Глава III Биологические свойства возбудителей ботулизма

Глава III
Биологические свойства возбудителей ботулизма

Все шесть типов палочки ботулизма (А, В, С, D, E, F) очень близки по своим морфологическим, культуральным свойствам. Действие некоторых токсинов на чувствительных к ним животных (в эксперименте) или действие токсинов А, В, Е, наблюдаемое в клинике (при возникших отравлениях), обусловливает одинаковую клиническую картину.

Однако указанные типы возбудителя отличаются по свойствам вырабатываемых ими токсинов, т.е. они обладают разными антигенными свойствами. Это значит, что токсин каждого типа нейтрализуется только сывороткой такого же типа.

В связи с этим ботулизм, вызванный микробом типа А, можно лечить только противоботулинической сывороткой типа А, а ботулизм, где причиной болезни были возбудители ботулизма другого типа, можно лечить только иммунной сывороткой соответствующего типа.

По морфологии возбудители ботулизма представляют собой небольшие палочки длиной от 4 до 9 и шириной от 0,6 до 0,9 с закругленными концами. Палочки образуют споры и приобретают при этом вид теннисной ракетки. Эти микробы легко окрашиваются различными анилиновыми красками. Молодые клетки окрашиваются по Граму положительно. При старении культуры (через 4-5 суток роста) палочки не окрашиваются по Граму. Микробы подвижны, имеют от 4 до 35 жгутиков, которые расположены по всей поверхности тела микроба (перитрих). При доступе воздуха подвижность микробов быстро ослабевает. Капсулы они не имеют.

Возбудители ботулизма - строгие анаэробы. Они растут без доступа воздуха, поэтому обычно размножаются и образуют токсин внутри больших кусков рыбы, ветчины, колбасы либо в герметически закрытых банках консервов, а также в условиях биологического анаэробиоза. Очень благоприятные условия для образования токсина создаются в продуктах (рыба), упакованных под вакуумом герметически в мешочки из газонепроницаемой полиэтиленовой пленки.

На специальных жидких питательных средах рост бактерий происходит с помутнением среды и газообразованием, имеется запах прогорклого масла, но эти признаки непостоянны. Нередко банки консервов, в которые вместе с продуктом попадал и возбудитель ботулизма, оказываются бомбажными за счет образования микробом газа, однако иногда при наличии микробов ботулизма и ботулимических токсинов пищевые продукты выглядят внешне доброкачественными, и консервные банки не дают "бомбажа". Необходимо также отметить, что размножение возбудители ботулизма и образование токсина может иметь в консервах и других продуктах очаговый характер. Токсин может содержаться только в том месте, куда попали споры возбудителя, причем остальная часть продукта остается свободной от токсина.

Оптимальной для роста бактерий типов А, В, С, Д является температура 35°, для типов Е и F -28 +30°. Установлено, что выработка ботулинических токсинов в консервах может происходить и при 16-18°, если консервы были заражены массивными дозами спор (не менее 10 000 спор на банку).

Зарубежными исследователями (Schmidt и другие, 1961, Walls, 1967) доказано, что споры палочек ботулизма типа Е и F могут прорастать, размножаться и образовывать токсин три температуре 3,3°, правда при сравнительно длительной инкубации (31-45 дней) и в меньших количествах, чем при 28-30°.

Микробы типов А и В обладают сильными протеолитическими свойствами; они расплавляют кусочки печени или мясного фарша в питательных средах; менее выражены протеолитические свойства у типа F, у типов С, D, Е способность к протеолизу выражена слабо. В связи с вышесказанным нередко твердые пищевые продукты, в которых развиваются микробы ботулизма, могут выглядеть размягченными ввиду расплавления белковых веществ. Однако и этот признак не является постоянным, так как существуют штаммы возбудителей ботулизма, которые не обладают способностью расплавлять вещества белковой природы.

Самым характерным признаком всех типов возбудителей ботулизма является их способность вырабатывать в анаэробных условиях токсины - яды большой силы. Эти токсины вырабатываются микробами ботулизма в различных консервированных пищевых продуктах: грибах, овощах, рыбе, ветчине, фураже, на искусственных питательных средах. Сила токсинов на искусственных питательных средах может быть от 1000 до 3 млн. смертельных доз для белой мыши в 1 мл.

Ботулинические токсины устойчивы к воздействиям внешней среды (температура, свет, рН, встряхивание, концентрация различных солей). Действие прямого солнечного света и воздуха не разрушает их полностью в течение значительного времени. В кислой среде устойчивость токсинов больше, чем в щелочной среде. Щелочи ослабляют и даже разрушают ядовитые свойства токсинов. Ботулинические токсины обладают значительной теплоустойчивостью. Об этом важно помнить при прогревании различных подозрительных продуктов. Токсин иногда разрушается только при кипячении в течение 10-15 минут. Ботулинические токсины устойчивы к высокой концентрации поваренной соли. Если токсин в рыбе или ветчине образовался до засола рыбы, то добавление соли (10%) не разрушает его. Характерной особенностью этих токсинов является их свойство не разрушаться в желудочно-кишечном тракте под влиянием пищеварительных ферментов. Эти яды по силе своего действия превосходят все другие бактериальные токсины и химические яды.

Человек очень чувствителен к ботулиническим токсинам некоторых типов, однако данные о смертельной дозе ботулинического токсина для человека довольно разноречивы. Одни ученые предполагают, что для человека смертельной дозой типа А является 3 500 Dlm (смертельных мышиных доз), другие - 250 000 Dlm.

В почве, на искусственных средах, в пищевых продуктах, в корме для животных возбудители ботулизма образуют споры. В высушенном состоянии они могут сохранять жизнеспособность десятилетиями. Лишь при благоприятных условиях споры прорастают, бактерии размножаются и вырабатывают токсин. Споры возбудителей ботулизма очень устойчивы к различным химическим и бактерицидным веществам, причем большую роль в их устойчивости к физическим и химическим факторам играет принадлежность спор к тому или иному типу Cl. botulinum. Споры возбудителей типов А и В хорошо переносят кипячение в течение 5 часов, типа Е - менее устойчивы к кипячению, чем типов А и В. Споры типов С и Д занимают промежуточное положение между типами А, В и Е. Вновь выделенный тип F обладает высоко термоустойчивыми спорами.

Эксперименты, проводившиеся в целью изучения устойчивости спор палочки ботулизма к воздействию различных физических и химических факторов в пищевых продуктах, показали, что автоклавирование консервов остается пока основным способом уничтожения спор. В тех случаях, когда в консервах остаются неубитые споры, прорастание их и образование токсина может происходить очень быстро.

Установлено, что кипячение не убивает споры в продуктах. Так, красную рыбу заражали токсической культурой палочки ботулизма, содержащей споры, а затем подвергали ее кипячению (от 30 минут до 1 часа). После этого рыба теряла свою ядовитость, так как введенный в нее с культурой токсин разрушался. Однако через 1 1/2 суток хранения при температуре 15-17° рыба становилась снова ядовитой. Эти опыты объясняют, почему в отдельных случаях проваренные продукты через некоторое время вызывают смертельные отравления.

Из вышеизложенного следует, что так называемая "стерилизация" продуктов питания в банках в домашних условиях не может обеспечить гибель попавших в банки спор палочки ботулизма.

Важно знать, какое действие оказывает замораживание на споры и токсин палочки ботулизма. Установлено, что споры после длительного содержания в замороженном состоянии сохраняют способность прорастать и образовывать токсин. При хранении продуктов, инфицированных микробами ботулизма, в течение 4 месяцев в замороженном состоянии продуцированный ими токсин не разрушался.

Споры могут переносить воздействие очень низких температур, они не погибают при -190°. Температуру -16° они переносят хорошо в течение года, но при этом часть спор подвергается разрушению, вследствие чего, согласно мнению некоторых авторов, освобождается содержащийся в них токсин. Последнее может привести к тому, что продукты, содержащие большое количество спор, после оттаивания могут быть ядовитыми.

Установлено, что споры возбудителей ботулизма типов А и В обладают более высокой радиорезистентностью, чем споры нетоксигенных клостридий, обычно вызывающих гнилостные процессы в пищевых продуктах. Споры некоторых штаммов ботулинических микроорганизмов могут выдерживать облучение порядка 2,5-3 Mrad в зависимости от состава и количества спор на 1 г среды. Споры Cl. botulinum типа Е менее устойчивы к облучению, чем типы А и В.

Споры очень устойчивы к химическим дезинфицирующим веществам, формалин при концентрации 20% убивает споры только через 24 часа, 10% раствор соляной кислоты убивает их через 2 часа выдерживания при комнатной температуре; в этиловом спирте могут сохранять жизнеспособность в течение 2 месяцев. Споры не погибает при довольно высоких концентрациях поваренной соли. Введенные в балык, содержащий 14% поваренной соли, они оказались жизнеспособными через 2 месяца. Споры, посеянные в желудочный, кишечный и панкреатический соки, а также в желчь, прорастали и иногда даже вырабатывали токсин.