alimentární onemocněníold-biomikro.vscht.cz/vyuka/pm/potr_pat_sal_lis.pdfsalmonella spp....
TRANSCRIPT
Alimentární onemocnění
Jaké mikroorganismy nyní
sledujeme ?
• Listeria monocytogenes
• Salmonella
• Enterobacter sakazakii
• Escherichia coli
• Koagulasa-pozitivní stafylokoky
• Bacillus cereus
• Enterobacteriacae
Salmonella spp.
Salmonely jsou významnými původcialimentárních onemocnění.
Roční incidence salmonelóz se vhumánní populaci pohybuje kolem 270 případů na 100 000 obyvatel.
Některé serovary vyvolávají onemocnění
• výhradně u lidí a vyšších primátů, např. Salmonella Typhi a Salmonella Paratyphi A, B, C
• onemocnění lidí i zvířat (druhově specifické serotypy)
Salmonelózy v letech 1988-2005
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Definice salmonelózy
• Salmonelóza je bakteriální infekce, která má své pojmenování po rodu bakterií, které ji způsobují. Salmonely patří do čeledi Enterobacteriaceae, fakultativních anaerobů schopných žít v intestinálním traktu. Protože jsou nenáročné, mohou se rozmnožovat také mimo tělo živočichů, především v potravinách živočišného původu.
• Salmonely způsobují 3 typy onemocnění:
• Břišní tyfus – je nejzávažnějším typem salmonelového onemocnění. Je způsobeno S. typhi a představuje < 2,5% případů onemocnění salmonelózou u lidí.
• Paratyfy – způsobované S.paratyphi A, B a C, představuje < 0,5% případů.
• Gastroenteritidy – nejběžnější typ salmonelózy známý jako ’Salmonella food poisoning’. Gastroenteritidy způsobují všechny ostatní typy salmonel.
Tyfová varianta• Tyfus a paratyfy jsou onemocnění s cyklicky probíhající celkovou
infekcí, dlouho se udržující horečkou. Zdrojem nákazy je člověk, a to buď nemocný nebo bacilonosič. Přenos nákazy se děje přímým nebo nepřímým způsobem stykem se stolicí nebo močí nemocného, dále vodou, mlékem, potravinami apod. Infekce od zvířat byly zjištěny jen u sérotypu S. paratyphi B.
• Zdrojem nákaz gastroenteritidou způsobenou salmonelami jsou nejčastěji zvířata, a kontaminované potraviny. Až na výjimky se nešíří od člověka k člověku. Člověk se infikuje salmonelami téměř výlučně orální cestou, a to potravinami, které se nezpracovávají za vyšší teploty. Potraviny mají ústřední postavení v šíření a pomnožování salmonel. Nejčastěji jsou příčinou epidemií kontaminovaná vejce a drůbež, masné a mléčné výrobky.
• Salmonelóza se u člověka obvykle projevuje za 6 až 8 hodin po požití kontaminované potraviny. Dostavuje se horečka, nevolnost, vodnaté průjmy, zvracení, bolesti hlavy, někdy i rozsev bakterií do krve a lymfatického systému. Onemocnění trvá podle závažnosti příznaků 5-10 dnů, exkrece bakterií přetrvává až po několik týdnů.
Salmonella
Potraviny:
1) Maso, drůbež, mořské ryby a plody
2) Potraviny živočišného původu:
Nepasterované vaječné výrobky
Pasterované vaječné výrobky
3) Jiné potraviny s přídavky 1 a/nebo 2
Obecná charakteristika rodu
Salmonella
Rod Salmonella patří do čeledi
Enterobacteriaceae.
Jedná se o grammnegativní nesporulující
tyčinky, až na na někojik málo výjimek
pohyblivé pomocí bičíků. Nepohyblivé jsou
druhy S. gallinarum a S. pullorum.
Salmonella sp.
• Tyčinky jsou 0,5 – 0,8 m široké a přibližně 1 – 3,5 m dlouhé. Jsou schopny růstu v prostředí s kyslíkem i bez kyslíku. Salmonela roste při teplotách 6 – 50 oC, nejlépe však při 37 oC, rychle se vyvíjí i při pokojové teplotě. Dobře přežívá mrazení a chlazení, je však rychle usmrcována teplotou nad 66 oC. Některé sérotypy jsou však značně termorezistentní (S. senftenberg
Kriteria bezpečnosti potravin
Maso a masné výrobky
Salmonella spp.
Negat./25g: - mleté maso ke spotřebě za syrova
- masné výrobky ke spotřebě za syrova
- želatina a kolagen
Negat./10g: - mleté maso určené k tepelné
úpravě
(c=1) - mechanicky oddělované maso
- drůbeží výrobky určené k
tepelné úpravě
Kriteria bezpečnosti potravin
Mléčné výrobky
Salmonella spp.
Negat./25 g: - sýry ze syrového mléka (<
pasterace) - sušené mléko a syrovátka
- mražené výrobky (s výjimkami)
Stafylokokové enterotoxiny
Nedetek./25 g - sýry
- sušené mléko
- sušená syrovátka
E. sakazakii
Negat./10g - kojenecká výživa (n=30)
Kriteria bezpečnosti potravin
Různé potravinySalmonella spp.
Negat/25 g: - vaječné výroby (s výjimkami)
- potraviny k přímé spotřebě obsahující syrová vejce
- vaření korýši a měkkýši
- živí dvojskoř. měkkýši a hlavonožci
- naklíčená semena rostlin
- krájené ovoce a zelenina
- nepasterované ovocné a zeleninové šťávy
Biochemické vlastnosti
• fermentace glukosy za tvorby kyselin a plynů (test s methyl-červení je pozitivní)
• utilizace citrátu jako jediného zdroje uhlíku
• dekarboxylace lysinu, argininu, ornitinu
• tvorba NH3 z močoviny
• netvoří indol
• nerostou za přítomnosti KCN
• nefermentují laktosu
• kataláza pozitivní
• oxidáza negativní
• redukce nitrátů
• produkce sirovodíku
• Voges Proskauer (tvorba acetyl metyl karbinolu).
• Taxonomie salmonel• Podle taxonomické studie Le Minora a spol. (1982) má rod Salmonella jen jeden druh
a sedm poddruhů (subspecies), které se dají rozlišit podle DNA-DNA hybridizace, biochemických a sérologických charakteristik. Každá ze sedmi subspecií se dělí na sérovary podle složení tělových a bičíkových antigenů.
• nejčastěji je používáno vymezení sérovarů dle schématu Kauffmann-White
• čeleď – Enterobacteriaceae
• rod – Salmonella
• druh = species – biochemické varianty
• sérovar = sérotyp – sérologické varianty
• fagotyp – lyzotyp
• typizace plasmidových profilů
• V současné době je známo více než 2200 sérotypů salmonel (podle schématu Kauffmann-White)
• Antigenní klasifikace salmonel je založena na tělových (somatických) antigenech O a bičíkových (flagelárních) antigenech H.
• Somatické O-antigeny mají lipopolysacharidový charakter. Velké množství typů těchto antigenů je důsledkem rozdílů ve struktuře specifického sacharidového řetězce, kde se uplatňují různé typy glykosidických vazeb, obě anomerické konfigurace a rozdílná acetylace.
• Bičíkový H-antigen je bílkovinné povahy a je termolabilní. H-antigeny jsou dvojího typu– antigen první a druhé fáze a liší se primární strukturou bílkovin.
Taxonomie
Jsou většinou pohyblivé, (např.
S. Gallinarum je nepohyblivá)
• fakultativně intracelulární
patogeny
• genom salmonel má velikost
4.6-4.8 MB
• jeden nebo více plazmidů
virulence (SSP)
• schopnost tvorby biofilmu.
Současný počet serovarů a členění
do druhů a poddruhů
Species subspecies Počet serotypů
S. enterica enterica 1454
salamae 489
arizonae 94
diarizonae 324
houtenae 70
indica 12
S. bongori 20
Salmonella enterica subsp. enterica serotyp Typhimurium
(Salmonella Typhimurium)
Salmonella - růstové podmínky
• pH 4 - 9,5
např. 3,99 v rajských jablíčkách
např. 9,5 v oplachové vodě vajíček
Při delší expozici kyselinami ATR Acid
Tolerance Response
Např. potraviny připravené k okamžité
konzumaci
Salmonella - růstové podmínky
• aw
• 0,93 např. v instantní polévce
Růst inhibován 3-4% NaCl
Sůl je účinější při nižších teplotách
Resistentní k suchu
Salmonella - růstové podmínky
• Teplota
• 2 - 46 oC
• např. 2 oC (1-2 dny) hovězí a kuřecí maso
• např. 4 oC (<10 dny) na skořápkách
vajíček
• 46 oC v krémech, na kuřatech
(56 oC mutanty v labotaroři)
Salmonella - růstové podmínky
• Není resistentní vůči vyšším teplotám
• Pasterace je účinná
• Sub-letální zahřívání zvyšuje tepelnou
resistenci
• Lepší přežívání na suchých potravinách
Salmonella - růstové podmínky
• Atmosféra
• Fakultativně anaerobní poroste v
přítomnosti C02 20-50% na mletém
hovězím mase, na vařených krabech
• Má větší toleranci k NaCl za anaerobních
podmínek
Metoda stanovení salmonel
Salmonela na půdě XLD
Potravina Sérovar Infekční dávka
Vaječný koňak S. meleagridis 106-107
S. anatum 105-107
Kozí sýr S. zanzibar 105-1011
Karmínové barvivo S. cubana 104
Imitace zmrzliny S. typhimurium 104
Čokoláda S. eastbourne 102
Hamburger S. newport 101- 102
Čedar S. heidelberg 102
Čokoláda S. napoli 101- 102
Čedar S. typhimurium 100- 101
Čokoláda S. typhimurium 101
Paprikové bramborové
lupínky
S. saintpaul
S. javiana
S. rubislaw
4,5x101
Salmonella infekční dávky
Salmonella pathogenese
• Břišní tyfus (střevní horečka)
• Inkubace 7-24 dní
• Krvavý průjem, horečka, bolest hlavy,
bolesti břicha
• Léčení : tekutiny (elektrolyty), antibiotika
• Agens: enterotoxin a další virulentní
faktory
• vakciny
Patogeneze
Po požití kontaminované potravy pronikají salmonely
přes do trávicí trakt do tenkého střeva, kde se
množí a při tom jsou uvolňovány toxické látky,
které pronikají do lymfatického a krevního oběhu.
Invazivní kmeny mohou pronikat do hlubších vrstev
sliznice střeva, dostávají se do lymfatického
systému, jsou vychytávány fagocyty, ve kterých se
dále pomnožují. Po rozpadu buňky se dostávají do
krevního oběhu a způsobují septikémii.
Patogeneze
Infekční dávka je u zdravého člověka přibližně 102 -
105 baktérií.
Inkubační doba je obvykle udávána 6-36 hodin. Její délka je
hlavně ovlivněna infekční dávkou a vnímavosti postiženého
jedince. Nejzávažněji probíhá salmonelóza u dětí, starších
osob a pacientů se sníženou imunitou.
Příznaky onemocnění jsou nevolnost, zvracení,
bolesti břicha, teplota kolem 39 °C
a průjmy. U malých dětí a osob starých nebo jinak
nemocných je nebezpečí dehydratace a následného
oběhového selhání.
Salmonella pathogenese
• Enterokolitida, střevní katar
• Inkubace 8-72 hodin
• Nekrvavý průjem, bolesti břicha po dobu 5
dní
• Léčení : tekutiny (elektrolyty)
• Infekční dávka je nižší u mastných jídel
Výskyt v prostředí
Bakterie rodu Salmonella se primárně vyskytují ve střevním
traktu zvířat i lidí a vylučovanými fekáliemi kontaminují
životní prostředí (voda, půda) a potraviny.
Onemocnění doprovázené klinickými příznaky (akutní
septické stavy) se projevují hlavně u mláďat, u dospělých
zvířat se neprojevuje KP – nosičství.
Lidé salmonely vylučují ve faeces jednak v akutním stádiu
onemocnění salmonelózou (klinické příznaky
onemocnění), dále pak i po proběhlém onemocnění (bez
klinických příznaků) a to po dobu až několika měsíců.
Výskyt v potravinách
K nejčastěji kontaminovaným
potravinám patří:
• syrové maso (drůbeží, vepřové)
• syrová vejce
• potraviny s vysokým podílem ruční
práce např. cukrářské a lahůdkářské výrobky.
Odolnost salmonel vůči vnitřním a
vnějším faktorům
• optimální teplota se pohybuje kolem 37 °C, minimální teplota
růstu je 5 °C, maximální 47 °C,
• hraniční hodnota aw pro množení salmonel je 0.92
• rozmezí hodnot pH, při kterých se salmonely mohou
pomnožovat je od 3.8 – 9.5, optimum je při neutrálním pH
• koncentrace soli nad 9 % působí baktericidně
• salmonely jsou většinou k antimikrobiálním a dezinfekčním
látkám citlivé.
Vliv technologií
Salmonely běžně nepřežívají sterilační ani pasterační teploty. Všeobecně platí, že efektivita záhřevu potraviny je závislá na koncentraci přítomných bakterií, na dosažené teplotě a délce expozice.
Nízké teploty salmonely neničí, ale zpomalují až zastavují jejich množení. Při teplotě 5 °C se salmonely přestávají množit, při expozici teplotám pod bodem mrazu se salmonely neničí, ale při dlouhodobém skladování při těchto teplotách může docházet k jejich subletálnímu poškození.
Vliv technologií
Technologii sprejového sušení (mléko a vaječné směsi)
mohou salmonely přežívat a proto je vhodné, když tomuto
procesu předchází vhodný způsob tepelného ošetření
(např. pasterace) nebo acidifikace.
Snížení pH potravin organickými kyselinami má vhodný
bakteriostatický až baktericidní účinek (kyseliny octová,
askorbová a mléčná).
S těmito technologiemi se setkáváme např. při výrobě
kysaných mléčných a fermentovaných masných výrobků,
kdy společně s ostatními bariérovými mechanismy
(osmotický tlak, aktivita vody apod.) účinně zamezují
přežívání salmonel i ostatních nesporotvorných baktérií.
Jak provádíme diferenciaci
epidemiologicky významných
izolátů
• fágová typizace
• biotypizace (xyl, rha, ino, d-tar)
• ATB rezistence
• pulsed-field gel electrophoresis (PFGE)
• random amplified polymorphic DNA
(RAPD)
2 typy salmonel
Listeria monocytogenes
Byla popsána před více než 100 lety, ale až v polovině 80. let byla potvrzena jako původce alimentárního onemocnění člověka.
Rod Listeria zahrnuje 6 druhů, L. monocytogenes je jako jediný druh patogenní pro člověka.
Za posledních 20 let bylo v Evropě a v USA zaznamenáno několik závažných epidemických onemocnění listeriózou s alimentární cestou přenosu. Závažnost tohoto onemocnění spočívá především ve vysoké smrtnostipostižených osob.
Historický úvod• Murray v roce 1926:
– Bacterium monocytogenes
– krevní monocyty králíků
– Patogen lidí a zvířat
• Pirie v roce 1940:
– Listeria monocytogenes
– Joseph Lister
• Od roku 1980
– foodborn pathogen
Listeria monocytogenes
Scanning EM showing Flagella
Výskyt v prostředí
Listerie včetně patogenního druhu L. monocytogenes jsou v prostředí hojně rozšířeny, vyskytují se v půdě,povrchových vodách, na rostlinách a tedy i v zeleném krmivu zvířat včetně nekvalitních siláží, často bývají izolovány ze stolice zdravých lidí, z obsahu střev skotu, ovcí, ptáků, ryb a hlodavců. Ubikvitní výskyt.
Vzácněji se u skotu může objevit listeriová mastitída, častěji se však jedná o sekundární kontaminaci mléka nedostatečnou hygienou při dojení.
Listeriózy
0
5
10
15
20
25
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
+
po
če
t h
láš
en
ýc
h p
říp
ad
ů
Kriteria bezpečnosti potravin
• Potraviny určené k přímé spotřebě pro kojence a
potraviny určené k přímé spotřebě pro zvláštní léčebné
účely
• Nepřítomnost v 25 g EN/ISO 11290-1
• Potraviny určené k přímé spotřebě, které podporují růst
L.monocytogenes, jiné než pro kojence a pro zvláštní
léčebné účely
• 100 KTJ/g EN/ISO 11290-2
produkty uvedené na trh během doby údržnosti
Taxonomie
Bakterie rodu Listeria (čeleď Listeriaceae) jsou charakterizovány následovně:
Gram pozitivní, krátké nesporulující tyčinky
kataláza pozitivní, fakultativně anaerobní.
Jsou pohyblivé při teplotě do 25 °C (charakteristický vířivý pohyb), nepohyblivé při teplotách nad 30 °C.
Rod Listeria zahrnuje kromě L. monocytogenes i další druhy, L. innocua, L. ivanovii, L. seeligeri, L. welshimeri a grayi.
Průkaz LM
Půda ALOA
PatogenezeNe všichni zástupci druhu L. monocytogenes jsou patogenní.
Produkce hemolysinu (listeriolysinu O) a fosfolipázy patří mezi významné faktory patogenity. V organizmech nemocných lidí a zvířat se listerie mohou množit i intracelulárně.
Cesta přenosu je převážně alimentární, vzácně i kontaktem.
Onemocnění postihuje především osoby se sníženou odolností nebo s fyziologickou zátěží (těhotenství). Ze zažívacího traktu pronikají listerie do lymfatického a krevního oběhu.
Listerie vykazují vysokou afinitu k mozkové tkáni a gravidní děloze, bakterie pronikají přes placentu, infikují plodovou vodu a dochází k infekci plodu.
PatogenezeInfekční dávka u L.monocytogenes není doposud
jednoznačně určena, předpokládá se, že u zdravých jedinců se infekční dávka pohybuje kolem 108 buněk, u rizikových skupin je však výrazně nižší 102–103 buněk.
U listeriózy se inkubační doba pohybuje od několika dnů až po několik týdnů v závislosti na infekční dávce, virulenci baktérií a zdravotním stavu pacienta.
Spektrum klinických příznaků je u listeriózy široké, onemocnění často probíhá v podobě lehčích chřipkových příznaků (pod obrazem faryngitídy, sinusitídy nebo tonsilitídy), komplikované případy přechází do meningitíd a sepsí, nezřídka končí úmrtím postižené osoby. Toto patogenní agens vyvolává onemocnění především u rizikových skupin obyvatel.
Virulence
internalin
Listeriolysin,
lecitinasa
Aktinová
vlákna
Faktory virulence jsou umístěny v lecithinasovém operonu a jejich transkripce
ke regulována transkripčním aktivátorem PrfA.
Patogenezeprotein gen poznámka
PrfA prfA regulační protein operonu
PIPLC plcA fosfolipáza
LLO hlyA hemolyzin
ActA actA aktin
IntA inlA internalin
Vliv technologií
Bakterie rodu Listeria jsou poměrně odolné k vnějšímu prostředí. Nepřežívají sterilační teploty, ale podobně jako další Gram pozitivní baktérie jsou i listerie odolnější k vyšším teplotám než příslušníci čeledi Enterobacteriaceae. Při vysoké předpasterační kontaminaci může část buněk přežít i pasterační proces. Jako bezpečnou lze považovat jen pasteraci probíhající při vyšších teplotách.
Chladírenské teploty jsou pro listerie příznivé, přežívají také mrazení.
Nízké pH brzdí růst listerií, ale podobně jako vyšší koncentrace NaCl buňky neničí. Listerie mohou přežívat i proces mléčného kvašení zeleniny.
Odolnost listerií vůči vnitřním a vnějším faktorům
Listerie jsou psychrotrofní patogeny s rozmezím teplot, při kterých si zachovávají plně vitální funkce od 0 do 50 °C, přežívají i mrazení (za chladírenských teplot jsou schopny se množit)
Při teplotě 20 °C se v potravinách množí od aw 0.93 –0.95
Toleruje hodnoty pH v rozsahu 4.3 – 9.6 s optimem pH 7
Přežívá v potravinách s koncentrací soli do 10%
Bakterie mléčného kvašení a bakteriociny částečně inhibují růst, listerie jsou citlivé k běžným desinfekčním látkám
Christie-Atkins-Munch-Peterson
(CAMP) test • Provedení testu: kultury α-hemolytického Staphylococcus aureus a
Rhodococcus equi se načárkují paralelně na misku s krevním agarem. Testované kultury pak se nanášejí v pravém úhlu ke kulturám S. aureus a R. Equi.
• Po inkubaci při 35° C po 24-48 h, se na miskách hledá hemolýza. Hemolytická reakce L. monocytogenes a L. seeligeri je zesílená v zonách ovlivněných nárůstem S. aureus.
• Ostatni druhy zůstávají nehemolytické. Reakce L. monocytogenes je častěji optimální za 24 h než po 48 h.
• Je doporučeno použít kontrolní kmeny Listeria spp. na dalším agaru s ovčí krví. Misky s krevním agarem (beraní erythrocyty) by měly být co nejčerstvější.
Provedení CAMP testu
• CAMP test. Na krevní agar s propranými ovčími erytrocyty samostatnou čarou naočkujte testovací kultury S. aureus a R. equi, a to navzájem rovnoběžně v opačných polovinách misky. Je zapotřebí inokulovat tenkou čarou a rovnoměrně pomocí kličky vedené kolmo k misce.
• Testované kmeny naočkujte podobně, každý samostatnou čarou a navzájem rovnoběžně, ve směru kolmém na očkovací čáry testovacích kultur tak, že se čar očkovaných testovacími kulturami nedotýkají, ale jsou od nich vzdálené asi 1-2 mm. Na jednu misku lze očkovat několik testovaných kmenů (nejčastěji 3 testované kmeny na jednu misku krevního agaru). Současně naočkujte kontrolní kultury L. monocytogenes, L. innocua a L. ivanovii. Takto naočkované misky krevního agaru inkubujte v termostatu s teplotou udržovanou na 37 C po dobu 18-24 hodin.
CAMP test
Výskyt v potravinách
K nejčastěji kontaminovaným potravinám patří:
• syrové maso a syrové mléko
• některé druhy sýrů (např. Olomoucké tvarůžky, sýry s plísní na povrchu nebo sýry zrající pod mazem)
• vařené masné výrobky
• syrová (mrazená) zelenina
• uzený losos
Rizikové skupiny sýrů
Sýry s plísní uvnitř hmoty (Niva, Gorgonzola, Roquefort): pH 4.9, NaCl 4 %
Sýry s plísní na povrchu – typ Camembert: pH 4.6-4.8, NaCl 3.5%
Sýry zrající pod mazem (Romadur, Ol. tvarůžky): pH 5.2-5.4, NaCl do 5%
Biofilmvznik:
1) jednoduchá vrstva buněk
2) shluk bakterií s extracelulárním slizem
(proteiny a polysacharidový adhesin)
• tvorba adhesinu je kodována geny
Jaké mikroorganismy nyní
sledujeme ?
• Listeria monocytogenes
• Salmonella
• Enterobacter sakazakii
• Escherichia coli
• Koagulasa-pozitivní stafylokoky
• Bacillus cereus
• Enterobacteriacae
Enterobacter sakazakii
Cronobacter sakazakii
Co je Enterobacter sakazakii?
• baktérie často zvaná jako « killer bug » („brouk zabiják“)
• Codex Alimentarius jej označil jako « známé riziko pro veřejné zdraví »
• Definováno jako riziko se “ závažným dopadem na široký okruh spotřebitelů nebo na specifické senzitivní populace ”
Enterobacter sakazakii
• Systematické zařazení
• Říše:Bakterie
Kmen:Proteobakterie
Třída:Gamma Proteobakterie
Řád:Enterobacteriales
Čeleď:Enterobacteriaceae
Rod:Cronobacter od r.2007
Enterobacter sakazakii - vlastnosti
• Gramnegativní, fakultativně -anaerobní, oxidasanegativní, Katalasa pozitivní, tyčinkovitá bakterie, čeledi Enterobacteriaceae.
• Pohyblivé, redukuje nitrát, utilizuje citrát, hydrolyzuje eskulin a arginin, také dekarboxylují L-ornithin.
• Kyseliny tvoří z D-glukosy, D-sukrosy, D-raffinosy, D-melibiosy, D-cellobiosy, D-mannitolu, D-mannosy, L-rhamnosy, L-arabinosy, D-trehalosy, a D-maltosy. Cronobacter má pozitivní reakci na produkci acetoinu (Voges–Proskauer ) a negativní test na methyl červeň
Závažný dopad na specifické
senzitivní skupiny populace
• Novorozenci a kojenci s ohroženou
imunitou (HIV+ matky)
• Novorozenci předčasně narození a
novorozenci s nízkou porodní hmotností
• Zdraví, donošení novorozenci mohou být
rovněž ohrožení “řadou závažných a život
ohrožujících stavů způsobených E.
sakazakii ”
• Tyto stavy zahrnují “meningitidy, sepse a
nekrotizující enterokolitidy ”
Brány kontaminace
• Čerstvé mléko - transport a skladování
• Pasterizace a sušení + příprava směsi
• Plnění do obalů a skladování
• Příprava nápoje ze sušeného prášku
Kontaminace
kojenecké mléčné výživy
• Enterobacter sakazakii je
jednou z vysoce
virulentních baktérií, také
Salmonella sp. + Clostridium
byly nalezeny ve výrobcích
kojenecké mléčné výživy
• Sušená kojenecká mléka
NEJSOU sterilní výrobky
• Mohou být kontaminovány
při výrobě patogenními
baktériemi rezistentními vůči
teplu
“ Závažné onemocnění a
neurologické následky ”
• “ E. sakazakii zasahuje CNS a
způsobuje cysty nebo abcesy v
mozku ”
• “ Hlášený výskyt úmrtí dosáhl
v některých případech až 50% ”
• Kojenci, kteří přežijí mohou mít
“závažné opoždění vývoje ”
(poškození mozku)
• Americký úřad pro kontrolu potravin a
léčiv (FDA) varoval, že 14% z
testovaných sušených kojeneckých mlék
bylo kontaminováno E. sakazakii a že:
“ Klinici by si měli být vědomi
toho, že sušená kojenecká mléka
nejsou sterilní výrobky a mohou
obsahovat bakteriální
patogeny…”
Duben
2002
Výrobci – vlastní výzkum
• 2004 – Nestlé Research Centre - E.
sak. zjištěn ve vzorcích z prostředí u 8 z
9 potravinářských výroben, 4 z nich byly
továrny na výrobu sušených mlék…..
INFOSAN – International Food
Safety Authorities Network
(leden 2005)
• Nekojené děti – informace poskytovaná matkám by měla zahrnovat instrukce pro správnou přípravu a upozornění na rizika z nevhodné přípravy a použití výrobku
• Doporučená příprava – kojeneckou vodu přivést k bodu varu a nechat ochladit během několika minut na teplotu 70-90 st. C, rozmíchat prášek a směs ochladit na tělesnou teplotu, zkrátit dobu mezi přípravou a konzumací, nepoužité zbytky mléka vyhodit
2
3
4
5
6
7
8
9
0 500 1000 1500 2000 2500
Heating Time (sec)
Su
rviv
ors
[L
og
(CF
U/m
L)]
Thermal Death Time Curves for 2 Enterobacter
sakazakii Strains Heated at 58 C
D = 30.5 sec
D = 591.9 sec
Porovnání D58°C-Values pro různé
Enterobacteriaceae
0
100
200
300
400
500
600
D-v
alu
e (
sec)
E. sakazakii 607
E. coli O157:H7
E. sakazaki N&F-pooled
K. pneuomoniae
Salmonella Hartford
E. coli
E. aerogenes
E. sakazakii 51329
Cronobacter sakazakii
Modročerné kolonie na
chromogenní půdě
bioMerieux
Existuje ISO norma k průkazu C. sakazakii.
•
Escherichia coli
• E. coli náleží do čeledi
Enterobacteriaceae.
• Katalasa-pozitive, oxidasa-negativní,
fermentativní, krátká Gram-negativní,
nesporulující tyčinka, obvykle s
bičíky,které jsou peritrichní.
• Často tvoří pouzdra (capsule) nebo
microkapsule.
Charakteristika
• E. coli je typický mesofilní organismus,
roste od 7-10ºC až do 50ºC s optimem
okolo 37 ºC. POZOR – pro identifikaci na
chromogenních mediích teplota 44 ºC.
• Neutrální pH je optimální pro růst, ale
roste i při pH 4.4 za jinak optimálních
podmínek.
• Minimální vodní aktivita pro růst je 0,95.
Escherichia coli
• Univerzální obyvatel lidského střeva, rovněž ostatních
teplokrevných zvířat – převážně fakultativní anaerob.
• Obecně neškodný komensál
• Oportunistický patogen působící infekce typu Gram-
negativní sepse, infekce močových cest, pneumonie u
imunosupresních pacientů a meningitidy u novorozenců
• biochemicky je katalase-pozitivní, oxidasa-negativní,
fermentativní, krátká gram-negativní nesporulující
tyčinka, obvykle s bičíky peritrichního typu.
Escherichia coli
Escherichia coli
Enterotoxigenní (ETEC),
Enteroinvasivní (EIEC),
Enteropatogení (EPEC),
Enterohemoragický (EHEC),
Enteroaggregativní (EaggEC),
Adherentní E. coli (DAEC)
Enterotoxigenní
E. coli
• ETEC je běžnou příčinou infekčních průjmů (Black, 1993), zvláště v tropech.
• Onemocněníl nastává mezi 12 a 36 h po požitíinfekčního organismu.
• ETEC vyvolává vodnaté průjmy spojené s křečemi,zvýšenou teplotou a zvracením.
• Onemocnění je samolimitující, trvá 2 až 3 dny.
• Je to častý důvod průjmů dětí, může způsobit vážnou dehydrataci.
• Průjem vyvolaným ETEC má mnoho společného s cholerou; obě nemoci jsou výsledkem příjmu značněvelkého inokula bakterií, které pak kolonizují tenkéstřevo a tvoří toxiny které vyvolávají sekreci do střevních dutin (lumen).
Enteroinvasivní
E. coli
• EIEC- klasické symptomy invasivní bacilární dysenterie
/ jako Shigella - úplavice
• EIEC proniká a množí se v epitheliálních buňkách
střeva, působí vředovatění a zánět
• EIEC kmeny neprodukují Shiga toxin
• Invasivnost je daná velkým počtem proteinů vnější
membrány, kódovaných velkým plasmidem ( 140 Mda)
Enteropathogenické
E. coli
• EPEC infekce působí vodnatý průjem doprovázený zvracením a horečkou, v některých případech mohouvznikat dlouhodobé chronické enteritidy.
• Nemoc nastupuje 12-36 h po přijjetí bakterií potravou.
• EPEC je tradičně spojován se vzplanutími v porodnicích,jeslích a školkách, ačkoli jsou také běžné případy u dospělých.
• U kojenců a batolat je nemoc vážnější než mnoho ostatních průjmových infekcí, může někdy přetrvávat déle než 2 týdny.
Enterohemorhagické
E. coli
• Skupina EHEC působí vážné krvavé průjmy (hemorhagická kolitida), hemolytický uremickýsyndrome (HUS), a thrombotické krvácení do kůže, (thrombocytopenická purpura).
• Ačkoli někdy infekce způsobí pouhý průjem bez dalších symptomů.
• Nejčastěji nalézaný EHEC kmen má serotypO157:H7.
• EHEC kmeny produkují cytotoxin Verotoxin(označení pochází z jeho schopnosti usmrcovat ledvinové buňky Vero - African Green Monkey.
Zdroje infekce
• Zelenina, bramborový salát, suši
• Některé typy sýrů
• EHEC O157:H7 – špatně tepelně
upravené hovězí maso, někdy i mléko
Koagulasa-pozitivní stafylokoky
• taxonomické zařazení:
• říše Bacteria
• kmen Firmicutes
• třída Bacilli
• řád Bacilliaes
• čeleď Staphylococcaceae
• rod Staphylococcus.
Charakteristika organismu
• St.aureus je Grampozitivní, kalalasa
pozitivní, oxidasa negativní bakterie.
Fermentuje glukosu.
• Mesofilní bakterie – roste od 7 do 48 oC.
• Velmi tepelně odolný organismus, pH 6-7
• Snáší až 20% NaCl
• Aw – 0,83 (generační doba 300 min)
Bakterie rodu Staphylococcus jsou charakterizovány jako gram-pozitivní,
nepohyblivé koky o velikosti 0,5-1,0 μm, jejichž buňky jsou uspořádané do
tvaru charakteristických hroznů Vyskytují se jednotlivě, ve dvojicích nebo v
krátkých řetízcích..
Staphylococcus aureus -úvod
Byl popsán před více než 140 lety jako původce abscesů a o několik desítek let i jako původce alimentárních intoxikací.
V patogenezi infekčních onemocnění lidí a zvířat se uplatňují i jiné druhy, SA má u stafylokokových infekcí a intoxikací dominantní postavení.
Patogenita a virulence SA je způsobena schopností kmenů produkovat biologicky aktivní proteiny:
• syndrom toxického šoku• exfoliativní toxiny• enterotoxiny
Stafylokoky tvořící hemolýzu
Výskyt
• Staphylococcus aureus je přirozenou součástí mikroflóry lidského těla. Člověk je stafylokoky kolonizován od prvních dnů života. Nejvíce jsou kolonizována kůže na rukou, perinea a sliznice dýchacího a zažívacího ústrojí. Přítomnost S. aureus lze prokázat v horních cestách dýchacích u 20 – 50% populace. Jejich přenašeči mohou být i zdraví jedinci, u kterých není vyvoláno žádné onemocnění. Nosičství stafylokoků organismus nijak nepoškozuje, ale naopak vede k poměrně dobré odolnosti vůči infekci. K onemocnění dochází jen při oslabení imunitního systému.
• S. aureus rovněž kolonizuje dýchací trakt hospodářsky významných zvířat. Nejčastěji se jedná o domácí prasata a drůbež. Vyskytuje se také u řady divoce žijících druhů.
identifikace
• Medium dle Baird-Parkera
• LiCl a telurit působí selektivně, vaječný
žloutek a pyruvát působí pozitvně na
poškozené buňky.
• Typické kolonie jsou černé se zónou
hydrolyzovaného žloutkového proteinu.
• Průkaz – králičí plasma je srážená
koagulasou
Enterotoxiny
• Stafylokokové enterotoxiny jsou bazické proteiny rezistentní k proteolytickým enzymům zažívacího traktu. Odolávají účinkům varu po dobu 30 minut.
• Svými strukturními a biologickými vlastnostmi náležejí do skupiny stafylokokových a streptokokových pyrogenních toxinů označovaných jako superantigeny, které jsou schopny stimulovat větší množství T-lymfocytů než běžné antigeny. Superantigeny jsou aktivovány ve střevech, kde navodí odezvu, což je příčinou gastroenteritid spojených s dehydratací.
• Stafylokokové enterotoxiny jsou jednou z příčin bakteriální virulence, vyvolávají zvracení a mohou také zapříčinit toxický šok.
Typy enterotoxinů
• S. aureus produkuje 11 typů enterotoxinů (SE), přičemž doposud bylo identifikováno 20 sérologicky odlišných typů. Jedná se o malé jednořetězcové polypeptidy o velikosti 26 – 30 kDa.
• Syntéza je řízena chromozomálními nebo plastidovými geny.
Enterotoxiny SEA, SEB, SEC, SED a SEE byly popsány již dříve, zatím co SEG, SEH, SEI a SEJ, jsou nověji popsané enterotoxiny.
Koagulasa
• Plazmakoaguláza je určujícím znakem druhu a obecně známkou patogenity.
Jednoduchý protein přeměňující fibrinogen na fibrin. Srážení vyvolané koagulázou vede k akumulaci fibrinu okolo bakteriální buňky a ztěžuje tak hostitelským obraným agens zkontaktovat se s ní a zabránit tak fagocytóze.
Plazmakoaguláza může přispívat k ohraničení zánětlivé reakce vytvořením fibrinového lemu kolem léze, která se přeměňuje ve stafylokokový absces.
Podle produkce plazmakoagulázy se stafylokoky rozdělují do dvou velkých skupin: koaguláza pozitivní a koaguláza negativní stafylokoky.
Koagulázový test se používá pro rozlišení S. aureus a S. epidermidis, který je koaguláza negativní.
onemocnění
• Stafylokokové enterotoxiny mohou vyvolat alimentární onemocnění zvané enterotoxikóza, které patří mezi nejčastější příčiny otravy jídla na světě.
• Po požití kontaminované potraviny se dostaví příznaky otravy, jako je slinění, bolest hlavy, odpor k jídlu, křečovité bolení břicha a průjem. Stolice je vodnatá a může obsahovat i hlen.
• Inkubační doba je krátká, v rozmezí od 30 minut do 8hodin. Příznaky většinou odezní po 24 - 48 hodinách. Mezi nejčastěji kontaminované potraviny patří mléko a mléčné výrobky, masné výrobky a drůbež, vejce, krémové zákusky a pekařské výrobky
Patogeneze
Toxická dávka 0,1-1 g enterotoxinu je schopna vyvolat onemocnění.
Inkubační doba se pohybuje od 1 do 7 hodin.
Nástup klinických příznaků je velmi rychlý a dramatický, bolesti hlavy, zvracení, bolesti břicha, vzácněji průjem. Úzdrava je rychlá, do 2 dní.
Předpokládá se, že enterotoxiny stimulují lokální neuroreceptory v trávícím traktu, které prostřednictvím vagu stimulují centrum pro zvracení v mozku.
Bakteriální intoxikace
0
200
400
600
800
1000
1200
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
+
po
če
t h
láš
en
ýc
h p
říp
ad
ů
Taxonomie
Bakterie S. aureus (čeleď Staphylococcaceae) jsou charakterizovány následovně:
• Gram pozitivní koky (hroznovité formace)
• kataláza pozitivní
• nepohyblivé
• aerobní a fakultativně anaerobní,
• mohou tvořit zlatožlutý až oranžový pigment
• plazmakoagulázový a termonukleázový test pozitivní
Vliv technologií
Bakterie SA jsou velmi odolné k vnějšímu prostředí.
Dobře přežívají v:
• suchém i kyselém prostředí,
• snáší vysoký obsah kuchyňské soli,
• chladírenské i mrazírenské teploty,
• aerobní i anaerobní prostředí.
Nepřežívají sterilační ani pasterační teploty.
Toxiny jsou velmi rezistentní!
Bacillus cereus
Enterobacteriacae
BACILLUS CEREUS
Scientific classification
Kingdom Bacteria
Phylum Firmicutes
Class Bacilli
Order Bacillales
Family Bacillaceae
Genus Bacillus
Species Cereus
Typické rysy • Gram-pozitivní- mladé buňky,starší mohou být Gram-
negativní
• Fakultativní aeroby - tvoří endospory (sporotvorné tyčinky): rezistentní k nepříznivým fyzikálním a chemickým podmínkám (teplo,záření,desinfekce,vyschnutí)→ častá příčina kontaminace
• Rod obsahuje 80 druhů (species)
• Endemická, tyčinka, obývající půdu
• Gramovo barvení dává: 1 μm široké, 5-10 μm dloohé, samotné nebo ve dvojicích nebo krátkých řetízcích
• Beta hemolytická bakterie působicí onemocnění z potravin: Infekční dávka -– 105 - 107 CFU (KTJ)
• Spojení s potravinami: cereálie, mouka, rýže, těstovinová jídla, syndrom čínské restaurace
Růst a jeho kontrola• Teplota: Optimum 30-37 ºC. Některé kmeny až
do 55 ºC jiné také i při 4- 5 ºC (mlékárenské
výrobky)
• pH: minimální pro růst – 4,3 a maximum 9,3.
• Atmosféra: Roste nejlépe v přítomnosti kyslíku.
Roste také anaerobně, ale s nízkou produkcí
toxinu.
• Vodní aktivita: Minimální rozmezí pro vegetativní
růst je 0,912-0,950.
Konzervační prostředky
• Růst je inhibován 0,26% sorbové kys. a pH 5.5 nebo 0,39% alium sorbátu a pH 6.6
• Přídavek 0.2% Ca propionátu zabraňuje klíčení spor
B .cereus v chlebu
• Nisin je běžně používán k zabránění klíčení spór a jejich dalšímu růstu v tavených sýrech, mléčných desertech, v konzervovaných potravinách, uzeném mase apekařských výrobcích o vysoké vlhkosti (3.75 μg/g)
• Ostatní antimikrobiální látky: benzoát, sorbát, ethylenediaminetetraoctová kys. (EDTA) a polyfosfáty
Onemocnění
B. cereus působí dvě
různé otravy potravinami
syndromes (2-5%):
1. Rychlý nástup
emetického syndromu
2. Pomalý nástup
diarrhoealního -
průjmového
syndromu
Jak předcházet ?
• Potravina by měla být
řádně uvařena
• Uvařené jídlo by nemělo
být rekontaminováno
syrovou potravou
• Uvařené jídlo skladovat
při vhodných chladících
teplotách .
Emetický syndrom
• Inkubace: 1-6 hodin po požití
kontaminované potraviny
• Symptomy: nausea a zvracení, někdy
doprovázené průjmem (důsledek přijetí
předem vytvořeného toxinu: emetoxin
ETE). Podobné jako u S. aureus.
• Velmi běžné v Japonsku