Какие заболевания вызывает загрязнение пищевых продуктов микроорганизмами
Загрязнение микроорганизмами — следствие размножения бактерий. Попадая в окружающую среду, они отрицательно сказываются на живых существах. Выясним, что такое микробиологическое загрязнение, его виды.
Микробное засорение
Это возникновение избыточного количества микроорганизмов по причине их размножения на поверхностях, сферах. Микробиологическое загрязнение — патогенные вирусы, находящиеся в окружающей среде, воде, почве, человеке. Обладают устойчивостью к природной среде.
Загрязнение почвы
Почва засоряется инородными микроорганизмами при попадании бытовых, промышленных отходов. Одновременно с ними в грунт проникают бактерии, несущие возможную угрозу живым организмам.
Основные причины микробного загрязнения грунта:
- рост количества ТБО;
- нехватка транспорта для сбора отходов;
- несовершенство очистительной системы;
- несанкционированные свалки;
- выгул животных в неположенном месте;
- плохое состояние канализаций.
После отравления в почве обнаруживаются кишечные возбудители.
Загрязнение воздуха
Источники загрязнения окружающей среды — пыль с поверхности почвы, капли влаги. Снег до попадания на землю впитывает из воздуха мельчайшие частицы песка, водорослей, грибов. По мере отдаленности от грунта атмосферный слой становится лучше. В лесах, на территориях, засаженных деревьями, воздух чище — листья задерживают пыль, микроорганизмы.
Микробиологическое загрязнение возникает в результате человеческой деятельности.
Чтобы определить количество бактерий, применяют методы:
- Седиментация — естественное оседание микробов на чашку Петри с питательной средой. Бактерии выдерживают в емкости 2 дня, затем подсчитывают колонии, выросшие в чаше.
- Аспирация — оттягивание микробов из воздуха прибором Кротова. Длится процесс 2–5 мин.
Выявление количества микроорганизмов в атмосфере — критерий ее чистоты.
Источники воздушного микробиологического загрязнения закрытых помещений — слюна, желчь, которая выделяется при покашливании, чихании больного человека. Крупные капельки слюны падают на поверхность, мелкие — парят в воздухе до нескольких часов. Осевшие микробы высыхают. Если неправильно убирать помещение, микроорганизмы (стрептококк, дифтерийные палочки) снова очутятся в воздухе.
Пищевое загрязнение
Пищевые продукты приходят в негодность при обработке, транспортировке. Возможные источники загрязнения в пищевом производстве — оборудование, штат рабочих, воздух, вода. Микробы снижают качество и стойкость продовольствия при хранении, что наносит ущерб здоровью людей. ВОЗ разработан список групп провизии по уровню загрязнения микробами:
- 1 — продукты, служащие причиной пищевого отравления;
- 2 — еда, вызывающая интоксикацию из-за неправильного приготовления, хранения;
- 3 — продовольствие, являющееся источником отравления при нарушении правил переработки;
- 4 — продукты, которые редко вызывают интоксикацию;
- 5 — провизия, подвергающаяся термической обработке;
- 6 — приправы, которые загрязняют основную продукцию.
Продукты, содержащие белок, углеводы, витамины — источники размножения бактерий.
Пищевые отравления микробиологического происхождения делят на 3 группы: токсические инфекции, токсикозы, миксты. Характеризуются резким началом, динамизмом, острым непродолжительным развитием. От зараженного человека к здоровому не передаются.
Причины возможного микробного загрязнения пищевой продукции:
- недостаточная обработка продовольствия, не уничтожающая бактерии;
- совместная перевозка сырых и готовых продуктов;
- несоблюдение температурного режима, периодов хранения;
- нарушение санитарных норм сотрудниками предприятий.
Употребляя пищу с содержанием бактерий, человек подвергается отравлению.
Как бороться
Микробиологическое заражение растительного и животного мира неконтролируемо. Для профилактики необходимо соблюдать нормы санитарии. Чтобы уничтожить бактерии в воздухе, применяется неестественный источник ультрафиолета: бактерицидная лампа. Если в помещении нет людей, используют облучение: лучи направляют вниз.
Обязательное мероприятие — санитарный надзор за атмосферой путем отслеживания. Несколько раз за сутки берут пробы воздуха.
Предприятия пищевой промышленности обязаны проводить действия, направленные:
- на предупреждение загрязнения продовольствия;
- обеспечение условий, которые ограничат жизнедеятельность микробов.
Чтобы убить бактерии в молоке, его пастеризуют. Для предотвращения размножения микробов пищу помещают в тару с хорошо притертой крышкой.
Остановит рост бактерий замораживание продуктов — количество микроорганизмов снижается. Некоторые типы микробов устойчивы к морозу: плесень, сальмонелла. Тормозит рост бацилл изменение состава воздуха в местах хранения продуктов. Их помещают в вакуумную упаковку или тару, в которой воздух заменяют углекислотой.
Размножение бактерий останавливается после обезвоживания провизии, добавления большого количества сахара — содержание влаги снижается, микроорганизмы не выживают.
Скопление пыли, неправильная обработка продуктов — источники микробиологического загрязнения. Бактерии присутствуют всюду: в почве, воде, человеке. Концентрация и размножение микробов приводят к интоксикации организма, инфекциям. Чтобы предотвратить рост бацилл, необходимо соблюдать санитарные нормы, следить за состоянием воздуха в помещении.
Загрязнение микроорганизмами и их метаболитами
Загрязнение вызывает две формы заболеваний:
- — пищевые отравления (пищевая интоксикация);
- — пищевые токсикоинфекции.
Пищевая интоксикация: ее вызывает токсин, продуцируемый микроорганизмом, который попадает и развивается в продуктах. Типичными примерами пищевой интоксикации является стафилококковое отравление и ботулизм.
Пищевые интоксикации можно условно подразделить на бактериальные токсикозы и микотоксикозы.
Бактериальные токсикозы. В качестве примера можно привести стафилококковое пищевое отравление. Вызывается энтеротоксином, который продуцируется Staphylococus aureus в период ее роста в пищевых продуктах. Этот токсин образуется в аэробных и анаэробных условиях на различных продуктах. Идентифицировано шесть энтеротоксинов: A, B, C, D, E и F. Выделены и получены две формы энтеротоксина С — С1 и С2.
Бактерия устойчива к нагреванию, сохраняет активность при 700С в течение 30 минут, при 800С — 10 минут. Еще более устойчивы к нагреванию энтеротоксины S. aureus окончательная инактивация которых наступает только после 2,5 — 3ч кипячения. Стафилококковые энтеротоксины являются причиной 27 — 45 % всех пищевых отравлений.
Бактерицидным действием по отношению к стафилококкам обладают уксусная, лимонная, фосфорная, молочная кислоты при рН от 3,8 до 4,5.
S. aureus обладает устойчивостью к высоким концентрациям поваренной соли и сахара. Жизнедеятельность бактерии прекращается при концентрации хлорида натрия в воде более 12 %, сахара — 60 %, что необходимо учитывать при консервировании пищевых продуктов. Вакуумная упаковка также ингибирует рост бактерий.
При температуре до 4-60С также прекращается размножение S. aureus. Оптимальная температура для размножения стафилококков — 22-370С. Источником инфекции могут быть и человек и сельскохозяйственные животные. Через последних заражается в основном молоко, мясо и продукты их переработки. У человека стафилококковая инфекция локализуется на кожных покровах, в носоглотке, других органах и тканях.
Попадая в продовольственное сырье, пищевые продукты и кулинарные изделия, стафилококки продуцируют токсин с различной интенсивностью, что зависит от уровня обсеменения, времени и температуры хранения, особенностей химического состава объекта загрязнения (содержание белков, жиров, углеводов, витаминов, рН среды и т.д.). Наиболее благоприятной средой для жизнедеятельности бактерий является молоко, мясо и продукты их переработки, потому именно эти пищевые продукты чаще вызывают это отравление.
Молоко и молочная продукция. Загрязнение молока стафилококками может происходить от коров, больных маститом, при контакте с кожными покровами больных животных и человека, занятого переработкой молока. Отмечено, что стафилококки размножаются и продуцируют энтеротоксины в сыром молоке слабее, чем в пастеризованном, поскольку они являются плохим конкурентом в борьбе с другими микроорганизмами молока. Этим объясняется отсутствие энтеротоксинов и стафилококков в кисло — молочных продуктах, для закваски которых используются активные молочные культуры. Кроме того, молочная кислота, образующаяся в процессе изготовления этих продуктов, тормозит размножение этих микроорганизмов.
Попадая в молоко, стафилококк продуцирует энтеротоксин при комнатной температуре через 8 ч, при 35-370С — в течение 5 ч. При обсеменении молодого сыра стафилококками, энтеротоксины выделяются на 5-й день его созревания в условиях комнатной температуры. По истечении 47-51 дня хранения сыра происходит гибель стафилококков, энтеротоксины сохраняются еще в течение 10-18 дней.
В других молочных продуктах энтеротоксины можно обнаружить, если эти продукты были изготовлены из молока и молочных смесей, обсемененных стафилококками.
Мясо и мясные продукты. Загрязнение мяса стафилококками происходит во время убоя животных и переработки сырья. Как и в сыром молоке, конкурирующая микрофлора не дает возможности быстрого размножения этих бактерий в сыром мясе. При определенных технологических условиях, особенно при ликвидации конкурирующей микрофлоры, стафилококки могут активно размножаться в мясопродуктах и продуцировать энтеротоксины.
В мясном фарше, сыром и вареном мясе стафилококки продуцируют токсины при оптимальных условиях (22 — 370С) через 14 — 26 ч. Добавление в фарш белого хлеба увеличивает скорость образования токсических метаболитов в 2 — 3 раза. Концентрация соли, используемая для посола, не ингибирует S. aureus; рН мяса и мясных продуктов, предотвращающая развитие бактерий, должна быть не выше 4,8. Копчение колбас при определенной температуре способствует росту стафилококков.
В готовых котлетах, после их обсеменения, энтеротоксины образуются через 3ч, в печеночном паштете — через 10 — 12 ч. Вакуумная упаковка мясопродуктов ингибирует рост стафилококков.
Для мяса птицы характерны описанные выше данные. Стафилококки не проникают и не растут в целых сырых яйцах. При тепловой обработке яиц их бактериостатические свойства уничтожаются и они могут заражаться стафилококками.
Другие пищевые продукты. Благоприятной средой для размножения S. aureus являются мучные кондитерские изделия с заварным кремом. При обсеменении крема в условиях благоприятной температуры (22 — 370С) образование токсинов наблюдается через 4 ч. Концентрация сахара в таких изделиях составляет менее 50 %. Содержание сахара в количестве 60 % и выше ингибирует образование энтеротоксинов.
Загрязнители пищевых продуктов
Потенциально опасные для здоровья человека химические и биологические вещества попадают и накапливаются в пищевых продуктах по ходу как биологической цепи (обеспечивающей обмен веществ между живыми организмами, с одной стороны, и воздухом, водой и почвой – с другой), так и пищевой цепи, включающей все этапы сельскохозяйственного производства продовольственного сырья и пищевых продуктов, а также хранение, упаковку и маркировку.
Все химические вещества пищи с определенной степенью условности могут быть разделены:
-.во-первых, на собственно компоненты пищевых продуктов, то есть вещества, специфические для определенного вида продуктов растительного и животного происхождения;
— во- вторых, на пищевые добавки — вещества, специально вносимые в пищевые продукты для достижения определенного технологического эффекта и,
— в-третьих, на контаминанты из окружающей среды.
Чужеродные вещества пищи подразделяют на пищевые добавки и контаминанты.
Пищевые добавки — химические вещества природного или синтетического происхождения, специально добавляемые в пищевые продукты на различных этапах его производства, хранения или транспортирования с целью достижения желаемого эффекта.
Несомненно, что наибольшую опасность для здоровья человека представляют контаминанты пищевых продуктов, поступающие из окружающей среды – контаминанты как естественного, так и антропогенного происхождения. По данным зарубежных и российских исследователей, из общего количества чужеродных химических веществ, проникающих из окружающей среды в организм человека, в зависимости от условий проживания, от 30 до 80 % поступает с пищей.
Наибольшую опасность с точки зрения распространенности и токсичности имеют следующие контаминанты:
-·токсические элементы;
-·нитраты, нитриты, нитрозоамины;
— гистамин;
— пестициды;
-·антибиотики;
-·радионуклиды;
-·полициклические ароматические углеводороды (ПАУ);
-·диоксины и диоксиноподобные соединения;
-·бактерии и бактериальные токсины;
-·микотоксины.
Безопасность пищевых продуктов в микробиологическом и радиационном отношении, а также по содержанию химических загрязнителей определяется их соответствием гигиеническим нормативам, установленным техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».
Гигиенические нормативы распространяются на потенциально опасные химические соединения и биологические объекты, присутствие которых в пищевых продуктах не должно превышать допустимых уровней их содержания в заданной массе (объеме) исследуемого продукта.
Гигиенические требования к допустимому уровню содержания токсичных элементов предъявляются ко всем видам продовольственного сырья и пищевых продуктов. В России гигиеническими требованиями определены критерии безопасности для следующих металлов: свинец, мышьяк, кадмий, ртуть, медь, цинк, железо, олово (для консервов в сборной жестяной таре), хром (для консервов в хромированной таре), которые оказывают токсическое действие на кроветворную, нервную, желудочно-кишечную и почечную системы.
Нитраты, нитриты и нитрозосоединения
Основным источником нитратов в сырье и продуктах питания служат азотсодержащие соединения и нитратные пищевые добавки, вводимые в мясные изделия для улучшения их органолептических показателей и подавления размножения некоторых патогенных микроорганизмов. Для увеличения урожайности растительной продукции агрохимическая технология часто нарушается – в почву вносят повышенное количество азотсодержащих удобрений. Это приводит к увеличению содержания нитратов в растительном сырье и продуктах, при этом овощи раннего созревания могут содержать нитратов больше, чем достигшие нормальной уборочной зрелости.
Потенциальная токсичность нитратов, содержащихся в повышенной концентрации в пищевом сырье и продуктах питания, заключается в том, что они при определенных условиях могут окисляться до нитритов, которые обуславливают серьезное нарушение здоровья. В результате такого окисления гемоглобин превращается в NO-метгемоглобин, который не способен связывать и переносить кислород. Тяжелая форма заболевания проявляется при содержании в крови более 40 % метгемоглобина. Установлено, что нитраты могут угнетать активность иммунной системы организма, снижать устойчивость организма к отрицательному воздействию факторов окружающей среды.
Большое внимание уделяют нитритам и нитратам еще и потому, что они превращаются в организме в нитрозосоединения, многие из которых являются канцерогенными. Указанные вещества также могут образовываться в результате технологической обработки сельскохозяйственного сырья и полуфабрикатов, варки, жарения, соления, длительного хранения. При этом, чем интенсивнее термическая обработка и длительнее хранение пищевых продуктов, тем больше вероятность образования в них нитрозосоединений.
Приоритетными продуктами, характеризующимися наибольшей частотой и уровнем содержания нитрозосоединений, являются рыбные и мясные копченые изделия, и пивоваренный солод. Для этих и некоторый других пищевых продуктов гигиеническими требованиями установлены допустимые уровни содержания нитрозосоединений.
Гистамин
Гистамин – биогенный амин является естественной составной частью продуктов питания, так как в процессе жизнедеятельности он образуется в различных тканях животных. Естественное содержание гистамина невелико и не оказывает неблагоприятного воздействия на организм. Однако, повышенное накопление которого в некоторых продуктах питания при определенных условиях может служить причиной пищевых отравлений.
Уго накопление в рыбе может происходить в период от вылова до замораживания, особенно, если она в этот период хранится без охлаждения, при нарушении условий холодильного хранения и несоблюдении технологии оттаивания и сроков хранения перед термообработкой. В этих случаях в мышечной ткани некоторых видов рыб, особенно тунцов, скумбрий и некоторых других может происходить накопление гистамина до токсичных уровней.
Пестициды
Период бурного развития химии ознаменовался внедрением в практику химического метода защиты растений. Появились многочисленные и разнообразные вещества химического синтеза, так называемые пестициды, которые постепенно заняли главенствующее место в защите растений и животных от вредителей, болезней и сорняков.
Непосредственный контакт с пестицидными препаратами, потребление продукции с высоким их содержанием могут стать причиной острых отравлений и даже гибели людей. В то же время, существует опасность косвенного (через миграционные, пищевые цепи) влияния пестицидов на здоровье человека и его наследственный аппарат.
Антибиотики
Антибиотики – специфические продукты жизнедеятельности или их модификации, обладающие высокой физиологической активностью по отношению к определенным группам микроорганизмов (вирусам, актиномицетам, грибам, бактериям) или злокачественным опухолям, избирательно задерживая их рост или полностью подавляя их развитие. Загрязнение пищевых продуктов антибиотическими веществами может произойти в результате:
— лечебно – ветеринарных мероприятий сельскохозяйственных животных;
— использование антибиотиков в кормопроизводстве;
— применения антибиотиков в качестве консервирующих веществ при производстве пищевых продуктов.
Контроль за остатками антибиотиков имеет большое гигиеническое значение. При употреблении продуктов питания, содержащих антибиотики, изменяется кишечная микрофлора, что приводит к нарушению синтеза витаминов и размножению патогенных микробов в кишечнике и возникновению аллергических заболеваний.
В мясе, мясопродуктах, субпродуктах убойного скота и птицы контролируются как допущенные к применению в сельском хозяйстве кормовые антибиотики – гризин, бацитрацин, так и лечебные антибиотики, наиболее часто используемые в ветеринарии – антибиотики тетрациклиновой группы, левомицетин. В молоке и молочных продуктах контролируется пенициллин, стрептомицин, антибиотики тетрациклиновой группы, левомицетин; в яйцах и яйцепродуктах – бацитрацин, антибиотики тетрациклиновой группы, стрептомицин, левомицетин. Наличие антибиотиков в продуктах питания не допускается.
Радионуклиды. Опасность внутреннего облучения обусловлена попаданием и накоплением радионуклидов в организм через продукты питания. Биологические эффекты воздействия таких радиоактивных веществ аналогичны внешнему облучению. Наряду с испытаниями ядерного оружия, источниками загрязнения окружающей среды могут быть: добыча и переработка ториевых руд; получение уранового топлива; работа ядерных реакторов; переработка ядерного топлива с целью извлечения радионуклидов для нужд народного хозяйства; хранение и захоронения радиоактивных отходов.
Полициклические и ароматические углеводороды (ПАУ). Эти вещества канцерогенной природы широко распространены в окружающей среде и происходят из многих источников. Они обнаруживаются в воде, воздухе, табачном и коптильном дыме, пищевых продуктах, бензиновом и дизельном выхлопных газах, а также при неполном сгорании топлива. Канцерогенные углеводороды вызывают рак, как правило, при малой эффективной дозе в месте действия.
Канцерогенная активность реальных сочетаний ПАУ на 70-80 % обусловлена наличием в их составе бензапирена. Поэтому по присутствию в пищевых продуктах и других объектах бензапирена можно судить об уровне их загрязнения ПАУ и степени онкогенной опасности для человека. Большое количество бензапирена попадает в пищевые продукты при обработке их дымом.
Бензапирен контролируется в зерне, в копченых мясных и рыбных продуктах. Не допускается присутствие бензапирена в продуктах детского и диетического питания.
Диоксины и диоксиноподобные соединения (полихлорированные бифенилы)
Диоксины и диоксиноподобные соединения обладают токсичностью, представляют реальную угрозу загрязнения пищевой продукции, включая питьевую воду. Источниками загрязнения могут быть предприятия металлургической, целлюлозно- бумажной и нефтехимической промышленности. Наиболее опасный источник диоксинов — заводы, производящие хлорную продукцию, в том числе пестициды. При попадании в окружающую среду диоксины интенсивно накапливаются в почве, водоемах, активно мигрируют по пищевым цепям, особенно в ее жиросодержащих объектах. В организм человека диоксины поступают в основном с продуктами питания (98 –99 % от общей дозы). Среди основных продуктов опасные концентрации этих веществ обнаруживаются в мясе, молочных продуктах и рыбе.
Гигиеническими требованиями установлены максимально допустимые уровни содержания полихлорированных бифенилов в рыбе и рыбопродуктах, являющихся приоритетными по загрязнению этими контаминантами.
Бактерии и бактериальные токсины
В окружающем человека мире существует большое количество различных микробов (бактерий). Ряд микробов способны вызывать порчу пищевых продуктов, болезни у людей, животных и растений. В пищевых продуктах не допускается наличие патогенных микроорганизмов и возбудителей паразитарных заболеваний, их токсинов, вызывающих инфекционные и паразитарные болезни или представляющих опасность для здоровья человека и животных.
Микотоксины
На этапе подготовки пищевых продуктов или производства продуктов может происходить заражение их токсикогенными грибами и содержащих их метаболиты, обладающие выраженной токсичностью. Размножение токсикогенных грибов обычно связано с запоздалой уборкой урожая, повышенной влажностью при производстве и хранении зерновых культур и других пищевых продуктов.
Содержание микотоксинов – афлатоксина В1, дезоксиваленона, зеараленона, Т-2 токсина, патулина – контролируется в продовольственном сырье и пищевых продуктах растительного происхождения, афлатоксина М1 – в молоке и молочных продуктах. Приоритетными загрязнителями являются: для зерновых продуктов – дезоксиниваленол; для орехов и семян маслиничных – афлатоксин В1; для продуктов переработки фруктов и овощей – патулин. Один из наиболее опасных микотоксинов – афлатоксин В1, обладающий как токсическим, так и канцерогенным действием. В животных продуктах микотоксины (афлатоксин М1) обнаруживаются только в молоке в случаях, если коровы съедают заплесневевший корм.
Не допускается присутствие микотоксинов в продуктах детского и диетического питания.
По даннымлабораторных исследований, проведенных ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Калининградской области» и филиалах ФБУЗ в ходе плановых и внеплановых контрольно-надзорных мероприятий Управления Роспотребнадзора по Калининградской области и в рамках производственного контроля за 2015 год удельный вес проб пищевых продуктов, не соответствующих гигиеническим нормативам по микробиологическим показателям составил 2,3%. Восемнадцать проб (0,2%) содержали патогенную микрофлору и три пробы из числа исследованных (0,5%) содержали яйца гельминтов.
Не соответствовали санитарно-эпидемиологическим требованиям 0,4% проб по показателям безопасности, из числа загрязнителей это пришлось на долю нитратов. По этому показателю было исследовано318 образцов плодоовощной продукции, и только 10 из них (3,1%) дали неудовлетворительные результаты. Восемь образцов пришлось на группу «овощи и столовая зелень».
Суммарная картина безопасности продуктов питания по показателям, анализируемым в рамках надзорных мероприятий и производственного контроля в Калининградской области, не такая уж безнадежно безрадостная, как можно подчас услышать от людей, получающих информацию не из первых рук. Средние концентрации загрязняющих веществ по показателям безопасности далеки от роковой черты более 1 ПДК, кроме того, неудовлетворительные пробы обнаруживались только в отдельных группах продуктов.
Подготовлено специалистами отдела гигиенического обучения и воспитания ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии» в Калининградской области с использованием данных статистической отчетности по лабораторному исследованию продовольственного сырья и пищевых продуктов за 2015 год.