Роль Bacillus cereus в этиологии пищевых отравлений

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Московский государственный университет прикладной биотехнологии

Ветеринарно-санитарный факультет

Кафедра микробиологии и иммунологии

Курсовая работа

"РОЛЬ BACILLUS CEREUS В ЭТИОЛОГИИ ПИЩЕВЫХ ОТРАВЛЕНИЙ"

Выполнил: студент 4 курса

Проверила: доцент Корнелаева Раиса Петровна

Москва 2006

Содержание

 

I. Ведение

II. Историческая справка

III. Морфологические свойства Bac. Cereus

IV. Культуральные свойства

V. Ферментативные свойства

VI. Устойчивость

VII. Патогенность

VIII. Диагностика

IX. Клинические признаки отравления

X. Методика исследования мяса

XI. Заключение

XII. Список используемой литературы

I. Ведение

Пищевые токсикоинфекции - болезни человека, связанные с приёмом пищи, обильно обсеменённой определенными видами бактерий (сальмонеллы, патогенные серотипы кишечной палочки, протей, энтерококки, Bac. cereus, Cl. рerfringens.)

Пищевые токсикоинфекции независимо от вида возбудителя имеют ряд общих признаков: заболевание возникает при употреблении в пищу продукта, содержащего большое количество живых микробных клеток; в течение нескольких часов заболевает значительное количество лиц, употребляющих в пищу инфицированный продукт; короткий инкубационный период - несколько часов, редко более суток; болезнь возникает внезапно, сопровождается рвотой и острой диареей; летальность менее1%. Смерть наступает у лиц с ослабленным здоровьем, главным образом у стариков и детей; больные не опасны для окружающих. Контактное заражение отсутствует ввиду того, что возбудитель выделяется с рвотными массами и испражнениями непродолжительное время и обладает малой патогенностью.

Наличие общих основных признаков не исключает индивидуальных особенностей заболеваний, обусловленных разными микробами. Так, продолжительность инкубационного периода может зависеть от многих факторов (дозы попавшего возбудителя, степени его патогенности, сопротивляемости макроорганизма и др.).

Пищевые токсикоинфекции возникают в тех случаях, когда живые микроорганизмы вследствие различных санитарных и технологических нарушений при приготовлении, хранении и реализации пищевых продуктов, попав в них, начинают интенсивно размножаться и при приеме пищи попадают в организм человека в больших количествах. Попав в желудочно-кишечный тракт, микробы по лимфатическим путям проникают в кровь, вызывая бактериемию, т.е. состояние, когда поступившие в кровь из первичного очага микробы в ней не размножаются, а только лишь транспортируются в органы и ткани.

В регионарных лимфатических узлах, а главным образом в клетках РЭС (ретикуло-эндотелиальной системы) микробные клетки размножаются. В результате разрушения выделяется эндотоксин, поражающий лимфатический аппарат кишечника и вызывающий дистрофические изменения в стенке кишок. Общие явления обусловлены действием эндотоксина на центральную нервную систему.

Следует также отметить, что большая доза возбудителя способствует быстрой мобилизации защитных сил макроорганизма, как правило, обеспечивающих ликвидацию характерного для него в обычных условиях цикла развития. При перенесении токсикоинфекции имеет место бактерионосительство, в некоторых случаях довольно длительное.

II. Историческая справка

Впервые этиологическая роль Bacillus cereus при пищевых отравлениях была изучена и описана Наugе в 1950 г.

Сначала источником пищевых отравлений, обусловленных Bac. cereus, считали кулинарные изделия, содержащие картофельный крахмал. Затем были описаны вспышки отравлений этой этиологии, обусловленные растительными, мясными, мясо-растительными, рыбными и другими пищевыми продуктами. Особенно быстро Bac. Cereus размножается в измельчённых продуктах (фарш, котлеты, колбаса, кремы). В сырье допускается не более 100 клеток в 1 г, в стерилизованных консервах B. сereus не допускается.

Некоторым исследователям удалось выделить Bac. сereus из испражнений больных, используя среды, содержащие спирт.

Bac. сereus-латинское слово "cereus" обозначает "восковой", видимо подразумеваются крупные палочки с обрубленными концами, напоминающие восковые свечи. Основной средой его обитания является почва с нейтральной или слабощелочной реакцией, из которой он попадает в воздух, воду, а потом на пищевые продукты.

 

III. Морфологические свойства Bac. Cereus

Bac. cereus-палочка длиной 8-9 мкм, шириной 0,9-1,5 мкм, подвижная, образует споры. Грамположительная. Отдельные штаммы этого микроба могут образовывать капсулу.

Дифференциация B. cereus и других сапрофитных бацилл от B. anthracis.

Дифференцирующие признаки	B. anthracis	B. cereus	B. megate- rium	B. mycoidalis	B. subtilis
Подвижность	-	+	+	+	+
Капсулообразование	+	-	-	-	-
Гемолиз (на кровяном агаре)	-	+	-	+	+ -
Чувствительность к пенициллину (феномен ожерелья)	+	-	-	-	-
Чувствительность к сибиреязвенному фагу	+	-	-	-	-
Реакция с люминесцирующей сывороткой	+	-	-	-	-
Патогенность для белых мышей или морских свинок	+	+ -	-	-	-

 

IV. Культуральные свойства

Bac. cereus-аэроб, но может развиваться и при недостатке кислорода воздуха. На МПА вырастают крупные, распластанные, серовато-беловатые колонии с изрезанными краями, некоторые штаммы образуют розовато-коричневый пигмент, на кровяном агаре-колонии с широкими, резко очерченными зонами гемолиза; на МПБ - образует нежную пленку, пристеночное кольцо, равномерное помутнение и хлопьевидный осадок на дне пробирки. Все штаммы Bac. cereus интенсивно растут при рН от 9 до 9,5; при рН 4,5-5 прекращают своё развитие. Оптимальная температура развития 30-32 С, максимальная 37-48С, минимальная 10С.

 

V. Ферментативные свойства

Bac. cereus свертывает и пептонизирует молоко, вызывает быстрое разжижение желатина, способен образовывать ацетилметилкарбинол, утилизировать цитратные соли, ферментирует мальтозу, сахарозу. Некоторые штаммы способны расщеплять лактозу, галактозу, дульцит, инулин, арабинозу, глицерин. Манит не расщепляет ни один штамм.

 

VI. Устойчивость

Bac. cereus является спорообразующим микробом, поэтому обладает значительной устойчивостью к нагреванию, высушиванию, высоким концентрациям поваренной соли и сахара. Так, Bac. cereus часто обнаруживают в пастеризованном молоке (65-93С), в консервах. В мясо она попадает при убое скота и разделке туш. Особенно активно палочка цереус развивается в измельченных продуктах (котлеты, фарш, колбаса), а также в кремах. Микроб может развиваться при концентрации поваренной соли в субстрате до 10-15%, а сахара-до 30-60%. Кислая среда действует на него неблагоприятно. Наиболее чувствителен этот микроорганизм к уксусной кислоте.

 

VII. Патогенность

Белые мыши гибнут при введении больших доз палочки цереус. В отличие от возбудителя сибирской язвы Bac. anthracis палочка цереус непатогенна для морских свинок и кроликов. Она может вызывать мастит у коров. Некоторые разновидности этого микроорганизма выделяют фермент лекцитиназу (фактор вирулентности).

 

VIII. Диагностика

Учитывая количественный фактор в патогенезе пищевых отравлений, вызываемых Bac. cereus, на первом этапе микробиологического исследования проводят микроскопию мазков (окраска мазков по Граму). Наличие в мазках грамположительных палочек толщиной 0,9 мкм позволяет поставить ориентировочный диагноз: "споровый аэроб группы Iа". По современной классификации в группу Iа входят Bac. аnthracis и Bac. cereus. При выяснении этиологии пищевых отравлений большое значение имеет дифференциация Bac. cereus и Bac. аnthracis, так как кишечная форма сибирской язвы, вызываемая Bac. аnthracis, по клиническим признакам может быть принята за пищевое отравление.

Второй этап микробиологического исследования проводят в том случае, если количество обнаруженных при микроскопии палочек достигает в 1 г продукта 10⁸.

Затем по результатам микроскопии патологический материал высевают на кровяной агар в чашки Петри и инкубируют при 37С в течение 1 сут. Наличие широкой, резко очерченной зоны гемолиза позволяет поставить предварительный диагноз на присутствие Bac. cereus. Для окончательной идентификации производят посев выросших колоний в среду Козера и углеводную среду с маннитом. Ставят пробу на лецитиназу, ацетилметилкарбинол и проводят дифференциацию Bac. аnthracis и других представителей рода Bacillus. Bac. аnthracis отличается от Bac. cereus рядом характерных признаков: рост в бульоне и желатине, способность образовывать капсулу в организме и на средах, содержащих кровь или кровяную сыворотку.

Кроме вышеописанных методов применяют экспресс-методы дифференциации Bac. аnthracis от Bac. cereus, Bac. аnthracoides и др.: феномен "ожерелья", пробу с сибиреязвенным бактериофагом, реакцию преципитации - и проводят люминесцентную микроскопию. Можно использовать также цитопатогенный эффект фильтрата Bac. cereus на клетки культур тканей (фильтрат Bac. аnthracis такого эффекта не оказывает).

От других сапрофитных споровых аэробов Bac. cereus отличается по ряду свойств: способность образования лецитиназы, ацетилметилкарбинола, утилизация цитратных солей, ферментация маннита и рост в анаэробных условиях на среде с глюкозой. Особенно важное значение придают лецитиназе.

Образование на кровяном агаре зон гемолиза не является постоянным признаком у Bac. cereus, так как некоторые штаммы и разновидности Bac. cereus (например Var. sotto) не вызывает гемолиза эритроцитов, в то время как многие другие виды споровых аэробов обладают этим свойством.

 

IX. Клинические признаки отравления

Трансформация спор в вегетативные формы и их размножение протекают при температуре 10.49°С и рН 4,9.9,3. При хранении пищи в холодильнике (0.4°С) Bacillus cereus не размножается. Размножению Bacillus cereus также препятствует кислая среда и высокая концентрация сахара. Схожими с Bacillus cereus характеристиками обладают еще несколько бактерий этого вида, в том числе Bacillus thuringensis, Bacillus subtilis и Bacillus licheniformis.

Пищевое отравление, вызываемое Bacillus cereus, имеет как общеклинические проявления: тошноту и абдоминальные боли, так и превалирующие симптомы, на основании которых в настоящее время выделяют две формы заболеваний: диарейную и токсикозоподобную (рвотную).

Диарейная форма практически идентична проявлениям пищевого отравления, вызванного Clostridium perfringens. Клиническая картина развивается через 24 ч после употребления "виновного" продукта. Диарея (частая, водянистая, с большим количеством слизи) наблюдается в течение 6.15 ч без присоединения рвоты. Температура тела, как правило, не повышается. Диарейная форма развивается при поступлении в организм больших количеств Bacillus cereus - более 10⁶ микробных клеток, которые продуцируют энтеротоксин диарейного типа.

Токсикозоподобная {рвотная) форма пищевого отравления имеет чрезвычайно короткий инкубационный период - 0,5.6 ч и характеризуется тошнотой и рвотой, длящейся до 24 ч. Симптоматика данного типа отравления очень похожа на бактериальный токсикоз, вызванный Staphylococcus aureus. В "виновном" продукте и рвотных массах регистрируется специфический термостабильный токсин.

Возникновение конкретной формы пищевого отравления зависит от внешних условий размножения бактерий, определяющих возможность проявления токсигенного потенциала Bacillus cereus. Диагностика пищевого отравления, вызванного Bacillus cereus, основана на изоляции и идентификации аналогичных штаммов и оценке общего количества бактерий в материалах от больного и в подозреваемом пищевом продукте.

Диарейный тип пищевого отравления чаще возникает при употреблении некачественных мяса, молока, овощей и рыбы. Токсикозоподобная (рвотная) форма заболевания связана, как правило, с контаминацией крупяных, картофельных и макаронных блюд, салатов, пудингов, соусов. Во всех случаях интенсивному накоплению бактерий и стимулированию токсинообразования способствует нарушение температурных условий и сроков хранения готовых к употреблению блюд и скоропортящихся продуктов. Особенно интенсивное размножение Bacillus cereus происходит при температуре выше 15 °С.

 

X. Методика исследования мяса

Бактериологическое исследование мяса и мясопродуктов проводят с целью выявления в мясе патогенных микроорганизмов и, в первую очередь, возбудителей остроинфекционных заболеваний,

возбудителей токсикоинфекций и токсикозов.

Для бактериологического исследования отбирают следующие пробы: часть мышцы сгибателя или разгибателя передней и задней конечностей туши размером 8x6x6, покрытые фасцией; лимфатические узлы - поверхностный и наружный подвздошный вместе с окружающей их соединительной и жировой тканями (а от свиней - поверхностно-шейный дорзальный и подколенный); долю легкого, селезенку, почку, долю печени с печеночными лимфоузлами (или при отсутствии лимфоузла - желчный пузырь, без желчи) и при подозрении на сибирскую язву - трубчатую кость. В особых случаях, когда требуется исследование на сибирскую язву, помимо указанных проб, в лабораторию направляют патологически измененные opганы, а также лимфоузлы, собирающие лимфу с измененных тканей, ухо с той стороны, на которой лежало животное

Пробы отбирают стерильными инструментами, завертывают в пергаментную бумагу (пробы от каждой туши в отдельности). На бумаге пишут номер туши и вид животного, помещают в металлический, плотно закрывающийся ящик и с сопроводительным документом передают в лабораторию. В сопроводительном документе указывают вид животного, название материала, причину направления на исследование, краткие патологоанатомические данные, выявленные при ветеринарно-санитарной экспертизе туши, предполагаемый диагноз, дату направления материала на исследование и подпись лица, направляющего материал. Бактериологическое исследование начинают с бактериоскопии мазков-отпечатков.

Посевы делают с соблюдением правил асептики. Из середины исследуемых проб после прижигания поверхности горячим шпателем вырезают стерильными ножницами кусочек материала, захватывают его стерильным пинцетом и прикладывают к поверхности предметного стекла. Из каждой пробы приготавливают от 2 до 10 мазков-отпечатков. При исследовании уха отпрепарированную кожу, прокалывают пастеровской пипеткой краевую вену и из капли крови приготавливают мазок. Трубчатую кость распиливают (места распила прижигают), пастеровской пипеткой извлекают костный мозг и тонким слоем покрывают предметное стекло После высушивания препаратов на воздухе с них полоской фильтровальной бумаги удаляют жир или обрабатывают поверхность мазков спиртом, эфиром, ацетоном или ксилолом. Мазки фиксируют, окрашивают по Грамму и одним из специальных методов для выявления капсул сибиреязвенного микроба (по Ольту, Михину, Муромцеву и др.).

При наличии в мазках крупных грамположительных палочек с обрубленными или вогнутыми внутрь концами, окруженных капсулой, дают предварительный ответ об обнаружении возбудителя сибирской язвы.

Необходимо отметить, что при микроскопическом исследовании мазков-отпечатков из поврежденных лимфатических узлов свиней не всегда обнаруживают типичные бациллы сибирской язвы. Часто в мазках встречаются длинные, сильно изогнутые или перекрученные нити бацилл, иногда разбухшие и потерявшие правильные контуры. Наряду с длинными встречаются нити, распавшиеся на фрагменты различной величины. Возбудитель утрачивает способность окрашиваться по Грамму, слабо окрашивается метиленовой синью.

При отсутствии в исследуемом материале микроорганизмов, сходных с сибиреязвенными, производят высевы на следующие питательные среды: мясопептонный агар - для исключения возбудителей зооантропонозиых и других инфекций; на одну дифференциально-диагностических сред (Эндо, Левина, Плоскирева) - для обнаружения кишечно-сальмонеллезной группы бактерий. Одновременно с посевом на дифференциальную среду исследуемый материал вносят в среду обогащения (Кауфмана или селенитовый бульон) - для выявлении сальмонелл; измельченные кусочки мышц и лимфатических узлов вносят в колбу или широкую пробирку, кусочки паренхиматозных органов - в другую. В среду Киллнана высевают для выделения Salmonella choleraesuis; в среду ХБ или Хефуца, Кода - для обнаружения бактерий группы кишечных палочек; палочки протея посев делают по методу Щукевича - в конденсат скощенного агара; в среду Китт-Тароцци - при подозрении на анаэробные инфекции.

Посевы культивируют при температуре 37°С 16-24 ч, после чего просматривают при помощи лупы или под малым увеличением микроскопа.

На чашках с МПА отыскивают колонии, характерные для возбудителей сибирской язвы, рожи свиней, пастереллеза, листериоза, кокковых инфекций; на дифференциальных средах - колонии, характерные для бактерий кишечно-сальмонеллезной группы.

В зависимости от результатов бактериоскопии и характера роста на питательных средах проводят исследование на наличие возбудителя определенной инфекции.

Исследование на выявление возбудителей зооантропонозных болезней, пищевых отравлений и возбудителей порчи продуктов

Если на чашках с МПА выросли колонии, сходные с сибиреязвенными, то из этих колоний готовят мазки, которые окрашивают по Граму и микроскопируют. При обнаружении в мазках грамположительных палочек с обрубленными концами, расположенных цепочками - и имеющих вид бамбуковой трости, исследование проводят только на сибирскую язву.

Часть подозрительных колоний снимают с агара бактериологической петлей или стерильной пастеровской пипеткой и растирают в конденсационной воде скошенного агара или в пробирке с бульоном и отсюда производят высевы на цветной ряд и заражение белых мышей. После гибели мышей из их органов приготовляют мазки-отпечатки и делают высевы на МПА и МГЦ для выделения чистой культуры возбудителя сибирской язвы.

При бактериологическом исследовании на антракс, особенно несвежего материала. Часто обнаруживают большое количество посторонней микрофлоры, В этом случае затруднение вызывает дифференциация сибиреязвенных бацилл от Вас.сеreus и других сапрофитных аэробов, положительно красящихся по Граму, образующих споры, колонии которых имеют некоторое сходство с колониями сибиреязвенного микроорганизма.

В целях дифференциации возбудителя сибирской язвы от спорообразующих сапрофитов необходимо учитывать следующее: рост на кровяном агаре, МПЖ, подвижность, образование капсулы, авирулентны для лабораторных животных и др.

Сибиреязвенный микроб на М1ГБ дает характерный рост: бульон прозрачный, на дне пробирки - осадок хлопьевидный или в виде комочка ватты.

Для ускоренной дифференциальной диагностики возбудителя сибирской язвы от сходных почвенных бацилл предложен ряд методов:

1)феномен ожерелья;

2)реакция преципитации в геле (агаре);

3)метод люминисцирующих антител;

4)фаговый тест.

Кроме бактериологического исследования, диагноз на сибирскую язву устанавливают серологическим методом (постановкой реакции преципитации).

Посевом на МПА исключают также возбудителей рожи свиней, пастереллеза, возбудителя токсикоза - энтеротоксигенного стафилококка и др.

XI. Заключение

Микроорганизмы Bac. cereus широко распространены в окружающей среде: постоянно обитают в почве, их можно выявить в воздухе, воде, на одежде и руках людей, кожном покрове животных, поверхности оборудования предприятия по изготовлению продуктов питания. В кишечнике здоровых людей и животных эти микроорганизмы выявляют редко (менее 1% исследованных случаев) и в небольших количествах. В пищевые продукты проникают обычно экзогенно.

Возбудитель обнаруживали в мясе и субпродуктах. Так, в фарше-до 10 клеток в 1 г при частоте выявления 9,5%. В специях Bac. cereus выделяли в 20,6% исследований (10-10 микроорганизмов в 1г). В стерилизованных мясных и мясорастительных консервах, при условии выполнения установленных технологических режимов, не должно быть микробных тел. В тех случаях, когда споры остаются жизнеспособными, то при хранение консервов при 20С отмечается размножение возбудителя. При этом на поверхности продукта появляется налет серого цвета, изменяются запах и консистенция.

Пищевые токсикоинфекции, причиной которых является Bac. cereus, возникают в результате потребления пищи с наличием в ней не менее 10 микробных тел. Они могут возникать при употреблении различных перечисленных выше продуктов питания животного, растительного и смешанного происхождения. Их органолептические показатели под воздействием этого микроорганизма обычно не изменяются. Считается, что заболевание людей вызывают в первую очередь возбудители, попавшие в пищу из кишечника человека, однако и Bac. cereus, обитающая в теле животных и почве, других объектах внешней среды, также могут быть причиной токсикоинфекции.

Инкубационный период колеблется от 3-4 до 10-16ч. Клиническая картина выражается проявлениями гастроэнтерита (коликообразные боли в животе, тошнота, диарея). Энтеротоксин влияет на транспорт жидкости, электролитов и глюкозы клетками кишечника. Температура тела заболевшего человека обычно в пределах нормы или повышается незначительно. Более тяжелые формы заболевания сопровождаются резкой головной болью, рвотой, судорогами и даже потерей сознания. Продолжительность пищевой токсикоинфекции до 4-6 сут., летальный исход отмечен крайне редко.

Критерии санитарной оценки продуктов, загрязненных Bac. cereus окончательно не разработаны. В сырье не должно содержаться более 100 микробных клеток Bac. cereus (в 1г). В пастеризованных консервах наличие Bac. cereus не допускается. Накопление в продуктах микроорганизмов в пределах 10-10 и более не приводит к значительному изменению внешнего вида продукта.

Патогенез пищевых отравлений, обусловленных Bac. cereus, объясняют тем, что в результате выделения этим микробом фермента лецитиназы образуются продукт расщепления лецитина, оказывающие токсическое действие на организм. Кроме того, при парентеральном заражении мышей была отмечена высокая патогенность штаммов Bac. cereus, выделенных при пищевых отравлениях, и установлено наличие термостабильного энтеротропного и термолабильного нейротропного токсина.

Количественный фактор возникновении пищевых отравлений, вызванных Bac. cereus, имеет такое же значение, как и при отравлениях, обусловленных кишечной палочкой.

XII. Список используемой литературы

1.  М.А. Сидоров, Р.П. Корнелаева "Микробиология мяса и мясопродуктов" 3е издание. Москва "Колос" 1998-134стр.

2.  Н.В. Билетова, Р.П. Корнелаева, Л.Г. Кострикина под ред. С.Я. Любашенко-"Санитарная микробиология"-М: "Пищевая промышленность", 1980-стр80-84.

3.  Микробиология продуктов животного происхождения /г. -Д. Мюнх, X. Заупе, М. Шрайтер и др./ Пер. с нем.Е.Г. Токаря под ред. д-ра биол наук Н.С. Королевой, канд. биол. Наук Н.В. Билетовой, канд вет наук Р.П. Корнелаевой. - М.: Агропромиздат, 1985. - 591с.

4.  Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. Санитарные правила и нормы (САНПиН 2.3.2.560-96). - М., 1997.

5.  П.П. Степаненко "Микробиология молока и молочных продуктов". М: "Колос" 1996-стр126

6.  П.П. Степаненко "Микробиология молока и молочных продуктов" Москва 1999-стр120.

7.  Ю.Г. Костенко, М.П. Бутко, В.М. Ковбасенко второе издание "Руководство по ВСЭ и гигиене производства мяса и мясных продуктов" РИФ "Антиква" Москва-1994-153-155стр.

8.  "Большой энциклопедический словарь" Ветеринария глав. Ред. В.П. Шишков, М: 1998.