Ботулизм морфологические физические особенности

Обновлено: 28.03.2024

Медицинская микробиология:

Устойчивость возбудителя ботулизма (C. botulinum) к факторам внешней среды

а) Вегетативные клетки. Так как возбудители ботулизма — строгие анаэробы, (т.е. развиваются без доступа воздуха), то большинство мясных, рыбных, овощных, а иногда и фруктовых консервов являются для них благоприятной средой. Не всегда консервы, содержащие возбудителей ботулизма, выглядят испорченными, имеют гнилостный запах. Нередко пищевые продукты кажутся совершенно доброкачественными, и консервные банки не дают бомбажа.

Существенно влияют на ингибирующую величину pH тип возбудителя, чувствительность штамма, природа и химический состав продукта, количество поваренной соли, активность воды, парциальное давление кислорода, окислительно-восстановительный потенциал, наличие консервантов, температура хранения и другие факторы.

Развитие возбудителей ботулизма усиливается при уменьшении влажности продуктов и при хранении их при сублетальных температурах. При содержании в продукте до 6% NaCl возможно образование токсина. В случае повышения содержания NaCl до 11% образование токсина сильно задерживается, а при более значительных концентрациях уже не происходит.

Такие специи, как гвоздика, корица, имбирь, мускатный орех, красный стручковый перец, белая и черная горчица в концентрации 2% не оказывают никакого действия на размножение микробов и образование токсина.

Бактерии токсинотипа А и большинство штаммов токсинотипа В обладают сильными протеолитическими свойствами; они способны разлагать разнообразные животные и растительные белки, расплавлять кусочки печени или мясного фарша в питательных средах. Менее выражены протеолитические свойства у C.botulinum токсинотипа F и некоторых штаммов токсинотипа В, а типы С, D и В имеют слабую способность к протеолизу. Вследствие расплавления белковых веществ нередко продукты твердой консистенции, в которых развиваются микробы ботулизма, выглядят размягченными. Однако и этот признак, как уже указывалось, не является постоянным.

б) Споры. При благоприятных условиях споры прорастают, бактерии размножаются и вырабатывают токсин. Споры очень устойчивы к химическим и физическим воздействиям, к бактерицидным веществам, причем в значительной степени их устойчивость определяется типовой принадлежностью. Споры погибают через 24 ч под воздействием 20% формалина и 6% перекиси водорода; 10% раствор соляной кислоты убивает споры через 1 ч выдерживания при комнатной температуре; в этиловом спирте споры могут сохранять жизнеспособность в течение 2 мес. Высокие концентрации поваренной соли не оказывают влияния на жизнедеятельность спор; в балыке, содержащем 14% соли, они оказались жизнеспособными через 2 мес. Споры, посеянные в желудочный, кишечный и панкреатический соки, а также в желчь, прорастали и даже вырабатывали токсин. Споры возбудителей ботулизма токсинотипов А, В и некоторых штаммов токсинотипа F хорошо переносят кипячение при температуре 100°С в течение 5 ч; споры токсинотипа Е мало устойчивы к кипячению и иногда разрушаются при 80°С.

Доказано, что после длительного замораживания споры сохраняют способность прорастать и образовывать токсин. Они хорошо переносят воздействие низких температур, не погибают даже при минус 190°С; температуру минус 16°С переносят в течение года, но при этом часть спор разрушается, вследствие чего освобождается токсин. Последнее может привести к тому, что продукты, содержащие большое количество спор, после оттаивания могут стать ядовитыми.

Эксперименты показали, что автоклавирование остается пока единственным способом уничтожения спор в консервах; если же они не погибают, то прорастание их и образование токсина происходит очень быстро. Необходимо отметить, что в прорастании спор возбудителей ботулизма, оставшихся в консервах после стерилизации и разрушения токсина, большую роль играет сопутствующая микрофлора. Некоторые виды микроорганизмов способствуют прорастанию спор и токсинообразованию возбудителей ботулизма, другие виды подавляют этот процесс. Экспериментально установлено, что развитие плесени в томатном соке снижает его кислотность и тем самым создает благоприятные условия для роста микробов ботулизма и токсинообразования.

в) Ботулинические токсины. Ботулинические токсины достаточно устойчивы к воздействию внешней среды — температуре, свету, pH, высоким концентрациям различных солей. Действие прямого солнечного света и воздуха в течение значительного времени не разрушает их полностью. В кислой среде устойчивость токсинов выше, чем в щелочной; щелочи их ослабляют и даже разрушают. Перекись водорода (6% раствор) разрушает токсин, а через 24 ч убивает споры. Соединения, содержащие хлор, также разрушают ботулинический токсин. Важно помнить, что поваренная соль в концентрации более 10% задерживает образование токсина; однако если он уже образовался в продукте, то добавление соли до более высоких концентраций (16-18%) не оказывает на токсин воздействия. Об этом важно помнить работникам пищевой и рыбной промышленности.

Необходимо отметить, что устойчивость токсина к различным факторам зависит не только от типа возбудителя ботулизма, но и от способов приготовления, количества и вида балластных веществ, находящихся в токсине. В кислой среде при pH 3,5-6,8 устойчивость токсинов выше, чем в щелочной. При pH 7,0-8,0 значительно снижаются их токсические свойства, в щелочной среде токсины быстро разрушаются. Токсины не растворяются в эфире, хлороформе. Алкоголь ослабляет их действие.

Ботулинические токсины обладают значительной теплоустойчивостью. Они разрушаются при 100°С в течение 10-15 мин. Необходимо иметь ввиду, что в растворах сывороточных белков, желатины, консервированных овощах и некоторых других продуктах ботулинические токсины более устойчивы к нагреванию. Об этом важно помнить при прогревании подозрительных продуктов. Степень термоустойчивости токсина, по-видимому, зависит от вырабатывающего его штамма и среды, в которой он прогревается.

При подщелачивании среды ботулинические токсины разрушаются значительно быстрее, чем при хранении их в более кислой среде. Если токсины типов А и В сохранялись при температуре 4°С, то токсин типа А с pH 7,5-5,0-3,5 терял токсичность в зависимости от pH. Так, в течение 3 мес. при pH 7,5 токсичность понижалась на 9/10, при pH 5,0 токсичность не изменилась, а при pH 3,5 сила токсина в течение 30 дней не понизилась. Сила токсина типа В, сохраняемого при той же температуре, при pH 7,0 через 3 мес. понизилась в 10 раз.

Ботулинические токсины типов А и В — стойкие в присутствии гнилостных микробов при воздействии света и летних температур, когда они находятся во влажном состоянии. Эти типы токсинов обладают высокой силой в кукурузе, горохе, семге. Они выдерживают высушивание, противостоят воздействию света, а также стойки к колебаниям температуры по крайней мере 90 дней.

Высокая концентрация поваренной соли препятствует токсинообразованию, но не разрушает уже имеющиеся токсины. Наблюдались случаи ботулинического отравления долгое время хранившейся рыбой, содержавшей до 18% NaCl.

Характерная особенность ботулинических токсинов — способность не разрушаться в желудочно-кишечном тракте под действием пищеварительных ферментов. При размножении на питательных средах и в пищевых продуктах палочка ботулизма токсинотипа Е и некоторые штаммы токсинотипов В и F вырабатывают не только токсин, но и нетоксичный протоксин. Последний под воздействием различных протеолитических ферментов (трипсин, панкреатин, микробные протеазы) активизируется, вследствие чего становится токсином, причем активность этого токсина по сравнению с исходным состоянием возрастает во много раз (20-100 и более). Попадая в организм человека через желудочно-кишечный тракт, протоксин активируется ферментами и начинает оказывать губительное действие. Этим объясняется тот факт, что некоторые продукты, которые не были токсичными при исследовании на белых мышах (без активации трипсином), после активации ферментами, выделяемыми в кишечник поджелудочной железой, становятся ядовитыми и могут вызвать отравление со смертельным исходом.

Таким образом, ботулинические токсины не разрушаются под влиянием пищеварительных ферментов и при попадании в организм через рот вызывают заболевание ботулизмом у человека и животных. Исследования показали, что пепсин не обладает разрушающим действием на ботулинический токсин. При понижении pH стойкость токсина была более высокой, чем при его повышении. Трипсин через 24 ч при pH 7,03-7,79 не изменил первоначального титра токсина.

Патулин, дигидрострептомицинсульфат, стрептомицинсульфат, пенициллин-кальций не оказывают разрушающего действия на ботулинические токсины. Марганцовокислый калий, бром, кристалвиолет обезвреживают их.

При изучении действия различных химических веществ (перманганата калия, йода, хлора) на ботулинические токсины типов А, В, С, D и Е было показано, что чем больше токсин очищен, тем менее он устойчив к действию различных химических веществ в водопроводной воде. Токсины А, В, С, D и Е при разведении водой очень чувствительны к действию указанных химических веществ. Под действием небольших их концентраций они разрушаются в течение 15-30 мин. Эти вещества могут быть использованы для дезинфекции воды. В отношении свободного хлора установлено, что достаточно 0,1 мг этого вещества, разведенного в 1 л воды, чтобы разрушить 1 DLM для мышей. Требуется 1 мг хлора на 1 л для разрушения 5 DLM для мышей и 2 мг на 1 л — 10 DLM. Следовательно, необходимы дозы, слегка превосходящие те, которые используются при обработке питьевой воды.

Сахароза повышает устойчивость к нагреванию токсинов типов А и В. При концентрации сахарозы от 43,5 до 87% токсины выдерживали нагревание при 100°С 10 мин и при 80°С — до 40 мин.

Ботулинические токсины при разведении водопроводной водой и содержании на свету при комнатной температуре могут сохранять часть своей силы в течение довольно продолжительного времени. Этот факт указывает на возможность заражения водоемов, служащих для водопоя животных, и возникновения ботулизма среди животных.

Значительную роль в устойчивости токсинов типов А и В к температуре играют растворы различных солей в продуктах. Разные ионы или способствуют более быстрому разрушению токсина, или, наоборот, защищают токсин от разрушения под действием температуры.

Пищевой ботулизм является тяжелой, потенциально смертельной, но относительно редкой болезнью. Это интоксикация, обычно вызываемая в результате потребления высокоактивных нейротоксинов, ботулотоксинов, образующихся в зараженных пищевых продуктах. Ботулизм не передается от человека человеку.

Споры, вырабатываемые Clostridium botulinum устойчивы к высоким температурам и широко распространенные в окружающей среде. При отсутствии кислорода эти споры прорастают, развиваются и начинают выделять токсины. Существует 7 разных форм ботулотоксина – типы A – G. Четыре из них (типы A, B, E и в редких случаях F) вызывают ботулизм человека. Типы C, D и E вызывают болезнь у млекопитающих, птиц и рыб.

Ботулотоксины попадают в организм при потреблении продуктов, не прошедших надлежащую обработку, в которых бактерии или споры выживают и вырабатывают токсины. Основной причиной ботулизма человека является пищевая интоксикация, но он может быть вызван кишечной инфекцией у детей грудного возраста, раневыми инфекциями и в результате вдыхания.

Симптомы пищевого ботулизма

Ботулотоксины нейротоксичны и поэтому оказывают воздействие на нервную систему. Для пищевого ботулизма характерен нисходящий вялый паралич, который может приводить к дыхательной недостаточности.

Ранними симптомами являются сильная утомляемость, слабость и головокружение, за которыми обычно следуют затуманенное зрение, сухость во рту, а также затрудненные глотание и речь. Могут также иметь место рвота, диарея, запор и вздутие живота. По мере прогрессирования болезни может появляться слабость в шее и руках, после чего поражаются дыхательные мышцы и мышцы нижней части тела. Температура не повышается и потери сознания не происходит.

Причиной этих симптомов является не сама бактерия, а вырабатываемый ею токсин. Симптомы обычно появляются через 12–36 часов (минимум через 4 часа и максимум через 8 дней) после экспозиции. Показатели заболеваемости ботулизмом низкие, но показатели смертности высокие в случае, если не будет быстро поставлен правильный диагноз и незамедлительно предоставлено лечение (введение на ранних стадиях антитоксина и интенсивная искусственная вентиляция легких). Болезнь может заканчиваться смертельным исходом в 5–10% случаев.

Экспозиция и передача

Пищевой ботулизм

C. botulinum является анаэробной бактерией — это означает, что она может развиваться только при отсутствии кислорода. Пищевой ботулизм развивается в случае, когда бактерии C. botulinum растут и вырабатывают токсины в пищевых продуктах до их потребления. C. botulinum вырабатывает споры, которые широко распространены в окружающей среде, включая почву, а также речную и морскую воду.

Рост бактерий и выработка токсина происходят в продуктах с низким содержанием кислорода и при определенном сочетании температуры хранения и параметров консервации. Чаще всего это происходит в пищевых продуктах легкой консервации, а также в продуктах, не прошедших надлежащей обработки, консервированных или бутилированных в домашних условиях. В кислой среде (pH менее 4,6) развития C. botulinum не происходит, и поэтому в кислых продуктах токсин не вырабатывается (однако низкий уровень pH не разрушает токсинов, выработанных ранее). Для предотвращения роста бактерий и выработки токсина используются также низкие температуры хранения в сочетании с определенными уровнями содержания соли и/или кислотности.

Ботулотоксин обнаружен в широком ряде пищевых продуктов, включая низкокислотные консервированные овощи, такие как зеленая фасоль, шпинат, грибы и свекла; рыбу, такую как консервированный тунец, ферментированная, соленая и копченая рыба; и мясные продукты, такие как ветчина и сосиски. Продукты питания меняются в зависимости от стран и отражают местные особенности питания и методики консервации пищевых продуктов. Иногда ботулотоксины обнаруживаются в продуктах промышленного приготовления.

Несмотря на то, что споры C. botulinum устойчивы к высоким температурам, токсин, вырабатываемый бактериями, которые развиваются из спор в анаэробных условиях, разрушается при кипячении (например, при температуре внутри >85C в течение пяти или более минут). Поэтому, чаще всего причиной ботулизма человека являются готовые к употреблению продукты в упаковках с низким содержанием кислорода.

Детский ботулизм

Клинические симптомы у детей грудного возраста включают запор, потерю аппетита, слабость, измененный плач и четко выраженную утрату способности держать головку. Существует несколько вероятных источников инфицирования детским ботулизмом, но определенное число случаев заболевания ассоциируется с медом, зараженным спорами. Поэтому, родителям и лицам, осуществляющим уход за детьми, не следует давать мед детям в возрасте до 1 года.

Раневой ботулизм

Раневой ботулизм развивается редко, в случаях, когда споры попадают в открытую рану и способны размножаться в анаэробных условиях. Симптомы схожи с пищевым ботулизмом, но могут появляться через две недели. Эта форма болезни связана с токсикоманией, в частности с инъекциями героина.

Ботулизм в результате вдыхания

Ботулизм редко развивается в результате вдыхания. Такие случаи не происходят в естественных условиях, они связаны, например, со случайными или предумышленными событиями (такими как биотерроризм), которые приводят в высвобождению токсинов в аэрозолях. Клиническая картина в случае ботулизма, развивающегося в результате вдыхания, схожа с клинической картиной при пищевом ботулизме. Средняя летальная доза для людей оценивается на уровне 2 нанограммов ботулотоксина на килограмм веса тела, что примерно в 3 раза превышает аналогичный показатель в случаях пищевого ботулизма.

Симптомы появляются через 1–3 дня после вдыхания токсинов или через более длительный период времени в случае более низких уровней интоксикации. Симптомы развиваются так же, как и при пищевом ботулизме, и на завершающей стадии происходит паралич мышц и недостаточность дыхания.

При подозрении на воздействие токсина путем вдыхания аэрозоли необходимо предотвратить дополнительное воздействие на пациента и других людей. Следует снять с пациента одежду и хранить ее в полиэтиленовых пакетах до тех пор, пока она не будет тщательно выстирана в воде с мылом. Пациент должен принять душ и незамедлительно пройти дезинфекцию.

Другие типы интоксикации

Теоретически ботулизм может передаваться через воду в результате проглатывания токсина, выработанного ранее. Однако, учитывая тот факт, что при обработке воды (такой как кипячение или дезинфекции 0,1-процентным раствором гипохлорита) токсин разрушается, такой риск считается низким.

Ботулизм неопределенного происхождения обычно регистрируется среди взрослых людей в тех случаях, когда не установлен источник пищевого или раневого ботулизма. Эти случаи сопоставимы с детским ботулизмом и могут происходить при изменении нормальной флоры кишечника в результате хирургических вмешательств или терапии антибиотиками.

Ботокс

Бактерия C. botulinum используется для производства ботокса — фармацевтического препарата, применяемого преимущественно для инъекций в клинических и косметических целях. Для ботокса используется очищенный и сильно разбавленный ботулинический нейротоксин типа А. Процедуры проводятся в медицинских учреждениях в соответствии с потребностями пациента и обычно хорошо переносятся, хотя в редких случаях наблюдаются побочные реакции.

Диагностирование и лечение

Диагноз обычно ставится на основе истории болезни и клинического осмотра при последующем лабораторном подтверждении, включающем демонстрацию присутствия ботулотоксина в сыворотке, стуле или пищевых продуктах или выращивание культуры C. botulinum в образцах стула, раневой жидкости или пищевых продуктов. Иногда ставится ошибочный диагноз ботулизма, так как его часто принимают за инсульт, синдром Гийена-Барре или тяжелую миастению.

Профилактика

Профилактика пищевого ботулизма основана на надлежащей практике приготовления пищевых продуктов, в частности во время тепловой обработки/стерилизации, и гигиене.

Пищевой ботулизм можно предотвращать путем инактивации бактерии и ее спор в стерилизованных путем нагрева (например, в автоклаве) или консервированных продуктах или путем подавления роста бактерий и выработки токсинов в других продуктах. Вегетативные формы бактерии могут быть уничтожены при кипячении, но споры могут оставаться жизнеспособными даже при кипячении в течение нескольких часов. Тем не менее, споры можно уничтожить путем тепловой обработки при очень высоких температурах, например при промышленном консервировании

Промышленной тепловой пастеризации (включая пастеризованные продукты в вакуумной упаковке и продукты горячего копчения) может быть недостаточно для уничтожения всех спор и, поэтому, безопасность этих продуктов должна быть основана на предотвращении бактериального роста и выработки токсина. Низкие температуры в сочетании с содержанием соли и/или кислой средой препятствуют росту бактерий и выработке токсина.

Это следующие пять принципов:

  • соблюдайте чистоту;
  • отделяйте сырое от готового;
  • проводите тщательную тепловую обработку;
  • храните продукты при безопасной температуре;
  • используйте чистую воду и чистое пищевое сырье.

Деятельность ВОЗ

Вспышки ботулизма происходят редко, но они являются чрезвычайными ситуациями в области общественного здравоохранения, которые требуют быстрого распознания для выявления источника инфекции, определения типа вспышки болезни (среди естественных, случайных или потенциально преднамеренных), предотвращения других случаев заболевания и эффективного лечения пострадавших пациентов. Успех лечения в значительной мере зависит от раннего диагностирования и быстрого введения ботулинического антитоксина.

Роль ВОЗ в принятии ответных мер на вспышки ботулизма, которые могут иметь международное значение, заключается в следующем:



Ботулизм – потенциально смертельное инфекционное заболевание, вызванное ботулиническим токсином.

Возбудитель инфекции – бактерия - Clostridium botulinum (C. botulinum), образующая споры, которые выдерживают кипячение до 5 часов (при домашнем консервировании продуктов споры сохраняются). Споры помогают бактериям выжить, даже в экстремальных условиях.

Бактерия вырабатывает ботулинический токсин,– один из наиболее сильных природных ядов который разрушается при нагревании до 80 °С в течение 30 мин, до 100 °С в течение 10 мин. Токсин не имеет ни запаха, ни вкуса.

Ботулизм, связанный с пищевыми продуктами, вызван потреблением продуктов, содержащих ботулинический токсин.

Человек заражается ботулизмом при употреблении продуктов домашнего консервирования (грибов, рыбы, мяса). Продукты, консервированные в производственных условиях, редко становятся источником заражения.


Раневой ботулизм развивается вследствие загрязнения ран (попадание спор бактерий в раневую поверхность).

Ботулизм младенцев развивается при попадании спор возбудителя в желудочно-кишечный тракт. Такой вид ботулизма наблюдается преимущественно у детей первых 6 месяцев жизни.

Клинические проявления заболевания обусловлены исключительно действием ботулотоксина.

Инкубационный период заболевания составляет 2 ч. – 3 дня (в редких случаях может продолжаться до 14 суток).

Клинические синдромы заболевания:

Возможно 3 варианта течения заболевания:

Интоксикационный и гастроинтестинальный синдромы проявляются в течение первых суток. У больного отмечается подъем температуры, тошнота, рвота, боли в животе, диарея.


Отмечается двоение в глазах, предметы видятся как в тумане, ощущения сетки перед глазами, движение глазных яблок может быть ограничено. Также среди симптомов - опущение век, косоглазие, головная боль, отмечается неустойчивость походки. К зрительным нарушениям присоединяется расстройство голоса вплоть до его исчезновения. При дальнейшем развитии заболевания главным симптомом является расстройство дыхания.

Токсин вызывает паралич. Паралич начинается с мышц лица и распространяется на конечности. Если он достигнет дыхательных мышц, может возникнуть респираторная недостаточность, способная привести к летальному исходу.

При первых признаках заболевания больной подлежит срочной госпитализации.

Летальность при ботулизме в случаях несвоевременного обращения за медицинской помощью достигает 70 %. Основной причиной смерти является остановка дыхания.

Все виды ботулизма в конечном итоге могут привести к опасному для жизни параличу, в связи с чем, любой случай заражения ботулизмом необходимо расценивать как показание к неотложной медицинской помощи и, в случае подозрения на заболевание, незамедлительное обращение к врачу.

Раньше заболевание ботулизмом было смертельным, в настоящее время, благодаря анатоксину, ситуация значительно улучшилась.

Профилактика ботулизма

Активная иммунизация осуществляется только лицам, имеющим контакт с возбудителями ботулизма и их токсинами.

Профилактика ботулизма основана на строгом соблюдении санитарных и технологических правил консервирования пищевых продуктов. Мясо и рыбу разрешено консервировать только в свежем виде. Овощи и фрукты перед консервированием требуется тщательно обмывать для удаления частиц почвы.


Правила безопасности при консервировании в домашних условиях:

– использовать только хорошо очищенные, свежие овощи и фрукты, без темных пятен;

– банки, предназначенные для консервирования, должны быть простерилизованы;

– домашние консервы хранить в темном прохладном месте;

– перед употреблением домашние заготовки лучше прокипятить в кастрюле;

– если в процессе хранения крышки на банках вздулись, – эти консервы употреблять в пищу запрещено.

В домашних условиях грибы можно заготавливать впрок только путем маринования или соления с добавлением достаточного количества кислоты и соли и обязательно в открытой для доступа воздуха таре.

Рыбу хранить в холодильнике, только после того, как она будет выпотрошена.

В случае если банка с консервами вздута, ни в коем случае не стоит употреблять ее содержимое.

Опасно приобретать консервированную продукцию домашнего приготовления, особенно в местах не установленной торговли, с рук.

Профилактика раневого ботулизма заключается в содержании ран в чистоте. Рана может быть инфицирована, если имеются такие симптомы, как покраснение, воспаление, рана горячая на ощупь, если отмечаются гнойные выделения.

разделять сырую и приготовленную пищу,

подвергать пищу тщательной термической обработке,

хранить продукты питания при безопасных температурах,

использовать безопасную воду и чистое пищевое сырье.

Это важно, когда люди путешествуют, особенно в страны, где доступ к чистой воде, холодильникам, а также возможность соблюдать гигиену ограничены.

При первых же симптомах заболевания необходимо промыть желудок и срочно обратиться к врачу.

Медицинская микробиология:

Морфологические и тинкториальные свойства возбудителя ботулизма (C. botulinum)

а) Вегетативные клетки. Возбудители ботулизма — небольшие палочки длиной 4-9 мкм и шириной 0,6-0,9 мкм с закругленными концами. Образуют субтерминальные или терминальные споры и имеют вид теннисной ракетки. Эти микробы легко окрашиваются различными анилиновыми красителями. Молодые клетки окрашиваются по Граму положительно. Через 4-5 сут. роста палочки окрашиваются грамотрицательно.

Микробы подвижны, имеют от 4 до 35 жгутиков, капсулы не образуют. Возбудители ботулизма, являясь строгими анаэробами, обычно культивируются на питательных средах в анаэростатах. При посевах в высоком столбике агара микробы образуют колонии, имеющие форму чечевицы и комочков ваты. При посеве на поверхность кровяного, печеночного или сахарного агара в анаэробных условиях вырастают прозрачные колонии диаметром несколько миллиметров с ровными или изрезанными краями и блестящей поверхностью. На кровяном агаре колонии окружены зоной гемолиза.

Оптимальная температура для роста бактерий токсинотипов А, В, С, D 34-35"С, для бактерий токсинотипов Е и F — 26-30°С.

На жидких питательных средах рост бактерий сопровождается помутнением среды, газообразованием и появлением запаха прогорклого масла, но эти признаки непостоянны. Характерным свойством всех типов возбудителей ботулизма является их способность вырабатывать в анаэробных условиях токсины.

б) Споры. Спорообразующие бактерии являются наиболее древними организмами на нашей планете. Существует мнение, что споруляция служит механизмом контроля популяций, оставляя только наиболее устойчивых ее членов при неблагоприятных условиях. Споры некоторых штаммов С. botulinum являются наиболее резистентными из бактериальных спор, выживая более 30 лет в жидкой среде.

Однако образование спор варьирует не только в разных типах, но и в разных штаммах внутри типа. При культивировании в течение одного и того же времени при одной и той же температуре и в одинаковой среде в одном штамме почти каждая клетка превращается в спору, а в другом — на 10 000 клеток образуется 1 спора.

В экспериментальных условиях установлено, что формирование спор происходит лучше на богатых средах. Такие среды не должны содержать солей, которые подавляют спорообразование. Последнее идет при температуре 3-5°С и ниже. При этом среда не должна быть окислена после автоклавирования и перед инокуляцией бактерий. Культивирование бактерий в виде диализной культуры дает более высокую концентрацию спор, которые к тому же лучше очищаются при последующих отмывках. Очищенные споры, или споры, отмытые от питательной среды, могут сохраняться в течение многих месяцев.

Протопласт споры содержит ДНК и достаточно прост. Он окружен цитоплазматической и кортикальной мембранами. Кора споры состоит из пептидогликана, содержащего диаминопимелиновую кислоту. Функция коры, по-видимому, состоит в том, что она способствует поддержанию цитоплазмы в полугидрированном состоянии. Кора имеет внутреннее и внешнее покрытия, составляющие значительную часть ее сухого веса. Эти покрытия содержат вещество типа кератина, богатое дисульфидными связями и устойчивое к щелочи, муравьиной кислоте, фенолу и др. Высокое содержание в коре сахаров — возможная причина устойчивости спор к радиации.

Токсин и, видимо, другие компоненты цитоплазмы вегетативной клетки могут включаться в состав споры во время ее формирования. Количество токсина в споре обычно минимальное — не более 1% от его содержания в вегетативной клетке. Однако внутриспоровый токсин устойчив к нагреванию. Он здесь представлен в виде полимеров, но не является частью структуры, так как может выходить из споры в окружающую жидкую среду. От 10 6 до 10 7 спор содержат 1 летальную дозу токсина для мыши.

Как уже указывалось, бактерии С. botulinum являются строгими анаэробами, не имеют цитохромоксидазы, которая необходима для аэробного метаболизма, а также таких ферментов протекции от кислорода, как каталаза, пероксидаза и супероксидисмутаза. Они являются хемоорганотрофами, ферментирующими многочисленные органические соединения. По физиологическим признакам бактерии С. botulinum делятся на четыре группы, о чем уже говорилось выше.

Группа I включает все штаммы токсинотипов А и протеолитические штаммы токсинотипов В и F. Протеолитическая активность определяется на плотных средах, содержащих казеин. Эти бактерии продуцируют изомасляную, изовалериановую и бета-фенилпропионовую кислоты. Оптимальная температура культивирования 37°С. Споры бактерий этой группы обнаруживают наиболее высокую устойчивость к нагреванию (около 120 °С).

Группа II включает штаммы токсинотипа Е и непротеолитические штаммы токсинотипов В и F. Эти штаммы продуцируют меньше кислот как продуктов окончательной ферментации. Оптимальная температура культивирования ниже, чем для группы I, и составляет 30°С, хотя культивирование может осуществляться и в более широком интервале температур — от 3,3 до 45°С.

Группа III включает штаммы токсинотипов С и D. Эти штаммы преимущественно непротеолитические, продуцируют большое количество пропионовой кислоты. Оптимальная температура культивирования 40°С.

Группа IV включает штаммы токсинотипа G, которые по бактериологическим характеристикам очень отличаются от штаммов, входящих в три предыдущие группы, но более близки к С. subterminale. Это явилось поводом для выделения нового вида — Clostridium argentinense.

Читайте также: