Меню

Среды для культивирования ботулизма

4. Микробиология ботулизма.

Ботулизм – это тяжелая форма пищевой интоксикации, развивающаяся в результате употребления в пищу продуктов, зараженных токсином Cl.perfringens, характеризующаяся специфическим поражением ЦНС.

известен давно под названием “аллантиазис” (от греч. “колбаса”), “ихтиоизм” (от греч. “рыба), botulus (от лат. “колбаса”). Кернер в 1815 г. описал 230 случаев отравления, в 1896 г. бельгийский врач Э.Ван Эрменгем выделил возбудителя из остатков ветчины, в 1914 г. русский врач Констансов выделил из осетрины. В настоящее время отравления связывают не с употреблением колбасы, а консервированных продуктов.

Таксономия: семейство Bacillaceae, род: Clostridium, вид CL.botulinum (от лат. botulus – колбаса).

Полиморфные палочки с закругленными концами, длина 4-10 мкм, ширина 0,3 – 1,0 мкм, слабоподвижны (перитрихи), образуют терминально или субтерминально расположенные споры, возбудители при этом напоминают теннисную ракетку, капсул не имеет.

Тинкториальные свойства: граммоположительные, по методу Ожешко споры окрашиваются в красный цвет, а вегетативные формы – в синий.

Строгие анаэробы. Растут на казеиновых или мясных средах, в жидкие казеиновые среды добавляют отварное пшено или вату, а в мясные – мясной или печеночный фраш. На кровяном агаре с глюкозой через 24-46 часов образуют крупные круглые колонии, окруженные зоной гемолиза (тип А). Цвет колонии слегка коричневый или серовато-мутный. В столбняке агара могут быть в виде двух форм: S-формы в виде пушинок с боле плотным центром и R-формы чечевицеобразные. В жидких средах – мутность.

Оптимум pH – 7,2 – 7,4; температура культивирования 35 °C для сероваров A, B, C, D, F; 28 °C – для сероваров Е и непротеолитических штаммов B и F; 37 °C – для серовара G; время культивирования – 24-48 часов.

Сахаролитические свойства выражены у типов А и B (разлагают с образованием кислоты и газа глюкозу, мальтозу, глицерин, фруктозу, левулезу). Тип С слабо разлагает сахара или так же, как и серовар G – не обладают сахаролитическими свойствами, типы Д и Е занимают промежуточное положение. Все штаммы типов А и В обладают мощными протеолитическими свойствами: гидролизуют казеин и образуют сероводород, в средах Китта-Тароцци расплавляют кусочки печени или мясного фарша. Типы С, Д, Е такими свойствани не обладают.

Неоторые авторы выделяют 4 группы бактерий по способности разлагать сахара и белки:

1 группа – расщепляют глюкозу, мальтозу; протеолитическая активность в виде желатиназы; липазная активность на среде с яичным белком;

2 группа – обладают сахаролитическими свойствами;

3 группа – липолитическая активность и разжижение желатина;

4 группа – гидролиз желатина, не проявляют сахаролитической активности.

Указать, что дифференциация возбудителей по биохимической активности используется редко.

Имеют О и Н- антигены. Однако, по ним идентификация возбудителя не проводится. По антигенной специфичности токсина различают 8 сероваров: А, В, С1, С2 , Е, F, G. Тип токсина определяется в реакции нейтрализации с соответствующими антитоксическими сыворотками.

а) экзотоксин (нейротоксин) – белок, получен в кристаллической форме (отметить, что самый сильный биологический яд – в 3 раза сильнее цианистого калия), образуется в анаэробных условиях на питательных средах, в различных консервированных пищевых продуктах, устойчив к действию протеолитических ферментов ЖКТ, обладают способностью гемагглютировать эритроциты человека, кролика, птиц; обладает тропизмом к нервной ткани (фиксируется на рецепторах синаптических мембран и изменяет чувствительность ацетилхолинового рецептора к действию медиатора). Токсин сероваров Е и В образуется в виде протоксина и активируется трипсином. Обратить внимание на то, что для людей наиболее патогенными являются типы А, В, Е (очень токсичен Е), менее патогенные – С, Д, F.

В настоящее время считают, что токсин – это Zn 2+ зависимые эндопептидазы. При протеолизе разлагается на 2 связанных дисульфидной связью фермента (L и Н цепи). Одна субъединица отвечает за адсорбцию на рецепторах нейронов, другая – за проникновение в них путем эндоцитоза, ингибирование Са 2+ – зависимого освобождения ацетилхолина, в результате блокируется передача нервного импульса через синапсы, поражаются бульбарные нервные центры, нарушается походка, зрение, возникает асфиксия.

Типы токсинов различают по антигенной структуре и молекулярной массе, по скорости седиментации выделяют 12S-, 16S- и 19S токсины.

12S-токсины (М-токсины) состоят из молекулы нейротоксина (Н цепь) и молекулы нетоксичного и негемагглютинирующего белка (L цепь);

16S-токсины (L-токсины) состоят из молекулы нейротоксина и гемагглютининового нетоксичного белка;

19S-токсины (L L – токсины) с большой молекулярной массой, включающие в себя нейротоксин и нетоксический белок с гемагглютинирующими свойствами.

б) гемолизин (лизирует эритроциты барана) и вызывает гибель лабораторных животных. Надо отметить, что гемолизин продуцируют только некоторые штаммы.

Вегетативные формы малоустойчивы (погибают при 80 °C в течение 30 мин.);

Споры выдерживают кипячение в течение 1-5 часов, при 105 °C погибают через 2 час, при 120 °C – через 10-20 мин. Отметить, что в больших кусках мяса, в банках болшой емкости жизнеспособны после автоклавирования при 120 °C в течение 15 мин; 10 % соляная кислота убивает споры через 1 час, 40 % раствор формалина – через сутки, устойчивы к кислой среде желудка, споры прекращают прорастать при 2 % растворе уксусной кислоты при рН 3-4,5.

Ботулотоксин – при кипячении разрушается в течение 15 мин., устойчив к действию солнечного света, высоких концентраций хлорида натрия, к замораживанию, кислотам, рН ниже 7,0, к действию протеолитических ферментов ЖКТ; длительно сохранятеся в воде, в консервах – 6-8 мес.

Роль в патологии: вызывают ботулизм.

Естественная среда обитания клостридий – кишечник травоядных животных, человека, рыб, ракообразных, моллюсков.

Пути заражения (основной) алиментарный, но может проникать через раневую поверхность. Отметить, что ботулотоксин способен проникать через неповрежденную кожу и слизистые. Больной человек не заразен. Указать, что в консервированных пищевых продуктах наличие самого возбудителя не обязательно. Отметить – ботулотоксин может располагаться в продукте в виде очагов, не изменяя органолептические свойства его.

В зависимости от путей заражения различают 4 формы болезни:

неопределенно классифицируемый ботулизм (у детей старше 1 года и у взрослых, не связано с употреблением в пищу и попаданием через раны).

1. Пищевой ботулизм – ботулотоксин, попадая в ЖКТ, проникает в кровь, поражает нервную систему, действуя на мотонейроны спинного мозга и ядра продолговатого мозга, прочно связывается с нервными клетками, вызывая нарушение передачи возбуждения с нерва на мышцу, действуя на сосуды (сужение с последующим парезом и повышение ломкости).

Инкубационный период: от нескольких часов до 8-10 дней.

Клиника: боли в животе, ощущение тяжести в желудке, рвота, общая интоксикация, возможно расстройство стула. Затем возникают жалобы на ухудшение зрения, двоение в глазах, нарушение глотания, потеря голоса, поражаются III, IY, YI пары черепномозговых нервов, головная боль, паралич дыхательного центра, смерть. Летальность 60-80 %. Обратить внимание на то, что заболевание может начинаться с жалоб на “туман” или “сетки” пред глазами, двоение предметов.

2. Раневой ботулизм – отметить, что в последнее время участились случаи его, поражает преимущественно детский возраст, в основном мальчиков.

3. Ботулизм грудных детей – в возрасте 3-20 недель при попадании спор или вегетативных форм с пищей ребенка (с молоком, с медом, особенно при искуственном вскармливании). Симптомы такие же, как и при пищевом ботулизме. Указать, что при диагностике заболевания у новорожденных следует обращать внимание на слабость в сочетании с нарушением сосания и глотания + птоз, мидриаз, офтальмоплегия. Заболевание может заканчиваться внезапной смертью (не > 4 %), так называемая “смерть в колыбели”.

Иммунитет постинфекционный не формируется, так как иммунная доза токсина превышает летальную.

Микробиологическая диагностика (см. схему).

Обратить внимание на выявление ботулотоксина и возбудителя в исследуемом материале (исследование проводится одновременно), в крови определяют токсин, в кале только возбудитель, остальной материал исследуется на токсин и бактерии.

а) неспецифическая – соблюдение технологии обработки продуктов (консервы автоклавируют 30-40 мин при температуре 120 °C), в продукты вносятся ингибиторы: нитриты.

б) специфическая – только по экстренным показаниям: лицам, употреблявшим в пищу зараженные продукты, но еще не заболевшим, назначают поливалентную противоботулиническую сыворотку и ботулинический анатоксин, эатем типовые противоботулинические сыворотки по мере установление типа токсина.

Активная иммунизация проводится работникам лабораторий, военнослужащим и лицам, чья профессия связана с контактом с ботулотоксином.

а) неспецифическое – промывание желудка, дезинтоксикационные мероприятия, антибиотики: пенициллин, тетрациклин;

б) специфическое – срочно поливалентную противоботулиническую (А,В,Е) сыворотку, внутривенно или внутримышечно, после установления типа токсина – моносывортки.

источник

Клостридии ботулизма

Возбудитель ботулизма (лат. botulus – колбаса, botulism – отравление колбасным ядом) – Clostridium botulinum был открыт в Голландии Э. ван Эрменгемом в 1896 г. Он был выделен из ветчины, послужившей источником отравления 34 человек, и органов умерших людей.В Западной Европе ботулизм в прошлом был связан с употреблением колбасных изделий, в Америке – овощных консервов, в России – красной рыбы и грибов домашнего консервирования.

Морфология. Возбудитель ботулизма представляет собой крупную с закругленными концами полиморфную палочку длиной 4,4 – 8,6 мкм и шириной 0,3 – 1,3 мкм, которая иногда образует короткие формы или длинные нити; слабоподвижна, имеет от 4 до 30 жгутиков; во внешней среде продуцирует овальные споры, расположенные субтерминально, придающие микробу вид теннисной ракетки; грамположительна.

Культивирование. Клостридии ботулизма – строгие анаэробы, оптимальная температура роста для сероваров А, В, С, D, F – 30 – 40 °С, для серовара Е – 25 – 37 °С, для серовара G – 30 – 37 °С; выращиваются в обычных средах, рН 7,3 – 7,6, лучше в мясной или мозговой кашице, которая темнеет; культуры издают острый запах прогорклого масла. На глюкозо-кровяном агаре Цейсслера микробы развиваются в виде неправильной формы колоний с отростками или тонкими нитевидными ответвлениями; вокруг колоний образуются зоны гемолиза. В агаре столбиком колонии напоминают комочки ваты или компактные скопления с нитевидными отростками.На желатине возбудители ботулизма образуют круглые прозрачные колонии, окруженные небольшими зонами разжижения; в дальнейшем колонии становятся мутными, бурыми, с отростками в виде шипов.В печеночном бульоне клостридии вначале растут с образованием мути, затем появляется компактный осадок на дне и жидкость просветляется.

Ферментативные свойства. Клостридии ботулизма (серовары А и В) обладают лецитиназной активноью, расщепляют в жидкой среде кусочки тканей и яичный белок, разжижают желатин, образуют сероводород, аммиак, молоко пептонизируют, ферментируют с выделением кислоты и газа глюкозу, мальтозу, глицерин.

Токсинообразование. Клостридии ботулизма продуцируют экзотоксин (нейротоксин) очень большой силы действия. Токсинообразование происходит при благоприятных условиях в культурах и пищевых продуктах (мясные, рыбные, овощные), а также в организме животных и человека. Содержание хлорида натрия в концентрации 6 – 8 %, а также кислая среда препятствуют размножению микроба и накоплению токсина. Нагревание до 90 (С 40 мин или кипячение в течение 10 мин разрушают токсин.Ботулинический экзотоксин в отличие от столбнячного и дифтерийного устойчив к действию желудочного сока и всасывается неизмененным. Экзотоксин типа Е активируется трипсином, в результате чего биологическая его активность в кишечнике возрастает во много раз. Очищенный токсин возбудителя ботулизма типа А в 1 мг содержит 10 – 100 млн. Dlm для белой мыши. Экзотоксин ботулизма получен в кристаллическом состоянии, сила его действия превосходит все известные до сих пор биологические яды. Ботулинический токсин является глобулином и не изменяется при рекристаллизации.

Антигенная структура и класификация. Установлено наличие семи сероваров возбудителя ботулизма: А, В, С , D, Е, F и G. Наибольшей силой токсического действия для человека обладают серовары А, В, Е, F. Каждый серовар характеризуется специфической иммуногенностью и нейтрализуется соответствующим антитоксином. O-антиген является общим для всех сероваров.

Резистентность. Вегетативные формы возбудителя погибают при 80 °С за 30 мин, споры выдерживают кипячение от 90 мин до 6 ч, при температуре 115°С они гибнут в продолжение 5 – 40 мин, при 120°С – за 3 – 22 мин. В больших кусках мяса, в банках большой емкости они могут оставаться живыми и после автоклавирования их при 120°С в течение 15 мин. В 5 % растворе фенола споры сохраняются до 1 сут, в культурах – до 1 года.

Патогенность для животных. К токсину возбудителя ботулизма чувствительны лошади, крупный рогатый и мелкий скот, норки, птицы, которые с испражнениями выделяют во внешнюю среду споры клостридии ботулизма; из экспериментальных животных восприимчивы морские свинки, белые мыши, кошки, кролики, собаки.

Патогенез заболевания у человека. Причиной отравления является употребление в пищу мясных продуктов, овощных и рыбных консервов, колбасы, ветчины, соленой и копченой красной рыбы, кур, уток и других продуктов, инфицированных возбудителями ботулизма. Микроорганизмы попадают в почву с фекалиями животных (лошадей, крупного рогатого скота, норок, а также домашних и диких птиц) и рыб и выживают там в виде спор.

Были установлены естественные заболевания ботулизмом среди уток и других диких птиц. Обширные эпизоотии бывают в западных областях Канады, в Уругвае, и в США.

Природные очаги возникают на территориях, где имеются стоячие водоемы, богатые фитопланктоном, который обеспечивает благоприятные условия для анаэробиоза при теплой погоде. Интенсивные процессы распада сопровождаются поглощением кислорода, которое способствует росту серовара C клостридий ботулизма и продукции высоких концентраций экзотоксина в воде и щелочном иле болот. Помимо птиц, ботулизмом могут также поражаться ондатры и лягушки. Миграция птиц приводит к распространению возбудителя ботулизма из природных очагов во время их перелетов.

Споры клостридии ботулизма обнаруживают не только в культивированной, но и в необработанной почве. Они выделены в 70% проб почвы в Калифорнии, в 40% – на Северном Кавказе, их находили в прибрежной почве Азовского моря, в иле и морской воде, на поверхности овощей и фруктов, в кишечнике здоровых животных, в 5,4 % случаев – в кищечнике свежей красной рыбы (осетр, белуга и др.), в 15 – 20% – в кишечнике и в 20% случаев – в тканях уснувшей рыбы.

Патологический процесс обусловливается экзотоксином, который всасывается через кишечник, поступает в кровь, поражает ядра продолговатого мозга, сердечно-сосудистую систему и мышцы. Установлено проникновение через раневую поверхность спор клостридии ботулизма. Раньше ботулизм считали чистым токсикозом. В настоящее время доказано, что клостридии обнаруживаются в различных органах погибших от ботулизма людей; споры, проникшие в раны, вызывают клиническую картину ботулизма, такую же, как и при пищевой интоксикации.

При ботулизме инкубационный период продолжается от 2 ч до 10 сут, чаще всего 18 – 24 ч.

Симптомы ботулизма включают головокружение, головную боль, и, иногда, рвоту. Наступает паралич глазных мышц, нарушение аккомодации, расширение зрачков и двоение в глазах. Также развиваются затруднения при глотании, афония и глухота. Смертность очень высока (40-60 процентов).

Иммунитет. Болезнь не оставляет устойчивого антиинфекционного иммунитета (антитоксического и антибактериального).

Лабораторная диагностика. Объектами исследования служат остатки пищи, обусловившей отравление, кровь, моча, рвотаые массы, испражнения, промывные воды, а от трупа – содержимое желудка, отрезки тонких и толстых кишок, лимфатические узлы, головной и спинной мозг.

Исследуемый материал засевают на питательную среду Китта – Тароцци. Половину пробирок с посевами для освобождения от посторонней аспорогенной микрофлоры прогревают при 80 °С в течение 20 мин и создают анаэробные условия. Выделенную чистую культуру идентифицируют по культуральным, биохимическим и токсигенным свойствам.

Для обнаружения токсина подкожно или внутрибрюшинно вводят белым мышам или морским свинкам фильтрат бульонных культур, кровь, мочу больных или вытяжки из остатков пищи, причем одну группу контрольных животных заражают негретым материалом, вторую – гретым на водяной бане при 100°С в течение 30 мин.

Кроме этого, трем подопытным животным вводят соответственно фильтрат и антитоксическую сыворотку А, фильтрат и антитоксическую сыворотку В, фильтрат и антитоксическую сыворотку Е. Не гибнут животные, получившие прогретый материал и смесь, нейтрализованную антитоксином.

Применяют также реакцию непрямой гемагглютинации и метод фагоцитарного показателя по Минервину.

Лечение. Больным ботулизмом промывают желудок раствором перманганата калия. Внутримышечно (внутривенно или в спинномозговой канал) дробно вводят поливалентную сыворотку трех сероваров (А, В, Е), после установления серовара возбудителя впрыскивают по 10 000 ME сыворотки сероваров А, Ей 5000 ME сыворотки серовара В; при отсутствии улучшения инъекции сыворотки делают через 5 – 10 ч в тех же дозах. Всем остальным лицам, принимавшим пищу, явившуюся причиной заболевания хотя бы одного человека, сыворотку назначают с профилактической целью в дозе 1000 или 2000 ME каждого типа. Для выработки активного иммунитета одновременно с сывороткой вводят и ботулинический анатоксин по 0,5 мл каждого типа, троекратно, с интервалом в 3 – 5 дней. Из антибиотиков рекомендуют пенициллин, тетрациклин.

Профилактика. В предупреждении ботулизма большое значение имеет правильная технология обработки продуктов на предприятиях пищевой промышленности, особенно консервов из мяса, рыбы и овощей, а также при копчении и солении рыбы, изготовлении колбасных изделий. Весьма опасны рыбные продукты домашнего копчения и соления, а также консервированные грибы, низкокислотные консервы (огурцы, перец, баклажанная икра), компоты абрикосовые и др.

Варить мясо, рыбу рекомендуется небольшими кусками, не допускать хранения продуктов (окороки, балыки) большим объемом и многослойно, не производить консервов массой более 0,5 кг. Клостридии ботулизма, сохранившиеся после стерилизации, вызывают вздутие банок (бомбаж). Содержимое их издает запах прогорклого масла. Такие консервы нельзя выпускать в продажу, они подлежат изъятию и тщательному исследованию. Засолку рыбы производят в крепком солевом растворе (тузлук) не ниже 10 %. Консервы хранят в холодном месте.

В связи с широким распространением возбудителей ботулизма в природе некоторые авторы рекомендуют проводить активную иммунизацию ботулиническим анатоксином людей, лошадей и коров.

Благодаря непрерывному повышению материального благосостояния, совершенствованию технологических процессов по обработке и консервированию пищевых продуктов, соблюдению санитарно-гигиенических правил и строгому государственному и санитарному контролю за производством, хранением и реализацией пищевых продуктов ботулизм в Украине стал исключительно редким заболеванием.

источник

Среды для культивирования ботулизма

Глава 36. Возбудитель ботулизма

Clostridium botulinum (от лат. botulus – колбаса) были открыты Ван-Эрменгеном в 1896 г. Выделены они были из ветчины, послужившей причиной массового отравления.

Морфология. Возбудители ботулизма – палочки размером 4-9 × 0,6-1 мкм с закругленными концами. Палочки полиморфны: встречаются короткие формы и длинные нити. Возбудители ботулизма образуют споры, располагающиеся субтерминально. Споры шире палочки и поэтому палочка со спорой имеют вид теннисной ракетки. С. botulinum не имеют капсул. Подвижны – перитрихи. Молодые культуры окрашиваются грамположительно.

Культивирование. С. botulinum – строгие анаэробы. Растут при температуре 25-37° С и рН среды 7,3-7,6. Культивируют их на казеиновых, мясных и других средах. На глюкозокровяном агаре микробы дают неправильной формы колонии с нитевидными отростками. В агаре столбиком колонии напоминают комочки ваты, иногда колонии имеют вид чечевичных зерен. На кровяном агаре в чашках Петри вырастают колонии в виде росинок с блестящей поверхностью и ровными или изрезанными краями (R-форма). На печеночном бульоне клостридии растут с образованием мути и последующим выпадением осадка, при этом бульон просветляется.

Ферментативные свойства (см. табл. 51). Сахаролитические свойства: расщепляют лактозу, глюкозу, мальтозу и глицерин с образованием кислоты и газа. Протеолитические свойства: расплавляют кусочки печени, расщепляют яичный белок, разжижают желатин, пептонизируют молоко, образуют сероводород и аммиак.

Токсинообразование. С. Botulinum продуцируют яд, самый сильный из всех биологических токсинов (в 1 мкг ботулинического токсина содержится 100000000 смертельных доз для белой мыши). Токсин состоит из двух компонентов: нейротоксина и гемагглютинина.

Антигенная структура. По антигенным свойствам нейротоксина все штаммы делят на семь сероваров: А, В, С, D, E, F и G. Каждый серовар характеризуется специфической иммуногенностью. Наиболее частой причиной заболевания ботулизмом являются токсины сероваров А, В и E, реже встречаются заболевания, вызываемые сероварами С, D и F. Токсины серовара G мало изучены.

Устойчивость к факторам окружающей среды. Вегетативные формы C. botulinum погибают при 80° С через 30 мин. Споры устойчивы. Они выдерживают кипячение в течение нескольких часов (до 5 ч). В больших кусках мяса, консервных банках большой емкости споры сохраняются даже после автоклавирования. В 5% растворе фенола споры сохраняются сутки. Ботулинический экзотоксин выдерживает кипячение в течение 10 мин. Он устойчив к действию солнечного света, низким температурам и к дезинфицирующим веществам.

Восприимчивость животных. К возбудителям ботулизма чувствительны мелкий и крупный рогатый скот, лошади, грызуны и птицы. Из экспериментальных животных чувствительны белые мыши, морские свинки, кролики, кошки.

Источники инфекции. Возбудители ботулизма широко распространены в природе: почве, воде, куда они попадают с фекалиями животных и рыб. В почве C. botulinum живут и размножаются. Человек заражается при употреблении продуктов, содержащих возбудителей и экзотоксин.

Пути передачи. Пищевой (при употреблении в пищу зараженных мясных, овощных и рыбных консервов, грибов, осетровых рыб и т. д.). Особенно опасны консервированные продукты, приготовленные в домашних условиях.

Патогенез. Входные ворота – слизистая оболочка кишечного тракта. Нейротоксин, образующийся при размножении вегетативных форм возбудителей ботулизма, не чувствителен к протеолитическим ферментам желудочно-кишечного тракта. Патологический процесс обусловливается нейротоксином, который через кишечник всасывается в кровь, разносится по всему организму, поражая центральную нервную систему. В основном поражаются: клетки (ядра) продолговатого мозга, сердечно-сосудистая система. У больных отмечают изменения со стороны органов зрения, расстройство дыхательных и глотательных функций.

Иммунитет. Естественной резистентности нет. Человек высокочувствителен к токсину C. botulinum. Перенесенное заболевание не оставляет иммунитета.

Профилактика. Предупреждение возможности загрязнения пищевых продуктов, правильная технология производства изготовления консервов и других продуктов. Профилактика ботулизма в быту: продукты домашнего консервирования перед употреблением следует кипятить в водяной бане (или кастрюле) в течение 15-20 мин.

Специфическая профилактика и лечение. Людям, употреблявшим продукты, где возможно содержится возбудитель ботулизма или ботулинический токсин, вводят противоботулиническую поливалентную антитоксическую сыворотку типов А, В, Е. После установления типа токсина вводят противоботулиническую сыворотку того типа, который соответствует типу выделенного штамма.

Микробиологическое исследование

Цель исследования: обнаружение C. botulinum, ботулинического токсина, определение серовара.

источник

Adblock
detector