Sibirskiy federal'nyy nauchnyy centr agrobiotehnologiy RAN
The article presents the results of the influence of infrared radiation on Listeria monocytogenes in products of animal origin, and results of the sensitivity of the microorganism to antibacterial drugs are obtained.
Listeria monocytogenes, products of animal origin, neutralization, antibiotic resistance, infrared radiation
Роль микроорганизмов в возникновении и эволюции биосферы бесконечно велика. Они участвуют практически во всех природных процессах и занимают более одной трети живого вещества биосферы. В естественных условиях микроорганизмы постоянно находятся в стрессовых условиях обитания. На них непременно воздействуют разные физико-химические факторы в высоких или низких дозах и концентрациях [1,3].
Одна из главных задач ветеринарии является максимальное снижение вероятности увеличения динамики возникновения пищевых отравлений, которые напрямую связанны с употреблением продукции животного происхождения, предотвращая процесс строгим контролем этапов производства и технологических процессов, где возможен фактор риска контаминирования пищевых продуктов патогенными и условно-патогенными микроорганизмами [5]. Реальные механизмы контроля на всех этапах производственных процессов подчёркивают необходимость развития методических подходов к выделению и идентификации сублетально поврежденных микроорганизмов, внедрение эффективных методов их обезвреживания.
Интенсивное использование антибактериальных средств, зачастую с применением завышенных доз, нецелесообразное увеличение курса лечения и кратности применения без анализа видовой и возрастной чувствительности животных, а также без учета фармакокинетики лекарственных веществ приводит к развитию нежелательного терапевтического эффекта у животных, часто носящего тяжелый характер [8]. При выборе АБП необходимо ориентироваться на рациональность применения, а также целесообразность применения в целом. Важным этапом терапии является изоляция патогена, определение его чувствительности к АБП, выбор препарата с учетом селективного подхода, ориентированного на механизм действия и фармакокинетику.
Широкое применение антибактериальных средств в животноводстве способствует селекции клонов микроорганизмов со стойкой резистентностью. Необходимо отметить, что в данный момент остро выявилась проблема приобретения резистентности, под которой способность микроорганизма оставаться жизнеспособным под воздействием больших концентраций лекарственных веществ и не теряя способность к размножению при применении терапевтических доз антибиотиков, в отличие от остальных представителей микроорганизмов [4].
Ведение интенсивной технологии производства, биологическая адаптация микроорганизмов к стрессовым факторам окружающей среды, стремительное распространение сетей быстрого общественного питания с несоблюдением технологии пищевого производства являются главными факторами, которые способствуют стремительному распространению пищевых отравлений. Несоблюдение технологий при применении консервантов и при применении модифицированной газовой среды, несоблюдение температурных режимов при технологических процессах ведет к появлению сублетально поврежденных бактерий с новыми патогенными свойствами. Именно поэтому необходимо изыскивать новые способы обезвреживания патогенных микроорганизмов.
Listeria monocytogenes является одним из значимых в эпидемиологическом отношении возбудителем бактериальных инфекций. Заболеваемость листериозом в России официально регистрируется с 1992 года. Заболевание в мире регистрируется ежегодно на всех континентах Земного шара: в Европе, в Азии, Африке, Южной и Северной Америке. Прежде всего это связано с употреблением продуктов низкого качества, появления современных технологий производства, не гарантирующих санитарного качества продуктов, распространение общественного питания, бесконтрольное использование стоков перерабатывающих мясных предприятий, использование удобрений от животных и др. [6].
Listeria monocytogenes – грамположительная палочка с закругленными концами, не образующая спор и капсул, подвижная в молодых культурах, факультативный аэроб, хорошо растет на обычных питательных средах. Листерии длительное время сохраняются во внешней среде, устойчивы к различным факторам внешней среды и могут долгое время сохранять свою жизнеспособность во внешней среде и размножаться в мертвых тканях при низкой температуре, также возможно размножение листерий в почве.
В продукции животного происхождения листерии могут сохранять свою жизнеспособность в мясе говядины в пределах 17 суток. В замороженном мясе свинины могут сохранять жизнеспособность в течение 14 месяцев при температуре от минус 10 до минус 20°С. А при хранении говядины при температуре минус 6°С могут сохранять свои жизнеспособные свойства около 9 месяцев, в замороженном мясе баранины при минус 10 до минус 23°С в течение 20 дней. В другой продукции животного происхождения могут оставаться жизнеспособными в следующем порядке: в мясокостной муке – 134 дня, в не консервированных шкурах – 90 дней, в консервированных солью шкурах – 62 дня. При варке мяса баранины листерии погибают в течении часа при условии, что масса куска 1-2,5 кг и толщина 8-10 см.
Имеются данные о том, что листерии могут обладать повышенной устойчивостью к тепловой обработке и в некоторых случаях выживать при общепринятых режимах варки и копчения мясной продукции. Устойчивость листерий к консервированию поваренной солью неоднозначно. Листерии сохраняют жизнеспособность при. На выживаемость патогенных бактерий в ферментированных мясных продуктах одним из важных факторов является взаимодействие их с технологической микрофлорой. Было установлено, что молочнокислые микроорганизмы способны противостоять в отношении различных видов листерий выделяя специфические антибактериальные вещества. Данные вещества способны подавлять рост болезнетворных штаммов листерий. L. monocytogenes, так же, как и другие виды листерий, чувствительны к широкому спектру антибиотиков, однако отдельные штаммы, выделенные из клинического материала и пищевых продуктов, обладали высокой устойчивостью к эритромицину, тетрациклину и хлорамфениколу. Резистентность к антибиотикам в большинстве случаев была детерминирована соответствующими плазмидами, за исключением тетрациклина, ген устойчивости к которому находится в хромосоме [2].
Объектом исследования является штамм Listeria monocytogenes штамм 766 приобретенный из коллекции ФГБУ «ГНЦ ПМБ». Для проведения исследования изначально требовалось подготовить суспензию с заданной концентрацией клеток тестовых культур с использованием оптического стандарта мутности МакФарланда для дальнейшей контаминации образцов мяса. Для проведения исследования использовали концентрацию суспензии 1,5·10³ КОЕ/мл, соответствующую 0,5 единицам стандарта мутности МакФарланда.
Определение чувствительности микроорганизма к антибактериальным препаратам происходило до воздействия инфракрасного излучения и после (табл. 1). Инфракрасное излучение охватывает длину волн от 780 нм до 1000 мкм. Действие инфракрасного излучения на микроорганизмы изучено плохо [7].
Таблица 1 – Определение чувствительности Listeria monocytogenes к АБП
|
Шифр образца |
Цефо-таксим |
Цефе-пим |
Ими-пенем |
Цип-рофлок-сацин |
Цефт-риак-сон |
Амок-сицил-лин |
Хло-рамфе-никол |
Тетра-цик-лин |
Цефо-кситин |
Цеф-тази-дим |
|
Зона задержки роста, мм |
||||||||||
|
До воздействия ИФИ |
- |
- |
22 |
20 |
- |
20 |
- |
- |
- |
- |
|
Экспозиция 1 час |
- |
- |
23 |
21 |
- |
21 |
- |
- |
- |
- |
|
Экспозиция 2 часа |
- |
11 |
24 |
22 |
- |
22 |
- |
10 |
- |
- |
|
Экспозиция 3 часа |
- |
12 |
26 |
22 |
- |
23 |
- |
11 |
- |
12 |
Listeria monocytogenes устойчива к семи АБП (цефотаксим, тетрациклин, хлорамфеникол, цефтазидим, цефотаксим, цефепим цефокситин), чувствительна оказалась к трем АБП (ципрофлоксацин, имипенем, амоксициллин). Экспозиция при инфракрасном излучении составляла 1 час, 2 часа и 3 часа. После экспозиции в 1 час зона задержки роста увеличивалась к тем препаратам, к которым был чувствителен микроорганизм. Спустя 2 часа экспозиции появилась зона задержки роста к цефепиму и тетрациклину, спустя 3 часа увеличилась зона задержки роста к данным препаратам. Появилась задержка роста через 3 часа экспозиции к цефтазидиму.
В процессе эксперимента исследуемые образцы мяса свинины, контаминированные Listeria monocytogenes, проходили этапы экспозиции через 1 час, 2 часа и 3 часа. Обладая устойчивостью к определенным АБП по истечению времени микроорганизм терял свои свойства и становился чувствительным к некоторым препаратам, что указывает на положительную динамику применения инфракрасного излучения для обезвреживания мясных продуктов.
1. Abyzov, S. S. O vozmozhnosti dlitel'nogo prebyvaniya zhiznesposobnyh mikroorganizmov v tolsche Antarkticheskogo lednika / S. S. Abyzov, N. E. Bobin, B. N. Levchuk // Tormozhenie zhiznedeyatel'nosti kletok. – Riga: Zinatne, 1987. – S. 43–54.
2. Veterinarno-sanitarnaya ekspertiza myasa i myasoproduktov pri infekcionnyh boleznyah: uchebnoe posobie / sostavitel' L. K. Saryglar. – Kyzyl: TuvGU, 2020. – 82 s.
3. Vliyanie kosmicheskogo izlucheniya na vegetativnye kletki i spory R+ varianta Bacillus brevis var. G-B. / I. M. Parhomenko [i dr.] // I Vsesoyuznyy radiobiologicheskiy s'ezd, Moskva, 21–27 avgusta 1989: tezisy dokladov / Akademiya nauk SSSR, Nauchnyy centr biologicheskih issledovaniy. – Puschino, 1989. – T. IV. – S. 1005–1006.
4. Volosovec, A. P Sovremennye vzglyady na problemu antibiotikorezistentnosti i ee preodolenie v klinicheskoy pediatrii /A. P. Volosovec, S. P. Krivopustov, E. I Yulish // Novosti mediciny i farmacii. – 2008. – № 236.
5. Gorelyad, H. S. Veterinarno-sanitarnaya ekspertiza s osnovami tehnologii pererabotki produktov zhivotnovodstva / H. S. Gorelyad, V. A. Makarov, I. E. Chebotarev. – Moskva: Kolos, 1981. – 584 s.
6. Zayceva, E. A. Mikrobiologicheskaya diagnostika listerioza: uchebnoe posobie / E. A. Zayceva, R. N. Digo. – Vladivostok: TGMU, 2016. – 96 s.
7. Medvedev, A. P. Fiziko-himicheskie faktory, vliyayuschie na mikroorganizmy / A. P. Medvedev, V. N. Aleshkevich // Veterinarnyy zhurnal Belarusi. – 2017. – № 1. – S. 26–29.
8. Navashin, S. M. Racional'nal'naya antibiotikoterapiya / S. M. Navashin, I. P. Fomina. – Moskva: Medicina, 1982. – 496 s.
