Сальмонеллы (Salmonella) - также родственные БГКП микроорганизмы. Основные их свойства представлены в табл. 6.1. Прямые палочки (0,7-1,5)х(2-5) мкм, факультативные анаэробы, обладают дыхательным и бродильным типами метаболизма. Сбраживают глюкозу с образованием газа (исключением является S. typlii, не образующая газ), лактозу и сахарозу чаще всего совсем не сбраживают, не образуют индол, большинство образует сероводород. Отдельные штаммы могут сбраживать лактозу и сахарозу, благодаря приобретению специфических плазмид, донорами которых могут быть Е. coli. Молоко сначала слегка подкисляют, затем сдвигают его pH в щелочную сторону, свертывание молока при этом не происходит. Проба с метиловым красным положительна, Фогеса-Проскауэра - отрицательная. Растут на среде Симмонса с цитратом, нитрат восстанавливают, H2S не образуют. Как правило, сбраживают арабинозу, ксилозу, мальтозу, маннитол, рамнозу, сорбитол и трегалозу.
Основой видовой диагностики сальмонелл является антигенная структура: в настоящее время насчитывают более 2000 серологических вариантов сальмонелл. Подвижны, за исключением нескольких сероваров, при pH меньше 6,0 подвижность теряют.
Сальмонеллы могут размножаться при температурах от 5,3 до 45° С, pH выше 4,0. На рост сальмонелл влияет не только pH, но и тип кислоты: в присутствии лимонной, молочной и уксусной кислот рост прекращается при pH 4,9-5,35, в присутствии соляной - при pH 4,0. При близких к минимальной температурах растут только при pH 7,0-8,0.
Минимальная Ав для роста в молоке находится в пределах 0,93-0,945. 3% NaCl при прочих оптимальных условиях стимулируют рост сальмонелл, они могут расти в питательных средах, содержащих до 9% NaCl. Интервалы внешних факторов для роста сальмонелл сужаются в анаэробных условиях.
Сальмонеллы не выдерживают пастеризацию молока. Д71,7°с для самых термоустойчивых сальмонелл равно 1,2 с, Д68,з°с - 0,28-0,52 мин.
Однако на международном семинаре по безопасности пищи высказывались мнения о возможности выживания клеток сальмонелл при пастеризации молока.
Тысячекратное снижение содержания происходит для S. typhi (6° С, pH 7,2) в присутствии 0,025-0,050 мг/л свободного хлора, S. typhimurium - 0,10-0,15 мг/л.
Местом обитания сальмонелл является кишечник человека, животных, птиц, рептилий. В отличие от кишечной палочки сальмонеллы не являются составной частью нормальной микрофлоры кишечника и их присутствие в кишечнике свидетельствует об отклонении состава микрофлоры от нормы.
Все сальмонеллы потенциально патогенны. Большинство из них, в частности Salmonella typhimurium, одинаково патогенны для человека и животных, другие (S. typhi, S. paratyphi) - только для человека, третьи адаптировались к какому-либо одному виду животного. Так, S. dublin, в основном, вызывает заболевания крупного рогатого скота, но может быть причиной токсикоинфекций человека.
S. typhi, S. paratyphi отличаются высокой вирулентностью и вызывают заболевания контактно-бытовым путем, но большинство сальмонелл распространяются водным и пищевым путем и вызывают заболевания по типу токсикоинфекций. Минимальная инфицирующая доза при оральном введении, вызвавшая заболевание не менее 50% добровольцев, равна для S. typhi 105 ,для S. typhimurium - 109, S. meleagridus или S. anatum - 106 клеток. Она значительно ниже для малолетних, лиц с иммунодефицитом, заболеваниями крови, нарушениями состава нормальной кишечной микрофлоры, например, в результате антибиотикотерапии. МИД при поступлении с водой значительно ниже, чем с пищей, что, по-видимому, связано с повышением pH содержимого кишечника при потреблении воды. Экзотоксинов не образуют. При определенных условиях сальмонеллезы, по мнению некоторых авторов, может вызвать попадание в организм 100 клеток сальмонелл. D'Aoust, расследуя крупнейшую в Канаде вспышку сальмонеллеза, установил, что она была вызвана получением пациентами вместе с сыром Чеддер нескольких десятков клеток S. typhimurium. С его выводами можно не согласиться, так как анализ сыров на содержание сальмонелл он проводил спустя определенное время (порядка 8 недель) после заболевания, т. е. когда большая часть жизнеспособных клеток сальмонелл в сыре могла погибнуть. Были реализованы дефектные сыры 24 выработок, что повлекло заболевание более 1500 людей. При таких количествах дефектного сыра число заболевших должно быть много больше. Возможно, пострадали лишь те лица, которые потребляли сыр, какое-то время находившийся в контакте с воздухом, что могло привести к размножению сальмонелл. По-видимому, результаты опытов на добровольцах дают более верное представление об инфицирующих дозах сальмонелл. Высокое содержание жира в пище защищает сальмонеллы в пищеварительном тракте.
Количество пищевых заболеваний, вызываемых сальмонеллами, растет. Больные сальмонеллезами люди и животные - основные источники заражения пищевых продуктов и воды сальмонеллами. В 1 г фекалий больных людей и животных содержание сальмонелл может составлять от десятков миллионов до миллиардов клеток. 3-9% выздоровевших продолжают выделять сальмонеллы в среду в течение нескольких недель, месяцев и даже лет. Сальмонеллы сохраняют жизнеспособность в воде открытых водоемов и в почве от нескольких недель до нескольких месяцев, в сухом кале коров - до 4 лет, мышей - до 1 года. Вызывают маститы коров. В США клетки сальмонелл обнаруживаются в 4% образцов сырого молока. Могут попадать в сыр с сычужным порошком.
На размножение сальмонелл в молоке и сыре мощное влияние оказывают молочнокислые бактерии благодаря не только неспецифическому, но и специфическому антагонизму. В табл. 6.6 показано распространение неспецифического антагонизма среди лактобактерий, определяемого методом перекрестных штрихов на забуференной плотной питательной среде. Наибольшее количество штаммов, обладающих сильной специфической антагонистической активностью по отношению к сальмонеллам, обнаружено у видов с низкой скоростью кислотообразования в молоке: Leuc. cremoris и Lbc. plantarum, что еще раз указывает на целесообразность включения этих видов в состав мезофильных заквасок. Наибольшую устойчивость к специфическому антагонизму молочнокислых бактерий из числа испытанных показала S. typhimurium, наиболее часто вызывающая сальмонеллезы молочным путем.
При росте в молоке без добавления буфера наибольшим антагонизмом по отношению к сальмонеллам, как и следовало ожидать, обладали виды и штаммы, быстро размножающиеся и образующие кислоту, в частности лактококки. Для оценки степени антагонизма молочнокислых бактерий на рост посторонней микрофлоры был использован индекс антагонистической активности (А), равный:
Индекс антагонистической активности для всех испытанных штаммов лактококков против трех видов сальмонелл через 24 ч культивирования был выше 99, за исключением одного случая с S. typhimurium, где он был равен 68. Для лейконостоков и Lbc. plantarum в 24-часовых культурах А равнялся 27,5-99,0. Таким образом, главным фактором ингибирования развития сальмонелл молочнокислыми бактериями в молоке без контроля pH является неспецифический антагонизм. Сыры в отношении контроля pH являются промежуточным продуктом: pH в них не может быть ниже определенной величины (для большинства твердых сыров 5,2-5,0).
Американская фирма «Applied Microbiology» на основе бактерио- цинов, образуемых лактобактериями, организовала производство препарата, ингибирующего развитие сальмонелл в пищевых продуктах, действующего также против листерий. 1 мкг/мл этого препарата полностью уничтожает (1—10)-106 мл-1 сальмонелл за 15 мин.
Во время выработки сыра сальмонеллы размножаются, пока pH сыра не снизится до 5,2-5,3, затем начинают вымирать. Чем больше период от начала выработки сыра до окончания сбраживания лактозы и снижения pH до 5,2-5,3, тем выше шансы сальмонелл размножиться в сыре до опасного уровня. Во время выработки Чеддера с малоактивной закваской (pH сыра после прессования 5,65-5,80) содержание сальмонелл в суточном сыре достигло 105 КОЕ/г, увеличившись в 1000 раз по сравнению с исходным содержанием, тогда как при нормальной скорости кислотообразования (pH сыра после прессования ~ 5,1) оно увеличилось примерно в 160 раз. Park et al. вырабатывали Чеддер из молока, специально обсемененного S. typhimurium, с малоактивной закваской. Сальмонеллы размножались в течение 2 недель созревания при 7-13° С; в одном сыре с содержанием влаги 43% и pH 5,7 после прессования - в течение месяца при 7° С.
Во время производства мягких сыров сальмонеллы погибают при нормальной скорости кислотообразования (pH сгустка 4,55), при пониженной скорости кислотообразования (pH сгустка 4,95) они дают 1-2 генерации во время выработки и продолжают, в отличие от кишечных палочек, размножаться во время созревания.
Во время созревания сыров количество жизнеспособных клеток сальмонелл снижается пропорционально температуре созревания. В сыре Чеддер сальмонеллы выживали 12 недель при 12,8° С, 16 недель при 7,2° С (Goepfert, 1968) и не менее 10 мес при 4,4-5,6° С (Cambell & Gib- bara, 1944). В сыре Самсю за 60 сут созревания при 16-20° С количество сальмонелл уменьшилось в 10 000 раз, при 10-12° С скорость их гибели снизилась (Bruhn et al., 1960). Часть клеток может сохранять в сыре жизнеспособность, в зависимости от вида и pH, свыше 300 сут. Повышенный pH сыра снижает скорость вымирания сальмонелл. В твороге сальмонеллы выживают в среднем 16,5 сут при 22° С и 64,7 сут при 4° С (Siegmund, 1960).
Наиболее часто токсикоинфекции через сыры вызывают S. typhimurium и S. enteriditis, наиболее устойчивые к действию внешних факторов. S. typhi и S. paratyphi, несмотря на низкую МИД, пищевые интоксикации вызывают редко, что объясняется их быстрой гибелью во внешней среде. Острые гастриты вызывает S. dublin через сырое молоко.
В 1980-1985 гг. зарегистрировано более 2700 заболеваний сальмонеллезами: через сыр Чеддер в Канаде (5 вспышек из 16), более 100 в Италии через сыр Моцарелла, 35 в Финляндии через сыр домашнего производства, 215 в Швейцарии через мягкий сыр. Также были зарегистрированы вспышки сальмонеллезов, связанные с потреблением сыров Колби, Камамбер, Коттедж. В Шотландии до введения обязательной пастеризации молока ежегодно регистрировали до 10 вспышек сальмонеллезов, вызванных потреблением сырого молока. При этом следует учитывать, что сальмонеллезы, протекающие в вялой форме, часто выпадают из поля зрения органов здравоохранения и нигде не регистрируются. В бывшем СССР была зарегистрирована одна вспышка сальмонеллеза через Российский сыр с полной посолкой в зерне: сыр этот содержал на несколько порядков больше БГКП, чем допускается действующей сейчас документацией (в момент его реализации нормативов по содержанию в твердых сырах БГКП не было). Сравнительно редкие случаи заболеваний сальмонеллезами через твердые сыры обусловлены быстрой гибелью сальмонелл во время созревания. Считается, что созревание сыра при температурах выше 10° С в течение 60 сут достаточно для снижения в нем количества сальмонелл до не опасного для здоровья людей уровня, однако это не всегда так . Причинами вспышки сальмонеллеза через Российский сыр были низкая активность закваски и созревание при низких температурах (5-6° С), при которых гибель сальмонелл идет очень медленно.
К сожалению, вспышки сальмонеллезов, связанные с потреблением некачественных сыров, чаще мягких и сыров без созревания, за рубежом иногда имеют место. Причинами этого являются нарушения санитарных правил и режима пастеризации молока, потеря активности закваски, чаще всего в результате действия бактериофагов.