Microbiologia alimentară

Microbiologia alimentară Caracterizarea genurilor Bacillus și Clostridium

Imagine microscopică electronică a unei secțiuni a unei bacterii care formează spori O imagine microscopică electronică a unei secțiuni a unei bacterii care formează spori prezintă celula bacteriană sau resp. speciile supraviețuiesc în condiții de mediu nefavorabile.

Genul Bacillus Apare oriunde (sol, apă, aer, înveliș exterior, colon uman) Ciclul biologic - degradarea proteinelor și a carbohidraților Morfologie 5-7 x1-2 micron bețișoare. ciliații (cu excepția B. anthracis) nu formează o coajă (cu excepția B. anthracis, B. subtilis, B. megaterium) formarea de spori (diametru mai mic decât diametrul bacteriei, oval sau rotund, central sau paracentral) Colorare Gram + spor pete

Genul Bacillus Creșterea aerobă, posibil anaerotoleranii ușor de cultivat Proprietăți biochimice degradarea oxidativă a carbohidraților, degradarea proteinelor catalază +, oxidază, reducerea nitraților, suprimarea acidului glutenic (60 ° C, 15 minute) spori - timp de decenii

Genul Bacillus Patogenicitatea este obligatoriu agentului patogen: B. anthracis saprofit: producție de antibiotice, intoxicații alimentare Semnificație B. anthracis - anthrax B. cereus - intoxicație alimentară B. subtilis - simptome enterice ușoare B. larve - protecție patologică a albinelor - putregai de reproducere lipicios B. thuringian putregai B. sterothermophilus - rezistență ridicată la căldură B licheniformă - bacitracină, hexapeptidă ciclică B. polymixa - polimixină, oligopeptide ciclice

Bacillus anthracis Apariție: Ü în sol, în material infectat Morfologie: Ü 4-5 x 1-2 m bețișoare, capetele lor tăiate brusc - formează lanțuri scurte Ü plic (condiție de virulență) - 5-10% CO2 (plic în corp) Ü atrich Ü spore - aer, 15 C, umiditate (nu formează spori în corp) Bacillus anthracis este o bacterie care formează spori. Sporii sunt extrem de rezistenți la influențele mediului. De exemplu, fierberea timp de 10 minute sau tratamentul termic uscat la 160 oC timp de 2 ore este necesar pentru a le distruge. Bacillus anthracis este în primul rând o boală a erbivorelor și majoritatea infecțiilor umane sunt de origine animală, dar se pot răspândi și de la persoană la persoană. De exemplu, XVI. secol în Europa Centrală cca. 60.000 de oameni au murit într-o epidemie de antrax. Bolile umane sunt de cca. 95% din ONU antraxul pielii. Nu numai prin contactul direct cu un animal bolnav ne putem îmbolnăvi. Produsele fabricate din pielea și blana animalelor (de exemplu, îmbrăcăminte) pot transmite, de asemenea, boala. În zilele noastre, în lumea dezvoltată, această boală este extrem de rară, deoarece există o rețea veterinară bună, animalele sunt vaccinate (de la sfârșitul anilor 1930), Resp. prepararea industrială a materiilor prime este mai bună. Carcasa unui animal infectat („blană pe piele”) este distrusă.

Bacillus cereus Apariție: sol, apă, lapte, tractul intestinal de morfologie cu sânge cald: bețișoare de 3-5 x 1 m, - lanțurile sunt formate din bacterii neacoperite, ciliate, peritrich (cu excepția B. cereus subsp. Mycoides) rezistente la căldură spori, de obicei colorare centrală: Gram + Bacillus cereus diferențierea colorării sporilor Cultură: neaplicabilă, opțională anaerobă, Topt = 37 oC morfologia coloniei: coloniile mari, cu margini neregulate (chiar și în prezența CO2) pot produce pigment (roșu sau verde colonii fluorescente pe mediu care conține Fe) pe agar din sânge , mai rar - cultură selectivă de hemoliză - PEMBA-agar

Bacillus cereus Biochimie: degradarea glucozei în timpul producției de acid fără producerea gazului catalază +, nu degradează manitol, lecitinază +, fosfolipază +, reducerea nitraților Voges-Proskauer + tulpini rezistente la alimente: hemolizină, toxina enterotoxină inactivează la 60 ° C sporii sunt foarte rezistenți Patogenitate: agent patogen opțional, cauzează intoxicații alimentare (înmulțit,> 106/g) sursele de infecție pot fi lapte, produse lactate, paste uscate, prăjituri, condimente, zahăr, orez, eventual carne. În alimente, nu provoacă daune senzoriale. Se cunosc 2 tipuri de boală: Proteina cu greutate moleculară mare provoacă prima și mai bine descrisă: caracterizată prin dureri abdominale și diaree, cu un timp de incubație de 4-16 ore, simptomele durează între 12-24 ore. Proteina cu greutate moleculară mică o provoacă pe a doua, caracterizată prin greață și vărsături, la 1 până la 5 ore după consumarea alimentelor contaminate. Diareea nu este tipică

Intoxicație alimentară cauzată de B. cereus Latență: 8-12 ore Simptome: dureri abdominale, diaree abundentă, greață. Acesta durează 12 ore în Olanda, al doilea doar după otrăvirea alimentară cauzată de B. cereus. Restaurantul (în special mâncarea chinezească) are cea mai mare incidență de intoxicații alimentare. Cauză: Orezul gătit în orez prăjit se păstrează la temperatura camerei în etapa de pregătire.

Cultura Bacillus cereus De detectat: lapte, produse lactate, ouă, produse din ouă, maioneză, sosuri, salate, înghețată, alimente pe bază de lapte pentru sugari și copii mici, alimente dietetice, 1 ml de suprafață răspândită sau „metoda cu 3 farfurii” ). 18-24 h, 37 ° C Colonii R plate, mari, cu muchii neregulate Suprafața luminii perlate Înconjoară curte curată Manitol: nu descompune manitolul Gălbenuș de ou: activitate lipază-lecitinază Polimixină: antibiotic produs de B. polimixa, pentru inhibarea florei însoțitoare Indicator Bromură seara va fi galben, nu va produce acid, deci va fi albastru, coloniile teal fenol roșu: va forma o colonie roșie. Bacillus cereus MYP agaron Staphylococcus

Genul Clostridium Apariție: sol, animale și tractul intestinal uman. Acesta joacă un rol important în descompunerea materiei organice din sol. Morfologie: 5-10 x 1-2 m bețișoare peritrich cilia, nu formează plicuri (cu excepția Cl. Perfringens) în condiții aerobe diametrul sporului mai mare decât bacteriile clostridium, forma plectridium (localizarea și forma de sprijin pentru identificarea speciilor) Colorare: Gram + Ziehl-Nelsen colorare spori Spor roșu, albastru celular vegetativ. Cultură: Anaerobă, nesolicitată, hemoliză pe agar de sânge Topt = 37 ° C (cu excepția Cl. Perfringens Topt = 40-45 ° C) medii solide și lichide care conțin sulfit Apariție: digestie anaerobă - ciclu biologic Vizibil în frotiurile microscopice, individual sau cu toate acestea, în grupuri neregulate, unul dintre ele formează fire lungi. Morfologie: cluster = fus dacă este situat central, plectron = baterie de tambur dacă este terminal sau subterminal

Boli cauzate de clostridii

Boli cauzate de clostridie Enterotoxemie = cauzată de toxine absorbite din intestin

Saprophyte Clostridium specie Cl. Putrefaciens - participare la procesele de putregai Cl. Butyricum - produce acid butiric, acid acetic, alcool butilic, dioxid de carbon și hidrogen în lapte. Acizii formați adorm laptele și apoi cantitatea mare de gaz sparg cașul. Este foarte dăunător în industria produselor lactate, deoarece provoacă umflarea untului în acid butiric, caz în care gustul brânzei este dulce, greață și înțepător. Cl. Tyrobutyricum - spre deosebire de Cl. Butyricum, nu poate folosi lactoză, ci doar sărurile sale. Împreună, acestea sunt cauzele balonării butirice.

Detectarea bacteriilor mezofile reducătoare de sulfit De către microorganisme aparținând genului Clostridium din familia Bacillaceae, care cresc în condiții anaerobe, sunt cele care reduc sulfura în sulfit în anumite condiții. Cultură selectivă: în apă: DRCM (tratamentul termic al probei, filtrare cu membrană, DRCM, agar de sânge) În carne: agar SCA (Sulfite-Cycloserine-Azide), 37 ° C, 24-48 ore, în condiții anaerobe. Confirmare: colorare Gram, test Reverse CAMP DRCM = D-glucoză-fier-citrat-sulfit de sodiu-bulion Cicloserina inhibă creșterea altor flore bacteriene prezente și coloniile care se dezvoltă rămân mici. Agar DST Tulpina indicator (Streptococcus agalactae) Forma vârfului de săgeată în Cl. Perfringes - -hemoliză

Apariția Clostridium perfringens Solul, apa, praful, alimentele, condimentele, tractul intestinal uman și animal Formarea de spori, poate supraviețui condițiilor de mediu nefavorabile. Fermentează intens carbohidrații și joacă un rol în deteriorarea cărnii (descompune glucoza în timpul producerii de acid și gaze). Textura cărnii se relaxează, devine spongioasă, iar culoarea ei devine violet-cenușie. Carne care a fost tratată fără milă înainte de sacrificare din intestinele animalului sacrificat din recipientele ulterioare de la operatorii care manipulează contaminarea cu praf Aproape 50% dintre victimele otrăvirii alimentare rămân purtători după 2 săptămâni.

Caracteristicile Clostridium perfringens anaerob, învelit, fără cili, spori numai în mediu ușor alcalin, sporii mor după fierbere timp de 5-10 minute Topt = 40-45 oC, toleranță ridicată la căldură a tulpinilor (câteva minute la 100 ° C), GI = 7 minute pH: 5,5-8,0; aw: inhibă creșterea sa peste 0,95 cu 5% NaCI în cerneala colorată cu cerneală cu carcasă apoasă din albastru de metilen fermentează intens carbohidrați incolorați lecitinază +, lipază, catalază - Exotoxina produce: toxine principale (, , , ), auxiliare toxine -, grupurile C, D și E produc proteine de natură enterotoxină - enterotoxemie - boli multicauzale Multicauzale = boli de terapie intensivă

Exotoxine ale Clostridium perfringens Cl. Perfringens A - flegmona gazoasă umană (infecția plăgii) - intoxicații alimentare (cărnuri slab tratate termic) dureri abdominale, diaree, formare ridicată de gaze intestinale - inflamație intestinală a puiului necrotic Cl. inflamație intestinală - oaie lovită, Cl. perfringens D - enterotoxemie ovină (szm, capră) Cl. perfringens E - patogenitate nedovedită Roșu - intoxicație alimentară

Proprietățile enterotoxinei Proteine specifice sporilor, produse în timpul formării sporilor. Enterotoxina este eliberată din sporangiu în același timp cu sporul. Condițiile favorabile pentru formarea sporilor promovează, de asemenea, producția de enterotoxine. (Un număr mare de celule vii trebuie ingerate cu alimente, cel puțin 106/g și sporulate) Toxina își pierde activitatea biologică sensibilă la căldură la 60 ° C în 25 de minute. Rezistent la tripsină, chimotripsină. Activitatea biologică - legarea de vilozități intestinale. adeziunea  găuri în membrană  modifică permeabilitatea celulelor epiteliale  determină inversarea absorbției de apă, Na + și ion clorură cess încetarea celulelor. Intoxicația alimentară poate fi fatală doar pentru persoanele în vârstă sau debilitată.

Mediatori și simptome Simptomele apar de obicei la 6 până la 24 de ore după consumul de alimente contaminate și cel mai adesea la 8 până la 12 ore. Durerea abdominală acută, diareea (febra, vărsăturile sunt rare) Pe termen scurt, cu excepția persoanelor în vârstă și debilitate Datorită blândeții sale, prevalența sa reală este necunoscută.) Se găsește în 6% din toate alimentele. În acest sens, 14-24% din carnea crudă a găsit endospori.

Prevenire La tratarea termică a cărnii (de exemplu prăjirea), asigurați o temperatură minimă a miezului de 74 ° C sau mai mare. Spălarea și dezinfectarea perfectă a echipamentelor care au intrat în contact cu carnea crudă. Utilizați mănuși de plastic de unică folosință, de unică folosință, pentru dezosare, degivrare sau alte tipuri de manipulare a cărnii. Separarea cărnii de bulion înainte de răcire. Răcirea rapidă a cărnii după gătit. Reîncălziți tratamentul cărnii și bulionului (prăjire, fierbere etc.) înainte de reutilizare sau după depozitare intermediară min. La 74 ° C.

Determinarea numărului de Clostridium perfringens Cultură selectivă TSC (sulfat de triptoză cicloserină) agar + condiții anaerobe MUF 37 ° C 20h 2 mm diametru colonii negre rotunde (1-150 buc.) MUF = 4 fosfat de metil umbeliferil

Clostridium perfringens, Clostridium tetani Mediu care conține sulfit, colonii negre cenușii, zimțate

Teste de confirmare 10 colonii tipice separate Test de degradare a gelatinei Agar de lactoză gelatină ation degradare a carbohidraților (37 ° C 24h) cu producție de acid și gaz, prin urmare se va îngălbeni la suprafață cu bule de gaz, lichefierea gelatinei (4 ° C 1h) Test de reducere a nitraților și test de mobilitate Azotat semi-lichid 37 ° C 24h) Reducerea nitraților, nu se mișcă Emulsie galben de ou activity activitate lecitinază Întotdeauna lecitinază + dar fără activitate fosfolipază.

Clostridium tetani spore terminal (sub formă de plectridium) Foarte rezistent la căldură: la 15 ° C 15, la 115 ° C 5 minute nu fermentează strict carbohidrații anaerobi Tetanospasmin (neurotoxină), tetanolizină (hemolitic) și fibrinolizină (proteolitic) se poate transforma în anatoxină Patogenitate: tetanos (rigiditate, spasm al lupului) - infecția solului la infecția plăgilor mamifere, Ru - capacitate invazivă de a străpunge o enzimă colinesterază foarte mică care descompune mediatorul, ducând la crize rigide.

Clostridium botulinum Gram +, anaerob, cu tijă formatoare de spori (terminal) lipită + sulfit de reducere, lecitinază + (activitatea lecitinazei legată de exotoxina produsă) descompune glucoza enzimatic (producția de acid și gaze) De asemenea, fierbeți timp de 3-4 ore. Nu există nicio legătură epidemiologică între botulismul uman și cel animal.

Clostridium botulinum Microbul și sporii săi se găsesc pe scară largă în natură. Se găsesc în solurile cultivate și forestiere, în sedimentele râurilor, lacurilor și apelor de coastă, în tractul intestinal al peștilor și mamiferelor, în branhii și viscere ale crustaceelor și midiilor. Orice aliment în care C. botulinum este capabil să crească și să formeze o toxină și procesarea nu inhibă supraviețuirea sporilor și nu se ia niciun tratament termic ulterior înainte de consumul alimentelor poate prezenta un risc de botulism. Formează o neurotoxină puternică. Exotoxina este produsă în alimente în timp ce bacteria se înmulțește. (În Cl. Perfringens, un număr mare de celule vii trebuie ingerate cu alimente.) Sporii sunt rezistenți la căldură și sunt capabili să supraviețuiască în alimente tratate termic inadecvat sau minim. Sunt cunoscute șapte tipuri de botulism (A, B, C, D, E, F și G) pe baza specificității antigenului toxinelor produse de fiecare tulpină. Tipurile A, B, E și F cauzează botulism uman „otrăvire prin buclă” Tipurile C și D provoacă botulism la animale în majoritatea cazurilor.

Proprietăți ale tulpinilor de Cl. Botulinice Tulpină (tip serologic) A B C D E F G Activitate proteolitică + - +/- Apariție T V Mină minimă. temp. ° C 10 3 4 12 Seva maximă. temp. ° C 50 45 Precipitații minime. pH 4, 7 4,7 4,8 Min minim 0,94 0,97 Spor moarte termică Valoarea D110, min 1,3-2,9 Valoarea radiației D, kGy 1,1-1,5 Toleranță NaCl,% 5 8 6 Predispoziție la intoxicații alimentare ++ Distingem între tulpini proteolitice și tulpini care nu degradează proteinele = zaharit Proteolitic descompune cazeina și produce hidrogen sulfurat. Cea din urmă fermentează manoză Limita superioară a temperaturii necesare reproducerii este de cca. 50 ° C cu 5 ° C sub proteolitic. Limita inferioară 10 și 3 ° C Seva minimă. iar pH-ul producției de toxine este peste 4,5. Acest lucru este deosebit de important deoarece determină dimensionarea tratamentului termic al alimentelor sub pH 4,5. Este dispusă doar să se înmulțească la valori foarte ridicate ale activității apei. 0,94-0,97. Cu toate acestea, natura chimică a materialului care leagă apa influențează valoarea minimă cerută. 50% NaCl și 50% zaharoză sunt necesare pentru a preveni creșterea. În cazul sării de masă, această concentrație este redusă semnificativ în prezența altor conservanți.

Caracteristici biochimice ale tulpinilor de Cl. Botulinum Caracteristici biochimice Tulpină (tip serologic) A B C D E F G H2S + + - Hidroliza cazeinei Producția lipazelor Fermentarea glucozei - Fermentarea manozei Producția de acid propionic

Ecologia creșterii și producția de toxine a Cl. Botulinum Nu se înmulțește și nu formează toxine în medii în care alte bacterii sunt prezente în număr mare (altele cresc mai repede)  ar trebui luată în considerare în alimentele în care microflora originală a fost distrusă de căldură și contaminat ulterior cu Cl. Botulinum. Bacilul lor este antagoniști ai Cl. B. Formarea lor în lapte este necunoscută într-un mediu anaerob (gaze modificate sau produse ambalate sub vid). Reproducerea nu este de așteptat în alimentele cu un conținut ridicat de acid. (pH 0,93, pentru tipul E> 0,965. Este recomandabil să îl mențineți sub 0,91. Nitritul de sodiu adăugat la produsele din carne reduce probabilitatea formării toxinei botulinice în timpul întăririi. (156 mg/kg nitrit în cutii) pH scăzut reduce rezistența la căldură de spori din alimentele acidificate nu trebuie să fie luate în considerare Fii sub 4,5 Pentru a ucide sporii este nevoie de 2,52 minute de tratament termic la 121,1 ºC Alimentele sunt tratate cu căldură sau iradiate în condiții care duc la o scădere de 12 ori a sporilor. aplicarea cuprinzătoare a sistemelor GMP, GHP și HACCP ar trebui să ofere o protecție adecvată consumatorilor.