A STUDY OF POTENTIAL LISTERIOSIS: AN EMERGING FOOD-BORNE DISEASE

  • Authors: Soldatova S.Y.1, Filatova G.L1, Kulikovskaya T.S1
  • Affiliations:
    1. Scientific-Research Institute of Storage Problems of the Federal State Reserve Agency of the Russian Federation
  • Issue: No 2 (2019)
  • Pages: 110-117
  • Section: Articles
  • URL: https://innoscience.ru/2311-1402/article/view/49657
  • Cite item

Abstract


The incidence of listeriosis has been rising 1980s. Epidemic outbreaks are becoming more widespread and are accompanied by high mortality. The most common cause of infectionis consumption of food contaminated with pathogenic Listeria species, in particular L. monocytogenes . Listeria bacteria are psychrophiles, live in all media of the environment, and easily move from saprotrophic to parasitic mode of life. All these qualities have provided them with adaptability and high survival capacity. The sources of food contamination with Listeria bacteria usually are contaminated raw materials or equipment of food production facilities. Deep frozen beef blocks were tested for contamination with Listeria bacteria that were detected and identified by bacteriological technique and enzyme immunoassayand immunochromatographic assay. Listeria bacteria were found in 35% of samples but there were no pathogenic species among them. The isolated species were identified as L. innocua, L. welshimeri, L. grayi and L. seeligeri . These species often colonisevarious media of the environment. The examined meat samples were found to be safe. Listeriosis can be prevented by systemic proactive measures including sanitary and epidemiological control of food raw materials and finished products, properly organized technological process, and hygienic education of the population.

Full Text

Введение Ежегодно в разных странах регистрируются вспышки инфекционных заболеваний, связанных с употреблением пищевых продуктов, контаминированных патогенными микроорганизмами. Несмотря на успехи современной медицины в диагностике и профилактике таких инфекций, число заболеваний, передающихся через пищевые продукты, увеличивается (Slutsker et al. 1998; Varma et al. 2007; McCollum et al. 2013). Поддержание стандартов безопасности пищевых продуктов будет зависеть от постоянной бдительности, поддерживаемой мониторингом и надзором, но, учитывая растущую важность других связанных с пищевыми продуктами вопросов, таких как продовольственная безопасность, ожирение и изменение климата, конкуренция за ресурсы в будущем может привести к ожесточенности. Кроме того, популяции патогенов, имеющие отношение к безопасности пищевых продуктов, не являются статичными. Пища является отличным средством, с помощью которого многие патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы/прионы и паразиты) могут достигать соответствующего места колонизации у нового хозяина. (Newell et al. 2010; Todd et al. 2011; Braga et al. 2017; Abdollahzadeh et al. 2016; Pizarro-Cerda et al. 2018). Чаще всего пищевые инфекции носят эмерджентный характер, т. е. появляются внезапно или возникают вновь, что создает чрезвычайные эпидемиологические ситуации. При этом растет частота появления новых возбудителей пищевых инфекций, что связано с ускорением процессов адаптации бактериальных патогенов к неблагоприятным условиям внешней среды, в том числе, вызванных антропогенными факторами. Меняются не только патогенетические свойства микроорганизмов, но и пути передачи инфекции и восприимчивость к ним человеческого организма (Buchanan et al. 2017; Akrami et al. 2018; Radoshevich et al. 2018). Одним из наиболее опасных инфекционных заболеваний является листериоз, вызываемый микроорганизмами рода Listeria. Для него характерны разнообразие источников заражения и способов передачи патогена, множественность клинических проявлений, высокая смертность. Листериоз менее распространен, чем сальмонеллез и кампилобактериоз, но превосходит их по тяжести клинического течения и проценту летальных исходов. Наибольшую опасность эта инфекция представляет для новорожденных и для беременных женщин, вызывая пороки плода, выкидыши. До середины прошлого века листериозы выявлялись достаточно редко, в основном у людей, профессионально связанных с зараженными сельскохозяйственными животными. Позднее число случаев этой болезни стало увеличиваться. В последние десятилетия регистрируются многочисленные эпидемические вспышки и спорадические случаи листериоза даже в таких эпидемиологически благополучных странах как Канада, Франция, США, Великобритания. Болезнь протекает очень тяжело, поражает большое количество людей и сопровождается высокой летальностью (до 25-30% от числа заболевших). В большинстве случаев причиной инфекции было употребление пищевых продуктов, контаминированных возбудителем, в особенности сыров и других молочных продуктов, в меньшей степени - продуктов животного происхождения (Bierne et al. 2018; Gluschko et al. 2018; McMinn et al. 2018). Согласно данным Центра по контролю и профилактике инфекционных заболеваний (CDC), в США в период с января 2014 г. по январь 2015 г. были зарегистрированы случаи заражения листериозом в результате употребления молочных коктейлей (Zeinali et al. 2017). Причиной еще одной вспышки в США стала десертная продукция в коммерческой упаковке - яблоки, покрытые карамелью. В Дании в 2014 г. были зарегистрированы случаи заболевания листериозом, связанные с употреблением мясной продукции. Летальность среди инфицированных составила 25% (Вспышки листериоза в США и Дании 2015). Недавняя вспышка листериоза в ЮАР (декабрь 2018 - март 2019 г.), согласно информации Министерства здравоохранения этой страны, унесла жизни 180 человек при общем числе заболевших 984 человека (https://rospotrebnadzor.ru). В России официальная регистрация листериоза начата с 1992 г., наблюдается тенденция к ежегодному росту случаев этого заболевания и высокая смертность. В настоящее время листериоз стали рассматривать как одну из наиболее опасных пищевых инфекций (https://clck.ru/G8xpJ). Согласно современной классификации к роду Listeria относят 7 видов, два из которых: L. monocytogenes и L. ivanovii - являются патогенными. Первый вызывает инфекции у человека, второй - у животных. В последнее время в ряде литературных источников встречаются настораживающие сведения об инфекциях, возбудителями которых стали другие виды листерий. Листерии могут существовать во всех объектах окружающей среды - в останках павших животных, воде, почве. Попадая внутрь организма-хозяина, они легко переходят от сапротрофного к паразитическому образу жизни. Особенностью этих патогенов является психрофильность. Это позволяет им легко переносить низкие температуры и сохранять жизнеспособность в зимнее время года, а в весенний период быстро размножаться при 4-6°С. Таким образом, листерии способны адаптироваться к существованию в широком диапазоне условий внешней среды. Высокая метаболическая пластичность листерий делает их универсальными патогенами. Возбудители листериозов выделены от разных видов диких и домашних животных, птиц, рыб, насекомых. Листерии - частый компонент фекальной микрофлоры многих млекопитающих. Обычным источником инфекции для человека служат сельскохозяйственные животные и грызуны (Каравянская и др. 2018; Касьяненко и др. 2018; Хаптанова и др. 2019). До конца XX в. листериоз рассматривался как типичный зооноз с фекально-оральным механизмом передачи возбудителя (Ефимочкина 2010). Однако широкие адаптивные и метаболические возможности листерий, их способность жить и размножаться как в объектах окружающей среды, так и внутри организма-хозяина утвердили представление о листериозе как о сапрозоонозной инфекции. Возбудитель болезни может попадать в организм человека различными путями. Помимо пищевого пути передачи инфицирование возможно при контакте с больными животными, при вдыхании пыли, при контакте с предметами, контаминированными листериями. Особенно уязвимы для инфекции новорожденные дети, иммунная система которых еще не сформирована (Домашенко и др. 2018). Чаще всего листерии выделяются из молочных продуктов, особенно прошедших недостаточную термическую обработку: из мягких сыров, йогуртов, мороженого, сливочного масла. Известны случаи листериоза, связанные с употреблением в пищу морепродуктов и рыбы. Достаточно часто причиной инфекции становятся мясные продукты, контаминированные патогенными видами листерий, а также овощи и фрукты (Olaimat et al. 2018; Wilson et al. 2018). Листерии способны длительно сохраняться в пищевых продуктах при хранении в бытовых холодильниках, в том числе упакованных без доступа кислорода (под вакуумом, в модифицированной газовой атмосфере) (СП 3.1.7. 2817-10). Вследствие этого в последние десятилетия пищевой путь передачи инфекции становится основным. Патогенные штаммы листерий отличаются высокой вирулентностью, инфекция может развиться даже при относительно небольшой концентрации бактерий в продуктах питания (102 КОЕ/г). Именно поэтому эпидемии листериоза относят к эмерджентным и плохо прогнозируемым инфекциям (Джей 2011; Стародумова и др. 2014; Почицкая и др. 2017). В связи с особой патогенностью L. monocytogenes существующие методы анализа направлены на выявление именно этого вида бактерий в пищевом сырье и продуктах питания. Основным и самым достоверным методом определения бактерий L. monocytogenes в пищевом продукте является бактериологический. Метод включает неселективные и селективные этапы инкубации, выделения чистой культуры, а также этапы идентификации биотипов и серотипов. Каждый из этапов требует значительных трудовых и временных затрат, что делает испытания длительными и трудоемкими. Весь процесс в целом может занимать до 15 суток (Мукантаев и др. 2015; Зайцева и др. 2017). Применение современных методов ускоренной идентификации листерий позволяет существенно сократить срок проведения испытаний и повысить достоверность полученных результатов даже при низкой концентрации возбудителя в исследуемой пробе. Перспективными методами идентификации микроорганизмов являются иммуноферментный и иммунохроматографический анализ. К достоинствам этих методов следует отнести высокую чувствительность, специфичность и быстроту. Методы исследования В 2018-2019 гг. проведено мониторинговое исследование по оценке распространенности эмерджентного пищевого патогена L. monocytogenes в мясном сырье. Исследование проводилось в лаборатории экспертизы пищевых продуктов НИИПХ Росрезерва. В качестве объектов использованы 26 образцов замороженных мясных блоков из говядины, полученные из различных регионов РФ. Выявление и идентификацию листерий проводили в соответствии с ГОСТ 32031 с применением как стандартных, так и ускоренных методов анализа. Для бактериологического исследования в качестве среды обогащения использовали бульон Фразера, в качестве селективных плотных сред - агар по Оттавиани-Агости и Оксфорд-агар, для изучения культурально-биохимических свойств бактерий - мясопептонный агар (МПА). В случае выявления на плотных селективных средах колоний, типичных для рода Listeria, проводили идентификацию бактерий до вида. Для ускоренной идентификации выделенных микроорганизмов применяли иммуноферментный анализатор miniVIDAS со стриповым набором VIDAS LMO2 и иммунохроматографические экспресс-тесты Singlepath L’mono. Результаты и обсуждение В результате проведенной работы было установлено, что 35% от общего количества исследуемых проб мяса говядины было контаминировано бактериями рода Listeria (рис. 1). Рис. 1. Культуры листерий на среде Оттавини-Агости Для типирования выделенных культур использовали тесты на ферментацию углеводов (маннита, ксилозы, рамнозы, маннозы), на гемолитическую и лецитиназную активность. Ферментативные свойства выделенных штаммов листерий в отношении углеводов приведены в таблице. Таблица Идентификация выделенных штаммов листерий по ферментации углеводов Выделенные штаммы L. innocua L. seeligeri L. welshimeri L. grayi Маннит + - - + Рамноза ± - ± ± Ксилоза - + + - Манноза - + - + Все выделенные штаммы не формировали на поверхности кровяного агара зоны хорошо выраженного гемолиза, характерной для L. monocytogenes, т. е. не обладали сильной гемолитической активностью. В одном случае наблюдалась зона слабого гемолиза. Ни один из штаммов не проявил лецитиназной активности при культивировании на лецитин-агаре с активированным углем. По совокупности изученных признаков выделенные из мясного сырья культуры были идентифицированы как непатогенные, относящиеся к видам L. innocua, L. welshimeri, L. grayi и L. seeligeri. Чаще других встречается L. innocua, обнаруженая в 4 образцах. Из 3 образцов была выделена L. welshimeri. По одному случаю выделения L. grayi и L. seeligeri. Эти виды листерий достаточно распространены и нередко высеваются из различных объектов окружающей среды. Полученные классическим бактериологическим методом результаты типирования штаммов листерий были подтверждены тестированием иммуноферментным и иммунохроматографическим методами. Их применение также подтвердило отсутствие среди выделенных культур L. monocytogenes. Данные по процентному соотношению листерий разных видов представлены на рисунке 2. Рис. 2. Результаты видовой идентификации листерий, выделенных из мяса говядины К патогенным видам листерий относят только два: L. monocytogenes - для человека и L. ivanovii - для животных. В нашем исследовании среди выделенных микроорганизмов патогенных листерий обнаружено не было, таким образом, вся продукция соответствовала установленным требованиям безопасности. Помимо зараженного сырья инфицирование мясных пищевых продуктов листериями может происходить во время технологического процесса на мясоперерабатывающих предприятиях. В зарубежной литературе имеется большое количество данных о выделении L. monocytogenes на различных пищевых производствах (Солодовников и др. 2009), однако относительно отечественных предприятий данных недостаточно. В ходе проведенных НИИ питания исследований было установлено, что частота обнаружения листерий на поверхностях оборудования мясоперерабатывающих предприятий составила 71,4%, инвентаря - 29,2%, в 9,7% случаев выявлена L. monocytogenes. Заключение Бактериологическое исследование замороженного мясного сырья показало относительное благополучие этой продукции по степени зараженности бактериями рода Listeria. Эти бактерии были выявлены в 35% образцов, однако патогенных видов L. monocytogenes и L. ivanovii обнаружено не было. Среди выделенных чистых культур листерий по культурально-морфологическим и биохимическим признакам идентифицированы виды L. innocua, L. welshimeri, L. grayi и L. seeligeri. Полученные результаты были подтверждены современными ускоренными методами анализа с помощью иммуноферментного анализатора и иммунохроматографических экспресс-тестов. Тем не менее, в научной литературе растет число сведений о выделении от заболевших людей и животных непатогенных видов листерий (Касьяненко и др. 2018). Были зафиксированы случаи заражения человека видами L. ivanovii, L. seeligeri и вовлечения в инфекционный процесс других видов, считавшихся ранее непатогенными (Солодовников 2009; Ефимочкина 2010; Jay 2011). Это следует учитывать при оценке безопасности мясной продукции и разработке систем контроля за санитарно-эпидемиологическим благополучием населения в целом, а также это свидетельствует о наличии негативных эколого-гигиенических факторов в питании современного человека. Данные свидетельствуют об интенсивной циркуляции возбудителя листериоза на пищевых предприятиях и требуют ужесточения санитарно-гигиенических требований к производству и хранению мясопродуктов. С этой целью должен быть регламентирован и налажен контроль присутствия L. monocytogenes не только в сырье и готовой продукции, но и на ключевых участках технологического процесса, так называемых критических контрольных точках. Решающее значение в обеспечении безопасности пищевой продукции имеет принятие и внедрение в производство процедур, основанных на принципах ХАССП (Международные стандарты на пищевые продукты 2007).

About the authors

S. Yu Soldatova

Scientific-Research Institute of Storage Problems of the Federal State Reserve Agency of the Russian Federation


Candidate of Technical Sciences, associate Professor, Senior Researcher

G. L Filatova

Scientific-Research Institute of Storage Problems of the Federal State Reserve Agency of the Russian Federation


Chief Specialist

T. S Kulikovskaya

Scientific-Research Institute of Storage Problems of the Federal State Reserve Agency of the Russian Federation


Head of the Foodstuffs Examination Laboratory

References

  1. Вспышки листериоза в США и Дании. 2015 // СЭС 6, 10-11.
  2. Джей Дж. М., Лесснер М. Дж., Гольден Д. А. 2011. Современная пищевая микробиология. М.: Бином. Лаборатория знаний.
  3. Домашенко О. Н., Гридасов В. А. 2018. Листериоз и беременность // Медико-социальные проблемы семьи 23:1, 19-24.
  4. Ефимочкина Н. Р. 2010. Новые бактериальные патогены в пищевых продуктах: экспериментальное обоснование и разработка системы контроля с применением методов микробиологического и молекулярно-генетического анализа: Дис.. д-ра биол. наук. М.: НИИ питания РАМН, 349.
  5. Зайцева Е. А. 2017. Особенности биологических свойств бактерий вида Listeria innocua, выделенных на территории Приморского края // Альманах клинической медицины 45(2), 147-153. doi: 10.18786/2072-0505-2017-45-2-147-153.
  6. Каравянская Т. Н., Соболенко Н. В., Бищук О. А., Макарова Т. Е., Медведева Е. А. 2018. Заболеваемость природно-очаговыми и зооантропонозными инфекциями в Хабаровском крае в 2017 году // Здравоохранение Дальнего Востока 3, 29-32.
  7. Касьяненко О., Фотина Т., Фотина А., Гладченко С., Безрук Р., Гниденко Т. 2018. Анализ практических аспектов контроля возбудителей пищевых зоонозов при выращивании птицы // Stiintaagricola 2, 158-165.
  8. Методические указания по применению общих принципов гигиены пищевых продуктов для контроля бактерии листерия моноцитогенес (Listeria monocytogenes) в пищевых продуктах (CAC/GL 61-2007) CODEXALIMENTARIUS. Международные стандарты на пищевые продукты. 2007.
  9. Мукантаев К. Н., Бегалиева А., Інірбай Б., Райымбек Г., Казыкен Д., Сегизбаева Г. Ж., и др. 2015. Получение рекомбинантного антигена р60 Listeria monocytogenes // Биотехнология. Теория и практика 1, 17-25. doi: 10.11134/btp.1.2015.2.
  10. Почицкая И. М., Козельцева Е. И., Лобазова И. Е. 2017. Выявление и идентификация Listeria monocytogenes с помощью тест-систем Singlepath® L.‘mono // Пищевая промышленность: наука и технологии 1(35), 98-102.
  11. Солодовников Ю. П., Иваненко А. В., Ефремова Н. В. и др. 2009. Локальные вспышки и генерализованные эпидемии кишечных инфекций: основные качественные и количественные характеристики // ЖМЭИ 3, 117-119.
  12. СП 3.1.7. 2817-10. Профилактика листериоза у людей. Санитарно-эпидемиологические правила.
  13. Стародумова С. М., Зайцева Е. А. 2014. Способ быстрой идентификации бактерий рода Listeria и патогенного вида Listeria monocytogenes с помощью мультиплексной ПЦР // Тихоокеанский медицинский журнал 1, 95-97.
  14. Хаптанова Н. М., Андреевская Н. М., Лукьянова C. В., Коновалова Ж. А., Гефан Н. Г., Остяк А. С., Токмакова Е. Г. 2019. Особенности серологической диагностики листериоза (обзор литературы) // Acta Biomedica Scientifica 4:1, 43-49. doi: 10.29413/ABS.2019-4.1.7.
  15. Abdollahzadeh E., Ojagh S., Hosseini H., Ghaemi E., Irajian G., Naghizadeh Heidarlo M. 2016. Antimicrobial resistance of Listeria monocytogenes isolated from seafood and humans in Iran // Microbial Pathogenesis 100, 70-74. doi: 10.1016/j.micpath.2016.09.012.
  16. Akrami-Mohajeri F., Derakhshan Z., Ferrante M., Hamidiyan N., Soleymani M., Conti G. O., Tafti R. D. 2018. The prevalence and antimicrobial resistance of Listeria spp in raw milk and traditional dairy products delivered in Yazd, central Iran (2016) // Food and Chemical Toxicology 114, 141-144. doi: 10.1016/j.fct.2018.02.006.
  17. Bierne H., Milohanic E., Kortebi M. 2018. To be cytosolic or vacuolar: the double life of Listeria monocytogenes // Frontiers in cellular and infection microbiology 8, 136. doi: 10.3389/fcimb.2018.00136.
  18. Braga V., Vázquez S., Vico V., Pastorino V., Mota M., Legnani M., Varela G. 2017. Prevalence and serotype distribution of Listeria monocytogenes isolated from foods in Montevideo-Uruguay // Brazilian Journal of Microbiology 48(4), 689-694. doi: 10.1016/j.bjm.2017.01.010.
  19. Buchanan R. L., Gorris L. G. M., Hayman M. M., Jackson T. C., Whiting R. C. 2017. Review of Listeria monocytogenes: An update on outbreaks, virulence, dose-response, ecology, and risk assessments // Food Control 75, 1-13. doi: 10.1016/j.foodcont.2016.12.016.
  20. Gluschko A., Herb M., Wiegmann K., Krut O., Neiss W. F., Utermöhlen O., Schramm M. 2018. The β2 integrin Mac-1 induces protective LC3-associated phagocytosis of Listeria monocytogenes // Cell host & microbe 23:3, 324-337. doi: 10.1016/j.chom.2018.01.018.
  21. McCollum J. T., Cronquist A. B., Silk B. J., Jackson K. A., O'connor K. A., Cosgrove S., Ibraheem M. 2013. Multistate outbreak of listeriosis associated with cantaloupe // New England Journal of Medicine 369:10, 944-953. doi: 10.1056/NEJMoa1215837.
  22. McMinn R. P., King A. M., Milkowski A. L., Hanson R., Glass K. A., Sindelar J. J. 2018. Processed Meat Thermal Processing Food Safety-Generating D-Values for Salmonella, Listeria monocytogenes, and Escherichia coli // Meat and Muscle Biology 2:1, 168-179. doi: 10.22175/mmb2017.11.0057.
  23. Newell D. G., Koopmans M., Verhoef L., Duizer E., Aidara-Kane A., Sprong H., Van der Giessen J. 2010. Food-borne diseases - the challenges of 20 years ago still persist while new ones continue to emerge // International journal of food microbiology 139, 3-15. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2010.01.021.
  24. Olaimat A. N., Al-Holy M. A., Shahbaz H. M., Al-Nabulsi A. A., Abu Ghoush M. H., Osaili T. M., Holley R. A. 2018. Emergence of Antibiotic Resistance in Listeria monocytogenes Isolated from Food Products: A Comprehensive Review // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 17:5, 1277-1292. doi: 10.1111/1541-4337.12387.
  25. Pizarro-Cerda J., Cossart P. 2018. Listeria monocytogenes: cell biology of invasion and intracellular growth // Microbiology spectrum 6:6. doi: 10.1128/microbiolspec.GPP3-0013-2018.
  26. Radoshevich L., Cossart P. 2018. Listeria monocytogenes: towards a complete picture of its physiology and pathogenesis // Nature Reviews Microbiology 16:1, 32. doi: 10.1038/nrmicro.2017.126.
  27. Slutsker L., Altekruse S. F., Swerdlow D. L. 1998. Foodborne diseases: emerging pathogens and trends // Infectious Disease Clinics 12:1, 199-216. doi: 10.1016/S0891-5520(05)70418-9.
  28. Todd E. C. D., Notermans S. 2011. Surveillance of listeriosis and its causative pathogen, Listeria monocytogenes // Food Control 22:9, 1484-1490. doi: 10.1016/j.foodcont.2010.07.021.
  29. Varma J. K., Samuel M. C., Marcus R., Hoekstra R. M., Medus C., Segler S., Megginson M. 2007. Listeria monocytogenes infection from foods prepared in a commercial establishment: a case-control study of potential sources of sporadic illness in the United States // Clinical Infectious Diseases 44:4, 521-528. doi: 10.1086/509920.
  30. Wilson A., Gray J., Chandry P. S., Fox E. M. 2018. Phenotypic and genotypic analysis of antimicrobial resistance among Listeria monocytogenes isolated from Australian food production chains // Genes 9, 80. doi: 10.3390/genes9020080.
  31. Zeinali T., Jamshidi A., Bassami M., Rad M. 2017. Isolation and identification of Listeria spp. in chicken carcasses marketed in Northeast of Iran // International Food Research Journal 24(2), 881-887.

Statistics

Views

Abstract - 0

PDF (Russian) - 0

Article Metrics

Metrics Loading ...

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies