Clostridium botulinum — самая опасная бактерия для заражения продуктов питания, особенно замороженных и охлажденных продуктов. Смертельная доза ее токсина — 30 нанограмм.
Ученые выяснили, как заблокировать его действие. Между прочим … также был разработан новый штамм этой бактерии, который производит токсины с еще большей вирулентностью.
Ботулинический яд и ботулотоксин
Международная группа ученых из Калифорнийского университета и Высшей медицинской школы Ганновера под руководством проф. Ронгшенг Цзинь и проф. Андреас Раммель открыл, как ботулотоксин проникает в кровь.
Ботулизм, вызывается действием этого токсина, вырабатываемого анаэробной бактерией Clostridium botulinum.. Отравление обычно происходит в результате употребления несвежего мясного ассорти.
Однако это также может произойти после употребления в пищу консервов из мяса, рыбы или даже овощей, обычно неправильно приготовленных в домашних условиях. Бывают также отравления устаревшими или неправильно хранимыми мясными нарезками или консервированными продуктами из магазина.
Отравление ботулиническим токсином очень серьезное — до 25 процентов. из них — тяжелые случаи, при которых может развиться аспирационная пневмония, дыхательная недостаточность и остановка сердца с последующей смертью.
Ботулинический токсин хорошо растет в замороженных или охлажденных продуктах, поэтому врачи считают, что под давлением, направленным на снижение цен на продукты питания, количество зараженных им инфекций увеличится даже в развитых странах.
Ботулинический нейротоксин — один из самых опасных бактериальных токсинов — его смертельная доза составляет 30 нанограмм (нанограмм — 0,001 миллиграмма, 10 -12 килограмм).
Состав ботулотоксина
Как оказалось, молекула токсина немного напоминает LEM — лунный модуль космического корабля Apollo. Он состоит из собственно токсина и двух независимых белков с пространственной структурой, напоминающей шасси.
Ученые назвали их стыковочными белками. С их помощью молекула токсина присоединяется к углеводам на поверхности кишечника и таким образом всасывается в кровь. Ученые решили повернуть этот процесс вспять.
Поэтому они искали соединение, которое блокировало бы способность стыковочных белков связываться с углеводами на стенках тонкой кишки. Сложность заключалась в том, что такое средство нужно было вводить перорально.
После еще нескольких испытаний выяснилось, что простой молекулярный ингибитор — пилтиогалактозид (IPTG), относящийся к моносахаридам, при пероральном приеме практически полностью блокирует возможность связывания белков ботулотоксина с углеводами в тонком кишечнике.
При тестировании на мышах только двое из 20 грызунов, которым вводили токсин, а затем IPTG, были инфицированы. И они прошли болезнь относительно легко, не опасно для жизни, а это значит, что проникновение токсина в кровь было низким.
По мнению ученых, такие прямые результаты исследований указывают на прорыв в лечении ботулизма и приводят к быстрому приготовлению лекарства от этого типа инфекции.
Более раннее исследование, проведенное группой из Британского института пищевых исследований под руководством доктора Майкла Пека, определило метод обнаружения спор Clostridium botulinum .
Раннее обнаружение спор этой бактерии помогает избежать заражения целых партий пищевых продуктов и определить, какие методы хранения безопасны.
Употребление даже грамма пищи, в которой эти бактерии растут и развиваются, означает заражение ботулиническими токсинами и, в зависимости от состояния организма, ботулизм протекает в более легкой или тяжелой форме.
Большинство инфекций, вызываемых Clostridium botulinum , вызываются действием двух типов этих бактерий — непротеолитических и протеолитических . Протеолитические бактерии разрушают пептидную связь путем гидролиза, который расщепляет белки на аминокислотные пептиды.
Оба типа бактерий образуют ботулинический токсин, но непротеолитическая разновидность C. botulinum способна расти и производить токсин при 3 градусах Цельсия, в то время как протеолитический тип этих бактерий не будет расти ниже 12 градусов C.
Эта способность расти при температурах, при которых продукты обычно хранятся в холодильниках, представляет высокий риск, особенно в случае готовых блюд, которые не подвергаются глубокой заморозке, и поэтому этим опасным бактериям легче проникать.
Причины ботулизма
Яд ботулина — это не что иное, как ботулинический токсин, яд, вырабатываемый в пищевых продуктах, загрязненных палочкой ботулинического яда. Ботулин считается одним из самых сильных ядов пищеварительного тракта.
Чтобы вызвать симптомы отравления, достаточно 0,001 мкг / кг ботулина. Самым популярным является пищевой ботулизм, который обычно возникает после случайного попадания в организм споровых форм бактерий (спор).
Основной источник ботулизма — консервы. Они содержат формы спор, которые при переходе в бродячую форму размножаются в анаэробных условиях, а затем подвергаются автолизу и насыщают пищу своим ядом. Отравление может произойти после употребления консервов:
- овощ
- мясо,
- рыба,
- фрукты.
Загрязнение консервов едким ядом может указывать на вздутие живота в верхней или нижней части банки и шипение при попытке открыть ее. Яд колбасы также присутствует в других продуктах, которые плохо хранятся без доступа воздуха, например, в деликатесах, мясном ассорти и колбасах. Их неправильное хранение — проблема, особенно летом.
Симптомы ботулизма
Первые симптомы ботулизма обычно появляются через 12-36 часов после употребления зараженной пищи. Иногда это время продлевается до двух недель. Сначала у отравленного человека проявляются:
- сухость во рту (яд угнетает секрецию слюны и слизи),
- усталость,
- нарушение потоотделения,
- слабость,
- головокружение.
Только через некоторое время начинают проявляться неврологические симптомы в виде птоза, двоения в глазах, расширения зрачков, светобоязни и конвергентного косоглазия.
Пациенты также начинают жаловаться на увеличивающееся затруднение при глотании пищи и чрезмерное / пониженное слюноотделение.
Кроме того, характерно вздутие живота и проблемы с мочеиспусканием, что является следствием нарушения перистальтики кишечника. К тому же бывает запор. Смерть при ботулизме чаще всего наступает в результате паралича дыхательной системы.
Пациенты, пережившие ботулизм, выздоравливают очень медленно. Слабость мышц и проблемы со зрением сохраняются дольше всех этих симптомов. Другой тип болезни, вызванной ботулиническим токсином, — это раневая инфекция, напоминающая столбняк .
Инфекция также может быть вызвана бактериями ботулизма в меде (особенно у младенцев, то есть детей в возрасте до 1 года). У младенцев недоразвита кишечная флора, которая активирует токсин. Симптомы, которые испытывают младенцы, включают запор, отсутствие аппетита и сонливость.
Отравление опасным ботулизмом приводит к осложнениям в виде:
- аспирационная пневмония,
- нарушение дыхания,
- остановка сердца
- смерть (до 25% случаев).
Людям с подозрением на ботулизм с этими симптомами следует как можно скорее обратиться к врачу. Лечение отравления включает, прежде всего, промывание желудка, прием слабительных средств и индукцию рвоты. Другой метод — введение сыворотки антибиотулина.
При ухудшении функции дыхательных мышц необходимо подключить вентилятор. Лечение чаще всего проводится в условиях стационара, но, несмотря на это, спасти жизнь пациента зачастую невозможно.
Обнаружение непротеолитических бактерий
Новый метод обнаружения C. botulinum привлекает внимание прежде всего к непротеолитической разновидности этой бактерии; тем более, что присутствие его спор в пище обычно означает значительно повышенный риск протеолитического разнообразия.
До сих пор обнаруживались только споры бактерий без разделения на их типы, что при наличии обычно более высокой протеолитической разновидности C. botulinum создавало иллюзию, что бактерии не были обнаружены в более замороженных продуктах.
Новый метод заключается в маркировке образцов специфическим пептидом, который реагирует в присутствии спор Clostridium botulinum . Затем образец окрашивается, и изменение цвета с нейтрального на фиолетовый указывает на обнаружение спор бактерий. Степень окраски указывает на степень загрязнения образца спорами.
Эта же команда ученых, работающая под руководством прод. Майк Пека секвенировал геном недавно открытого штамма Clostridium botulinum . Этот штамм чрезвычайно опасен для человека и животных, вырабатывая нейротоксин А5, смертельная доза которого составляет около 60%. нормальная доза токсина C. botulinum .
Впервые он был выделен из инфицированных ран, но команда проф. Пецка доказала, что он также содержится в продуктах питания.
Наш анализ генома бактерии показал, что, хотя токсин, который она производит, необычен, сама бактерия очень близка к штаммам, известным на сегодняшний день, а это означает, что она представляет такую же угрозу безопасности пищевых продуктов и биобезопасности в целом, — сказал проф. Клевать.
Сам геном бактерий оказался довольно сложным — он занимал 3,9 миллиона пар оснований и был структурно похож на другие штаммы. Ученые определили ген, который производит токсин, и, к счастью, они не нашли никаких других генов, ответственных за другой тип токсина.
Хуже того, новый штамм относится к непротеолитическому роду, что означает, что он может размножаться при относительно высоких температурах. По данным китайского информационного агентства Синьхуа, этим летом
В Пекине два человека умерли и семеро серьезно заболели после употребления в пищу продуктов, содержащих этот штамм C. botulinum . Больные и мертвые были чернорабочими, которые обычно ели консервы, хранящиеся в холодильнике.
По данным Института пищевых исследований, оба вида Clostridium botulinum защищены путем тщательного замораживания продуктов питания для быстрого употребления, особенно готовых блюд.
Транспортировка также очень важна, и она должна осуществляться от производителя с холодильниками с эффективными холодильными установками и индикаторами замораживания.
Также в торговых сетях, особенно в мелких деликатесах, нельзя долго хранить готовые замороженные продукты в холодильных шкафах, а сами шкафы не следует размещать в той точке магазина, где даже часть дня бывает много солнечного света, что может повредить систему охлаждения устройства.
Как избежать ботулизма
Ниже представлены наиболее важные профилактические меры.
1. При приготовлении консервов не забывайте, что продукты должны быть чистыми и пастеризованными.
2. Пища, зараженная ботулизмом, часто пахнет прогорклым жиром, поэтому обязательно вдыхайте запах еды.
3. Не забудьте проверить срок годности перед употреблением пищи.
4. Храните пищевые продукты в соответствии с рекомендациями производителя.
5. Консервы с выпуклыми крышками и шипением при открытии — всегда выбрасывайте.
6. Не забывайте правильно хранить мясо, мясное ассорти и деликатесы. Не храните сырое мясо в холодильнике более трех дней. Если вы хотите подавить рост микробов, можно сбрызнуть их лимоном, а затем обернуть пищевой пленкой.
7. Такие продукты, как паштет или кровяная колбаса, можно хранить в холодильнике двое суток.
8. Вяленое и тушеное мясо дольше всего сохраняет свежесть.
