Лекция №14. Семейство Enterobacteriaceae . Род Salmonella .
Общая характеристика семейства энтеробактерий.
Бактерии этого семейства являются наиболее частыми возбудителями кишечных инфекций. Их объединяет ряд общих признаков. Это короткие, не образующие спор, палочки с закругленными концами, подвижные (перитрихи) или неподвижные, некоторые имеют капсулы. Аэробы или факультативные анаэробы. Характерна отрицательная окраска по Граму. Хорошо растут на обычных питательных средах с мясном экстрактом. На большинстве плотных сред энтеробактерии образуют круглые выпуклые блестящие S- (гладкие) колонии, а также часто обусловленные потерей капсулы плоские, неровные и зернистые R- (шероховатые) формы. Для них характерна ферментация глюкозы (и других углеводов) с образованием кислоты и газа. По отношению к лактозе их делят на лактоза- ферментирующие и лактоза - неферментирующие. Каталаза - положительны, восстанавливают нитраты в нитриты.
Семейство энтеробактерий включает более 20 родов, объединяющих более 100 видов бактерий, обитающих в почве, на растениях, входящих в состав микробных биоценозов кишечников животных и человека. Наибольшее значение для человека имеют рода Escherichia, Salmonella, Shigella, Yersinia, Proteus, Klebsiella и др. Для дифференциации родов используют в основном биохимические признаки, для классификации внутри родов и видов - изучение антигенной структуры (О-, Н- и К- антигенов).
О- антиген представлен липополисахаридами (ЛПС) наружной мембраны. Штаммы, лишенные О- антигена, образуют R- колонии и обычно авирулентны.
Н- антиген - термолабильные белки, имеются только у подвижных (имеющих жгутики) видов.
К- антиген - термостабильные полисахариды капсулы и наружной оболочки.
В патогенезе поражений, вызываемых энтеробактериями, имеют значение ЛПС (эндотоксин, освобождающийся при разрушении бактерий), различные энтеротоксины, факторы инвазивности и адгезии (жгутики и др.), ферменты патогенности.
Род Salmonella .
Сальмонеллы - большая группа энтеробактерий, среди которых различные серотипы - возбудители брюшного тифа, паратифов А, В и С и наиболее распространенных пищевых токсикоинфекций - сальмонеллезов. По признаку патогенности для человека сальмонеллы разделяют на патогенные для человека- антропонозы (вызывают брюшной тиф и паратифы А и В) и патогенные для человека и животных - зоонозы (вызывают сальмонеллезы). Несмотря на значительные различия сальмонелл по антигенным характеристикам, биохимическим свойствам, вызываемым ими заболеваниям, по современной, но недостаточно удобной и совершенной классификации выделяют два вида - S.bongori и S.enteritica. Последний разделен на подвиды, из которых наибольшее значение имеют подвиды choleraesuis и salamae. Подвид choleraesuis включает наибольшую часть известных сероваров сальмонелл (около 1400 из примерно 2400).
Морфология. Прямые грамотрицательные палочки размером 2-4 x 0,5 мкм. Подвижны благодаря наличию перитрихиально расположенных жгутиков.
Культуральные и биохимические свойства. Факультативные анаэробы, хорошо растут на простых питательных средах. Оптимум рН- 7,2-7,4, температуры - +37. Метаболизм - окислительный и бродильный. Сальмонеллы ферментируют глюкозу и другие углеводы с образованием кислоты и газа (серотип Salmonella typhi газообразования не вызывает). Обычно не ферментируют лактозу (на средах с этим углеводом - безцветные колонии), сахарозу. Оксидаза- отрицательны, каталаза - положительны. Реакция Фогеса - Проскауэра отрицательна.
На основании биохимических (ферментативных) свойств сальмонеллы разделены на четыре группы. Характерные признаки сальмонелл - образование сероводорода, отсутствие продукции индола и аэробность . Для выделения используют дифференциально - диагностические среды (висмут - сульфит агар, среды Эндо, Плоскирева, SS агар) и среды обогащения (селенитовый бульон, желчный бульон, среда Раппопорта). S- формы образуют мелкие (от 1 до 4 мм) прозрачные колонии (на среде Эндо - розоватые, на среде Плоскирева - безцветные, на висмут - сульфит агаре - черные, с металлическим блеском). На жидких средах S- формы дают равномерное помутнение, R- формы - осадок.
Антигенная структура. Выделяют О-, Н- и К- антигены. К группе К- антигенов относят Vi- антигены (антигены вирулентности). Благодаря более поверхностному расположению (чем О- антигены) Vi- антиген может препятствовать агглютинации культур сальмонелл О- специфической сывороткой (экранирование). Для дифференциации сальмонелл применяют схему (серологическую классификацию) Кауфманна - Уайта .
В соответствии со структурой О- антигенов сальмонеллы подразделяют на О- группы (67 серогрупп), в каждую из которых входят серологические типы , отличающиеся строением Н- антигенов. Принадлежность сальмонелл к определенному серовару устанавливают при изучении антигенной структуры в соответствии со схемой Кауфманна - Уайта. Примеры: серотип S.paratyphi A относится к серогруппе А, S.paratyphi В - к серогруппе В, S.paratyphi С - к группе С, S.typhi - к серогруппе D.
Факторы патогенности.
1.Факторы адгезии и колонизации.
3.Эндотоксин (ЛПС).
4. Термолабильные и термостабильные энтеротоксины.
5. Цитотоксины.
6. Существенное значение имеют плазмиды вирулентности и R- плазмиды.
7. Vi - антиген ингибирует действие сывороточных и фагоцитарных бактериоцидных факторов.
Основными факторами патогенности сальмонелл является их способность проникать в макрофаги и размножаться в лимфоидных образованиях собственно слизистого слоя тонкого кишечника (пейеровы бляшки, солитарные фолликулы), а также продукция эндотоксина.
Патогенез поражений. Различия клинических форм заболеваний, вызываемых сальмонеллами, зависит от вирулентности и дозы возбудителя и состояния иммунной системы организма. Обычная доза, вызывающая клинические проявления - 10 6 - 10 9 бактерий, меньшая доза достаточна при иммунодефицитах, гипохлоргидрии и других заболеваниях желудочно - кишечного тракта.
Выделяют следующие основные формы сальмонеллезной инфекции:
Гастроинтестинальную;
Генерализованную (тифоподобный и септикопиемический варианты);
Бактерионосительство (острое, хроническое, транзиторное).
Существенные патогенетические особенности инфекционного процесса, вызываемого серотипами S.typhi, S.paratyphi A,B, являются основанием для выделения тифо- паратифозных заболеваний в самостоятельную нозологическую группу. Каждой фазе патогенеза соответствует клинический период заболевания и своя тактика лабораторного обследования. Основные фазы - внедрения возбудителя (соответствует инкубационному периоду), первичной локализации возбудителя (продромальный период), бактеремии (первая неделя заболевания), вторичной локализации сальмонелл (разгар заболевания - 2-3 недели), выделительно- аллергическая (реконвалесценция - 4 неделя заболевания).
Проникшие через рот сальмонеллы попадают в эпителиальные клетки двенадцатиперсной и тонкой кишки посредством эндоцитоза. Они легко проникают в эпителиальные клетки, но не размножаются здесь, а проходят и размножаются в лимфатическом аппарате тонкого кишечника. Сальмонеллы размножаются преимущественно в lamina propria (первичная локализация), что сопровождается местной воспалительной реакцией слизистой оболочки, притоком жидкости в очаг поражения и развитием диарейного синдрома (гастроэнтерит). Энтеротоксины повышают уровень циклического аденомонофосфата (цАМФ), происходит повышение уровня гистамина и других биологически активных веществ, проницаемости сосудов. Наблюдаются водно - электролитные нарушения, развиваются гипоксия и ацидоз, которые усугубляют патологический процесс с преобладанием сосудистых растройств. Происходит разрушение части сальмонелл с выделением эндотоксина, сенсибилизация (ГЗТ) лимфатического аппарата тонкого кишечника.
Из слизистой оболочки сальмонеллы могут попадать в лимфо- и далее в кровоток, вызывая бактеремию. В большинстве случаев она носит транзиторный характер, т.к. сальмонеллы элиминируются фагоцитами.
В отличие от других сальмонелл, возбудители брюшного тифа и паратифов, проникнув в кровоток, способны выживать и размножаться в фагоцитах. Они могут размножаться в мезентериальных лимфоузлах, печени и селезенке и вызывать генерализацию процесса. После гибели фагоцитов сальмонеллы вновь поступают в кровь. При этом Vi- антиген ингибирует бактерицидные факторы.
При гибели сальмонелл освобождается эндотоксин, угнетающий деятельность центральной нервной системы (тиф - от греч. typhos - туман, спутанное сознание) и вызывающий длительную лихорадку. Действие эндотоксина может вызвать миокардит, миокардиодистрофию, инфекционно - токсический шок.
В результате бактеремии происходит генерализованное инфицирование желчного пузыря, почек, печени, костного мозга, твердых мозговых оболочек (вторичная локализация сальмонелл). Происходит вторичная инвазия эпителия кишечника, особенно пейеровых бляшек. В сенсибилизированной сальмонеллами стенке развивается аллергическое воспаление с образованием основного грозного осложнения - брюшнотифозных язв. Наблюдается длительное носительство сальмонелл в желчном пузыре с выделением возбудителя с испражнениями, пиелонефриты, кровотечения и перфорации кишечника при поражении пейеровых бляшек. Затем происходит формирование постинфекционного иммунитета, элиминация возбудителя и заживление язв или формирование бактерионосительства (в Западной Сибири часто на фоне хронического описторхоза).
Возбудителями сальмонеллезов являются другие серотипы сальмонелл, патогенные для человека и животных (S.typhimurium, S.enteritidis, S.heldelberg, S. newport и другие). В основе патогенеза сальмонеллезов - действие самого возбудителя (его взаимодействия с организмом хозяина) и эндотоксина, накапливающегося в пищевых продуктах, инфицированных сальмонеллами. В классическом варианте сальмонеллезная токсикоинфекция - гастроэнтерит. Однако при прорыве лимфатического барьера кишечника могут развиваться генерализованные и внекишечные формы сальмонеллезов (менингит, плеврит, эндокардит, артрит, абсцессы печени и селезенки, пиелонефрит и др.). Увеличение генерализованных и внекишечных форм сальмонеллезов связано с увеличением количества иммунодефицитных состояний, что имеет особое значение при ВИЧ- инфекции.
Отдельную проблему представляют госпитальные штаммы сальмонелл (чаще отдельные фаговары S.typhimurium), вызывающие вспышки внутрибольничных инфекций преимущественно среди новорожденных и ослабленных детей. Они передаются преимущественно контактно- бытовым путем от больных детей и бактерионосителей, обладают высокой инвазивной активностью, часто вызывая бактеремию и сепсис. Эпидемические штаммы характеризуются множественной лекарственной устойчивостью (R- плазмиды), высокой резистентностью, в том числе к действию высоких температур.
Эпидемиологические особенности. Характерно повсеместное распространение. Основные резервуары сальмонелл - человек (возбудители брюшного тифа и паратифа А) и различные животные (остальные серотипы сальмонелл). Основные возбудители отличаются полипатогенностью. Основные источники заражения - мясные и молочные продукты, яйца, птице- и рыбопродукты. Основные пути передачи - пищевой и водный, реже - контактный. Характерна чрезвычайная множественность резервуаров и возможных источников инфекции. Основное значение имеют сельскохозяйственные животные и птицы.
Лабораторная диагностика. Основной метод - бактериологический. Исходя из патогенеза оптимальными сроками бактериологических исследований при гастроинтестинальных формах являются первые дни, при генерализованных формах - конец второй - начало третьей недели заболевания. При исследовании различных материалов (испражнения, кровь, моча, желчь, рвотные массы, пищевые остатки) наибольшая частота положительных результатов отмечается при исследовании испражнений, для возбудителя брюшного тифа и паратифов - крови (гемокультура).
Исследования проводят по стандартной схеме. Исследуемый материал засевают на плотные дифференциально - диагностические среды - высокоселективные (висмут- сульфит агар, агар с бриллиантовым зеленым), среднеселективные (среда Плоскирева, слабощелочной агар), низкоселективные (агары Эндо и Левина) и в среды обогащения. Для посева крови используют среду Рапопорт. На висмут- сульфит агаре колонии сальмонелл приобретают черный (реже- зеленоватый) цвет.Выросшие колонии пересевают на среды для первичной (среды Ресселя) и биохимической (сероводород, мочевина, глюкоза, лактоза) идентификации. Для предварительной идентификации используют О1- сальмонеллезный фаг, к которому чувствительно до 98% сальмонелл.
Для идентификации культур в РА используют поливалентные и моновалентные О-, Н- и Vi- антисыворотки. Сначала используют поливалентные адсорбированные О- и Н- сыворотки, а затем- соответствующие моновалентные О- и Н- сыворотки. Для идентификации возбудителей брюшного тифа и паратифов используют антитела к антигену О2 (S.paratyphi A), O4 (S.paratyphi B), O9 (S.typhi). Если культура не агглютинируется О- сывороткой, ее нужно исследовать с Vi- сывороткой. Для быстрого выявления сальмонелл используют поливалентные люминесцентные сыворотки.
Серологические исследования проводят для диагностики, а также выявления и дифференциации различных форм носительства. Применяют РА (реакцию Видаля) с О- и Н- диагностикумами и РПГА с применением поливалентных эритроцитарных диагностикумов, содержащих полисахаридные антигены серогрупп А,В,С,Д и Е и Vi- антиген.
Лечение - антибиотики (левомицетин и др.). Часто выявляют резистентные к антибиотикам штаммы. Необходимо определять антибиотикорезистентность выделенных культур.
Специфическая профилактика может применяться преимущественно в отношении брюшного тифа. Применяют химическую сорбированную брюшнотифозную моновакцину. Вакцинацию в настоящее время применяют преимущественно по эпидемическим показаниям.
Цель занятия: изучить основные серотипы сальмонелл и обосновать необходимость их типизации, отработать методики, биохимической и серологической типизации сальмонелл.
План работы:
Определить род возбудителей пищевых токсикоинфекций путем изучения посевов на средах короткого пестрого ряда и на трехсахарном агаре.
Рассмотреть основные серотипы сальмонелл и обосновать необходимость их типизации.
Провести биохимическую типизацию возбудителей сальмонелл путем изучения посевов на средах длинного пестрого ряда.
Провести серологическую типизацию сальмонелл при помощи агглютинирующих сальмонеллезных сывороток.
Рассмотреть ветеринарно-санитарную оценку возбудителей пищевых токсикоинфекций.
Материальное обеспечение: среды с посевами, сделанными студентами на предыдущем занятии, пробирки-10 шт., пипетки, предметные стекла, бактериологическая петля, бактериологический мостик, простоквашница, газовая горелка (спиртовка), наборы диагностических агглютинирующих сальмонеллезных сывороток комплексных и монорецепторных, таблицы («Рост возбудителей пищевых, токсикоинфекций на длинном пестром ряде», «Схема серологической типизации сальмонелл», «Состав первого набора диагностических сальмонеллезных сывороток»), вода дистиллированная, раствор для дезинфекции рук, спирт этиловый.
Основные серотипы сальмонелл и их практическое значение В настоящее время известно более 2000 серотипов сальмонелл. Наиболее патогенными для человека и многих видов домашних животных является: S. typhi murium, для крупного рогатого скота S. Dublin, S. enteritidis; для свиней: S. cholerae suis, S. typhi suis; для птиц: S. gallinarum, S. pullorum. Все вышеперечисленные серотипы сальмонелл являются для человека патогенными или условнопатогенными. Сальмонеллы обладают высокой устойчивостью к термической обработке и в течение длительного времени могут сохраняться в мясе и других продуктах. Кроме того, следует отметить, что бактерии рода Salmonella
обладают преимущественно сахаролитическими свойствами и практически не выделяют протеолитических ферментов, поэтому при органолептическом исследовании зараженных продуктов обычно не обнаруживают видимых измене-ний. Эти свойства сальмонелл способствуют широкой распространенности данной пищевой токсикоинфекции.
Значение типизации сальмонелл и других возбудителей пищевых токсикоинфекции
Типизация возбудителей пищевых токсикоинфекции необходима, для того чтобы установить патогенность данного возбудителя для человека и других видов животных; для выявления источника пищевой токсикоинфекции; для разработки оптимальных способов лечения пищевых токсикоинфекции и подбора наиболее эффективных антибиотиков и лечебных сывороток; для профилактики сальмонеллезов и колибактериозов в хозяйствах и оптимального подбора вакцин и сывороток.
Биохимическая типизация возбудителей пищевых токсикоинфекции
по средам длинного пестрого ряда
Биохимическая типизация основана на различии у сальмонелл определенных ферментов. В силу ферментных различий одни бактерии способны разлагать те или иные углеводы или спирты, а другие такой способностью не обладают. При биохимической типизации применяют среды длинного пестрого ряда. Для этого необходимо произвести учет роста возбудителей пищевых токсикоинфекций на длинном пестром ряде. Если исследуемый возбудитель расщепляет какой-то конкретный сахар, то при его распаде выделяются различные кислоты, рН среды Гиса становится кислой и индикатор Андреде окрашивает среду в красный цвет. Если сахар не расщепляется, то среда остается желтой и реакция считается отрицательной. После учета реакции полученные результаты сравнивают с биохимическими свойствами возбудителей пищевых токсикоинфекции (см. табл. 5) и методом исключения выявляют конкретный серотип бактерии.
Если по результатам проведенного исследования оказалось, что два или несколько серотипов сальмонелл обладают одинаковыми биохимическими свойствами, то для типизации возбудителя можно воспользоваться одним из следующих способов: удлинить пестрый ряд (сделать пересев на среды Гиса с теми сахарами, которые по-разному расщепляются сравниваемыми серотипами сальмонелл); провести серологические реакции с монорецепторными сыворотками, реагирующими со сравниваемыми серотипами сальмонелл. Установлению серотипа сальмонелл может способствовать логический анализ (эпизоотическое состояние населенного пункта, география распространенности сравниваемых серотипов, их патогенность для данного вида животных).
Биохимическую типизацию бактерий родов Е. Соli и Proteus проводят аналогичным образом (см. табл. 6).
Род Salmonella объединяет более 2000 представителей, широко распространенных в природе. Они вызывают заболевания у человека и животных. К роду сальмонелл относятся возбудители брюшного тифа, паратифов А и В и пищевых токсикоинфекций.
Возбудитель брюшного тифа (S. typhi) был впервые обнаружен в 1880 г. Эбертом в органах людей, умерших от брюшного тифа. В 1884 г. Гаффки выделил чистую культуру микроба. Позднее, в 1896 г., Ашар и Бансод нашли в гное и моче больных, у которых наблюдалась клиническая картина брюшного тифа, палочки, по биохимическим и серологическим свойствам отличающиеся от возбудителя брюшного тифа. Они были названы паратифозными— S. paratyphi А и S. paratyphi В. Из возбудителей пищевых отравлений первым был открыт в 1885 г. Сальмоном возбудитель холеры свиней — S. cholerae suis. В 1888 г. Гертнер при вспышке пищевых токсикоинфекций после употребления в пищу мяса больной коровы выделил S. enteritidis. В дальнейшем были описаны сальмонеллы мышиного тифа — S. typhimurium и другие микробы, которые по ряду признаков были сходны между собой, и объединены в род Salmonella, названный в честь Сальмона.
Морфология и биологические свойства. Сальмонеллы представляют собой короткие палочки с закругленными концами, размером в среднем 1—3 мкм. Все они подвижны благодаря наличию перитрихиально расположенных жгутиков. Спор и капсул не образуют. Хорошо окрашиваются анилиновыми красками, грамотрицательны. Факультативные аэробы. Хорошо растут на простых питательных средах при температуре 20—40°С и рН от 5,0 до 8,0 при оптимуме 37°С и рН 7,2—7,4. Па жидких средах дают равномерное помутнение. На мясо-пептонном агаре колонии более мелкие, чем у кишечных палочек, нежные, полупрозрачные. На дифференциально-диагностических средах Эндо, Левина, Плоскирева колонии мелкие, бесцветные. На висмут-сульфит-агаре колонии черного цвета.
Ферментативные свойства сальмонелл (см. табл. 3) довольно постоянны: не разлагают лактозу и сахарозу, ферментируют глюкозу и маннит с образованием кислоты и газа, хотя встречаются типы, ферментирующие их только до кислоты (например, сальмонелла тифа). Большинство сальмонелл расщепляет белки с образованием сероводорода, не образует индола, не разжижает желатина. Сальмонеллы содержат эндотоксин липополисахаридно-протеиновой природы. Он термоустойчив, обладает антигенными свойствами.
Устойчивость. Сальмонеллы устойчивы во внешней среде. В пыли, во льду, в чистой воде сохраняются до З мес. При температуре 70°С гибнут в течение 5—10 мин, при 10°С — мгновенно. В соленом и копченом мясе саль-монеллы сохраняют жизнеспособность 27,2 мес. В молоке могут размножаться. Под действием 1 % раствора сулемы, 3—5% раствора карболовой кислоты и хлорамина погибают в течение нескольких минут.
Антигенная структура и классификация. Сальмонеллы содержат два основных антигенных комплекса: О-соматический и Н-жгутиковый. О-антиген — липополисахаридно-протеиновый комплекс, термостабилен, инактивируется под действием формалина, соответствует эндотоксину бактериальной клетки. Н-антиген белковой природы, термолабилен, легко разрушается спиртом и фенолом. Устойчив к действию формалина. На этом свойстве основано получение Н-диагиостикумов. О- и Н-антигены у различных представителей сальмонелл неоднородны, что было положено в основу классйфйкации этих бактерий, разработанной Кауфманом й Уайтом (табл. 4).
Они разделили все сальмонеллы по О-антигенам на группы: А, В, С, D, Е и т. д. Каждая группа характеризуется наличием определенного Оантигена (например, в группе В это «4»). Некоторые группы имеют общие О-антигены (например, группа А, В и D — «1, 12»). Сальмонелла тифа содержит Vi-антиген, который располагается более поверхностно, чем О-антиген, и может препятствовать агглютинации с О-сывороткой. Утрата его ведет к восстановлению О-агглютинации. Vi-антиген легко разрушается при кипячении культуры в течение 10 мин, при добавлении в среду фенола, выращивании микроба на искусственных средах.
У Н-антигенов сальмонелл различают I и II фазы. Первая фаза Н-антигенов различна у серотипов, входящих в одну группу (например, в группе S. paratyphi В— «в», a Salm. typhimurium — «і»). Такое разделение помогает дифференцировать отдельные типы сальмонелл в реакции агглютинации на стекле с монорецепторными сальмонеллезными сыворотками. В реакции агглютинации при взаимодействии Н-антигенов с соответствующими антителами проявляется крупнохлопчатая Н-агглютинация; О- и Vi-агглютинация мелкозернистая.
Помимо серологического типирования сальмонелл, иногда проводят определение фаготипов с помощью специфических сальмонеллезных бактериофагов, которых к настоящему времени известно более 100. Установлено, что одни фаги лизируют сальмонеллы, содержащие О-антиген, другие (Vi-фаги) — только штаммы, содержащие Vi-антиген. Фаготипы сальмонелл стабильны. Метод фаготипирования сальмонелл используется в целях эпидемиологического анализа для выявления источника инфекции.
Патогенность. Среди сальмонелл встречаются типы, патогенные только для человека: сальмонеллы брюшного тифа, паратифов А и В. Есть типы, вызывающие заболевания только у животных. Большинство же патогенно и для человека, и для животных. Разнообразие клинических форм заболеваний, вызываемых сальмонеллами, зависит от свойств возбудителя, массивности заражения, состояния защитных сил макроорганизма и других причин.
Род Salmonella разделен на 4 вида (подрода). Вид I- S. kauffmani - объединяет большую часть патогенных для человека сальмонелл. Вид II - S. salamal - отличается от сальмонелл других видов способностью разжижать желатин и расщеплять малонат натрия. Вид III - S. arizona-объединяет сальмонеллы, ферментирующие (большей частью замедленно) лактозу и не сбраживающие дульцита. Вид IV-S. houtenae - включает «атипичные» в биохимическом отношении сальмонеллы, ферментирующие салицин и растущие в присутствии цианида калия.
Морфология . Бактерии рода Salmonella представляют собой мелкие палочки с закругленными концами, изредка овальной формы, длиной 2-4 мкм и шириной 0,5 мкм. Иногда они образуют нити. Бактерии подвижны, за исключением S. gallinarum - pullorum. Спор и капсул не образуют, грамотрицательны (рис. 15).
Культуральные свойства . Сальмонеллы относятся к аэробам, но отдельные виды могут развиваться при ограниченном доступе кислорода воздуха. Хорошо растут на простых питательных средах, за исключением некоторых ееротипов (S. paratyphi A., S. abortus ovis, S. pullorum, S. sendai, S. typhisuis), которые дают очень скудный рост. Резких различий в характере роста сальмонелл различных видов на простом МПА и простых жидких средах не наблюдается. Оптимальная реакция среды для роста сальмонелл слабощелочная (рН 7,2- 7,6); оптимальная температура 37°С, но могут развиваться в пределах от 6°С до 46°С. При рН 5-8 и температуре 20°С (или 38- 39°С) бактерии могут размножаться, но значительно медленнее, чем при оптимальных режимах роста.
На поверхности МПА в чашках Петри сальмонеллы образуют гладкие, круглые, очерченные, полупрозрачные, выпуклые, влажные колонии с металлическим блеском, иногда со слегка вдавленным центром (S-форма). Многие серологические типы бактерий рода Salmonella формируют на МПА вокруг колоний четко различимый слизистый вал - феномен валообразования. Феномен валообразования закономерно отсутствует у S. typhimurium, S. abortus ovis, S. pullorum, S. gallinarum. Наряду с S-формами колоний сальмонеллы формируют R-формы. Колонии R-формы в отличие от колоний S-формы шероховатые, мутные и сухие. На скошенном МПА колонии S-формы сальмонелл дают пышный рост с сильным помутнением конденсационной воды, а при росте на МПБ - с сильным помутнением среды (при кислой реакции среды на поверхности бульона иногда образуется пленка). R-формы колоний сальмонелл при росте на МПБ дают осадок, а надосадочная жидкость при этом остается прозрачной.
Общность морфологии и ряда культуральных свойств бактерий рода Salmonella не позволяет типизировать их по указанным признакам. Для этого кроме морфологии и культуральных свойств изучают ферментативные свойства и антигенную структуру, в отдельных случаях ставят биологическую пробу на лабораторных животных.
Ферментативные свойства
. Ферментативные свойства бактерий обусловлены набором ферментов, отражают определенные условия питания и обмена веществ, свойственные данному виду микроорганизмов в тех или иных условиях внешней среды. Бактерии рода Salmonella характеризуются следующими ферментативными свойствами: не разжижают желатина, не разлагают адонита и не ферментируют сахарозу; подавляющее большинство не расщепляет салицина и не разлагает лактозу, не образует индола, не расщепляет мочевину, не дает реакции Фогес-Проскауера (реакция на ацетилметилкарбинол); ферментирует (за небольшим исключением мальтозу, маннит, сорбит, расщепляет глюкозу с образованием газа (S. typhi, S. pullorum обычно не образуют газа); дает положительную реакцию с метиловым красным, утилизирует аммоний и редуцирует нитраты; большинство из них продуцирует сероводород. Ферментативные и патогенные свойства некоторых бактерий рода Salmonella приведены в табл. 4.
Для изучения ферментативных свойств бактерий рода Salmonella обычно используют короткий цветной (пестрый) ряд, состоящий из сред с глюкозой, маннитом, ара-бинозой, дульцитом, рамнозой (среда Биттера); глицеринофуксиновый бульон (бульон Штерна). Помимо указанных сред для дифференциации серологических типов сальмонелл используют также среды с мальтозой, инозитом, трегалозой, ксилозой; лакмусовое молоко (изменение лакмусового молока при росте сальмонелл позволяет их дифференцировать по способности образовывать кислоту или щелочь). Вместо лакмусового можно использовать обезжиренное молоко с индикатором бромтимоловым синим (1 мл 0,4%-ного раствора в 100 мл молока). Известное значение для дифференциации сальмонелл имеет образование сероводорода культурой. Протеоли-тические свойства исследуют путем посева изучаемой культуры сальмонелл на МПЖ и молоко.
Ввиду сходства бактерий рода Salmonella с другими микроорганизмами семейства Enterobacteriaceae возникает необходимость их дифференциации. В настоящее время в бактериологической практике широко используют плотные дифференциально-диагностические питательные среды с лактозой (среды Плоскирева, Эндо, Левина). По способности бактерий ферментировать лактозу гальмонеллы отличают от часто сопутствующей Е. соН, поэтому при исследовании материала на сальмонеллы вначале производят высев на одну из дифференциально-диагностических сред. На этих средах Е. coli, ферментирующая лактозу с образованием кислоты и изменением цвета индикатора, образует колонии, отличающиеся по цвету от колоний сальмонелл, не ферментирующих лактозу. На среде Эндо бактерии Е. coli дают колонии красного цвета, часто с металлическим блеском, сальмонеллы - бесцветные или бледно-розовые (окрашенные в цвет среды); на среде Плоскирева Е. coli - колонии оранжево-красного цвета, сальмонеллы - прозрачные или нежно-розовые; на среде Левина Е.- coli формируют колонии черного цвета, окруженные ободком, сальмонеллы- прозрачные, нежно-розовые или розовато-фиолетовые. Для дифференциации сальмонелл и культураль-но сходных штаммов, а также бактерий рода Proteus и бактерий группы кишечных палочек применяют среды с мочевиной (среда Прейса, Ресселя, Олькеницкого), SS-агар (Salmonella - Shigella - агар) и др. Цвет этих сред обусловлен неодинаковой интенсивностью расщепления микроорганизмами азотистых веществ с образованием щелочных продуктов. Бактерии группы кишечных палочек и Proteus (за исключением 0-формы), как правило, на SS-arape не дают роста, а сальмонеллы растут в виде нежных, бесцветных колоний.
Плотные дифференциально-диагностические среды служат лишь для определения принадлежности бактерий к роду Salmonella и отделения их от сопутствующей микрофлоры.
Для наиболее эффективного выделения сальмонелл из патологического материала, содержащего большое количество сопутствующей микрофлоры, препятствующей их росту, используют специальные среды обогащения (Мюллера, Кауфмана и др.). Тетратионовый натрий, добавляемый в среду Мюллера, подавляет рост бактерий группы кишечных палочек, но не препятствует развитию сальмонелл. Среда Кауфмана представляет собой модифицированную среду Мюллера, к которой добавлены раствор бриллиантовой зелени и натуральная бычья желчь. Эти компоненты задерживают рост бактерий группы кишечных палочек и особенно протеуса, но способствуют росту сальмонелл.
Ферментативные свойства сальмонелл не всегда стабильны и могут изменяться в зависимости от условий внешней среды, поэтому правильное типизирование сальмонелл возможно лишь в результате изучения комплекса морфологических, культуральных, ферментативных свойств и антигенной структуры.
Антигенная структура . Она детально изучена Кауфманом, Уайтом, положена в основу современной серологической классификации бактерий рода Salmonella.
У бактерий рода Salmonella различают два основных антигенных комплекса: О- и Н-антигены. Это структурные элементы бактериальной клетки. Соматические О-антигены термоустойчивы и представляют собой липо-полисахариднополипептидные комплексы. Жгутиковые Н-антигены термолабильны, имеют белковую природу. Кроме того, у бактерий рода Salmonella обнаружен ряд других антигенов - поверхностных и капсульных. Между капсульными и поверхностными антигенами не существует резкого разграничения, переход осуществляется постепенно, поэтому оба антигена, и капсульный, и поверхностный, объединяются под общим названием К-антиген.
Название К происходит от немецкого слова «kapsel». В группе Salmonella доказано наличие трех К-антигенов: антиген 5, V i -антиген и М-антиген.
Схема серологической классификации сальмонелл разработана Кауфманом и Уайтом. Согласно предложенной схеме бактерии из рода Salmonella были разбиты на пять больших групп по общности соматического 0-антигена: А, В, С, D, Е. Оказалось, что О-антигены неоднородны и состоят из двух и более рецепторов (фракций), которые были обозначены в схеме римскими цифрами (I, II, III и т. д.). В свою очередь H-антигены, специфические и неспецифические оказались также неоднородными. Рецепторы специфических H-антигенов были обозначены малыми буквами латинского алфавита, а рецепторы неспецифических H-антигенов - арабскими цифрами и частично буквами.
Дальнейшее изучение антигенной структуры бактерий из рода Salmonella, выделенных от людей и животных, обнаруживало все большую сложность этой структуры, сопровождаясь все время открытием новых О- и H-антигенов, а следовательно, и новых типов. В серологические схемы Кауфмана - Уайта в 1939 г. на II Международном конгрессе микробиологов было введено разделение H-антигена на фазы I и II с упразднением деления на пецифическую и неспецифическую фазы. В обозначении 0-антигенов сальмонелл римские цифры были заменены арабскими.
В настоящее время для обозначения серологических групп в схеме исчерпаны все буквы латинского алфавита и последующие группы (51 и дальше) обозначены цифрами их соматических антигенов. Число систематизирован-ных сальмонелл превысило в настоящее время 1600.
Для полного типизирования сальмонелл по антигенной структуре достаточно иметь ограниченный набор монорецепторных О- и H-сыворрток, позволяющих идентифицировать типы сальмонелл групп А, В, С, D, E, которые чаще всего выделяются от людей и животных.
Помимо вышеописанных методов типизирования сальмонелл в последнее десятилетие нашел применение метод фаготипизирования.
В связи с тем что микроорганизмы из рода Salmonella, вызывающие пищевые токсикоинфекции , широко распространены в объектах внешней среды, особенно в пищевых продуктах, важное значение имеют сведения о влиянии на их жизнедеятельность различных физических факторов и химических веществ.
Устойчивость . Некоторые виды сальмонелл сохраняют свою жизнеспособность в течение 3 мес в комнатной пыли и навозе.
Сальмонеллы устойчивы к высушиванию. Так, они сохраняют. жизнеспособность в сухом кале телят до 185 дней (срок наблюдения), в сухом кале взрослого крупного рогатого скота - до 4 лет, в мышином кале - до 1 года (И. В. Шур, 1970). В различных почвах сальмонеллы остаются жизнеспособными от нескольких недель до 97 мес. Сальмонеллы в воде открытых водоемов сохраняли жизнеспособность от 15 до 45 дней в зависимости от температуры и других факторов. S. dublin выживала в предварительно прокипяченной воде: при 0°- 34-104 дня, при 15°С -5-87 дней, при 37°С - 3-20 дней. S. typhimurium в стерильной водопроводной воде оставалась жизнеспособной 250-270 дней, a S. enteritidis -230-250 дней (Ю. Б. Сафаров и М. А. Курбанова, 1966). Имеющиеся данные о влиянии высоких температур на жизнедеятельность бактерий рода Salmonella весьма противоречивы. Это объясняется тем, что отдельные виды сальмонелл и даже отдельные штаммы одного вида обладают различной устойчивостью. Так, S. typhimurium в физиологическом растворе при 70°С погибают через 5 мин, а в МПБ -через 10 мин; S. chole-гае suis как в физиологическом растворе, так и в МПБ при 70°С погибают через 5 мин (В. А. Килессо, Е. И. Выдрина, 1959). Сальмонеллы устойчивы к низким температурам. Так, на плотных питательных средах (МПА) культуры S. cholerae suis при 0°С остаются жизнеспособными в течение 142 дней, а при - 10°С - в течение 115 дней.
Сальмонеллы устойчивы к высоким концентрациям поваренной соли, особенно в средах, содержащих белок. В мясном рассоле, содержащем 29% поваренной соли, при 6-12°С S. paratyphi В сохраняли жизнеспособность до 4 мес; a S. enteritidis - 8 мес, S. typhimurium и S. anaturn выживали в мясном бульоне с концентрацией поваренной соли 10% при 3-5°С в течение 70 дней, а в МПБ, содержащем 20% поваренной соли и больше, - в течение 42-45 дней. Они устойчивы также к действию некоторых кислот. Например, после обработки при комнатной температуре бульонных культур S. dublin и S. cholerae suis 1%-ным раствором молочной кислоты они погибали через 9-12 ч. В результате обработки при комнатной температуре бульонных культур S. cholerae suis 6-8%-ным раствором уксусной кислоты их гибель наступала через 18-24 ч.
Сальмонеллы, находящиеся в пищевых продуктах (особенно в мясных), очень устойчивы к тепловой обработке. Мясо, обсемененное S. enteritidis и S. cholerae suis, полностью обезвреживается только при проварке его кусками массой 500 г и толщиной 6 см в течение 3 ч при 100°С. И. С. Загаевский (1961) установил, что S. typhimurium погибает в толще куска свинины через 10 мин после того, как температура внутри куска достигнет 80°С.
По действующим правилам ветеринарно-санитарнои экспертизы (1970) мясо, полученное от животных, больных сальмонеллезом, считается обезвреженным после проваривания его кусками массой не более 2 кг, толщиной 8 см в открытых котлах в течение 3 ч, а в автоклаве при 0,05 МПа в течение 2,5 ч (температура внутри куска не ниже 80°С). В мясе, хранящемся в холодильнике при низкой плюсовой температуре, сальмонеллы не только выживают, но и способны размножаться.
Соление и копчение мяса оказывают слабое воздействие на сальмонелл. В соленом и копченом мясе некоторые сальмонеллы сохраняют жизнеспособность в середине кусков до 75-97 дней.
При размножении сальмонелл в молоке его внешний вид и вкус не изменяются. Пастеризация молока при 85°С в течение 30 мин в производственных условиях способствует полному уничтожению сальмонелл. В высушенном твороге, искусственно зараженном S. typhimurium и S. dublin и хранившемся при О-4°С, сальмонеллы выживают в течение 56 мес, а при комнатной температуре-34 мес. Сальмонеллы, которые были введены в сливочное масло, хранившееся при комнатной температуре, оставались жизнеспособными до 128 дней, а при О-4°С -284 дней. S. dublin и S. cholerae suis, внесенные в простоквашу кислотностью 85°Т, оставались жизнеспособными в течение 48 ч (предельный срок хранения простокваши) при 0-4°С.
В замороженных яичных желтках S. tenessee, S. mon-tevideo, S. typhimurium сохраняли жизнеспособность после 13-месячного хранения при -20°С. В яичном меланже S. cholerae suis погибали при 65°С лишь через 20 мин.
Патогенность . Вопрос о разграничении бактерий рода Salmonella на монопатогенные для человека и для животных и бипатогенные до настоящего времени еще изучен недостаточно.
В процессе эволюции сальмонеллы приспособились к существованию в организме того или иного хозяина. Однако эта избирательная способность не определяет абсолютной монопатогенности данного возбудителя в отношении естественного хозяина.
Резкое деление бактерий рода Salmonella на патогенных только для человека или только для животных следует считать необоснованным. Так, S. cholerae suis, которую раньше считали патогенной только для свиней, может вызывать заболевание как различных животных, так и человека. В этиологии сальмонеллезов у людей значительную роль играет S. pullorum, которую долгое время не считали патогенной для человека. S. paratyphi В до недавнего времени считали патогенной только для человека.
В настоящее время установлено, что люди могут быть бактерионосителями и бактериовыделителями различных серологических типов сальмонелл вследствие перенесенного заболевания или употребления в пищу зараженных сальмонеллами продуктов. Кроме того, сальмонелло-носительство у человека возможно в результате контакта с больными людьми и животными, а также с обсемененными продуктами.
Довольно значительная часть бактерионосителей и бактериовыделителей встречается среди работников пищевых предприятий, причем типы выделяемых сальмонелл весьма разнообразны. Но преобладают сальмонеллы серологической группы В - S. typhimurium.
Эпидемиологическая опасность сальмонелловыделе-ния у людей связана с распространением инфекции среди населения через инфицированные пищевые продукты и возникновением вторичных форм сальмонеллезов, наслаивающихся на первичные патологические процессы (истощение, авитаминозы и пр.).
У животных существует три основные формы сальмонеллеза : первичные сальмонеллезы; вторичные сальмонеллезы; бактерионосительство.
Первичные сальмонеллезы - заболевания, вызываемые специфическими возбудителями из рода Salmonella (сальмонеллез телят, сальмонеллез поросят, инфекционный аборт лошадей и пр.). Они характеризуются специфической клинической картиной и патологоанатомическими изменениями, свойственными животным данного вида.
Вторичные сальмонеллезы не представляют собой самостоятельных заболеваний, а являются результатом патогенного действия микробов, обитающих в здоровом организме. Чаще всего заболеванию вторичными сальмонеллезами подвержены истощенные животные, животные с желудочно-кишечными заболеваниями, с обширными травмами и т. п. Эти заболевания не имеют специфической клинической картины.
Животные с вторичными сальмонеллезами представляют большую опасность для человека. Наиболее часто возбудителями их являются сальмонеллы группы В, С, D, Е. Поставить диагноз вторичного сальмонеллеза сложно, так как признаки заболевания маскируются симптомами основной болезни.
Бактерионосительство возникает у животных и человека в результате перенесения заболевания. При этом возбудитель, находясь в организме, длительное время выделяется во внешнюю среду с калом, мочой, слюной.
Многие серологические типы сальмонелл выделены у животных различных видов. У крупного рогатого скота преобладает S. typhimuriurn, встречаются S. dublin, S. paratyphi В, S. enteritidis, а также многие редкие типы сальмонелл: S. abortus bovis, S. brandenburg, S. monte-video, S. derby и др. У овец обнаружены S. dublin, S, anaturn и S. abortus ovis. В результате исследований, выполненных за рубежом, от крупного рогатого скота выделено свыше 30 различных типов сальмонелл.
Сальмонеллоносительство довольно широко распространено среди свиней. В настоящее время вопреки обычному представлению о преобладании у свиней S. cholerae suis выделены разнообразные серологические типы сальмонелл (наиболее часто выделяют S. typhimurium).
У лошадей обнаружены S. typhimurium и S. dublin. По степени сальмонеллоносительства лошади стоят на четвертом месте после телят, взрослого рогатого скота и свиней.
Помимо указанных животных сальмонеллоносительство, характеризующееся большим разнообразием серологических типов сальмонелл, выявлено у грызунов (особенно у мышей и крыс), кошек, собак, диких зверей и рыб.
В эпидемиологии сальмонеллезов большую роль играют водоплавающие птицы, а также куры, индейки, являющиеся носителями различных типов сальмонелл, в том числе и наиболее патогенных для человека S. typhimurium. Сальмонелл обнаруживают не только в органах и мышцах птиц, но и в яйцах. Яйцо, обсемененное сальмонеллами, обычно не имеет каких-либо органолептических изменений.
Продукты животного происхождения играют большую роль в эпидемиологии и эпизоотологии сальмонеллезов. Как показали многочисленные наблюдения, человек заражается сальмонеллами в результате употребления мяса и мясных продуктов. Для животных наибольшую опасность представляют сальмонеллоносители и корма животного происхождения, инфицированные сальмонеллами.
Мясо животных-сальмонеллоносителей и приготовленные из него продукты также опасны для человека. Кроме того, возможны случаи обсеменения мяса при убое и разделке туш животных. Даже при контакте с сырым мясом люди могут заражаться и оставаться сальмонеллоносителями. Доказано, что главная роль в возникновении сальмонеллезов у людей принадлежит мясу крупного рогатого скота.
‘Причиной массовых вспышек сальмонеллеза может быть и конина. Баранина редко является источником заражения. Следует отметить, что убой животных, находящихся в личном пользовании, а также мясо вынужденно убитых животных играют немаловажную роль в возникновении сальмонеллезов.
В эпидемиологии сальмонеллезов большое значение имеет кулинарная обработка мяса. Так, наибольшую опасность представляет, например, мясной фарш, скоропортящиеся колбасы (ливерная, кровяная), студни и пр.
В большинстве случаев мясо обсеменяется через людей - сальмонелловыделителей, реконвалесцентов - либо через насекомых, а также мышей и крыс. Сальмонеллы, попавшие на тушу даже в небольшом количестве, при соответствующей температуре и влажности могут быстро размножаться и проникать вглубь мышц.
Молоко и молочные продукты гораздо реже, чем мясные, являются причиной пищевых отравлений. Обсеменение молока сальмонеллами может быть эндогенным и экзогенным. Инфицирование молока главным образом происходит через загрязненную посуду, доильные аппараты, руки доильщиц и т. п. Часто фактором передачи сальмонелл служит инфицированное молоко от больных коров, а также молочные продукты, инфицированные после их приготовления.
Диагностика . При пищевых токсикоинфекциях, вызванных бактериями из рода Salmonella , исследуют рвотные массы, промывные воды желудка, испражнения, мочу и пищевые продукты. Поступивший в лабораторию материал подвергают микробиологическому анализу, который предусматривает посев на плотные дифференциальные питательные среды и среды накопления. Выделенную культуру испытывают на патогенность на белых мышах. Одновременно с выделенной чистой культурой исследуемый материал и подозреваемые пищевые продукты используют для биологической пробы.
Профилактика . Профилактика пищевых отравлений должна включать мероприятия, направленные на ликвидацию сальмонеллезной инфекции, а также условий ее возникновения и распространения. Эти мероприятия должны проводить как органы здравоохранения, так и ветеринарная служба.
Большинство относятся к патогенным видам , вызывая сальмонеллезы (тифопаратифозные заболевания, пищевые токсикоинфекции).
(Источник: «Микробиология: словарь терминов», Фирсов Н.Н., М: Дрофа, 2006 г .)
СальмонеллыСм. также в других словарях:
САЛЬМОНЕЛЛЫ - САЛЬМОНЕЛЛЫ, кишечные палочковидные бактерии. Длина до 3 мкм. Обычно подвижны; факультативные анаэробы. Многие патогенны: возбудители сальмонеллезов у животных и человека, брюшного тифа и паратифа у человека … Современная энциклопедия
САЛЬМОНЕЛЛЫ - (от имени американского патолога Д. Э. Сальмона D. E. Salmon), род кишечных палочковидных неспороносных бактерий; обычно подвижны; аэробы или факультативные анаэробы. Многие патогенны: возбудители сальмонеллезов у животных и человека, брюшного… … Большой Энциклопедический словарь
САЛЬМОНЕЛЛЫ - (Salmonella), род БАКТЕРИЙ в форме палочек, вызывающих кишечные инфекции у человека и животных. Так, Salmonella typhi является возбудителем тифа, однако, действие других видов сальмонелл обычно приводит лишь к легкому гастроэнтериту. Эта бактерия … Научно-технический энциклопедический словарь
САЛЬМОНЕЛЛЫ - (Salmonella), род энтеробактерий. Прямые палочки с закруглёнными концами, 0,4 0,7X1,0 3,0 мкм, подвижные, грамотрицательные, факультативные анаэробы, гетеротрофы; серологически многообразны и классифицируются по антигенным свойствам. Длительно… … Биологический энциклопедический словарь
Сальмонеллы - относятся к семейству энтеробактерий (Enterobacteriaceae), роду сальмонелл (Salmonella), подразделяющемуся на два вида, энтерика (enterica) и бонгори (bongori), и объединяют 2324 серовара, разделенных по набору соматических (О) антигенов на 46… … Официальная терминология
Сальмонеллы - САЛЬМОНЕЛЛЫ, кишечные палочковидные бактерии. Длина до 3 мкм. Обычно подвижны; факультативные анаэробы. Многие патогенны: возбудители сальмонеллезов у животных и человека, брюшного тифа и паратифа у человека. … Иллюстрированный энциклопедический словарь
САЛЬМОНЕЛЛЫ - (от имени Д. Э. Сальмона), род кишечных палочковидных неспороносных бактерий; обычно подвижны; аэробы или факультативные анаэробы. Мн. патогенны: возбудители сальмонеллёзов у животных и человека, брюшного тифа и паратифа у человека … Естествознание. Энциклопедический словарь
САЛЬМОНЕЛЛЫ - (Salmonella), паратифозные бактерии, бактерии рода Salmonella семейства Enterobactheriaceae; возбудители инфекционных болезней молодняка сельскохозяйственных животных и токсикоинфекций человека. Насчитывают более 1200 серологических типов С., но… … Ветеринарный энциклопедический словарь
сальмонеллы - (нэ/) нелл; мн. (ед. сальмоне/лла, ы; ж.) Род кишечных бактерий, вызывающих инфекционные заболевания животных и человека. По имени американского патолога Д.Э.Сальмона, открывшего эти бактерии … Словарь многих выражений
Сальмонелла - В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия
Сальмонеллёз - I (salmonellosis) инфекционная болезнь, характеризующаяся разнообразными клиническими проявлениями от бессимптомного носительства до тяжелейшего септического течения Чаще протекает в виде гастроинтестинальных форм (гастроэнтериты,… … Медицинская энциклопедия
