующей радиацией
Если пищевая продукция не имеет упаковки, эта информация должна быть приведена в сопроводительных документах, а также присутствовать на контейнере, в который помещается продукт и на ценнике. Сопроводительные документы радиационно-обработанных продуктов питания, имеющих и не имеющих упаковку, должны содержать информацию о дате, дозе и виде обработки [29].
Предложение о необходимости введения маркировки облученных пищевых продуктов в настоящее время находится на рассмотрении стран — членов ЕАЭС.
Пищевое сырье и пищевые продукты, предназначенные для радиационной обработки, должны соответствовать требованиям нормативных и законодательных актов Российской Федерации и Евразийского экономического союза.
Литература
- Byron D.H., Luckman G.J. // Food Environ. Protect. Newslett. 2009. Vol. 12, N 1. P. 4–8.
- Kume T., Todoriki S. Food irradiation in Asia, the European Union, and the United States: A status update // Radioisotopes. 2013. Vol. 62. P. 291–299. doi: 10.3769/radioisotopes.62.291.
- Behnoush Maherani et al. World market development and consumer acceptance of irradiation technology // Foods. 2016. Vol. 5, N 4. P. 79. doi: 10.3390/foods5040079.
- Hallman G.J., Blackburn C.M. Phytosanitary Irradiation // Foods. 2016. Vol. 5, N 1. P. 8. doi: 10.3390/foods5010008.
- Report from the Commission to the European Parliament and the Council on Food and Food Ingredients Treated with Ionising Radiation for the Year 2014. Brussels: European Commission, 17.12.2015 COM(2015) 665 final.
- Report from the Commission to the European Parliament and the Council on Food and Food Ingredients Treated with Ionising Radiation for the Year 2015. Brussels: European Commission, 25.11.2016 COM(2016) 738 final.
- General Standard for Irradiated Foods. CODEX STAN. 106-1983. Rev. 1-2003. Rome, 2003. 3 p.
- Wholesomeness of irradiated food // Report of a Joint FAO/IAEA/WHO Expert Committee. Technical Report Series No. 659. Geneva: WHO, 1981. 36p.
- Безопасность и пищевая ценность облученной пищи. Женева: ВОЗ, 1995. 209 с.
- Scientific opinion on the chemical safety of irradiation of food // EFSA J. 2011. Vol.9, N 4. Article ID 1930. 57 p.
- Балдаев Р. Применения ультразвука. М., 2006. 576с.
- Квасенков О.И., Тюрина С.Б. Ультразвук в производстве консервов для детского питания // Пищевая пром-сть. 1997. №6. С. 19–20.
- Ahrne L.// Mod. Dairy. 1988. Vol. 67, N 4. P. 23–26.
- Hayes S., Butiriss J. Нет названия статьи// Nutr. Sci. 1986. Vol.102. P. 19–20.
- Инструкция по применению ультрафиолетового излучения при производстве, хранении и перевозке сырья и продуктов животного происхождения № 13-5-02/0536 / Министерство сельского хозяйства РФ. М., 2002. 8с.
- МУ 2.3.975–00 «Применение ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздушной среды помещений организаций пищевой промышленности, общественного питания и торговли продовольственными товарами». М., 2000. 26с.
- Иванова Е.Е., Лазорская А.С., Одинец Н.А. Материалы международной научно-технической Интернет-конференции «Инновационные технологии в пищевой промышленности». Краснодар, 2011, 1–15 июня. С.86–90.
- Evenepoel P., Geypens B., Luypaerts A. et al. нет названия статьи// J. Nutr. October 1998. Vol.128, N 10. P. 1716–1722
- Chun O.K., Chung S.J., Song W.O. нет названия статьи// J. Nutr. 2007. Vol. 137, N 5. P. 1244–1252.
- Food Irradiation. A Technique for Preserving and Improving the Safety of Food. Geneva: WHO, 1988. 84 p.
- Workshop on guidelines for preparing and adapting harmonized legislation on food irradiation // Food Irradiation Newslett. 1996. Vol.20, N 2. P. 34–41.
- Козьмин Г.В., Санжарова Н.И., Кибина И.И. и др. Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности// Достижения науки АПК. 2015. № 5. С. 87–92.
- Wholesomeness of irradiated food // Report of a Joint FAO/IAEA/WHO Expert Committee. Technical Report Series No. 659. Geneva: WHO, 1981. 36 p.
- Recommended international code of practice for radiation processing of food // CAC/RCP 19-1979, Rev. 2-2003. Rome, 2003. 7 p.
- Directive 1999/2/EC of the European Parliament and of the Council of 22 February 1999 on the approximation of the laws of the Member States concerning foods and food ingredients treated with ionizing radiation // Official Journal of the European Communities. 1999. L2/3. P. 1–13.
- Food irradiation newsletter // Food Environ. Protect. Newslett. Suppl. 1995. Vol. 19, N 2. 35 p.
- General Methods for the Detection of Irradiated Foods. CODEX STAN 231-2011, 4 р.
- General Standard for the Labeling of Prepackaged Foods. CODEX STAN. 1-1985. Amended 1991, 1999, 2001, 2003, 2005 and 2008. Rome, 2008. 7p.
- Шатров Г.Н., Багрянцева О.В. О регламентации применения радиационной обработки пищевых продуктов в международном законодательстве // Вопр. питания. 2012. Т. 81, № 1. С. 49–56.
27.3. Биологическая безопасность
Патогенные и условно-патогенные микроорганизмы
В сфере контроля микробиологической безопасности пищевых продуктов можно выделить следующие основные проблемы и закономерности:
– определение роли и оценка значимости отдельных видов и групп микроорганизмов в возникновении пищевых заболеваний различной степени тяжести, распространении эпидемиологически значимых возбудителей с вновь приобретенными признаками агрессии и высоким уровнем вирулентности, способных мигрировать во внешней среде, выживать и размножаться в пищевых продуктах;
– накопление новых знаний в области физиологии, биохимии, иммунологии, молекулярной биологии, генетики микроорганизмов (контаминантов пищи) и взаимодействия микробных популяций с пищевыми продуктами различных типов и свойств;
– эпидемиологические исследования заболеваний с пищевым путем передачи, определение источников контаминации и частоты выделения возбудителей, оценка риска стрессовых воздействий и факторов, влияющих на деструкцию или устойчивость микроорганизмов, включая появление антибиотикорезистентных штаммов пищевых патогенов;
– идентификация и контроль новых микроорганизмов порчи, связанных с изменением традиционных технологий переработки сырья и способов хранения готовой продукции.
Формирование новых взглядов на изменение свойств патогенных микроорганизмов в условиях развитого индустриального производства и многофакторной структуры потребления пищевых продуктов происходит на основе анализа популяционных параметров патогенного потенциала микроорганизмов, механизмов и путей передачи возбудителей с учетом иммунного статуса и конституционально-генетической предрасположенности населения к различным, в том числе алиментарно-зависимым заболеваниям.
Большинство известных и наиболее распространенных микроорганизмов — контаминантов пищи представлены несколькими типами и видами бактерий, дрожжей, плесневых грибов и вирусов, присутствие которых может быть связано с порчей или инфицированием продуктов и, как следствие, с риском возникновения заболеваний человека или животных. Микробную порчу наиболее часто вызывают те виды микроорганизмов, которые обладают способностью активно размножаться в пище, накапливая с высокой скоростью большое количество метаболитов. Это преимущественно различные виды бактерий, дрожжей и плесневых грибов. Вирусы не могут вызывать порчу, поскольку не способны расти в пищевых субстратах.
Среди широкого многообразия и огромного количества популяций микроорганизмов — контаминантов пищи, сходных по основным фенотипическим и морфологическим признаками, выделяются приоритетные по эпидемиологической значимости группы эмерджентных патогенов, а именно:
– бактерии рода Salmonella, в том числе S. enteritidis и S. typhimurium (мультирезистентный вариант DT-104);
– энтерогеморрагические E. coli (ЕНЕС);
– Listeria monocytogenes;
– Campylobacter jejuni;
– Yersinia enterocolitica.
Основным резервуаром этих микроорганизмов являются сельскохозяйственные животные, а полученное от них пищевое сырье определяет основной путь трансмиссии эмерджентных патогенов человеку через продукты и полуфабрикаты. С учетом микробного многообразия растительных, водных и почвенных экологических систем объекты внешней среды являются банком для накопления и сохранения большого числа видов потенциально патогенных бактерий (табл. 27.13), резервуаром обитания которых могут быть организм человека или животных, пищевые продукты и другие субстраты. Генетическая неоднородность природных популяций и метаболическая пластичность их физиологических свойств способствуют выделению из этого обширного генофонда новых филогенетических линий пищевых патогенов с трансформированными адаптивными признаками и новыми фенотипическими свойствами.
Таблица 27.13. Основные группы бактериальной микрофлоры пищевых продуктов
Наименование родов (семейств) | Общие характеристики таксонов | Морфология | Источники выделения | Свойства бактерий | Типовые виды |
Бактерии семейства Enterobacteriaceae |
Citrobacter | Мезофильные факультативные анаэробы | Прямые палочки (1×4 мкм), одиночные или расположенные попарно, подвижные | Окружающая среда; содержимое кишечника человека, животных, птиц | Включены в группу колиформ как индикаторы санитарного состояния | Citrobacter freundii |
Cronobacter | Мезофильные факультативные анаэробы | Прямые подвижные палочки (1×2 мкм), колонии с желтым пигментом | Окружающая среда; сухие молочные продукты для детского питания и их компоненты | Возбудители эмерджентных оппортунистических инфекций у детей раннего возраста | Cronobacter sakazakii (ранее известен как Enterobacter sakazakii или Ent.cloacae с желтым пигментом) |
Escherichia | Мезофильные факультативные анаэробы | Прямые палочки (1×3 мкм), подвижные или неподвижные | Содержимое кишечника человека, теплокровных животных, птиц | Большинство штаммов не патогенны, являются компонентом нормальной микробиоты кишечника и используются в качестве индикаторов фекального загрязнения. Патогенные штаммы являются возбудителями пищевых токсикоинфекций | Escherichia coli |
Enterobacter | Мезофильные факультативные анаэробы | Прямые короткие подвижные палочки (1×2 мкм) | Окружающая среда; содержимое кишечника человека, животных, птиц | Включены в группу колиформ как индикаторы санитарного состояния | Enterobacter aerogenes |
Erwinia | Мезофильные факультативные анаэробы | Короткие подвижные палочки (1×2 мкм), одиночные или расположенные попарно | Окружающая среда; растительное сырье | Многие штаммы являются фитопатогенами и вызывают порчу растительных продуктов | Erwinia amylovora |
Hafnia | Мезофильные факультативные анаэробы | Короткие подвижные палочки (1×2 мкм) | Содержимое кишечника человека, животных, птиц; окружающая среда | Возбудители порчи пищевых продуктов и отравлений человека | Hafnia alvei |
Klebsiella | Мезофильные факультативные анаэробы | Палочки среднего размера (1×4 мкм), подвижные, одиночные или расположенные попарно; образуют капсулы | Содержимое кишечника человека, животных, птиц; почва, вода, зерно | Включены в группу колиформ как индикаторы санитарного состояния | Klebsiella pneumoniae |
Morganella | Мезофильные факультативные анаэробы | Короткие подвижные палочки (0,5×1 мкм) | Содержимое кишечника человека, животных | Могут быть патогенными, однако при пищевых отравлениях не обнаруживались | Morganella morganii |
Proteus | Факультативные анаэробы, преимущественно мезофилы, но некоторые могут расти при низких температурах | Короткие (0,5×1 мкм), очень подвижные палочки, на агаровых средах — роение (ползучий рост) | Окружающая среда; содержимое кишечника человека, животных | Возбудители микробной порчи пищевых продуктов | Proteus vulgaris |
Salmonella | Мезофильные факультативные анаэробы | Палочки среднего размера (1×4 мкм), в основном подвижные | Содержимое кишечника человека, животных, птиц, насекомых | Известны более 2000 сероваров, облигатные патогены — возбудители сальмонеллеза | Salmonella enterica ssp. enterica |
Shigella | Мезофильные факультативные анаэробы | Палочки среднего размера, неподвижные | Содержимое кишечника человека и приматов | Облигатные патогены — возбудители кишечных инфекций человека | Shigella dysenteriae |
Serratia | Мезофильные факультативные анаэробы; могут расти при низких температурах | Короткие подвижные палочки (0,5×1,5 мкм), образуют пигментированные колонии белого, розового или красного цвета | Окружающая среда | Возбудители микробной порчи пищевых продуктов | Serratia liquefaciens |
Yersinia | Психрофильные факультативные анаэробы, могут расти при 1 °С | Короткие палочки (0,5×1,0 мкм), подвижные или неподвижные | Содержимое кишечника человека, животных | Возбудители вспышек пищевых токсикоинфекций и особо опасных инфекций (Y. pestis) | Yersinia enterocolitica, Y.pseudotuberculosis |
Бактерии Pseudomonadaceae, Acetobacteraceae, Neisseriaceae и необозначенных семейств |
Campylobacter | Мезофильные микроаэрофилы | Спиралевидные клетки (0,2×1,0 мкм), подвижные | Кишечный тракт животных, птиц, человека | Возбудители эмерджентных пищевых токсикоинфекций | Campylobacter jejuni, Campylobacter coli |
Pseudomonas, Xanthomonas (Pseudomonadaceae) | Психротрофные аэробы (рост при низких температурах) | Прямые или изогнутые подвижные палочки (0,5×5 мкм) | Широкое распространение в окружающей среде; воде, а также овощах и фруктах (Xanthomonas) | Возбудители порчи пищевых продуктов, способны метаболизировать углеводы, белки, липиды; Xanthomonas — растительные патогены | Pseudomonas fluorescens, Ps. aeruginosa, Ps. putida |
Acetobacter Gluconobacter (Acetobacteraceae) | Мезофильные аэробы | Эллипсоидные или палочковидные закругленные клетки (0,6×4 мкм), подвижные или неподвижные | Распространены в растительном сырье, при производстве спирта и напитков брожения, на поверхности фруктов | Сбраживают этанол до уксусной кислоты, используются в производстве уксуса, возбудители порчи вина, пива, соков и фруктовой гнили | Acetobacter aceti, Gluconobacter oxydans |
Acinetobacter Moraxella (Neisseriaceae) | Строгие аэробы, рост при 20–35 °С | Палочки (1×2 мкм), подвижные, движения хаотичные из-за наличия полярных фимбрий | Почва, вода, навоз, сточные воды | Возбудители оппортунистических инфекций | Acinetobacter calcoaceticus, Moraxella lacunata |
Alteromonas | Психротрофные аэробы | Прямые или изогнутые подвижные палочки (0,5×5 мкм) | Морская вода, объекты морского промысла, рыба и морепродукты | Возбудители порчи рыбных, мясных и морепродуктов; оптимум роста при 100 mМ NaCl | Alteromonas putrifacience, ранее известен как Pseudomonas putrifacience, затем реклассифицирован в Shewanella putrifacience |
Flavobacterium | Аэробы; некоторые виды психротрофные | Палочки (0,5×3 мкм), неподвижные, колонии окрашенные | Окружающая среда | Возбудители порчи молока, мяса, других белковых продуктов | Flavobacterium aquatile |
Alcaligenes | Мезофильные аэробы | Палочки или кокковидные формы (0,5×1 мкм), подвижные | Вода, почва, фекальные массы, навоз | Возбудители порчи высокобелковых продуктов | Alcaligenes faecalis |
Psychrobacter | Психрофильные аэробы (рост при 5 °С и ниже, оптимум роста 20 °С) | Кокковидные (1,0×1,5 мкм) неподвижные бактерии | Рыба, мясо, птицепродукты | Возбудители порчи пищевых продуктов | Psychrobacter immobilus |
Brucella | Мезофильные аэробы | Коккобактерии (0,5×1,0 мкм), неподвижные | Больные животные, абортированные плоды, контаминированное животное сырье | Возбудители пищевого бруцеллеза человека и болезней животных | Brucella abortus |
Бактерии семейств Vibrionaceae и Rickettsiaceae |
Vibrio (Vibrionaceae) | Мезофильные факультативные анаэробы | Изогнутые подвижные палочки (0,5×1,0 мкм) | Пресная и морская вода | Часть видов осмофильны, несколько видов являются патогенными и вызывают вспышки пищевых заболеваний человека, а также порчу продуктов | Vibrio cholera, V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. alginolyticus |
Aeromonas (Vibrionaceae) | Психротрофные факультативные анаэробы | Короткие палочки (0,5×1,0 мкм), одиночные или расположенные попарно, подвижные | Водная среда, рыба и другая аквафауна | Патогенны для рыбы и морских обитателей, некоторые виды расцениваются как потенциальные пищевые патогены | Aeromonas hydrophila |
Plesiomonas (Vibrionaceae) | Психротрофные факультативные анаэробы | Короткие палочки (0,5×1,0 мкм), подвижные | Водная среда, рыба и другая аквафауна | Некоторые виды являются потенциальными пищевыми патогенами | Plesiomonas shigelloides |
Coxiella (Rickettsiaceae) | | Очень мелкие неподвижные палочковидные клетки (0,2×0,5 мкм) | Членистоногие — переносчики или хозяева возбудителя | Внутриклеточное паразитирование в тканях животных и человека; устойчивы к высокой температуре, но погибают при пастеризации; возбудители Ку-лихорадки у человека при употреблении непастеризованного молока | Coxiella burnetii |
Кокковидная микрофлора |
Enterococcus | Мезофильные факультативные анаэробы, некоторые штаммы термоустойчивы и выдерживают пастеризацию | Сфероидные клетки (1 мкм), расположенные попарно или в цепочках, неподвижные | Содержимое кишечника человека, животных, птиц; окружающая среда; поверхности оборудования | Используются как индикаторы санитарного состояния; возбудители порчи продуктов | Enterococcus faecalis |
Lactococcus | Мезофильные факультативные анаэробы, могут расти при 10 °С | Овоидные клетки (0,5×1,0 мкм), расположенные попарно или короткими цепочками, неподвижные | Растения, сырое молоко и молочные продукты | Продуцируют молочную кислоту, используются в производстве кисломолочных и других ферментированных продуктов; ряд штаммов продуцирует бактериоцины с широким спектром антибактериального действия | Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris |
Leuconostoc | Мезофильные факультативные анаэробы, некоторые виды могут расти при 3 °С и ниже; гетероферментативные | Cферические или чечевицеобразные клетки, расположенные попарно или цепочками, неподвижные | Растения, сырое молоко и мясо | Используются для ферментации пищи. Психротрофные штаммы вызывают порчу (газообразование) продуктов в вакуумной упаковке. Некоторые штаммы продуцируют бактериоцины с антимикробным действием на грамположительные бактерии | Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides, Leu. lactis, Leu. carnosum, Leu. mesenteroides subsp. dextranicum |
Pediococcus | Мезофильные факультативные анаэробы, однако некоторые могут расти при 50 °С и выдерживать пастеризацию, гомоферментативные | Сферические клетки (1 мкм), расположены парами и в тетрадах, неподвижные | Растительное сырье, пищевые продукты | Могут вызывать порчу алкогольных напитков. Используются в производстве ферментированных продуктов. Некоторые штаммы продуцируют бактериоцины с антимикробным действием на грамположительные бактерии | Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus |
Streptococcus | Мезофильные или термофильные факультативные анаэробы; Streptococcus thermophilus может расти при 50 °С | Сферические или овоидные клетки (1 мкм), расположенные попарно или цепочками, неподвижные | Streptococcus thermophilus выделяют из сырого молока, патогенные Streptococcus pyogenes — комменсалы респираторного тракта человека | Streptococcus thermophilus используют для производства кисломолочных продуктов; Streptococcus pyogenes может вызывать пищевые заболевания | Streptococcus pyogenes, Str. thermophilus |
Sarcina | Факультативные анаэробы | Крупные сферические (1–2 мкм), расположенные пакетами по 8 и более клеток, неподвижные | Почва, растительное сырье, фекалии животных | Продуцируют кислоту и газ из углеводов; вызывают порчу продуктов растительного происхождения | Sarcina maxima |
Micrococcus (Micrococcaceae) | Мезофильные аэробы | Сферические клетки (0,2–2 мкм), расположенные попарно, тетрадами или кластерами, неподвижные, могут образовывать колонии с желтым пигментом | Кожные покровы млекопитающих | Вызывают порчу пищевых продуктов | Micrococcus luteus |
Staphylococcus (Micrococcaceae) | Мезофильные факультативные анаэробы | Сферические клетки (0,5–1 мкм), расположенные одиночно, попарно или кластерами (типичное гроздьевидное расположение), неподвижные | Кожные покровы человека, животных и птиц | Осмофилы (рост при 10% NaCl), токсигенные Staphylococcus aureus вызывают пищевые интоксикации; St. carnosus используют в производстве ферментированных колбас | Staphylococcus aureus, Staphylococcus carnosus |
Спорообразующие и неспорообразующие грамположительные бактерии |
Bacillus | Мезофильные или психрофильные аэробы или факультативные анаэробы | Палочковидные прямые клетки различной длины и толщины (0,5–1×2–10 мкм), расположенные одиночно или цепочками, подвижные или неподвижные; формируют центральные или терминальные эллипсоидные и цилиндрические эндоспоры (1 на клетку), устойчивые к высоким температурам | Почва, частицы пыли, растительные продукты (зерно, мука, крупы, специи) | Bacillus spp. включает большое число разнообразных видов, в том числе высокопатогенный вид B. anthracis, токсигенные штаммы B. cereus — возбудители пищевых отравлений. Виды B. coagulans и B. stearothermophilus могут вызывать порчу консервированных продуктов, В. mesentericus — возбудитель «картофельной болезни» хлеба. B. subtilis и его ферменты широко используют в биотехнологии пищи | Bacillus cereus, B. coagulans, B. stearothermophilus, В. mesentericus, B. subtilis |
Clostridium | Мезофильные или психротрофные строгие анаэробы, некоторые виды которых экстремально чувствительны к кислороду | Палочковидные клетки, вариабельные по размерам и форме, подвижные или неподвижные, формируют овальные или сферические эндоспоры, расположенные терминально на одном конце клетки; споры характеризуются высокой терморезистентностью | Почва, морские донные отложения, сточные воды, гниющие растения, корма, силос; продукты растительного и животного происхождения | Патогенные виды Clostridium botulinum и Сl. perfringens — возбудители пищевых интоксикаций, Cl. tyrobytiricum, Cl. saccharolyticum, Cl. laramie вызывают гниение силосных кормов, маслянокислое брожение сыров и порчу других пищевых продуктов | Cl. botulinum, Сl. perfringens, Cl. tyrobytiricum, Cl. saccharolyticum |
Bifidobacterium | Мезофильные анаэробы | Палочки различной формы, единичные или в цепочках, V-образные или звездчатые, неподвижные | Кишечник человека, животных и птиц | Компонент нормальной микробиоты кишечника, ферментируют углеводы до лактатов и ацетатов; некоторые виды используются в качестве пробиотиков | Bifidobacterium bifidum, B. infantis, B. adolescentis, B. animalis var. lactis |
Lactobacillus | Мезофильные факультативные анаэробы (некоторые виды — психротрофные), гомо- или гетероферментативные микроорганизмы | Палочковидные клетки, вариабельные по размеру и форме (от очень длинных до кокковидных), расположенные одиночно или короткими и длинными цепочками; в основном неподвижные | Растительное сырье, сырое молоко, мясо; кишечник человека, животных и птиц | Широко используются в процессах ферментации пищевых продуктов и в качестве пробиотиков. Некоторые штаммы продуцируют бактериоцины с большим спектром антимикробного действия | Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, L. acidophilus, L. plantarum, L. rhamnosus, L. reuteri, L. casei subsp. casei, L. sake, L. curvatus |
Brochothrix | Гомоферментативные факультативные анаэробы | Палочковидные бактерии, подобные по морфологии Lactobacillus, неподвижные | Мясо и мясопродукты | Могут расти в охлажденных вакуумно упакованных мясных продуктах | Brochothrix thermosphacta |
Propionibacterium | Мезофильные анаэробы | Плеоморфные палочки (0,5×2 мкм), могут быть кокковидными, расщепленными или разветвленными, расположенные одиночно или короткими цепочками; V- или Y-образно, или в виде «иероглифов», неподвижные | Сырое молоко, силос, сыры типа швейцарского | Продуцируют пролин и пропионовую кислоту. Используются в производстве сыров и кисломолочных продуктов | Propionibacterium freudenreichii |
Brevibacterium | Мезофильные аэробы | Клетки варьируют от палочковидных до кокковых, неподвижные | Различные виды сыров, сырое молоко | Продуцируют ароматические вещества, такие как метантиол. Участвуют в созревании некоторых видов сыров. В других продуктах с высоким содержанием белка могут вызывать порчу (например, в рыбе) | Brevibacterium linens, Bre. casei |
Corynebacterium | Мезофильные факультативные анаэробы | Слегка изогнутые палочки, неподвижные | Окружающая среда, растения, животные | Некоторые виды могут вызывать порчу пищевых продуктов. Используются для производства глютаминовой кислоты | Corynebacterium glutamicum |
Listeria | Факультативные анаэробы, могут расти при 1 °С, погибают при пастеризации | Короткие палочки (0,5×1 мкм), расположенные одиночно или в коротких цепочках, подвижные | Широко распространены в окружающей среде (почва, растения, навоз, животные) | Вид Listeria monocytogenes является эмерджентным патогеном возбудителем вспышек пищевого листериоза; другие виды считаются непатогенными | Listeria monocytogenes, L. innocua, L. ivanovii, L. welshimeri, L. seeligeri, L. grayi |
| | | | | | | | | | |
Основываясь на генетических исследованиях гомологии бактериальных таксонов, в последние годы специалистами в области систематики бактерий все чаще выделяются и классифицируются новые роды и виды микроорганизмов, в том числе имеющие значение в пищевой микробиологии. В качестве примеров можно привести такие новые таксоны, как Weissella spp. и Oenococcus spp., ранее входивших в род Leuconostoc, Shewanella spp. (ранее Pseudomonas), Kokuria spp. (Micrococcus).
Бактерии Erwinia herbicola, которые не относятся к колиформам, но достаточно часто обнаруживаются при анализе на бактерии группы кишечной палочки (БГКП), по своим таксономическим признакам относятся к микроорганизмам, роль и место которых в семействе Enterobacteriaceae многократно менялись: так, в соответствии с 7-м изданием Определителя бактерий Берджи и классификацией W. Ewing (1972) E. herbicola отождествляется с Enterobacter agglomerans; позднее [1] Erwinia выделяется как один из родов семейства (E. herbicola является одним из 13 входящих в него видов), а E. agglomerans признается отдельным видом в составе рода Enterobacter [2]. В современной номенклатуре E. herbicola и E. agglomerans переведены в отдельный род Pantoea (Pantoea agglomerans).
С применением молекулярных методов, свидетельствующих о генетических связях изученных кластеров, и с учетом развернутых биохимических характеристик, было предложено [3, 4] реклассифицировать все варианты эмерджентных патогенов E. sakazakii в пять видов нового рода Cronobacter (Cronobacter sakazakii subsp. sakazakii, Cr. sakazakii subsp. malonaticus, Cr. muytjensii, Cr. dublinensis, Cr. turicensis).
Микроскопические грибы (плесени) также играют важную роль, поскольку способны развиваться в условиях, когда большинство бактерий пищи не выживают, в том числе при низких значениях рН среды, недостаточной влажности (Aw) и высоком осмотическом давлении. В пищевых продуктах обнаруживают большое количество различных видов плесневых грибов, которые могут интенсивно размножаться при неблагоприятных условиях [5, 6]. Рост плесеней сопровождается резким ухудшением качества продуктов (плесневение, гниение и другие виды порчи), а также может приводить к накоплению токсических метаболитов — микотоксинов, обладающих гепатотоксическим, нефротоксическим и канцерогенным действием [7]. Некоторые виды грибов используются в биопроцессах (например, в сыроделии для выработки сыров с плесенью), а также для получения ферментов и пищевых добавок.
В пищевой микробиологии наиболее известны микроскопические грибы родов Aspergillus, Alternaria, Fusarium, Geotrichum, Mucor, Penicillium, Rhizopus. Все они широко распространены в окружающей среде, в продовольственном сырье растительного происхождения и кормах. К группе наиболее известных продуцентов микотоксинов относятся грибы родов Aspergillus, Alternaria, Fusarium и Penicillium (табл. 27.14).
Таблица 27.14. Плесневые грибы — продуценты микотоксинов
Роды и виды | Морфология | Микотоксины |
Aspergillus flavus | Колонии разнообразно окрашенные, умеренно или быстро растущие, от шерстистых до ватообразных. Гифы септированные, бесцветные. Конидиеносцы гладкостенные, хрупкие. Конидиальные головки с фиалидами на метулах (иногда без метул). Конидии шаровидные, эллиптические, гладкие или шероховатые | Афлатоксины В1 и В2, циклопиазоновая кислота, патулин |
Aspergillus niger | Охратоксин А |
Aspergillus parasiticus | Афлатоксины В1, В2, G1и G2 |
Aspergillus clavatus | Патулин |
Aspergillus carbonarius | Охратоксин А |
Alternaria spp. | Колонии серо-черного или темно-коричневого цвета, конидиофоры короткие или продолговатые, споры овоидные, гладкие золотисто-коричневого цвета | Альтернариол, альтероксины, тенуазоновая кислота |
Claviceps purpurea | Склероции имеют удлиненную и искривленную форму в виде рожков | Алкалоиды лизергиновой кислоты |
Fusarium graminearum | Колонии хлопьевидные с плотным воздушным мицелием, быстрорастущие. Гифы септированные, бесцветные. Конидиеносцы простые или разветвленные. Конидиогенные клетки — монофиалиды и полифиалиды. Образуют макроконидии и микроконидии, могут образовывать хламидоспоры | Зеароленон, дезоксиниваленол, ниваленол |
Fusarium сulmorum | Дезоксиниваленол типа А, трихотецены, зеароленон |
Fusarium semitectum | Зеароленон |
Fusarium crookwellense | Трихотецены, зеароленон |
Fusarium acuminatum | Трихотецены, особенно Т-2 и НТ-2 токсины, зеароленон |
Fusarium equiseti | Трихотецены типов А (Т-2 и НТ-2 токсины) и типов В (дезоксиниваленол, ниваленол, зеароленон) |
Fusarium proliferatum | Фумонизины |
Fusarium verticillioides (F. moniliforme) | Фумонизины |
Fusarium sporotrihioides | T-2-токсин, диацетоксицирпенол |
Penicillium camemberti | Колонии плоские, бархатистые, с радиальными бороздками, от серовато-зеленых до тускло-зеленых, с белой, или сероватой, или бледно-желтой периферической частью, могут окрашивать среду в красно-коричневый, красный, желтый, лимонно-желтый цвет. Гифы септированные, бесцветные, конидиеносцы гладкие, мутовчатые, количество метул вариабельно. Конидии шаровидные, шероховатые или гладкие | Циклопиазоновая кислота |
Penicillium commune | Циклопиазоновая кислота |
Penicillium expansum | Патулин, цитринин |
Penicillium griseofulvum | Циклопиазоновая кислота, патулин |
Penicillium verrucosum | Охратоксин А, цитринин |
Penicillium citrinum | Охратоксин А, цитринин |
Микотоксины обнаруживают во многих видах продовольственного сырья и пищевой продукции: зерновые культуры (пшеница, рожь, овес, ячмень, рис), бобовые, кукуруза, орехи, кофейные зерна, фрукты (преимущественно виноград), сыры и другие молочные продукты. Они могут накапливаться также в кормах для животных и птиц, обуславливая возникновение микотоксикозов.
Вирусы в микробиологии пищевых продуктов занимают особое место по следующим причинам, обусловленным их основными специфическими биологическими свойствами:
– способностью вызывать кишечные заболевания при употреблении зараженных продуктов, которой обладают вирусы гепатита А и Е, норовирусы, аденовирусы, астровирусы, калицивирусы, ротавирусы, полиовирусы, вирус Коксаки и др.;
– воздействием бактериальных вирусов (бактериофагов) на заквасочную микрофлору в производстве кисломолочных продуктов и сыров; поражение молочнокислых микроорганизмов фагами приводит к снижению активности и замедлению роста стартерных культур, снижению интенсивности ферментации молока, вследствие чего ухудшаются качественные характеристики и создаются условия, благоприятные для размножения патогенных микроорганизмов, контаминирующих молоко;
– возможностью применения бактериальных вирусов (бактериофагов) для идентификации и типирования патогенных и условно-патогенных бактерий; фаготипирование как традиционный метод исследования используется для оценки эпидемической значимости выделенных штаммов при многих пищевых инфекциях, таких как сальмонеллез, листериоз, а также при стафилококковых интоксикациях;
– потенциальной пригодностью бактериофагов для деконтаминации пищевых продуктов от патогенных микроорганизмов — возбудителей пищевых инфекций и токсикоинфекций; речь идет о целесообразности применения неспецифических или низкоспецифических фагов (или их ферментов — эндолизинов) с целью биоконтроля и подавления роста эмерджентных возбудителей Salmonella, Listeria, Campylobacter, Escherichia coli, Enterobacter в пище в процессе ее изготовления и хранения [8, 9, 10, 11].
Наиболее значимые виды микроорганизмов в отдельных группах пищевых продуктов
Несмотря на многообразие видов и ассоциаций микроорганизмов, широко распространенных во внешней среде, пищевые продукты в нормальных условиях содержат небольшое число микробных групп, своеобразие и количественный уровень которых определяются свойствами сырья и специфическими особенностями продукта, формируя экологическую нишу для развития наиболее приспособленных к этим условиям популяций. Этот природный микробиоценоз пополняется и видоизменяется за счет внешних источников контаминации, характерных для определенных видов продуктов.
Микрофлора молока и молочных продуктов. Сырое молоко здоровых животных содержит в основном сапрофитную микрофлору родов Micrococcus, Streptococcus и Corynebacterium. При заболеваниях животных маститом различной этиологии в молоке наиболее часто присутствуют микроорганизмы Streptococcus agalactiae, Staphylococcus aureus, E. coli, Pseudomonas spp.
В процессе доения, обработки, сбора и хранения достаточно часто происходит загрязнение сырого молока энтеробактериями и микроорганизмами родов Lactococcus, Lactobacillus, Micrococcus, Staphylococcus, Bacillus, Clostridium. В зависимости от условий получения молока в нем могут преобладать колиформы, в том числе E. coli, Enterococcus spp., Cl. perfringens, свидетельствующие о неудовлетворительном санитарном состоянии на фермах и фекальном загрязнении сырья. Доильное оборудование, инвентарь и вспомогательные материалы являются дополнительным источником обсеменения сырого молока бактериями родов Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Micrococcus, Enterococcus. Среди этих микроорганизмов преобладают психротрофные виды, которые развиваются при хранении сырого охлажденного молока до пастеризации, при этом они могут продуцировать термостабильные ферменты — протеиназы и липазы, отрицательно влияющие на качество сырья и готовых продуктов.
В некоторых случаях при контаминации внешней среды возбудителями зоонозов в молоко могут попадать эмерджентные патогенные микроорганизмы, в том числе Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Campylobacter jejuni. Психротрофные патогены L. monocytogenes и Yersinia enterocolitica способны размножаться при хранении сырого охлажденного молока, достигая иногда количественных уровней, опасных в плане контаминации объектов, контактирующих с сырьем в процессе его переработки.
В пастеризованном молоке могут обнаруживаться микроорганизмы, которые выдержали температурные режимы тепловой обработки: Enterococcus faecalis, термофильные стрептококки, термоустойчивые молочнокислые палочки, споры Сlostridium и др. Кроме того, возможно попадание в пастеризованное молоко после нагрева микроорганизмов из некоторых источников внешней среды, в том числе оборудования. В основном это бактерии группы кишечных палочек и ряд других грамотрицательных микроорганизмов — Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium [12, 13].
Мясо и мясопродукты. Состав и количественные уровни микрофлоры сырого мяса определяются условиями забоя и способами разделки туш, при этом ведущую роль играют степень загрязнения кожных покровов убойных животных, шкур, меха, санитарное состояние оборудования и инструментов, соблюдение правил личной гигиены работников цехов. Поверхностное микробное загрязнение мяса животных и птиц колеблется в значительных пределах, достигая 103 –105 КОЕ/cм2. В составе микробных контаминантов могут присутствовать Salmonella, Yersinia enterocolitica, Campylobacter jejuni, Escherichia coli, Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus. Тушки птиц имеют более высокую степень контаминации бактериями рода Salmonella и Campylobacter, которые попадают туда из содержимого кишечника, при этом частота обнаружения сальмонелл в мясе птицы выше, чем в мясе убойных животных. Кампилобактеры обнаруживают в 40–60% проб сырых птицепродуктов [14].
Как уже указывалось, для большинства зоонозных инфекций, в том числе для сальмонеллеза и кампилобактериоза, первостепенное значение имеет загрязнение сырья интестинальным содержимым при его производственной разделке и обработке. При этом уровень вторичной контаминации находится в прямой зависимости от интенсивности заражения и степени бактерионосительства птиц и животных. По данным FDA (Food and Drug Administration), частота выделения сальмонелл в 2000 г. в США в среднем составляла 5% от общего количества (более 4000) исследованных проб пищевого сырья [15].
Контаминированное куриное мясо идентифицируется как один из основных пищевых источников бактерий рода Salmonella. В Ирландии при исследовании более 200 цыплят-бройлеров на птицефабрике сальмонеллы были выделены в 23% случаев; анализы проводили путем прямого посева инфицированного материала или с поверхности тушек [16]. При изучении загрязненности куриного мяса в ЮАР было обнаружено, что более 19% тушек бройлеров обсеменено бактериями рода Salmonella, 32% проб — C. jejuni, и около 20% — L. monocytogenes [17]. При исследованиях говядины — от 4 до 16% образцов были контаминированы шига-токсин продуцирующими E. coli [18]. Соответственно, наиболее часто при использовании в переработку сырой говядины возбудителей О157:Н7 инфекций выделяли из гамбургеров и других мясопродуктов на основе говяжьего фарша. В США и Канаде в отдельные годы говяжий фарш являлся фактором передачи VTEC инфекций в 20% и более случаев [19].
Загрязнение интестинальным содержимым приводит не только к микробному обсеменению поверхности тушек и мяса птиц, но и является основной причиной попадания возбудителей на скорлупу куриных яиц. При общем уровне бактериальной контаминации, достигающем 107 КОЕ/см2, вероятность присутствия патогенов на поверхности яичной скорлупы очень велика. В первую очередь это относится к заражению яиц и яичных продуктов сальмонеллами эпидемических серотипов, наряду с которыми могут обнаруживаться бактерии других групп, в том числе Proteus, Citrobacter, E. coli, Enterobacter, Enterococcus. При инфицировании яичников кур-несушек сальмонеллами серотипа еnteritidis возбудитель может быть обнаружен в желтках яиц [20]. Кроме того, через поры в скорлупе некоторые подвижные грамотрицательные бактерии могут проникать с загрязненной поверхности в содержимое яиц. Тщательное промывание скорлупы и тепловая обработка помогают снизить риск заражения сальмонеллами при употреблении яичных продуктов.
Наряду с контаминацией мясного сырья вследствие фекального загрязнения или контакта с интестинальным содержимым убойных животных существенным источником бактериального обсеменения являются также некоторые виды оборудования на мясоперерабатывающих предприятиях. Конвейеры, ножи, мясорубки и другой инструментарий, которые не всегда могут быть эффективно промыты и обеззаражены, становятся причиной попадания в мясное сырье мезофильных микроорганизмов родов Micrococcus, Enterococcus, Staphylococcus, Bacillus, Clostridium, Lactobacillus, колиформ и других энтеробактерий, включая эмерджентые зоонозные патогены.
Микробиологические исследования, проведенные на ряде отечественных мясоперерабатывающих предприятий, показали, что среди 270 штаммов энтеробактерий, выделенных из мясного сырья, полуфабрикатов и смывов, 75 относились к виду E. coli [21]. Один штамм E. coli, выделенный из мясного сырья (говядины), относился к серотипу О157:Н7 (1,3%) и обладал выраженной способностью к токсинообразованию. Этот токсигенный штамм характеризовался типичными для энтерогеморрагических эшерихий культуральными и метаболическими свойствами (в том числе был сорбитнегативным и не обладал β-D-глюкуронидазной активностью), что подтвердило реальную возможность контаминации пищевой продукции этими патогенными микроорганизмами. В исследованных образцах выделяли преимущественно бактерии видов E. сoli (36,6%), цитратассимилирующие бактерии видов Citrobacter braakii (14,6%) и Citrobacter freundii (7,3%), а также Enterobacter cloacae и E. aerogenes (7,3 %), Serratia odorifera (2,4%). Кроме того, в образцах готовых колбас присутствовали Hafnia alvei и Pantoea spp.
Хранение сырых мясопродуктов при низких температурах сопровождается размножением психротрофных микроорганизмов, таких как Lactobacillus, Leuconostoc, Brochotrix thermosphacta, Cl. laramie, Serratia, Pseudomonas, Alteromonas, Achromobacter, Alcaligenes, Acinetobacter, Moraxella, Proteus. При попадании в сырье психротрофных патогенов Y. enterocolitica и L. monocytogenes они также могут развиваться в мясе и полуфабрикатах в условиях холодильных камер при длительном хранении. В аэробных условиях хранение мясопродуктов сопровождается ростом грамотрицательных палочек Pseudomonas, Alteromonas, Proteus, Alcaligenes, а также дрожжей. При создании анаэробиоза в упакованных под вакуумом продуктах превалируют Lactobacillus, Leuconostoc, Brochotrix, Clostridium. Типы доминирующей микрофлоры определяют состав нутриентов в продукте, рН и окислительно-восстановительный потенциал среды, высокое содержание белка и низкий уровень углеводов.
В готовых мясопродуктах, колбасах, сосисках, которые вырабатываются с использованием низкотемпературного прогрева (70 °С), могут выживать некоторые термотолерантные бактерии и споровые аэробы или анаэробы, количество которых обычно не превышает 102 КОЕ/г. В зависимости от способов производства и хранения эти продукты в дальнейшем могут контаминироваться различными видами бактерий, включая Leuconostoc, Lactobacillus, Serratia, Clostridium, и другими мезофильными микроорганизмами, а также психрофилами, преобладающими при низких температурах хранения продуктов [22, 23].
Рыба и морепродукты. Микробные популяции, присутствующие в морской или пресноводной рыбе, а также в моллюсках, крабах, креветках, кальмарах и других объектах водного промысла, в значительной мере определяются составом и свойствами акваторий, температурой окружающей среды и сезонными колебаниями климатических факторов. Контаминанты представлены не только большим разнообразием групп бактерий, но и вирусами, паразитами и простейшими. Мышечная ткань рыбы и ракообразных в норме стерильна, однако чешуя, жабры и кишечник обильно заселены микроорганизмами, количество которых может достигать 103–108 бактериальных клеток/г. В процессе питания моллюски фильтруют большие объемы воды, концентрируя в тканях клетки бактерий и вирусы. Морепродукты достаточно часто загрязнены галофильными вибрионами, в том числе патогенными Vibrio parahaemolyticus, Vibrio vulnificus; кроме того, в них присутствуют Pseudomonas, Alteromonas, Flavobacterium, Enterococcus, Micrococcus, Bacillus и колиформы. Рыба и морепродукты из водоемов, в которые попадают сточные воды, могут быть заражены опасными патогенами родов Salmonella, Shigella, Vib. cholerae, вирусами гепатита А и Норволк-вирусами. Они также могут содержать возбудителей оппортунистических инфекций Aeromonas hydrophila и Plesiomonas shigelloides. Вследствие того, что большинство перечисленных контаминантов являются психротрофными бактериями, они могут активно размножаться при хранении готовых рыбных и морепродуктов в условиях низких температур и оставаться длительное время в жизнеспособном состоянии.
Растительные продукты. Овощи и фрукты имеют значительный удельный вес в структуре питания населения всех возрастных групп, потребление растительных продуктов возрастает с каждым годом ввиду широкого внедрения основ современной диетологии. При этом наибольшее внимание уделяется возможности использования овощной и фруктовой продукции в свежем или минимально обработанном виде, что существенно повышает степень риска возникновения заболеваний, вызванных микробными контаминантами.
Растительные продукты являются богатыми углеводными субстратами, пригодными для развития широкого спектра микроорганизмов, в том числе болезнетворных эмерджентных патогенов. В последние годы регистрируется значительное число вспышек пищевых инфекций, связанных с употреблением салатов, пророщенных семян злаковых и бобовых культур, фруктовых соков и овощных блюд, инфицированных в процессе сбора урожая, приготовления и хранения готовой продукции [24, 25, 26, 27, 28, 29]. Микроорганизмы попадают в овощи и фрукты из почвы, воды, воздуха, от диких или домашних животных, насекомых, птиц или с поверхностей используемого оборудования. Листовые овощи чаще загрязняются воздушным путем, тогда как в корнеплоды микроорганизмы попадают преимущественно из почвы, особенно при неправильном использовании органических удобрений. Уровни микробной контаминации при этом различаются в значительной степени и зависят от природных условий, способов выращивания и сбора урожая (103–5 микроорганизмов/cм2 или 104–7/г).
Качественный состав микрофлоры представлен различными споровыми аэробами и анаэробами, лактобактериями, микроорганизмами родов Corynebacterium, Enterobacter, Proteus, Micrococcus, Pseudomonas, Enterococcus. Значительное место в растительной экосистеме занимают плесневые грибы родов Fusarium, Alternaria, Aspergillus. Особую опасность представляют присутствующие в растительном сырье энтеропатогенные бактерии, попадающие в почву и растения из поливных вод, навоза и других отходов жизнедеятельности человека и животных. Наибольшее значение при этом имеют зоонозные и зооантропонозные возбудители эмерджентных пищевых инфекций, такие как Listeria monocytogenes, Salmonella, Shigella, патогенные Escherichia coli, Campylobacter, Cl. botulinum, Cl. perfringens. В поврежденных фруктах и овощах доминируют фитопатогенные виды Erwinia spp. (Pantoea spp.).
Большая часть растительной микрофлоры вызывает различные типы порчи продуктов в процессе переработки и хранения, тогда как некоторые виды бактерий являются причиной возникновения вспышек пищевых инфекций (ботулизма, листериоза). Молочнокислые бактерии играют существенную роль в естественной ферментации овощей (например, квашение капусты, грибов и т.п.).
Фрукты, содержащие большое количество легкодоступных углеводов и с низкими значениями рН, являются благоприятной средой для роста различных плесеней, дрожжей и лактобактерий (103–6 микроорганизмов/г). При нарушениях технологий сбора и хранения происходит значительное накопление микробных популяций, вызывающих порчу продукции или пищевые заболевания. Естественная поверхностная микрофлора ягод и фруктовых плодов принимает участие в процессах спиртового брожения и используется в производстве различных видов алкогольных напитков.
Растения — продуценты сахаристых веществ (сахарная свекла, тростник) — обычно загрязнены термофильными спорами Bacillus stearothermophilus, Bac. coagulans, а также мезофильными бактериями Lactobacillus, Leuconostoc, дрожжами и плесенями [12]. Эти микроорганизмы могут выживать в процессе производства сахара и попадать в кондитерские или другие пищевые продукты и напитки, вызывая их порчу.
Микрофлора зерновых культур и муки представлена широким бактериальным спектром контаминантов и большим числом видов плесневых грибов, в числе которых встречаются токсигенные варианты — продуценты микотоксинов. Среди бактериальных видов наибольшее значение имеют споровые аэробы Bacillus cereus, обладающие способностью продуцировать ряд экстрацеллюлярных токсинов, в первую очередь эметический токсин цереулид [30]. Факторами, способствующими накоплению токсина, могут являться некоторые технологические параметры производства и хранения продукции, создающие благоприятные условия для прорастания спор B. cereus, особенно при отсутствии конкурирующей вегетативной микрофлоры (пастеризация при щадящих температурных режимах, хранение при нерегулируемой температуре, высокой влажности и др.).
Присутствие спорообразующих аэробных микроорганизмов Bacillus mesentericus в зерновых продуктах связано с повышенным риском накопления в них штаммов — возбудителей «картофельной болезни» хлеба в случаях заражения муки большим количеством этих контаминантов.
В группе растительных специй и пряностей могут обнаруживаться посторонние микроорганизмы родов Bacillus, Clostridium, Micrococcus, Enterococcus, плесени и дрожжи в количестве, суммарно превышающем 106–7 клеток/1 г. Это связано с отсутствием эффективных способов деконтаминации, не влияющих на органолептические показатели вкусовых добавок. В то же время некоторые виды приправ обладают антимикробными свойствами (хрен, чеснок, аджика).
Соки и напитки. Рассматривая микрофлору безалкогольных напитков, фруктовых, ягодных и овощных соков, следует отметить, что присутствие органических кислот (рН в пределах от 2,5–4,5), моно- и дисахаров обеспечивает возможность развития в них кислотоустойчивых и осмотолерантных микроорганизмов, в том числе дрожжей, плесневых грибов, молочнокислых и уксуснокислых бактерий (Lactobacillus, Leuconostoc, Acetobacter, Gluconobacter); в газированных напитках могут расти микроаэрофильные бактерии.
Во фруктовых соках наиболее часто обнаруживают плесени, дрожжи, молочнокислые палочки Lac. fermentum, Lac. plantarum, Leu. mesenteroides и уксуснокислые бактерии. Порча соков обусловлена также кислотоустойчивыми спорообразующими видами Alicyclobacillus spp. [31]. Некоторые штаммы патогенных бактерий (например, кислототолерантные сальмонеллы и E. coli О157:H7) могут оставаться жизнеспособными в апельсиновом или яблочном сидре в течение длительного времени — свыше 30 дней [32]. Овощные соки могут быть загрязнены плесенями, дрожжами, молочнокислыми бактериями в ассоциациях с Bac. coagulans, Cl. butyricum, Cl. pasteureanum.
Бутилированная вода, произведенная в надлежащих санитарных условиях, не должна содержать свыше 10–100 бактерий в 100 мл при отсутствии в этом объеме колиформ и патогенных микроорганизмов. Индигенная микрофлора питьевой воды обычно включает бактерии родов Flavobacterium, Alcaligenes и Micrococcus. Обнаружение Pseudomonas свидетельствует о контаминации извне и неудовлетворительном санитарно-гигиеническом качестве воды [33].
Таким образом, разнообразие и специфические особенности микробных популяций в различных видах пищевых продуктов определяются в значительной мере источниками попадания контаминантов, физико-химическими параметрами и питательными свойствами пищевых субстратов, а также санитарными условиями производства и хранения готовой продукции.
Микроорганизмы — индикаторы бактериальных патогенов
Большинство возбудителей пищевых инфекционных заболеваний считаются кишечными патогенами, за исключением Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Cl. perfringens, микотоксигенных грибов. Это означает, что они могут выживать или размножаться в ЖКТ человека, сельскохозяйственных животных и птиц. Пища, загрязненная прямо или косвенно фекальными материалами, теоретически может содержать один или более этих патогенов и становиться потенциально опасной для потребителей. Чтобы судить о безопасности пищевых продуктов, необходимо с достаточной степенью достоверности знать об отсутствии таких возбудителей, как Salmonella, Shigella, Escherichia coli O157:H7, Yersinia enterocolitica и др. Способы выделения и количественного учета кишечных патогенов многоступенчаты, длительны и трудоемки, а потому для экспресс-диагностики требуется наличие адекватных маркеров — индикаторов фекального загрязнения и возможного присутствия патогенных микроорганизмов в различных группах пищевых продуктов. В пищевой микробиологии термин «санитарно-показательные микроорганизмы» используется обычно для обозначения тех групп бактерий кишечного происхождения, количество которых и способность выживать во внешней среде косвенно указывают на вероятность контаминации исследуемых объектов патогенами.
Основными критериями, по которым производится выбор индикаторных санитарно-показательных групп микроорганизмов, являются:
– наличие общих биохимических или иных характеристик, которые позволяли бы дифференцировать их от других групп сопутствующей микрофлоры, даже при массивных дозах контаминации пищи нецелевыми группами бактерий;
– индикатор должен быть кишечного происхождения и иметь тот же резервуар, что и патогенные бактерии;
– индикатор не должен быть патогенным и не требовать специальных мер защиты при лабораторных испытаниях;
– индикатор должен присутствовать в фекальных материалах в значительно большем количестве, нежели патогены, и его обнаружение не должно сопровождаться большими затратами времени и не вызывать каких-либо затруднений;
– наличие одного или нескольких альтернативных методов ускоренной диагностики, в том числе с использованием молекулярных тестов;
– скорость роста и условия размножения индикаторных групп бактерий в пищевых продуктах должны соответствовать таковым у кишечных патогенов, чувствительность к сублетальным стрессам также должна быть практически одинаковой;
– наличие достаточной тесной корреляционной зависимости между присутствием (или отсутствием) индикаторов и патогенов в пище, что обуславливает возможность нормирования допустимых уровней санитарно-показательных микроорганизмов для конкретных групп продуктов.
С учетом этих критериев в санитарной микробиологии определены в качестве индикаторов следующие группы бактерий: колиформы, фекальные колиформы, Escherichia coli, бактерии семейства Enterobacteriaceae и энтерококки (табл. 27.15). В зависимости от специфики и особенностей микробной контаминации исследуемого продукта используют один или несколько показателей: например, масса продукта, в которой не допускаются колиформы или E. coli, количество энтерококков в 1 г продукта и др.
Методы, рекомендованные для детекции колиформ, фекальных колиформ и E. coli, базируются на способности этих бактериальных видов ферментировать лактозу с образованием газа и кислоты. Между тем среди многих представителей семейства Enterobacteriaceae этот признак отсутствует, также как у большинства кишечных патогенов, в том числе у основных серотипов сальмонелл. Поэтому в санитарной микробиологии европейских стран принята концепция использования в качестве санитарно-показательных микроорганизмов практически всех бактерий Enterobacteriaceae, основным дифференцирующим признаком которых является способность ферментировать глюкозу. Однако такой подход нередко подвергается критике, поскольку не все представители этого семейства имеют фекальное происхождение, являясь естественными обитателями внешней среды, растений, почвы, воды, а потому их присутствие не всегда адекватно возможности обнаружения возбудителей кишечных инфекций [34].
Таблица 27.15. Индикаторные группы бактерий семейства Enterobacteriaceae
Род | Основной резервуар | Связь с пищевыми заболеваниями |
Escherichia | Толстый кишечник человека, теплокровных животных и птиц | Часть штаммов является патогенами |
Shigella | Кишечник человека и приматов | Все виды являются патогенами |
Salmonella | Кишечник человека, животных, птиц и насекомых | Все представители рода считаются патогенами |
Сitrobacter | Кишечник человека, животных, птиц; почва и вода | Могут быть оппортунистическими патогенами |
Klebsiella | Кишечник человека, животных, птиц; почва, вода, зерно | Могут быть оппортунистическими патогенами |
Enterobacter | Кишечник человека, животных, птиц; широко распространены в природе, преимущественно в растениях | Могут быть оппортунистическими патогенами |
Erwinia | Преимущественно растения | Не выявлена |
Serratia | Почва, вода, растения, грызуны | Могут быть оппортунистическими патогенами |
Hafnia | Кишечник человека, животных, птиц; почва, вода, сточные воды | Не выявлена |
Edwardsiella | Холоднокровные животные и вода | Не выявлена |
Proteus | Кишечник человека, животных, птиц; почва и поливная вода | Могут быть оппортунистическими патогенами |
Providencia | Кишечник человека, животных | Могут быть оппортунистическими патогенами |
Morganella | Кишечник человека, животных и рептилий | Могут быть оппортунистическими патогенами |
Yersinia | Кишечник человека, животных; внешняя среда | Некоторые виды и штаммы являются патогенами |
Kluyvera | Почва, вода | Могут быть оппортунистическими патогенами |
Источники и пути контаминации пищевых продуктов
Определение источников и частоты выделения микроорганизмов, а также условий выживания и развития их в пищевых продуктах имеет большое значение и обусловливает проведение многочисленных научных исследований в этом направлении. Особую заинтересованность вызывает вопрос, как появляются эти микроорганизмы в сырье и готовой продукции: секреторно, постсекреторно или путем вторичного заражения на предприятиях перерабатывающей промышленности.
Внутренние ткани растений и животных в норме стерильны, тогда как сырые и готовые продукты (кроме стерилизованных) содержат различные виды бактерий, плесеней, дрожжей и вирусов. Микроорганизмы попадают в пищу как из внутренних, так и внешних источников, с которыми продукт может контактировать в течение всего периода его изготовления и до момента употребления. Естественные источники для растительных продуктов включают поверхности фруктов, овощей и зерна, а также поврежденные наружные или внутренние ткани стеблей, кожура плодов, клубней и т.д. Источниками контаминации продуктов животного происхождения являются кожа, волосы и шерсть, слизистые оболочки, желудочно-кишечный и урогенитальный тракт, дыхательные пути, протоки молочной железы и сосковых каналов вымени молочных животных. Естественная микробиота находится в экологическом равновесии с хозяевами-носителями, ее типы и уровни вариабельны и зависят от вида растений и животных, а также географического расположения и природно-климатических условий. Кроме естественной микрофлоры организма, пища может быть контаминирована различными типами микроорганизмов из внешних источников окружающей среды, таких как воздух, почва, сточные воды, грызуны и насекомые, питьевая вода, корма, инфицированные люди, пищевые ингредиенты, оборудование, упаковочные материалы (рис. 27.14). Типы и уровни микробной контаминации варьируют очень широко и зависят от санитарного состояния процессов производства пищевых продуктов.
Рис. 27.14. Источники микробной контаминации пищевых продуктов
Достоверное выявление источников контаминации необходимо для создания методов контроля этих микроорганизмов в пище, разработки эффективных технологических режимов подавления роста или уничтожения контаминантов, для обеспечения заданного микробиологического качества продуктов.
Характер микробной контаминации определяется специфическими особенностями различных источников попадания микроорганизмов в пищевую цепь. Микробное многообразие природных экосистем обуславливает вариабельность видового состава и количественных уровней бактериальных популяций, дрожжей, грибов и вирусов, доминирующих в тех или иных резервуарах растительного, животного, водного и иного происхождения.
Растительное сырье, фрукты и овощи. Как упоминалось выше, внутренние ткани растений стерильны, за исключением отдельных видов корнеплодов или листовых овощей, таких как редис, репчатый лук, салат, капуста и др. Некоторые растения продуцируют естественные антимикробные метаболиты, которые препятствуют развитию микроорганизмов. Фрукты и овощи контаминируются преимущественно поверхностно, их видовой состав и количество определяются состоянием почвы, типом удобрений и качеством используемой воды. Поверхностная сапрофитная микрофлора этих растительных продуктов обычно представлена дрожжами, плесенями и бактериями родов Pseudomonas, Alcaligenes, Micrococcus, Erwinia, Bacillus, Clostridium и Enterobacter, молочнокислыми бактериями. Патогенные бактерии родов Salmonella, Escherichia, Campylobacter, Shigella, Yersinia могут попадать в растительные продукты из почвы, загрязненной сточными водами. Болезни растений, повреждения поверхностей плодов до, во время и после сбора урожая, длительное хранение до мойки и обработки, неправильное транспортирование могут приводить к значительному повышению уровней контаминации продуктов как сапрофитной, так и патогенной микрофлорой. Применение эффективных способов обработки, мойки и соблюдение надлежащих температурных режимов хранения способствуют замедлению процессов гниения и микробной порчи продуктов растительного происхождения.
Значимость растительных и водных экосистем как потенциальных источников патогенов показана в работах американских исследователей [32, 35], проанализировавших закономерность увеличения частоты заболеваний, связанных с употреблением свежих растительных (овощных, фруктовых) продуктов и напитков, вырабатываемых из контаминированного сырья (табл. 27.16).
Таблица 27.16. Растительные источники пищевых патогенов (по данным расследования некоторых известных вспышек)
Патоген | Продукт | Число случаев | | Потенциальные источники контаминации |
Salmonella chester | Дыни | 245 | Выращивание культур и сбор урожая | Поливная вода, органические удобрения, сточные воды |
S. javiana | Томаты | 174 |
S. poona | Дыни | >400 |
Escherichia coli O157:H7 | Яблочный сидр | 23 |
S. montevideo | Томаты | 84 | Первичная обработка — мойка, покрытие воском, сортировка, упаковка | Вода для мытья, ручные операции |
Shigella flexneri | Отруби | 72 |
S. stanley | Побеги алфальфы | 242 |
S. hartford | Апельсиновый сок | 63 | Транспортирование | Лед, загрязненный автотранспорт |
E. coli O157:H7 | Салат латук | 70 |
E. coli O157:H7 | Салат латук | 49 | Удаление кожуры, нарезка, отжим, дробление | Вода для мытья, ручные операции, перекрестная контаминация |
Cyclospora | Малина | 978 |
E. coli O157:H7 | Яблочный сок | 71 |
Приведенные данные о заболеваниях, связанных с употреблением растительных продуктов, свидетельствуют о том, что основными источниками и причинами контаминации являются вода для полива растений, органические удобрения (навоз), сточные воды, нарушения санитарных режимов при сборе и обработке растений.
Источники животного происхождения. Сельскохозяйственные животные и птица являются носителями многих типов индигенных микроорганизмов в пищеварительном, респираторном и урогенитальном трактах. Их количественные уровни могут достигать 1010 КОЕ/г в толстом отделе кишечника. Многие животные являются бессимптомными бактерионосителями таких патогенов, как Salmonella, Escherichia coli, Campylobacter jejuni, Yersinia enterocolitica и Listeria monocytogenes. Птицы и животные — бактерионосители являются основным резервуаром большинства серотипов сальмонелл. Наиболее часто из кишечника домашней птицы выделяют S. enteritidis, которые адаптированы к организму кур. Серотип S. enteritidis в основном также ассоциируется с домашней птицей, но, кроме того, этот вид сальмонелл выделяют из кишечника крупного рогатого скота и свиней. Куры-несушки, зараженные салмонеллами серовара Enteritidis, через ткани яичников могут контаминировать желтки яиц во время овуляции, тем самым создавая опасность для потребителей.
Заболевания животных и птиц меняют экологию и баланс нормальной микрофлоры, вследствие чего увеличивается частота выделения патогенов. К таким заболеваниям относятся маститы коров, кишечные инфекции, воспаления дыхательных путей и уринарной системы. Кроме того, неправильный забой приводит к контаминации поверхностей туш и органов убойных животных (кожа, шерсть, вымя), способствует заражению воды и кормов (например, сальмонеллами, кампилобактерами и листериями). Для большинства других зоонозных инфекций загрязнение сырья интестинальным содержимым при его производственной разделке и обработке также имеет первостепенное значение. При этом уровень вторичной контаминации готового продукта находится в прямой зависимости от интенсивности заражения и степени бактерионосительства птиц и животных.
Наиболее вероятной причиной распространения контаминантов является фекальный путь заражения животного сырья, воды, почвы и других объектов внешней среды, откуда микроорганизмы могут попадать в пищевые продукты. С фекальной контаминацией связывают широкое распространение в окружающей среде таких патогенных зоонозных бактерий, как энтерогеморрагические E. coli, Listeria monocytogenes, Salmonella и Campylobacter jejuni.
Энтерогеморрагические E. coli попадают в сырье и окружающую среду из фекальных масс крупного рогатого скота. Данные о частоте обнаружения E. coli O157:H7 или других энтеротоксигенных эшерихий колеблются в большом интервале (1,6–8,5%) и, вероятно, отражают климатические, сезонные и географические условия, различия в методиках отбора проб и проведения исследований. Взрослые животные обычно являются бактерионосителями и выделяют эти микроорганизмы в окружающую среду в течение длительного времени. Имеются сообщения о выделении животными в течение месяца шигатоксинпродуцирующих E. coli, патогенных для человека [36, 37].
Основные источники контаминации, пути трансмиссии и факторы передачи E. coli O157:H7- инфекций показаны на рис. 27.15. Приведенная схема в значительной мере отражает характер распространения и пути передачи большинства эмерджентных зоонозов. Очевидно, что сырые продукты, такие как мясо, молоко, овощи, фрукты и салаты из них, а также любые другие продукты, подвергнутые прямо или косвенно фекальной контаминации, или контактировавшие с зараженной водой, являются потенциальными источниками пищевых инфекций. Ферментированные продукты из сырого молока или мяса, которые вырабатываются без применения технологий, снижающих бактериальную контаминацию (например, пастеризация), также представляют опасность в санитарно-эпидемиологическом отношении.
С фекальными источниками связывают также широкое распространение в окружающей среде патогенных листерий. Эти микроорганизмы находят практически везде: в воздухе, и почве, на водной поверхности, в сточных водах и растительности. Они хорошо размножаются в гниющих растениях, поэтому могут обнаруживаться в большом числе образцов силоса. По этой причине листериоз известен как «силосная болезнь» в Исландии и скандинавских странах, где молочных коров вынуждены кормить силосом большую часть года. Животные при силосном типе кормления распространяют листерии с фекалиями. Вследствие этого фекальное заражение во время убоя скота считается широко распространенным фактором, способствующим контаминации таких продуктов, как мясо, фарш, колбасы и др. Куриный помет на птичниках почти всегда является рассадником листерий, что и объясняет тот факт, что более половины сырого куриного мяса заражено этим возбудителем. Овцы и козы также являются листерионосителями в кишечнике, а потому рано или поздно человек также может заболеть по этой причине.
Фекальным загрязнением в ряде случаев объясняют случаи контаминации листериями сырого молока. По данным многочисленных анализов сырого сборного молока в течение ряда лет было показано, что частота обнаружения L. monocytogenes в основном колеблется в пределах от 1 до 12% от числа исследованных проб [38, 39]. Так, при обследовании 130 ферм в США в 2001 г. L. monocytogenes были обнаружены примерно в 4,6% образцах молока-сырья [40]. Интересно, что эта величина была сопоставима с частотой выявления таких патогенных микроорганизмов, как сальмонеллы, кампилобактеры, энтеротоксигенные эшерихии (табл. 27.17).
Таблица 27.17. Обнаружение патогенных микроорганизмов в сыром молоке
Возбудитель | % обнаружения |
Listeria monocytogenes | 4,6 |
Сampylobacter jejuni | 9,2 |
Бактерии рода Salmonella | 6,1 |
ЕНЕС (энтерогеморрагические E. coli) | 3,8 |
Yersinia enterocolitica | 6,1 |
Источниками экзогенного (или постсекреторного) обсеменения сырого молока являются корма, включая сено и концентраты; частота обнаружения в них L. monocytogenes варьирует от 1 до 8,7%. Это в свою очередь может приводить не только к попаданию возбудителя в заготавливаемое сырье, но и к заражению емкостей, в которых собирают молоко на фермах, посуды, инвентаря и т.п.
Рис. 27.15. Основные источники и пути передачи энтерогеморрагических E. coli (ЕНЕС)
Фекальная контаминация является основным источником загрязнения продуктов животного происхождения, однако некоторые виды микроорганизмов могут попадать в продукты с поверхности загрязненной кожи, шерсти, волос. Это в основном микроорганизмы Staphylococcus spp., Micrococcus spp., Propionibacterium spp., Corynebacterium spp., дрожжи и плесени. Среди этих групп могут встречаться возбудители пищевых заболеваний, а также микробной порчи пищевых продуктов.
Источниками контаминации рыбопродуктов и моллюсков являются вода, планктон, водоросли и зараженные корма. Среди микробных контаминантов рыбы и рыбных продуктов наиболее значимыми в эпидемиологическом отношении являются виды Vibrio parahaemolyticus, V. vulnificus, V. cholerae. Наряду с этим нормальная микрофлора плавников, чешуи, кожи и пищеварительного тракта также может загрязнять рыбопродукты, особенно при неудовлетворительных условиях разделки, обработки и хранения сырой рыбы.
Воздух. Микроорганизмы присутствуют в воздухе в составе частиц пыли и капель влаги, в которых они не растут, но в зависимости от природных условий могут распространяться в окружающей среде и различаться по видовому составу. Они вариабельны, количественные уровни микрофлоры зависят от влажности воздуха, размеров пылевых частиц, температуры и скорости ветра, а также устойчивости к высушиванию. В целом сухой воздух с низким содержанием пыли при повышенных температурах имеет незначительный уровень микробной обсемененности. Наиболее частыми контаминантами воздуха являются споры Bacillus spp., Clostridium spp., споры микромицетов, неспорообразующие клетки грамположительных бактерий родов Micrococcus и Sarcina, а также дрожжи.
Трансмиссия патогенных бактерий и вирусов через воздух может происходить при наличии в регионе неблагополучных по инфекционным заболеваниям животноводческих ферм, птицефабрик, скотобоен, очистных сооружений и др. Риск микробной контаминации пищи из воздушной среды как потенциального источника патогенов может быть снижен за счет очистки воздуха различными способами (например, фильтрация, ультрафиолетовое облучение), а также путем снижения влажности и создания избыточного давления в производственных помещениях предприятий пищевой индустрии.
Почва. Рассматривая почву как один из основных источников распространения микробных популяций, следует отметить гетерогенность почвенных бактериальных сообществ, свойства которых определяются различными факторами, в том числе природно-климатическими условиями, гидромелиоративными системами, ландшафтными особенностями земельных угодий и пастбищ, агротехническими приемами земледелия и землепользования, включая выращивание сельскохозяйственных культур, обработку их специальными средствами защиты (гербицидами, инсектицидами и др.). Поскольку микробы способны размножаться в почве, их количество может достигать очень высоких уровней (млрд/г). Микробный почвенный пейзаж весьма разнообразен и представлен многими видами дрожжей, плесеней и бактерий родов Enterobacter, Pseudomonas, Proteus, Micrococcus, Enterococcus, Bacillus и Clostridium, которые могут попадать в пищу из почвы.
Почва, контаминированная фекальными массами, является источником попадания в сырье и пищевые продукты патогенных кишечных бактерий и вирусов. Придонные осадки и отложения естественных водоемов также являются резервуаром микроорганизмов, в том числе патогенных, которые, наряду с различными видами паразитов, могут попадать в рыбу, аквакультуры и другие объекты водного промысла. Этот путь контаминации рыбы и морепродуктов рассматривается в настоящее время как один из наиболее значимых в эпидемиологическом отношении.
Обеспечение надлежащих санитарных мер направлено на снижение риска почвенного загрязнения пищевой продукции, включая тщательную очистку и мойку растительного и животного сырья, а также использование режимов интенсивного охлаждения и разрешенных средств биологической и химической деконтаминации.
Водные источники. Вода используется в процессах заготовки и переработки пищевого сырья, в ходе производства различных видов пищевых продуктов и в специальных условиях хранения (например, использование льда). Вода применяется также для ирригации сельскохозяйственных земель, поения животных и птиц, для выращивания рыбы и морепродуктов в условиях искусственных водоемов. Вода необходима для обеспечения большинства технологических процессов, таких как пастеризация, консервирование или охлаждение, для мытья и санитарной обработки оборудования. Кроме того, вода используется как основной ингредиент во многих видах напитков и пищевых продуктов, а потому ее качество является основным или ведущим фактором в обеспечении микробиологической чистоты и безопасности готовой продукции.
Для вышеназванных целей должна использоваться вода из естественных источников, благополучных в санитарно-эпидемиологическом отношении, или систем централизованного водоснабжения, соответствующих установленным гигиеническим требованиям. В технологических процессах преимущественно применяется питьевая вода, не содержащая колиформных бактерий и патогенов, однако в ней могут обнаруживаться микроорганизмы, вызывающие пищевую порчу, в том числе Pseudomonas, Alcaligenes и Flavobacterium. В связи с этим в ряде производств, где вода используется в качестве составного компонента, применяют дополнительные специальные меры водоочистки и обработки.
Особое внимание уделяется предупреждению контакта источников водоснабжения со сточными водами, которые могут быть основной причиной контаминации питьевой воды и пищевых продуктов энтеропатогенными вирусами и бактериями. Использование необработанных сточных вод и навоза в качестве органических удобрений повышает риск заражения растительных кормов и пищевого сырья; особое внимание уделяется проблеме обеспечения безопасности «органических» продуктов (или «биопродуктов», при выращивании которых не используют химические удобрения и средства защиты растений), а также фруктов и овощей, употребляемых в пищу без дополнительной обработки.
Пищевые ингредиенты. В состав готовых продуктов или полуфабрикатов входят различные ингредиенты и пищевые добавки, микробиологическое качество которых весьма вариабельно. В основном это споровая микрофлора, в составе которой превалируют споры термофильных бактерий и плесеней, а также и некоторые патогенные микроорганизмы, последние могут стать причиной заражения конечного продукта, обуславливая определенную степень риска для потребителей.
К таким пищевым ингердиентам относятся сахар, крахмалы, мука, специи, пряности, какао-порошок, сухие яичные и молочные продукты, орехи. Производство ингредиентов и полуфабрикатов должно предусматривать необходимые этапы антимикробной обработки и обеспечение необходимых санитарно-гигиенических условий; требования к микробиологическому качеству, отраженные в технической документации (в спецификациях), должны учитывать состав и технологию изготовления конечного продукта.
Оборудование. Современные технологии производства и хранения пищевых продуктов требуют создания и применения новых усовершенствованных видов оборудования, непрерывных автоматизированных линий, включающих большое количество трубопроводов, распределительных узлов, приборов и аппаратов сложных конструкций. Эта производственная среда является дополнительным источником контаминации всех основных звеньев пишевой цепи — от момента получения сырья до транспортировки и реализации готовой продукции. При благоприятных условиях попавшие на поверхность оборудования микроорганизмы могут размножаться до высоких уровней и контаминировать контактирующие с ними субстраты. Особую опасность представляет оборудование с большим количеством узлов и «мертвых зон», плохо поддающихся мойке и дезинфекции. При безразборной мойке также могут создаваться условия для активного роста микробных популяций, особенно в тех недоступных участках, где они могут персистировать длительные периоды времени, становясь постоянным источником инфицирования перерабатываемого сырья. Инвентарь и мелкое оборудование при недостаточной мойке и неэффективной обработке также могут быть причиной перекрестной микробной контаминации в условиях производства.
Оборудование является источником обнаружения следующих групп микроорганизмов: Salmonella, Listeria, Escherichia, Enterococcus, Micrococcus, Pseudomonas, Lactobacillus, Leuconostoc, Clostridium, Bacillus spp., дрожжей и плесеней.
Прикрепление бактериальных клеток к поверхностям и формирование ими биопленок является одной из основных проблем микробиологической безопасности; этот феномен наиболее значимо проявляется в условиях предприятий пищевой промышленности. Образование биопленок на поверхностях оборудования и инвентаря снижает эффективность санитарных режимов обработки, рассчитанных на элиминацию свободных популяций микробных контаминантов, в том числе возбудителей пищевых инфекций [41, 42, 43, 44].
В настоящее время признано, что более 99% бактериальных популяций существуют в природных экосистемах в виде биопленок. Однако только в 1978 г. была сформулирована общая теория жизнедеятельности биопленок. Эта теория устанавливает, что большинство бактерий находятся в замкнутых матрицах — биопленках, прикрепленных к поверхностям любых экосистем, обеспечивающих питанием и содержащих воду, и что эти обширно связанные с поверхностью бактериальные клетки существенно отличаются от своих планктонных (плавающих) двойников [45].
В течение 25 лет было предложено несколько определений биопленок, в том числе и наиболее конкретное: «биопленка — это микробное сообщество, прикрепленное к поверхности, которое состоит из клеток, необратимо прикрепленных к субстрату, поверхности или друг к другу, заключенное в матрицу внеклеточных полимерных субстанций, продуцирующих и проявляющих измененный фенотип в соответствии с уровнем развития и транскрипцией генов» [45, 46].
Протеомные исследования механизмов образования биопленок, раскрывая особенности стрессовых ответов на воздействие неблагоприятных факторов внешней среды, имеют большой научный потенциал, позволяющий не только оценить теоретические аспекты формирования устойчивости патогенов, но и обосновать систему предупредительных мер для снижения степени риска контаминации продуктов и предотвращения заболеваний с пищевым путем передачи.
Бактериальные клетки, прикрепленные к поверхностям, являются более толерантными к широкому спектру химических, физических и биологических воздействий. Прикрепление происходит не только к поверхностям оборудования, но и в пищевых продуктах, где микроорганизмы фиксируются на нерастворимых компонентах или частицах пищи. Если бактерии прикреплены к частицам в природных водоемах, то они становятся более устойчивыми к потенциально летальным стрессовым воздействиям при очистке или стерилизации воды. Выжившие в этих условиях патогены могут с водой инфицировать сырье или пищевые продукты на различных стадиях технологических процессов. В природных условиях и при санитарной обработке воды и оборудования резистентность этих организмов может формироваться под влиянием различных температурных воздействий, кислот, щелочей, хлора, бактериофагов, колицинов, акрилатов, ионов металлов [47, 48]. В пищевых продуктах прикрепленные к поверхности микроорганизмы также могут быть резистентны к нагреву, консервантам (сорбиновая или пропионовая кислоты), неорганическим кислотам или щелочам, а также к ряду антибиотиков и антибактериальных веществ, используемых в терапевтических целях [49].
Экспериментальные данные [50], полученные с использованием культур E. coli, убедительно свидетельствуют о том, что у прикрепленных к поверхностям микроорганизмов толерантность к основным консервантам и бактерицидным веществам выражена намного сильнее (отдельных случаях — в 10 раз и более), нежели у неприкрепленных клеток. Это согласуется с результатами исследований T. Humphrey, полученными в 2001 г. при анализе образцов мясных продуктов с прикрепленными на них клетками Salmonella typhimurium DТ 104, которые подвергали тепловому воздействию при 58 °С в течение 3 мин; уровень жизнеспособных клеток у агрегированных бактерий превышал таковой в контроле на 1–2 порядка.
Снижение риска инфицирования оборудования и инвентаря может быть достигнуто за счет строгого разграничения линий и зон переработки сырья и готовой продукции, а также предупреждения перегрузок при эксплуатации оборудования. Конструктивные особенности оборудования и его размещение должны обеспечивать доступность всех участков для очистки и дезинфекции с целью предупреждения образования микробных биопленок и дополнительных источников контаминации. Аэрозольная обработка оборудования не должна сопровождаться распространением микроорганизмов в воздухе и окружающей среде производственных цехов; устройство вентиляционных систем должно обеспечивать минимальное скопление конденсата на поверхностях оборудования и в помещениях предприятий; бактерии, попадая в капли и аэрозоли конденсата, могут контаминировать продукты в процессе производства.
Размещение производственных зон на территории предприятия должно учитывать особенности организации технологических процессов, включая обязательное разграничение потоков необработанного сырья и готовой продукции. Снижение риска микробной контаминации достигается также за счет повышения давления воздуха в цехах, где получают готовый продукт (на конечных этапах технологического процесса), и снижения давления в сырьевых зонах. Любые реконструкции действующего оборудования или его обновление должны предусматривать анализ возможности появления зон контаминации и дополнительный контроль новых участков на наличие возбудителя.
Антропогенный и прочие источники. При расследовании источников контаминации на предприятиях пищевой индустрии и общественного питания обязательным условием является проверка состояния здоровья производственного персонала и сотрудников вспомогательных подразделений. При этом особое значение приобретает выявление заболевших работников или бактерионосителей с бессимптомным течением болезни, поскольку они контактируют с продукцией на различных участках и могут быть источником возбудителей инфекций, передающихся контактным, фекально-оральным или пищевым путем, в том числе Shigella spp., Salmonella spp., токсигенные S. aureus, норовирусов, энтеровирусов, гепатита А и др.
Требования персональной гигиены работников, правила поведения лиц, допущенных к выполнению тех или иных технологических операций, позволяют снизить опасность перекрестной контаминации. Для предупреждения кросс-контаминации действует комплекс превентивных мер, включая санитарную обработку обуви работников, внутризаводского транспорта, применение систем цветной кодировки рабочей одежды персонала, запрещение входа на территорию производственных цехов лицам, имеющим контакт с необработанным сырьем, водителям автотранспорта и др.
Пища может быть инфицирована и из других источников, включая упаковочные материалы, контейнеры, транспортные средства, а также при наличии переносчиков инфекции — грызунов, птиц, мух и других насекомых.
В каждом конкретном случае инфицирование производства или готовой продукции может происходить своим путем, включая комплекс причин и источников попадания микроорганизмов в пищу. Особое значение имеет риск контаминации возбудителями пищевых зоонозов — эмерджентными бактериальными патогенами, которые распространены повсеместно и попадают на предприятия из различных источников, включая воду, почву, воздух, сточные воды, гниющие растения, фекальную контаминацию животного сырья. Неудовлетворительные условия получения, первичной обработки и хранения сырья становятся основной причиной интенсивного накопления широкого спектра условно-патогенной и патогенной микрофлоры, на фоне которого возможно присутствие наиболее опасных возбудителей пищевых инфекций, в том числе энтерогеморрагических E. coli, сальмонелл, C. jejuni, L. monocytogenes и др. Дальнейшая переработка такого сырья сопровождается перекрестной контаминацией и попаданием возбудителей в готовые продукты, обуславливая высокую степень риска даже при соблюдении технологических режимов производства и хранения пищевой продукции. В свою очередь имеющие место нарушения традиционной технологии и внедрение новых, порой недостаточно изученных способов переработки, упаковки и хранения продуктов и полуфабрикатов являются не менее важными факторами риска обнаружения патогенных микроорганизмов.
Таким образом, с позиций пищевой микробиологии имеет большое значение системный анализ всего комплекса антропогенных и технологических воздействий, влияющих на формирование экологической ниши микробных контаминантов. При этом выявление приоритетных факторов и источников инфицирования, оценка их роли в возникновении пищевых заболеваний имеют первостепенное значение для прогнозирования степени риска и обеспечения микробиологической безопасности пищи.
Литература
- Краткий определитель бактерий Берги. 8-е изд. / под ред. Дж. Хоулта. М.: Мир, 1980. 495 с.
- Карликанова Н.Р., Шевелева С.А. Выявление бактерий рода Erwinia при санитарно-микробиологическом контроле детских сухих молочных продуктов // Вопр. питания. 1991. № 3. С. 42–45.
- Iversen C., Mullane N., Mccardell B. et al. Cronobacter gen. nov., a new genus to accommodate the biogroups of Enterobacter sakazakii, and proposal of Cronobacter sakazakii gen. nov., comb. nov. Cronobacter malonaticus sp. nov., Cronobacter turicensis sp. nov., Cronobacter muytjensii sp. nov., Cronobacter dublinensis sp. nov., Cronobacter genomospecies 1, and of three subspecies // Int J. Syst. Evol. Microbiol. 2008. Vol. 58. P. 1442–1447.
- Iversen C., Lehner A., Mullane N. et al. The taxonomy of Enterobacter sakazakii: proposal of a new genus Cronobacter gen. nov. and discriptions of Cronobacter sakazakii comb. nov. Cronobacter sakazakii subsp. sakazakii, comb. nov. Cronobacter sakazakii subsp. malonaticus subsp. nov., Cronobacter turicensis sp. nov., Cronobacter muytjensii sp. nov., Cronobacter dublinensis sp. nov. and Cronobacter genomospecies 1 // BMC Evol. Biol. 2007. Vol. 7. P. 64. URL: http://www.biomedcentral.com/1471-2189.
- Samson R.A., Hoekstra E.S., Frisvad J.C., Filtenborg O. Introduction to Food and Airborne Fungi. 2nd ed. Utrecht, The Netherlands: CBS Publications, 2000.
- Cousin M.A., Riley R.T., Pestka G.G. Foodborne mycotoxins: chemistry, biology, ecology and toxicology // Foodborne Pathogens: Microbiology and Molecular Biology. Norfolk, UK: Caister Academic Press, 2005. P. 164.
- Тутельян В.А., Кравченко Л.В. Микотоксины. М.: Медицина, 1985. 320 с.
- Higgins J.P., Higgins S.E., Guenther K.L. et al. Use of a specific bacteriophage treatмеnt to reduce salmonella in poultry products // Poul. Sci. 2005, Vol. 84. P. 1141–1145.
- Guenther S., Huwyler D., Richard S., Loessneret M.J. Virulent bacteriophage for efficient biocontrol of Listeria monocytogenes in ready-to-eat foods // Appl. Environ. Microbiol. 2009. Vol. 75, N 1. P. 93–100.
- Andreoletti O., Budka H., Buncic S. et al. Scientific opinion of the panel on biological hazards on a request from European Commission on the use and mode of action of bacteriophages in food production // EFSA J. 2009. Vol. 1076. P. 1–26.
- Obeso J.M., García P., Martínez B. et al. Use of logistic regression for prediction of the fate of Staphylococcus aureus in pasteurized milk in the presence of two lytic phages // Appl. Environ. Microbiol. 2010. Vol. 76, N 18. P. 6038–6046.
- Silliker J.H. (ed.). Microbial Ecology of Foods. Vol. II. New York: Academic Press, 1980.
- Королева Н.С., Семенихина В.Ф. Санитарная микробиология молока и молочных продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1980. 256 с.
- Humphrey T., O’Brien S., Madsen M. Campylobacters as zoonotic pathogens: a food production perspective // Int. J. Food Microbiol. 2007. Vol. 117, N 3. P. 237–257.
- Zhao S., Datta A.R., Ayers S. et al. Antimicrobial-resistant Salmonella serovars isolated from imported foods // Int. J. Food Microbiol. 2003. Vol. 84, N 1. P. 87–92.
- Whyte P., McGill K., Collins J.D., Gormley E. The prevalence and PCR detection of Salmonella contamination in raw poultry // Vet. Microbiol. 2002. Vol. 89, N 1. P. 53–60.
- van Nierq W., Ouse A.G., Marais E. et al. Contamination of chicken carcasses in Gauteng, South Africa, by Salmonella, Listeria monocytogenes and Campylobacter // Int. J. Food Microbiol. 2005. Vol. 99, N 1. P. 1–6.
- Paton J.C., Paton A.W. Pathogenesis and diagnosis of Shiga toxin-producing Escherichia coli infections // Clin. Microbiol. Rev. 1998. Vol. 11, N 3. P. 450–479.
- Куликовский А.В. Эмерджентные пищевые зоонозы. М., 2004. 174 с.
- Mayes F.M., Takeballi M.A. Microbial contamination of hen’s eggs: a review // J. Food Prot. 1983. Vol.46. P. 1093–1098.
- Ефимочкина Н.Р., Шевелева С.А., Куваева И.Б., Флуер Ф.С. и др. Индикация и серологический скрининг условно— патогенных энтеробактерий, выделенных из продуктов питания и объектов внешней среды // Вопр. питания. 2002. № 6. С. 29–34.
- Sofos J. Microbial grouth and its control in meat, poultry, and fish products // Advanced in Meat Research. New York: Chapman and Hall, 1994. Vol. 9. P. 359.
- Kalchayanand N., Ray B., Field R.A. Characteristics of psychrotrophic Clostridium laramie causing spoilage of vacuum-packaged refrigerated fresh and roasted beef // J. Food Prot. 1993. Vol. 56. P. 13–20.
- Rangel J., Kimura A., Palumbo M. et al. Multistate outbreak of Salmonella enteritidis infections linked to consumption of unpasteurized orange juice // 38th Annual Meeting of the Infectious Diseases Society of America. New Orleans, LA, 2000. Abstr. 650. P. 153.
- Gorny J.R. Microbial contamination of fresh fruits and vegetables // Microbiology of Fruits and Vegetables / eds J.M. Sapers, J.R. Gorny, A.E. Yousef. Boca Raton, FL: CRC Press, 2006. P. 3.
- Frank C. et al. Epidemic profile of Shiga-toxin-producing Escherichia coli O104:H4 outbreak in Germany — preliminary report // N. Engl J. Med. 2011. Vol. 365, N 19. P. 1771–1780. URL: http://dx.doi.org/10.1056/NEJMoa1106483.
- Monecke S., Mariani-Kurkdjian P., Bingen E. et al. Presence of enterohemorrhagic Escherichia coli ST678/O104:H4 in France prior to 2011 // Appl. Environ. Microbiol. 2011. Vol. 77, N 24. P. 8784–8786.
- Januszkiewicz A., Szych J., Rastawicki W. et al. Molecular epidemiology of shiga-toxin producing Escherichia coli household outbreak in Poland due to secondary transmission of STEC O104:H4 from Germany // J. Med. Microbiol. 2011. Vol. 60, pt 12. P. 1717–1881.
- Ho C.-C., Yuen K.-Y., Lau S.K.P., Woo P.C.Y. Rapid identification and validation of specific molecular targets for detection of Escherichia coli O104:H4 outbreak strain by use of high-throughput sequencing data from nine genomes // J. Clin. Microbiol. 2011. Vol. 49, N 10. P. 3714–3716.
- Granum P.E. Bacillus cereus // Foodborne Pathogens. Microbiology and Molecular Biology. Norwich: Caister Academic Press, 2005. P. 409–419.
- Pontius A.J., Rushing J.E., Foegeding P.M. Heat resistance of Alicyclobacillus acidoterrestris spores as affected by various pH values and organic acids // J. Food Prot. 1998. Vol. 61. P. 41–46.
- Rangel J.M., Sparling P.H., Crowe C. et al. Epidemiology of Escherichia coli O157:H7 outbreaks, United States, 1982–2002. CDC // Emerg. Infect. Dis. 2005. Vol. 11, N 4. P. 603–609.
- СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».
- Ray B., Bhunia A. Fundamental Food Microbiology. 4th ed. Boca Raton: CRC Press, 2008. 492 p.
- Tauxe R.W., Tauxe R.V. Emerging foodborne diseases: an evolving public health challenge // Emerg. Infect. Dis.. 1997. Vol. 3, N 4. P. 425–434.
- Chapman P.A., Malo A.T., Siddons C.A. et al. Use of commercial enzyme immunoassays and immunomagnetic separation systems for detecting Escherichia coli O157 in bovine fecal samples // Appl. Environ. Microbiol. 1997. Vol. 63, N 7. P. 2549–2553.
- Brichta-Harhay D.M., Guerini M.N., Arthur T.M. et al. Salmonella and Escherichia coli O157:H7 contamination on hides and carcasses of cull cattle presented for slaughter in the United States: an evaluation of prevalence and bacterial loads by immunomagnetic separation and direct plating methods // Appl. Environ. Microbiol. 2008. vol. 74, N 20. p. 6289–6297.
- Davidson R.J. Occurrence of Listeria monocytogenes, Campylobacter spp. and Yersinia enterocolitica in manitoba raw milk // Can. Inst. Food Sci. Technol. 1989. Vol. 22, N 1. P. 70–74.
- Wnorowski T. The prevalence of Listeria species in raw milk from the Transvaal region // Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Suilkunde. 1990. Vol. 22, N 1. P. 15–21.
- Jayarao B.M. WHO Surveillance Program for Control of Food Borne Infections and Intoxications in Europe. Newsletter N75, 2001.
- Ефимочкина Н.Р. Роль физико-химических и биологических воздействий в формировании толерантности бактерий, контаминирующих пищевые продукты// Журн. микробиол. 2009. № 4. С. 120–125.
- Puttamreddy S., Cornick N.A., Minion F.C. Genome-wide transposon mutagenesis reveals a role for pO157 genes in biofilm development in Escherichia coli O157:H7 EDL933 // Infect. Immun. 2010. Vol. 78, N 6. P. 2377–2384.
- van der Veen S., Abee T. HrcA and DnaK are important for static and continuous-flow biofilm formation and disinfectant resistance in Listeria monocytogenes // Microbiology. 2010. Vol. 156. P. 3782–3790.
- Houry A., Briandet R., Aymerich S., Gohar M. Involvement of motility and flagella in Bacillus cereus biofilm formation // Microbiology. 2010. Vol.156. P. 1009–1018.
- Чернуха М.Ю. Реализация патогенности бактерий Burkholderia cepacia при разных формах инфекции: дис.… д-ра мед. наук, М., 2008. 232 с.
- Donlan R.M., Costerton J.W. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms // Clin. Microbiol. Rev. 2002. Vol. 15. P. 167–193.
- Whiting G.C., Rowbury R.J. Increased resistance of Escherichia сoli to acrylic acid and to copper ions after cold-shock // Letts. Appl. Microbiol. 1995. Vol. 20. P. 240–242.
- Hicks S.J., Rowbury R.J. Resistance of attached Escherichia coli to acrylic acid and its significance for the survival of plasmid-bearing organisms in water // Ann. Inst. Pasteur. 1987. Vol. 138. P. 359–369.
- Ефимочкина Н.Р. Эмерджентные бактериальные патогены в пищевой микробиологии. М.: Изд-во РАМН, 2008. 256 с.
- Rowbury R.J. Stress responses of foodborne pathogens with specific reference to the switching on of such responses // Foodborne Pathogens. Microbiology and Molecular Biology. Wymondham, Norfolk, UK: Caister Academic Press, 2005. P. 77–97.