при каких условиях споры бактерий погибают

При каких условиях споры бактерий погибают

kons2

Процесс консервирования необходим для предотвращения деятельности патогенных микроорганизмов. Самой опасной из бактерий, которая может обитать в продуктах при неправильной консервации – это Clostridium botulinum. Эта бактерия вызывает ботулизм. Пищевой ботулизм является серьезным и потенциально смертельным заболеванием, но встречается довольно редко. Развивается ботулизм в консервах, как при герметичной, так и при «сухой» консервации – сушке и вялении, когда его признаки вообще не очевидны. Передача возбудителя ботулизма от человека к человеку не происходит, так как споры способны прорастать и выделять ботулотоксин только при отсутствии кислорода, именно такие условия создаются в консервной банке или в толще плотных мышечных волокон при «сухой» консервации. Создание анаэробной среды возможно также присутствием в том же продукте аэробной флоры (стафилококка, например), который полностью потребляет кислород, тем самым создавая оптимальные условия для бактерий ботулизма.

Споры этой бактерии устойчивы к низким и высоким температурам и широко распространены в окружающей среде. Ботулиновые споры изначально находятся в почве. Оттуда они мелкими частицами оседают на ягодах, овощах, фруктах, забиваются между пластинок грибов, с травой попадают в кишечник животных, с илом – в кишечник рыб. Сами по себе споры безвредны. При попадании во взрослый организм споры разрушаются желудочным соком и ферментами, но в организме детей из-за незрелости пищеварительной системы споры прорастают, и токсин продуцируется внутри тела, вызывая мышечную слабость, что может привести к остановке дыхания ребенка. Интоксикация обусловлена действием ботулотоксина на нервную систему человека. По этой причине детям до года не рекомендуется, есть мед, потому что вместе с пыльцой растений в него могут попасть споры бактерии ботулизма.

Для консервации в промышленных условиях используется специальный прибор, называемый автоклавом. Внутри него вода кипит в герметичных условиях, что препятствует испарению воды и способствует увеличению давления и достижение температуры внутри устройства 120°С, которая разрушает споры бактерий.

Наибольшую опасность в плане вероятного содержания палочки ботулизма представляют заготовки домашнего приготовления с низким содержанием кислоты в герметично закрытых банках. Есть продукты, в которых ботулотоксин встречается довольно часто и к ним нужно быть особо осторожным:
• огурцы;
• фаршированный перец;
• икра из баклажанов;
• черемша;
• абрикосовый компот;
• джемы, варенья;
• ягодные, фруктовые пюре;
• грибы;
• рыба, мясо;
• продукты, хранящиеся при помощи растительного масла без подкисления
• любые продукты, не подлежащие термической обработке.

Стоит обратить особое внимание, что при консервации мяса и рыбы из кишечника носителя споры могут попасть в мышечные слои (собственно в мясо) путем механического повреждения: при забое, отлове, разделке. Поэтому рыба и мясо от браконьеров, непроверенных частных поставщиков представляет большую опасность

Среди домашних заготовок «сухой» консервации опасны следующие продукты:
• сушеная, соленая, вяленая рыба;
• мясо такого же приготовления;
• ферментированная рыба;
• любые копчености;
• тушеный в фольге картофель (если был плохо вымыт).

Все продукты консервирования после открытия необходимо повторно кипятить или прожарить. Несмотря на то, что споры бактерии термоустойчивы, сами бактерии и токсин можно разрушить кипячением в течение 5 минут.

Так же не следует приобретать на рынках продукты домашней консервации, ответственность за качество приготовления этих консервов продавцы не несут, и, как правило, готовят её не слишком тщательно, а внешне определить наличие опасности внутри банки невозможно.

Ботулизм присутствует с большой вероятностью, если:
• вздута крышка на стеклянной банке или сама банка (если это жестяная упаковка);
• содержимое имеет мутный вид;
• жидкость содержит пузырьки.
Других способов, как определить ботулизм в консервации, не существует. Продукты не изменяют запах, сохраняют отличные вкусовые качества.
Симптомы заражения ботулизмом напоминают острую интоксикацию. Нельзя пренебрегать ими и пытаться самостоятельно лечиться.
Ботулизм в продуктовой консервации, заканчивается благополучно только при своевременно оказанной медицинской помощи, в противном случае может привести к летальному исходу.

Источник

Лиофилизация остается наиболее эффективным способом консервирования микроорганизмов

ВЫЖИВАЕМОСТЬ ПРОБИОТИЧЕСКИХ БАКТЕРИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ КОНСЕРВИРОВАНИЯ

vyzhivaemost bakterij pri zamorozke i sushke

osushchestvlyayut narashchivaniye kletok otdeleniye bakterialnoy massy ot kulturalnoy sredy smeshivaniye yeye s zashchitnoy

Сохранение штаммов культур в жизнеспособном состоянии без потери производственно-ценных свойств является одной из важных задач в пищевой биотехнологии. Анабиоз как естественный процесс выживания клетки остается наиболее эффективным способом консервирования бактерий. Длительность хранения бактерий, введенных в ксероанабиоз, достигает 50 лет с сохранением высокой плотности популяций в препарате.

В связи с огромным разнообразием существующих микроорганизмов единого протокола сохранения микробных культур, отвечающего всем предъявляемым требованиям, не существует. Методы хранения микробных культур широко варьируют для разных видов микроорганизмов в силу большого разнообразия присущих им биологических свойств. Даже для разных штаммов одного вида не всегда приемлем один и тот же метод [3].

Изучение способности пробиотических микроорганизмов переживать стрессовые условия при замораживании и сублимации вызвано научным интересом в рамках теории адаптации и необходимостью создания продуктов на основе устойчивых пробиотических культур, длительное время сохраняющих способность к размножению, без утраты и изменения нативных свойств.

Объекты и методы исследований

propionibacterium shermanii bifidobacterium bifidum lactococcus lactis

Объектом исследований являлась ассоциация культур бактерий Propionibacterium shermanii, Bifidobacterium bifidum и Lactococcus lactis из фонда ВКПМ (г. Москва).

Наращивание биомассы консорциума пробиотических микроорганизмов проводили на сывороточной среде с добавлением буферных солей, структурирующего агента и антиоксидантов с промежуточной нейтрализацией до наступления стационарной фазы. Для оптимизации среды в целях повышения синтезэкзополисахаридов микроорганизмами закваски использовали стерильный 1%-ный раствор селенита натрия.

Лиофилизацию биомассы бактерий проводили на аппарате сублимационной сушки марки VacuPro II. Для количественного учета микроорганизмов использовались стандартные бактериологические методы.

Результаты и их обсуждение

Длительное хранение бактерий с сохранением ценных свойств основано на ингибировании протекающих обменных процессов в клетке. К таким способам относятся криоанабиоз микроорганизмов и высушивание бактерий из замороженного состояния (лиофилизация). Эффект консервации при сублимации достигается путем снижения активности воды путем удаления свободной влаги в условиях субнулевых температур.

При замораживании для защиты биомассы применяли среду на основе сахарозы и натрия лимоннокислого. В присутствии в среде натрия лимоннокислого происходят обратимые повреждения аминокислотной транспортной системы клетки, сахароза повышает вязкость среды, снижая скорость движения молекул воды и обезвоживания мембран.

Концентрированную биомассу смешивали с защитной средой в равных соотношениях и замораживали при температуре минус (18-22) о С. После реактивации замороженного препарата определяли количество жизнеспособных клеток. Влияние процесса замораживания на сохранность жизнеспособных клеток показано на рисунке 1.

risunok 1 vyzhivaemost kultur konsorciuma pri zamorazhivanii

Рисунок 1 – Выживаемость культур консорциума при замораживании

Как видно из представленных данных, количество жизнеспособных клеток снижается незначительно, культуры консорциума обладают устойчивостью к повреждающим факторам криоконсервации. Экзополисахариды (ЭПС), вырабатываемые бактериями, обладают гидрофильными свойствами, что способствует дополнительному повышению вязкости среды. ЭПС в бактериальной клетке выполняют защитную функцию, предотвращая высыхание. Замораживание и высушивание высокопродуктивных ЭПС-синтезирующих культур возможны без дополнительных протекторов, однако устойчивость таких препаратов при длительном хранении и реактивации требует дальнейшего изучения.

Чувствительность разных видов микробов к замораживанию-оттаиванию неодинакова. В литературе имеются сведения, что грамотрицательные бактерии более чувствительны к замораживанию, чем грамположительные. Из грамположительных микробов наибольшей устойчивостью обладают кокки. Подобное различие, вероятно, связано с особенностями строения клеточной стенки. Даже в пределах одного вида разные штаммы показывают неодинаковую чувствительность к низким температурам [3].

К достоинствам криогенного хранения относят малое количество технологических операций и контрольных критических точек, повышающих вероятность вторичного обсеменения культур, обеспечение постоянства свойств микроорганизмов и доступность компонентов для подготовки протективной среды.

К недостаткам данного способа относят относительно короткую продолжительность хранения. Максимальный рекомендованный срок составляет 12 мес.

На следующем этапе была изучена жизнеспособность пробиотических культур консорциума в условиях сублимационного высушивания.

Лиофилизацию проводили после концентрирования биомассы бактерий путем центрифугирования в течение 20 мин при частоте n=3000 об./мин. Далее биомассу в асептических условиях смешивали с защитной средой в соотношении 1:1 и замораживали при температуре минус 20 о С.

После полного замораживания биомассу высушивали при следующих условиях: p=(0,01-0,03) атм., Т= минус (50,3-51,2) о С, τ=28 ч. Количественные показатели по выходу концентрированной биомассы рассмотрены в таблице 1.

Таблица 1. Выход биомассы консорциума пробиотических бактерий

Источник

Технология уничтожения спор

Образование спор у микроорганизмов не является способом размножения, а служит для сохранения жизнеспособности при неблагоприятных условиях. Покоящаяся бактерия содержит меньшее количество воды и обладает усиленным строением клеточной стенки. Благодаря этому механизму споры длительное время сохраняются в почве (даже в вечной мерзлоте), переносят засуху и замораживание.

Именно поэтому возможность заражения такими тяжелыми инфекциями как сибирская язва, столбняк, брюшной тиф, ботулизм и другими не получается окончательно победить.

Способы стерилизации

Развитие бактерий в продуктах приводит к их порче и отравлениям и болезни при употреблении. Попадание микробов в отрытую рану может инициировать не только местное воспаление, но и заражение крови.

Существующие способы стерилизации медицинского инвентаря, консервированных продуктов нужны для защиты от микробного и вирусного обсеменения.

Среди способов стерилизации выделяют:

физические (облучение и вакуум);

механические (фильтрация через молекулярные сита);

химические (обработка дезинфицирующими веществами);

температурные (обработка паром или сухим жаром).

При обычном кипячении в течение нескольких минут погибают все вегетативные формы микробов. Происходит денатурация белков, разрушение клеточной стенки бактерий. Для того, чтобы погибли споры, требуется более высокая температура и увеличение времени воздействия.

Воздействие сухим жаром происходит при более высокой температуре и длится 1-2 часа. Шкафы сушильные могут обеспечить температуру 200° С, есть термокамеры, позволяющие вести обработку при 350° С.

Если материалы не выдерживают сильного нагрева, их стерилизуют с использованием вакуума. Температура кипения воды в вакууме ниже, но ее достаточно, чтобы разорвать клеточную оболочку спор и вызвать разрушение внутреннего вещества. Таким образом, сушильный шкаф, оборудованный вакуумным насосом, применяют для щадящей, но эффективной стерилизации.

Источник

unik1

ГК «Униконс»

Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.

sept1

«Антисептики Септоцил»

Септоцил. Бытовая химия, антисептики.

petr4

«Петритест»

Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.

alterstart2

«АльтерСтарт»

Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.

Влияние физических факторов/ Влияние температуры

Микроорганизмы в сравнении с другими живыми существами имеют широкий температурный диапазон развития. Некоторые из них способны развиваться при 8-10° С и более низких температурах; другие, в частности обитающие в воде и иле горячих источников, хорошо чувствуют себя при 80-95 °С. Уникальные микроорганизмы выделены в 1982 г. в Красном море из глубинных горячих вод. Они живут при 250 °С и громадном давлении, прекращая жизнедеятельность от переохлаждения уже при 100°С. Абсолютное же большинство предпочитает темпера­туры в пределах 15-35 °С.

В отношении каждой физиологической группы микроорганизмов различают три температуры: оптимальную (при которой данный вид наиболее активно проявляет свою жизнедеятельность); максимальную (выше которой жизнь данного вида прекращается в связи с гибелью); минимальную (ниже которой микроорганизмы не развиваются).

Интервал температур между максимальными и. минимальными значениями у разных микроорганизмов неодинаков. Например, пределы развития сенной палочки составляют от 3 до 52 °С, т. е. интервал составляет почти пятьдесят градусов, тогда как у других он равен всего 1-2°С (менингококки).

В зависимости от оптимальной температуры развития микробы подразделяются на группы.

Психрофилы, или холодолюбивые, имеют минимальную температуру развития 0-2°С (некоторые — даже —10 °С), максимальную — 25-35, оптимальную— 15-20 °С. Однако они хорошо размножаются и при температурах значительно ниже оптимальной. К этой группе относятся все микробы, способные вызывать порчу продуктов питания в процессе хранения. Они могут развиваться и на товарах, хранящихся при комнатной температуре.

Термофилы, или теплолюбивые, имеют оптимальную температуру развития около 45-60°С, максимальную — около 80 и минимальную — около 35 °С. Обитают они в некоторых почвах, пищеварительном тракте животных, горячих источниках, в почве южных широт.

Мезофилы, или любящие средние температуры, имеют оптимальную температуру 25-37 °С, максимальную— 40-45, минимальную — около 10 °С. К этой группе относятся все гнилостные бактерии, большинство дрожжей и плесневых грибов. Представители этой группы чаще остальных вызывают порчу пищевых продуктов, хранящихся без охлаждения.

Микробы сравнительно быстро привыкают (приспосабливаются) к небольшим изменениям температуры. Поэтому небольшое понижение по сравнению с минимальной температурой или повышение по сравнению с максимальной не гарантирует прекращения развития микробов, что важно иметь в виду при хранении пищевых продуктов.

Споры бактерий обладают более высокой устойчивостью к нагреванию. Среди них имеются такие, которые остаются жизнеспособными при 4-часовом кипячении или нагревании в парах воды до 120 °С в течение 20 мин. Это объясняется тем, что в бактериальных спорах свободной воды вдвое меньше, чем в вегетативных клетках. Более высокая концентрация белков в цитоплазме и является причиной повышенной устойчивости к тепловой коагуляции.

Споры плесневых грибов и дрожжей хотя и более стойки, чем вегетативные клетки, но нагревание в водной среде до 100 °С часто вызывает их гибель.

В одних и тех же условиях споры одного и того же вида микробов погибают не одновременно. Некоторая часть их оказывается менее устойчивой, другая — более устойчивой. Поэтому чем больше спор в субстрате, тем больше среди них особо устойчивых. Чем сильнее обсеменен микробами, особенно споровыми, продукт, тем продолжительнее должно быть действие высоких температур для полного его обезвреживания.

Известны два основных способа обработки различных продуктов высокими температурами— стерилизация и пастеризация.

При стерилизации («стерилис» — бесплодный) полностью уничтожаются живые вегетативные и споровые формы микробов. Существует много приемов и методов стерилизации. Чаще ее проводят в специальных котлах— автоклавах. За счет герметизации и накапливания образующегося при нагреве пара в них создается повышенное давление и температура кипения воды повышается. При избыточном давлении в 0,5 атм она равна 112°С, 1 атм — 121 °С и т. д. Наиболее широко применяется режим стерилизации при 120 °С в течение 20 мин, при котором погибают споровые и вегетативные формы различных микроорганизмов. Некоторые вещества, например растворы Сахаров, желатина, при таком нагреве разрушаются, поэтому их стерилизуют при 111°С в течение 15-20 мин.

Стерилизацией пользуются при производстве мясных, рыбных, овощных и крупяных консервов, лабораторных питательных сред и др.

Эффект стерилизации зависит от количественного и качественного состава микрофлоры субстрата, его химического состава, консистенции. Чем выше обсемененность сырья, особенно споровыми формами, чем больше жира в продукте, чем больше масса и крупнее куски стерилизуемого продукта, тем эффект стерилизации слабее.

Наличие в продукте кислот и солей ускоряет гибель микробов при стерилизации.

При пастеризации уничтожаются только вегетативные клетки микробов, находящихся в продукте. При этом продукт однократно прогревают при температуре от 60 до 100 °С в течение нескольких минут. Пастеризация применяется для сохранения молока, пива, виноградных вин, соков, жиров и некоторых других пищевых продуктов. Режим пастеризации может быть различным в зависимости от свойств продукта, размеров, особенностей тары. В связи с тем, что некоторые термофильные бактерии и споры микробов могут оставаться при этом жизнеспособными, продукты, подвергнутые пастеризации, во избежание порчи необходимо хранить при пониженных температурах.

В лабораторной практике для получения эффекта стерильности при температуре, не превышающей 100°С, иногда пользуются кипятильником Коха. Это металлический цилиндрический сосуд, на дно которого наливается вода; над водой, на решетке, помещают стерилизуемые предметы. При кипячении воды все они оказываются в атмосфере пара (при температуре 100°С), вытекающего через неплотно закрывающуюся крышку, отчего и возникло выражение «стерилизация текучим паром».

Однократное прогревание текучим паром не приводит к гибели споровых микробов. Для уничтожения их приходится прибегать к повторному нагреванию в течение двух дней по часу. Это так называемая дробная стерилизация, основанная на том, что выжившие после первого прогрева споры к следующему дню при комнатной температуре прорастают, а образующиеся из них вегетативные клетки легко убиваются действием температуры при втором и третьем прогреваниях. Лабораторную посуду и различные рабочие предметы (петли, скальпели и др.) можно стерилизовать в пламени горелки или завернутыми в бумагу при 170 °С. в течение 2 ч в суховоздушных шкафах — стерилизаторах.

Влияние низких температур. Низкие температуры, как правило, не убивают микробов, но приостанавливают их жизнедеятельность.

Некоторые микробы способны переносить исключительно низкую температуру и не погибают даже при —172 … —190°С. Споры бактерий сохраняют способность к прорастанию даже при —250°С. Довольно устойчивы к холоду болезнетворные микроорганизмы, в частности представители кишечно-тифозной группы.

Тормозящее действие низких температур на микробы используют для хранения различных пищевых продуктов в охлажденном виде при 0-4°С и в замороженном — от —6 до —20 °С и ниже.

При хранении продуктов в замороженном виде на развитие микробов действуют не только низкая температура, но и недостаток жидкой воды, так как большая часть ее переходит в лед. Одновременно резко возрастает влияние осмотического давления, так как в небольшом количестве воды, оставшейся в жидком состоянии, оказываются растворенными практически все вещества, находившиеся ранее во всей массе свободной воды продукта.

Поскольку при хранении продуктов в замороженном виде погибают не все микробы, и часть их переходит в недеятельное состояние, после дефростации (размораживания) они могут вновь размножаться и вызывать порчу продуктов. Процесс развития микрофлоры ускоряется при неправильной дефростации, когда ткани продукта не успевают поглотить выделившийся ранее тканевый сок, являющийся прекрасной средой для их развития.

Обитая длительное время в холодильниках и рефрижераторах, микробы приспосабливаются к новым условиям существования, приобретая способное развиваться при более низких температурах с большой интенсивностью.

Губительно действуют на микроорганизмы повторное замораживание и оттаивание.

Изменение температуры влияет на соотношение различных видов микроорганизмов, образование ароматических, вкусовых веществ, на свойства и качество продуктов при их производстве (сыры и др.). Развитие и последовательность микробиологических процессов в молоке при его хранении и переработке также связаны с температурными воздействиями. От температуры зависят характер молочного сгустка, аромат и вкус получаемых продуктов.

Снижение интенсивности жизненных процессов микробов или полное их прекращение с изменением температуры обусловлено изменением активности ферментов. При понижении температуры их каталитическая активность снижается, в результате чего различные процессы замедляются. При повышении температуры выше определенного предела ферменты микробов быстро инактивируются в связи с денатурацией белкового компонента их молекул.

Источник

При каких условиях споры бактерий погибают

Ботулизм – острое токсико-инфекционное заболевание, связанное
с употреблением в пищу продуктов, содержащих токсин Clostridium botulinum и самих возбудителей, характеризующееся развитием парезов и параличей мускулатуры.

Возбудитель заболевания – представляет собой подвижную спорообразующую палочку. Вегетативная форма возбудителя является строгим анаэробом. В природе сохраняется в виде устойчивых ко внешним воздействиям спор.
Оптимальный рост клостридий и токсинообразование происходят при 35­ о С. Вегетативные формы микроба гибнут при температуре 80 о С в течение 30 мин., при кипячении – через 5 мин., споры выдерживают кипячение более 30 мин., полностью гибнут только при высоких температурах. Токсин разрушается при 20-минутном кипячении. Ботулинические токсины выдерживают высокие концентрации (до 18%) поваренной соли, не разрушаются в продуктах со специями. Присутствие ботулотоксина в пищевых продуктах не меняет их органолептических свойств. Он является одним из самых сильных биологических ядов.

Заражение человека происходит при попадании токсина с пищей в желудочно-кишечный тракт.

Резервуарами и источниками инфекции являются почва, организм диких животных, водоплавающих птиц, рыб и человека. Больной человек не представляет эпидемиологической опасности.

Основной причиной заболевания является употребление в пищу продуктов домашнего консервирования, преимущественно овощей и грибов, обсемененных клостридиями и содержащими их токсин, а также колбасы, ветчины, копченая и соленая рыба. Практически все пищевые продукты, загрязненные почвой или содержимым кишечника животных, птиц и рыб, могут содержать споры возбудителей ботулизма. Однако, заболевание может возникнуть только при употреблении тех из них, которые хранились при анаэробных условиях (консервы, приготовленные в домашних условиях).

Ботулизм встречается в виде спорадических и групповых заболеваний. Часто имеет место семейный характер в результате заражения через продукты домашнего приготовления. Для него характерна строго выраженная сезонность. В России чаще регистрируются заболевания, связанные с употреблением грибов домашнего приготовления, копченой или вяленой рыбы, в европейских странах – мясных и колбасных изделий, в США – бобовых консервов. Естественная восприимчивость к ботулизму высокая.

При первых признаках заболевания ботулизмом необходимо вызвать «скорую помощь» или срочно обратиться в ближайшее медицинское учреждение! Госпитализация больных необходима. Больных направляют в инфекционный стационар или в любое другое лечебное учреждение, где имеется аппаратура для искусственной вентиляции легких.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Какой - самый большой справочник ответов на вопрос какой
Adblock
detector