Генетика микроорганизмов: изменчивость морфологии и ее формы

Микотоксины устойчивы к действию физических и химических факторов. Поэтому разрушение их в пищевых продуктах представляет трудную задачу. Общепринятые способы технологической и кулинарной обработки лишь частично уменьшают содержание микотоксинов в продукте. Высокая температура (свыше 200°), замораживание, высушивание, воздействие ионизирующего и ультрафиолетового излучения оказались также малоэффективными.

Известно несколько видов  микотоксинов: пищевые (алиментарные), респираторные (пневмомикотоксикозы), дерматомикотоксикозы.

Пневмомикотоксикозы и дерматомикотоксикозы возникают у людей при проникновении микотоксинов в организм через слизистую оболочку дыхательных путей или поврежденную поверхность кожи. Наблюдаются эти заболевания («зерновая лихорадка», «лихорадка чесальщиков») у людей, работающих с сырьем, пораженным в значительной степени токсинообразующими грибками.

К наиболее распространенным алиментарным микотоксикозам людей и животных относятся фузариотоксикозы: споротрихиеллотоксикоз, фузариограминеаротоксикоз, фузарионивалетоксикоз.

Споротрихиеллотоксикоз — тяжелое заболевание, связанное с употреблением продуктов из перезимовавшего под снегом или поздней уборки зерна, содержащего токсины грибков Fusarium sporotrichella var. Sporotrichioides и var. poae. Протекает с симптомами общего токсикоза (слабость, недомогание, потливость), затем развивается прогрессирующая лейкопения (до 300—100 и менее лейкоцитов в 1 мкл крови) с некротической или гангренозной ангиной, сепсисом.

Фузариограминеаротоксикоз (синдром «пьяного хлеба») возникает в результате употребления выпеченных изделий из зерна, пораженного грибком Fusarium gramineanim. Продуцируемые им токсические вещества относятся к азотсодержащим глюкозидам, холинам и алкалоидам, действующим на ц.н.с. Заболевание проявляется в возникновении слабости, чувства тяжести в конечностях, скованности походки, появлении резких головных болей и головокружения, рвоты, болей в животе, диареи. При длительном употреблении изделий из такого зерна могут развиться анемия, психические расстройства, иногда наступает летальный исход.

Фузарионивалетоксикоз — тяжелое заболевание людей и животных, наблюдаемое при употреблении продуктов и кормов из пшеницы, ячменя и риса, пораженных «красной плесенью» — видами грибков Fusarium (F. gramineanim, F. nivale, F. avenaceum). У людей заболевание сопровождается тошнотой, рвотой, диареей, головными болями, судорогами. Из пораженного указанными грибками зерна выделены микотоксины ниваленол, фузаренон X, ниваленолацетат.

К микотоксикозам относят также известное в Японии тяжелое заболевание кардиальной формой бери-бери, которое проявляется поражением нервной и сердечно-сосудистой системы, довольно часто заканчивается гибелью больного. Возникает оно в результате употребления в пищу «желтоокрашенного риса», пораженного грибком Penicillium citreoviride, продуцирующего токсин цитреовиридин.

К этой же группе заболеваний  можно отнести издавна известный  микотоксикоз «эрготизм» — тяжело протекающее заболевание, возникающее при употреблении злаковых, пораженных рожками спорыньи — Claviceps purpurea и Claviceps paspalum, содержащих алкалоиды лизергиновой кислоты и клавиновые производные, обладающие выраженным нейротоксическим действием. У человека болезнь протекает в острой и хронической формах. У больных острой формой отмечаются симптомы острого гастроэнтерита и поражения ц.н.с. (парестезии, судороги); при хронической форме болезнь начинается с общей слабости, потери аппетита, ломоты во всем теле, появления парестезий, особенно в руках и ногах, рвоты, желудочно-кишечных расстройств. Различают три формы эрготизма: конвульсивную, гангренозную и смешанную — конвульсивно-гангренозную. При конвульсивной форме эрготизма основными симптомами являются тонические судороги отдельных групп мышц (чаще сгибателей), парестезии, боли по ходу нервов. Возможны депрессивно-маниакальные состояния и эпилептические судороги («злая корча»). Длительность болезни — от 3 до 6 нед., иногда наблюдаются рецидивы. Гангренозная форма возникает при длительном приеме малых доз алкалоидов спорыньи. Через 10—20 дней на фоне общей интоксикации на периферических частях конечностей появляются некротические изменения, что сопровождается сильными непрекращающимися болями. Иногда по линии демаркации может наступить самопроизвольное отторжение омертвевшей части конечности — мутиляция.

При использовании пищевых  продуктов или кормов, содержащих токсины-метаболиты — афлатоксины, продуцируемые некоторыми штаммами Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus, возникают афлатоксикозы. Токсичность афлатоксинов исключительно высока. Острая интоксикация афлатоксином группы В у большинства животных отличается быстрым развитием симптомов и высокой смертностью; клиническая картина острого отравления характеризуется вялостью, нарушением координации движений, судорогами, парезами, нарушением функции желудочно-кишечного тракта, геморрагиями, отеками, потерей веса и отставанием в развитии. Во всех случаях острой интоксикации органом-мишенью является печень, в которой развиваются некрозы и пролиферация эпителия желчных протоков, а при хронической интоксикации — цирроз, первичный рак печени. Широкое распространение афлатоксинов в растительных продуктах питания, возможное накопление в продуктах животного происхождения и почти повсеместное обнаружение их продуцентов создает опасность для здоровья человека.

Известен ряд микотоксикозов, которые в основном регистрируются у сельскохозяйственных животных, но могут встречаться и у людей. Стахиботриотоксикоз — тяжелое заболевание лошадей. Возникает вследствие скармливания грубых кормов, содержащих токсин грибка Stachybotrys altemans. Может болеть также рогатый скот, домашняя птица. Характеризуется тяжелыми воспалительными и некротическими изменениями в желудочно-кишечном тракте, геморрагическим диатезом, острой сердечно-сосудистой недостаточностью, лейкопенией и агранулоцитозом. У людей соприкосновение с зараженным кормом или промышленным сырьем может приводить к возникновению дерматитов или пневмокониозов.

Дендродохиотоксикоз возникает при употреблении кормов, содержащих токсические вещества, выделяемые грибком Dendrodochium toxicum: характеризуется тяжелым поражением сердечно-сосудистой системы, молниеносным течением и гибелью животного.

Охратоксикоз возникает при употреблении продуктов, содержащих токсин, продуцируемый грибком Aspergillus ochraceus, — охратоксин, избирательно поражающий почки (нефриты свиней) и оказывающий гепатотоксическое действие.

Диагностика М. основана на выявлении связи между интоксикацией  и употреблением в пищу пораженных грибками продуктов, индикации микотоксинов в продуктах питания, а также в биологических жидкостях и тканях.

Лечение проводится по общим  принципам, принятым в клинической  токсикологии, носит, в основном, симптоматический характер. Прежде всего необходимо прекратить попадание в организм зараженных микотоксинами продуктов. С целью детоксикации в 1-е сутки осуществляют промывание желудка, очищение кишечника, затем перорально или через зонд вводят активированный уголь (по 30 г 2—3 раза в сутки); показаны Диурез форсированный, а в тяжелых случаях — Гемосорбция. В дальнейшем лечение микотоксикозов направлено на профилактику поражений печени и инфекционных осложнений.

4. Характеристика  основных методов защиты непродовольственных  товаров от биоповреждений.

Среди основных методов защиты материалов от биоповреждения микроорганизмами можно выделить следующие:

1. Механическое удаление загрязнений.
2. Поддержание правильного санитарно-гигиенического и температурно-влажностного режима (20>tºC>60; относительная влажность окружающего воздуха менее 80%, аэрация.).
3. Физические методы (бактериальные фильтры, электромагнитное, радиационное и ультрафиолетовое облучение, ультразвук, электрохимическая защита).
4. Гидрофобизирование поверхности.
5. Предотвращение проникновения микроорганизмов к объекту биоповреждений (герметизация, очистка воздуха, вакуум, биоцидная газовая среда).
6. Удаление одного из элементов, необходимых для роста микробов (например, использование хелатных соединений железа и магния, связывающих металлы, необходимые для роста микроорганизмов).
7. Биологическая защита (антагонизм, конкуренция микроорганизмов).
8. Создание материалов с заданными свойствами по их биостойкости (один или несколько компонентов материала обладают биоцидными свойствами).
9. Применение биоцидных соединений – одно из наиболее эффективных и распространенных способов защиты.

 
     По характеру своего действия токсиканты подразделяются на биоциды, уничтожающие микробных возбудителей биоповреждений; биостатики, тормозящие рост микроорганизмов; репелленты, вызывающие отпугивающий эффект у агентов биоповреждений. 
      В связи с тем, что микрофлора, поражающая материалы и изделия, очень разнообразна и нередко включает организмы, принадлежащие к разным группам, наиболее целесообразно применять биоциды широкого спектра действия, а также смеси различных соединений. Особый интерес представляют биоциды с ограниченным сроком действия, поскольку с истечением определенного количества времени снимается вопрос о токсичности материала. С практической точки зрения интересно использование полимерных биоцидов (оловоорганических и др.), менее опасных для окружающей среды, чем низкомолекулярные соединения. Перспективны также (химические прививки) на полимеры консервирующих веществ, которые имеют активные группы, вступающие в химические реакции с функциональной группой полимера. 
      Применение биоцидов может преследовать две цели – во-первых, это защита материалов от действия микроорганизмов; во-вторых, это создание материалов, защищающих человека от действия патогенных микроорганизмов.