Курсы повара

Мельчайшие организмы, имеющие различное строение и разнообразные биологические свойства. Изучением строения М., их морфологии и физиологии, жизненных циклов и систематики, наследственности и изменчивости, взаимоотношений М. с внешней средой и организмом человека или животного занимается микробиология.

Микроорганизмы, имеющие клеточную организацию, могут относиться к эукариотам или к прокариотам. Первая группа включает Грибы (в т.ч. Грибки паразитические) и Простейшие, вторая — Бактерии.

К микроорганизмам можно отнести также неклеточные формы жизни — вирусы, вироиды и прионы (см. Вирусы).

Микроорганизмы широко распространены в природе. Они находятся в почве, воде, воздухе, в организме и на поверхности тела человека и животных, на растениях, различных предметах, в пищевых продуктах. М. играют важную роль в круговороте веществ в природе. В частности, с помощью М. почвы осуществляются биологический круговорот углерода, азота, фосфора, фиксация молекулярного азота воздуха, благодаря их жизнедеятельности происходят разложение и минерализация животных и растительных остатков, попадающих в почву, процесс ее самоочищения от нечистот и отбросов. Микроорганизмы, обитающие в воде, участвуют в круговороте серы, железа и других элементов, осуществляют разложение органических веществ животного и растительного происхождения, обеспечивают самоочищение воды в водоемах. Микрофлора, заселяющая организм человека и животных, играет важную роль в их жизнедеятельности. Многие М. используют для получения биологически активных соединений (в т.ч. антибиотиков, иммуномодуляторов и др.), различных пищевых, например кисломолочных, продуктов. В сельском хозяйстве применяют бактериальные удобрения, с помощью М. осуществляют консервирование кормов.

Относительно небольшая часть М. является условно патогенной или патогенной для человека и животных. Некоторые М. вызывают поражение суих продуктов, приводят к обеднению почвы азотом, обладают деструктивным действием на объекты окружающей среды, санитарно технические, производственные и другие сооружения и объекты, вызывают цветение и загрязнение водоемов, накопление ядовитых веществ (сероводорода, нитритов, микробных токсинов).

Микроорганизмы отличаются хорошей приспособляемостью к действию факторов внешней среды. Различные М. могут расти при температуре от –6° до +50—75° (архебактерии — при температуре около 300°, создаваемой под давлением в горячих источниках на дне океана), повышенном уровне ионизирующего излучения, любом значении рН, при 25% концентрации хлорида натрия, в условиях различного содержания кислорода (вплоть до полного его отсутствия).

Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы

Изменение условий внешней среды оказывает воздействие на жизнедеятельность микроорганизмов. Физические, химические, биологические факторы среды могут ускорять или подавлять развитие микробов, могут изменять их свойства или даже вызывать гибель.

К факторам среды, оказывающим наиболее заметное действие на микроорганизмы, относятся влажность, температура, кислотность и химический состав среды, действие света и других физических факторов.

Влажность

Микроорганизмы могут жить и развиваться только в среде с определенным содержанием влаги. Вода необходима для всех процессов обмена веществ микроорганизмов, для нормального осмотического давления в микробной клетке, для сохранения ее жизнеспособности. У различных микроорганизмов потребность в воде не одинакова. Бактерии относятся в основном к влаголюбивым, при влажности среды ниже 20 % их рост прекращается. Для плесеней нижний предел влажности среды составляет 15%, а при значительной влажности воздуха и ниже. Оседание водяных паров из воздуха на поверхность продукта способствует размножению микроорганизмов.

При снижении содержания воды в среде рост микроорганизмов замедляется и может совсем прекращаться. Поэтому сухие продукты могут храниться значительно дольше продуктов с высокой влажностью. Сушка продуктов позволяет сохранять продукты при комнатной температуре без охлаждения.

Некоторые микробы очень устойчивы к высушиванию, некоторые бактерии и дрожжи в высушенном состоянии могут сохраняться до месяца и более. Споры бактерий и плесневых грибов сохраняют жизнеспособность при отсутствии влаги десятки, а иногда и сотни лет.

Температура

Температура — важнейший фактор для развития микроорганизмов. Для каждого из микроорганизмов существует минимум, оптимум и максимум температурного режима для роста. По этому свойству микробы подразделяются на три группы:

• психрофилы — микроорганизмы, хорошо растущие при низких температурах с минимумом при -10-0 °С, оптимумом при 10-15 °С;
• мезофилы — микроорганизмы, для которых оптимум роста наблюдается при 25-35 °С, минимум — при 5-10 °С, максимум — при 50-60 °С;
• термофилы — микроорганизмы, хорошо растущие при относительно высоких температурах с оптимумом роста при 50-65 °С, максимумом — при температуре более 70 °С.

Большинство микроорганизмов относится к мезофилам, для развития которых оптимальной является температура 25-35 °С. Поэтому хранение пищевых продуктов при такой температуре приводит к быстрому размножению в них микроорганизмов и порче продуктов. Некоторые микробы при значительном накоплении в продуктах способны привести к пищевым отравлениям человека. Патогенные микроорганизмы, т.е. вызывающие инфекционные заболевания человека, также относятся к мезофилам.

Низкие температуры замедляют рост микроорганизмов, но не убивают их. В охлажденных пищевых продуктах рост микроорганизмов замедленно, но продолжается. При температуре ниже О °С большинство микробов прекращают размножаться, т.е. при замораживании продуктов рост микробов останавливается, некоторые из них постепенно отмирают. Установлено, что при температуре ниже О °С большинство микроорганизмов впадают в состояние, похожее на анабиоз, сохраняют свою жизнеспособность и при повышении температуры продолжают свое развитие. Это свойство микроорганизмов следует учитывать при хранении и дальнейшей кулинарной обработке пищевых продуктов. Например, в замороженном мясе могут длительно сохраняться сальмонеллы, а после размораживания мяса они в благоприятных условиях быстро накапливаются до опасного для человека количества.

При воздействии высокой температуры, превышающей максимум выносливости микроорганизмов, происходит их отмирание. Бактерии, не обладающие способностью образовывать споры, погибают при нагревании во влажной среде до 60-70 °С через 15-30 мин, до 80-100 °С — через несколько секунд или минут. У спор бактерий термоустойчивость значительно выше. Они способны выдерживать 100 °С в течение 1-6 ч, при температуре 120-130 °С споры бактерий во влажной среде погибают через 20-30 мин. Споры плесеней менее термостойки.

Тепловая кулинарная обработка пищевых продуктов в общественном питании, пастеризация и стерилизация продуктов в пищевой промышленности приводят к частичной или полной (стерилизация) гибели вегетативных клеток микроорганизмов.

При пастеризации пищевой продукт подвергается минимальному температурному воздействию. В зависимости от температурного режима различают низкую и высокую пастеризацию.

Низкая пастеризация проводится при температуре, не превышающей 65-80 °С, не менее 20 мин для большей гарантии безопасности продукта.

Высокая пастеризация представляет собой кратковременное (не более 1 мин) воздействие на пастеризуемый продукт температуры выше 90 °С, которая приводит к гибели патогенной неспороносной микрофлоры и в то же время не влечет за собой существенных изменений природных свойств пастеризуемых продуктов. Пастеризованные продукты не могут храниться без холода.

Стерилизация предусматривает освобождение продукта от всех форм микроорганизмов, в том числе и спор. Стерилизация баночных консервов проводится в специальных устройствах — автоклавах (под давлением пара) при температуре 110-125°С в течение 20-60 мин. Стерилизация обеспечивает возможность длительного хранения консервов. Молоко стерилизуется метолом ультравысокотемпературной обработки (при температуре выше 130 °С) в течение нескольких секунд, что позволяет сохранить все полезные свойства молока.

Реакция среды

Жизнедеятельность микроорганизмов зависит от концентрации водородных (Н⁺) или гидроксильных (ОН^–) ионов в субстрате, на котором они развиваются. Для большинства бактерий наиболее благоприятна нейтральная (рН около 7) или слабощелочная среда. Плесневые грибы и дрожжи хорошо растут при слабокислой реакции среды. Высокая кислотность среды (рН ниже 4,0) препятствует развитию бактерий, однако плесени могут продолжать расти и в более кислой среде. Подавление роста гнилостных микроорганизмов при подкислении среды имеет практическое применение. Добавление уксусной кислоты используется при мариновании продуктов, что препятствует процессам гниения и позволяет сохранить продукты. Образующаяся при квашении молочная кислота также подавляет рост гнилостных бактерий.

Концентрация соли и сахара

Поваренная соль и сахар издавна используются для повышения стойкости продуктов к микробной порче и лучшей сохранности пищевых продуктов.

Повышение содержания растворенных веществ (соли или сахара) в питательной среде сказывается на величине осмотического давления внутри микроорганизмов, вызывает их обезвоживание. При повышении концентрации поваренной соли в субстрате более 3-4 % размножение многих, в том числе гнилостных, микроорганизмов замедляется, при концентрации более 7-12% — прекращается.

Некоторые микроорганизмы нуждаются для своего развития в высоких концентрациях соли (20 % и выше). Их называют солелюбивыми, или галофилами. Они могут вызывать порчу соленых продуктов.

Высокие концентрации сахара (выше 55-65 %) прекращают размножение большинства микроорганизмов, это используется при приготовлении из плодов и ягод варенья, джема или повидла. Однако эти продукты тоже могут подвергаться порче в результате размножения осмофильных плесеней или дрожжей.

Свет

Некоторым микроорганизмам свет необходим для нормального развития, но для большинства из них он губителен. Ультрафиолетовые лучи солнца обладают бактерицидным действием, т. е. при определенных дозах облучения приводят к гибели микроорганизмов. Бактерицидные свойства ультрафиолетовых лучей ртутно-кварцевых ламп используют для дезинфекции воздуха, воды, некоторых пищевых продуктов. Инфракрасные лучи тоже могут вызвать гибель микробов за счет теплового воздействия. Воздействие этих лучей применяют при тепловой обработке продуктов. Негативное воздействие на микроорганизмы могут оказывать электромагнитные поля, ионизирующие излучения и другие физические факторы среды.

Химические факторы

Некоторые химические вещества способны оказывать на микроорганизмы губительное действие. Химические вещества, обладающие бактерицидным действием, называют антисептиками. К ним относятся дезинфицирующие средства (хлорная известь, гипохлориты и др.), используемые в медицине, на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания.

Некоторые антисептики применяются в качестве пищевых добавок (сорбиновая и бензойная кислоты и др.) при изготовлении соков, икры, кремов, салатов и других продуктов.

Биологические факторы

Между различными микроорганизмами могут устанавливаться разные взаимоотношения: симбиоз- взаимовыгодные отношения; метабиоз — жизнедеятельность одного за счет другого без принесения вреда; паразитизм — жизнедеятельность одного за счет другого с причинением ему вреда; антагонизм — один из видов микроорганизмов угнетает развитие другого, что может привести к гибели микробов. Например, развитие молочнокислых бактерий угнетает рост гнилостных, эти антагонистические взаимоотношения используют при квашении овощей или для поддержания нормальной микрофлоры в кишечнике человека.

Антагонистические свойства некоторых микроорганизмов объясняются способностью их выделять в окружающую среду вещества, обладающие антимикробным (бактериостатическим, бактерицидным или фунгицидным) действием, — антибиотики. Антибиотики продуцируются в основном грибами, реже бактериями, они оказывают свое специфическое действие на определенные виды бактерий или грибов (фунгицидное действие). Антибиотики применяются в медицине (пенициллин, левомицетин, стрептомицин и др.), в животноводстве в качестве кормовой добавки, в пищевой промышленности для консервирования пищевых продуктов (низин).

Антибиотическими свойствами обладают фитонциды — вещества, обнаруженные во многих растениях и пищевых продуктах (лук, чеснок, редька, хрен, пряности и др.). К фитонцидам относятся эфирные масла, антоцианы и другие вещества. Они способны вызывать гибель патогенных микроорганизмов и гнилостных бактерий.

В яичном белке, рыбной икре, слезах, слюне содержится лизоцим — антибиотическое вещество животного происхождения.

Понятие о брожении

Брожение, процесс анаэробного расщепления органических веществ, преимущественно углеводов, происходящий под влиянием микроорганизмов или выделенных из них ферментов. В ходе Б. в результате сопряженных окислительно-восстановительных реакций освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности микроорганизмов, и образуются химические соединения, которые микроорганизмы используют для биосинтеза аминокислот, белков, органических кислот, жиров и др. компонентов тела. Одновременно накапливаются конечные продукты Б. В зависимости от их характера различают Б. спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, пропионовокислое, ацетоно-бутиловое, ацетоно-этиловое и др. виды. Характер Б., его интенсивность, количественные соотношения конечных продуктов, а также направление Б. зависят от особенностей его возбудителя и условий, при которых Б. протекает (pH, аэрация, субстрат и др.).

Спиртовое Б. В 1836 французский учёный Каньяр де ла Тур установил, что спиртовое Б. связано с ростом и размножением дрожжей. Химическое уравнение спиртового Б.:

было дано французскими химиками А. Лавуазье (1789) и Ж. Гей-Люссаком (1815). Л. Пастер пришёл к выводу (1857), что спиртовое Б. могут вызывать только живые дрожжи в анаэробных условиях («брожение — это жизнь без воздуха»). В противовес этому немецкий учёный Ю. Либих упорно настаивал на том, что Б. происходит вне живой клетки. На возможность бесклеточного спиртового Б. впервые (1871) указала русский врач-биохимик М. М. Манассеина. Немецкий химик Э. Бухнер в 1897, отжав под большим давлением дрожжи, растёртые с кварцевым песком, получил бесклеточный сок, сбраживающий сахар с образованием спирта и CO₂. При нагревании до 50°C и выше сок утрачивал бродильные свойства. Всё это указывало на ферментативную природу активного начала, содержащегося в дрожжевом соке. Русский химик Л. А. Иванов обнаружил (1905), что добавленные к дрожжевому соку фосфаты в несколько раз повышают скорость Б. Исследования отечественных биохимиков А. И. Лебедева, С. П. Костычева, Я. О. Парнаса и немецких биохимиков К. Нейберга, Г. Эмбдена, О. Мейергофа и др. подтвердили, что фосфорная кислота участвует в важнейших этапах спиртового Б.

В дальнейшем многие исследователи детально изучили ферментативную природу и механизм спиртового Б. Первая реакция превращения глюкозы при спиртовом Б. — присоединение к глюкозе под влиянием фермента глюкокиназы остатка фосфорной кислоты от аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ, см. Аденозинфосфорные кислоты). При этом образуются аденозиндифосфорная кислота (АДФ) и глюкозо-6-фосфорная кислотата. Последняя под действием фермента глюкозофосфати-зомеразы превращается в фруктозо-6-фосфорную кислоту, которая, получая от новой молекулы АТФ (при участии фермента фосфофруктокиназы) ещё один остаток фосфорной кислоты, превращается в фруктозо-1,6-дифосфорную кислоту. (Эта и следующая реакции, обозначенные встречными стрелками, обратимы, т. е. их направление зависит от условий — концентрации фермента, pH и др.) Под влиянием фермента кетозо-1-фосфатальдолазы фруктозо-1,6-дифосфорная кислота расщепляется на глицеринальдегидфосфорную и диоксиацетонфосфорную кислоты которые могут превращаться друг в друга под действием фермента триозофосфатизомеразы. Глицеринальдегидфосфорная кислота, присоединяя молекулу неорганической фосфорной кислоты и окисляясь под действием фермента дегидрогеназы фосфоглицеринальдегида, активной группой которого у дрожжей является никотинамидадениндинуклеотид (НАД), превращается в 1,3-дифосфоглицериновую кислоту. Молекула диоксиацетонфосфорной кислоты под действием триозофосфатизомеразы даёт вторую молекулу глицеринальдегидфосфорной кислоты, также подвергающуюся окислению до 1,3-дифосфоглицериновой кислоты; последняя, отдавая АДФ (под действием фермента фосфоглицераткиназы) один остаток фосфорной кислоты, превращается в З-фосфоглицериновую кислоту, которая под действием фермента фосфоглицеро-мутазы превращается в 2-фосфоглицериновую кислоту, а она под влиянием фермента фосфопируват-гидратазы — в фосфоенол-пировиноградную кислоту. Последняя при участии фермента пируваткиназы передаёт остаток фосфорной кислоты молекуле АДФ, в результате чего образуется молекула АТФ и молекула енолпировиноградной кислоты, которая весьма нестойка и переходит в пировиноградную кислоту. Эта кислота при участии имеющегося в дрожжах фермента пируватдекарбоксилазы расщепляется на уксусный альдегид и двуокись углерода. Уксусный альдегид, реагируя с образовавшейся при окислении глицеринальдегидфосфорной кислоты восстановленной формой никотинамидадениндинуклеотида (НАД-Н), при участии фермента алкогольдегидрогеназы превращается в этиловый спирт. Суммарно уравнение спиртового Б. может быть представлено в следующем виде:

Т. о., при сбраживании 1 моля глюкозы образуются 2 моля этилового спирта, 2 моля CO₂, а также в результате фосфорилирования 2 молей АДФ образуются 2 моля АТФ. Термодинамические расчёты показывают, что при спиртовом Б. превращение 1 моля глюкозы может сопровождаться уменьшением свободной энергии примерно на 210 кдж (50 000 кал), т. е. энергия, аккумулированная в 1 моле этилового спирта, на 210 кдж (50 000 кал) меньше энергии 1 моля глюкозы. При образовании 1 моля АТФ (макроэргических — богатых энергией фосфатных соединений) используется 42 кдж (10 000 кал). Следовательно, значительная часть энергии, освобождающейся при спиртовом Б., запасается в виде АТФ, обеспечивающей разнообразные энергетические потребности дрожжевых клеток. Такое же биологическое значение имеет процесс Б. и у др. микроорганизмов. При полном сгорании 1 моля глюкозы (с образованием CO₂ и H₂O) изменение свободной энергии достигает 2,87 Мдж (686 000 кал). Иначе говоря, дрожжевая клетка использует лишь 7% энергии глюкозы. Это показывает малую эффективность анаэробных процессов по сравнению с процессами, идущими в присутствии кислорода. При наличии кислорода спиртовое Б. угнетается или прекращается и дрожжи получают энергию для жизнедеятельности в процессе дыхания. Наблюдается тесная связь между Б. и дыханием микроорганизмов, растений и животных. Ферменты, участвующие в спиртовом Б., имеются также в тканях животных и растений. Во многих случаях первые этапы расщепления сахаров, вплоть до образования пировиноградной кислоты, — общие для Б. и дыхания. Большее значение процесс анаэробного распада глюкозы имеет и при сокращении мышц, первые этапы этого процесса также сходны с начальными реакциями спиртового Б.

Сбраживание углеводов (глюкозы, ферментативных гидролизатов крахмала, кислотных гидролизатов древесины) используется во многих отраслях промышленности: для получения этилового спирта, глицерина и др. технических и пищевых продуктов. На спиртовом Б. основаны приготовление теста в хлебопекарной промышленности, виноделие и пивоварение.

Молочнокислое Б. Молочнокислые бактерии подразделяют на 2 группы — гомоферментативные и гетероферментативные. Гомоферментативные бактерии (например, Lactobacillus delbrückii) расщепляют моносахариды с образованием двух молекул молочной кислоты в соответствии с суммарным уравнением:

Гетероферментативные бактерии (например, Bacterium lactis aerogenes) ведут сбраживание с образованием молочной кислоты, уксусной кислоты, этилового спирта и CO₂, а также образуют небольшое количество ароматических. веществ — диацетила, эфиров и т.д.

  При молочнокислом Б. превращение углеводов, особенно на первых этапах, близко к реакциям спиртового Б., за исключением декарбоксилирования пировиноградной кислоты, которая восстанавливается до молочной кислоты за счёт водорода, получаемого от НАД-Н. Гомоферментативное молочнокислое Б. используется для получения молочной кислоты, при изготовлении различных кислых молочных продуктов, хлеба и в силосовании кормов в сельском хозяйстве. Гетероферментативное молочнокислое Б. происходит при консервировании различных плодов и овощей путём квашения.

Маслянокислое Б. Сбраживание углеводов с преимущественным образованием масляной кислоты производят многие анаэробные бактерии, относящиеся к роду Clostridium. Первые этапы расщепления углеводов при маслянокислом Б. аналогичны соответстветственным этапам спиртового Б., вплоть до образования пировиноградной кислоты, из которой при маслянокислом Б. образуется ацетил-кофермент A (CH₃CO-KoA). Ацетил-KoA может служить предшественником масляной кислоты, подвергаясь следующим превращениям:

Маслянокислое Б. применялось для получения масляной кислоты из крахмала.

  Ацетоно-бутиловое Б. бактерии Clostridium acetobutylicum сбраживают углеводы с преим. образованием бутилового спирта (CH₃CH₂CH₂CH₂OH) и ацетона (CH₃COCH₃). При этом образуются также в сравнительно небольших количествах водород, CO₂, уксусная, масляная кислоты, этиловый спирт. Первые этапы расщепления углеводов те же, что и при спиртовом Б. Бутиловый спирт образуется путём восстановления масляной кислоты:

Ацетон же образуется декарбоксилированием ацетоуксусной кислоты, которая получается в результате конденсации двух молекул уксусной кислоты. Исследованиями В. Н. Шапошникова показано, что ацетоно-бутиловое Б. (как и ряд др., например пропионовокислое, маслянокислое) в опытах с растущей культурой происходит в две фазы. В первую фазу Б. параллельно с нарастанием биомассы накапливаются уксусная и масляная кислоты; во вторую фазу образуются преимущественно ацетон и бутиловый спирт. При ацетоно-бутиловом Б. сбраживаются моносахариды, дисахариды и полисахариды — крахмал, инсулин, но не сбраживаются клетчатка и гемицеллюлоза. Ацетоно-бутиловое Б. использовалось для промышленного получения бутилового спирта и ацетона, применяемых в химической и лакокрасочной промышленности (см. также Ацетоно-бутиловое брожение и Ацетоно-этиловое брожение).

  Сбраживание белков. Некоторые бактерии из рода Clostridium — гнилостные анаэробы — способны сбраживать не только углеводы, но и аминокислоты. Эти бактерии более приспособлены к использованию белков, расщепляемых ими при помощи протеолитических ферментов до аминокислот, которые затем подвергаются Б. Процесс сбраживания белков имеет значение в круговороте веществ в природе (см. Гниение).

  Пропионовокислое Б. Основные продукты пропионовокислого Б., вызываемого несколькими видами бактерий из рода Propionibacterium, — пропионовая (CH₃CH₂OH) и уксусная кислоты и CO₂. Химизм пропионовокислого Б. сильно изменяется в зависимости от условий. Это, по-видимому, объясняется способностью пропионовых бактерий перестраивать обмен веществ, например в зависимости от аэрации. При доступе кислорода они ведут окислительный процесс, а в его отсутствии расщепляют гексозы путём Б. Пропионовые бактерии способны фиксировать CO₂, при этом из пировиноградной к-ты и CO₂ образуется щавелевоуксусная к-та, превращающаяся в янтарную к-ту, из которой декарбоксилированием образуется пропионовая к-та:

Существуют Б., которые сопровождаются и восстановительными процессами. Примером такого «окислительного» Б. служит лимоннокислое Б. Многие плесневые грибы сбраживают сахара с образованием лимонной кислоты. Наиболее активные штаммы Aspergillus niger превращают до 90% потребленного сахара в лимонную кислоту. Значительная часть лимонной кислоты, используемой в пищевой промышленности, производится микробиологическим путём — глубинным и поверхностным культивированием плесневых грибов.

  Иногда по традиции и чисто окислительные процессы, осуществляемые микроорганизмами, называется Б. Примерами таких процессов могут служить уксуснокислое и глюконовокислое Б.

  Уксуснокислое Б. Бактерии, относящиеся к роду Acetobacter, окисляют этиловый спирт в уксусную кислоту в соответствии с суммарной реакцией:

 Промежуточное соединение при окислении спирта в уксусную кислоту — уксусный альдегид. Многие уксуснокислые бактерии, кроме окисления спирта в уксусную кислоту, осуществляют окисление глюкозы в глюконовую и кетоглюконовую кислоты.

  Глюконовокислое Б. осуществляют и некоторые плесневые грибы, способные окислять альдегидную группу глюкозы, превращая последнюю в глюконовую кислоту:

 Кальциевая соль глюконовой кислоты служит хорошим источником кальция для людей и животных.

Практическое значение брожения.

Брожение с древних времен используется человеком для получения различных продуктов. Известно, что пивоварением и виноделием, в основе которых лежит спиртовое брожение, люди занимались еще 8 тыс. лет назад. Конечно, в то время они не знали, что эти процессы протекают при участии микроорганизмов.

В современном мире брожение широко используется в пищевой промышленности. Продукты и напитки, полученные с помощью различных видов брожения, входят в состав практически всех кухонь мира. Спиртовое брожение применяется для получения этилового спирта, вина, пива, кваса и т. д. Использование дрожжей в хлебопечении связано с тем, что пузырьки углекислого газа, образующегося в процессе спиртового брожения, разрыхляют тесто, делая его пышным.

С помощью молочнокислого брожения получают творог, сыры, сметану, йогурты и другие кисломолочные продукты. Молочная кислота — хороший природный консервант. Она образуется, например, при квашении капусты, засолке огурцов, мочении яблок, предотвращая гниение этих продуктов и позволяя сохранять их долгое время. В основе силосования кормов для животных также лежит процесс молочнокислого брожения.

Пропионовокислое брожение применяется при изготовлении некоторых видов сыров на стадии их дозревания. Карбоновые кислоты, образуемые пропионовокислыми бактериями, придают сырам специфический острый вкус. Производство некоторых продуктов (например, кефира, соевого соуса) связано с сочетанием разных видов брожения. Так, кефир получают с помощью молочнокислых бактерий и дрожжей, т. е. он является продуктом молочнокислого и спиртового брожения.

Болезни, распространяющиеся с пищей

Болезни, распространяющиеся с пищей, подразделяются на:

• пищевые инфекции (пищевое заражение);
• пищевые отравления, которые в свою очередь делятся на микробиологические (вызванные токсинами, вырабатываемыми микроорганизмами или плесневыми грибками) и не микробиологические (вызванные химическими веществами);
• гельминтозы.

Пищевая инфекция

Пищевая инфекция, или заражение – заболевание, которое вызывают попавшие в организм с пищей живые болезнетворные микроорганизмы, устоявшие против желудочной кислоты и проникшие в тонкий и толстый кишечник, где их размножение вызывает болезнь.

Инфицирующая доза зависит:

• от микроба (его патогенности),
• от возраста человека (младенцы, маленькие дети, пожилые и люди с хроническими болезнями подвержены большей опасности, поскольку их иммунная система слабее),
• от ранее съеденной человеком пищи,
• от состояния здоровья человека и др.

Самые известные вызываемые микроорганизмами пищевые инфекции – сальмонеллез, шигеллез (бактериальная дизнетерия), иерсиниоз, кампилобактериоз, листериоз, инфицирование кишечной палочкой (Escherichia coli) и др. Помимо микроорганизмов, пищевое заражение (например, амебную дизентерию, токсоплазмоз, лямблиоз) могут вызвать также одноклеточные животные и некоторые вирусы (вирусный гастроэнтерит, гепатит А, полиомиелит; вирусные штаммы H5 N1 и H1 N1 – возбудители т.н. птичьего и свиного гриппа). Инкубационный период пищевых инфекций варьируется от 5–8 часов до нескольких дней, поскольку размножение в организме разных возбудителей болезней занимает разное время в зависимости от вышеуказанных обстоятельств. Во многих случаях (E. coli, Yersinia, Campylobacter, Clostridium, Vibrio, а также вирусы) симптомами являются боль в животе, диарея и рвота, сопровождающиеся потерей жидкости, что может быть особенно опасно для людей, входящих в группу риска.

Пищевое отравление

В случае микробиологического пищевого отравления, то есть интоксикации, микроорганизмы размножаются в пище и вырабатывают токсины (яды), которые выделяются в пищу еще при жизни микроорганизмов, они называются также экзотоксинами. Для заражения вызывающими болезнь экзотоксинами присутствие в пище во время еды живых микробов не имеет значения. Наиболее известными бактериальными пищевыми отравлениями являются ботулизм, стафилококковый токсикоз, заболевания, вызываемые Clostridium perfringensi и сенной палочкой (Bacillus cereuse).

Экзотоксины, производимые плесневыми грибками, называются микотоксинами, вызыванные ими пищевые отравления – микотоксикозами. Микотоксины производят, в основном, плесневые грибки Aspergillus, Penicillium и некоторые виды Fusarium. Многие микотоксины очень устойчивы к высоким температурам и не погибают при кипячении, выпечке хлеба, жарке. Поэтому заплесневелую пищу нельзя есть даже после термической обработки.

Скрытый период пищевого отравления короткий, как минимум – всего несколько часов, поскольку попавшие в желудочно-кишечный тракт токсины начинают действовать и вызывают болезнь буквально сразу.

Причиной не микробиологических пищевых отравлений являются токсичные по своей природе продукты (ядовитые грибы, растения, рыба); образующиеся в пище при определенных условиях ядовитые соединения (например, соланин в позеленевшем картофеле, зеленых томатах); содержащийся в ядрах косточковых плодов амигдалин, который, разлагаясь в пищеварительном тракте, образует синильную кислоту; попавшие в пищу органические или неорганические яды (пестициды, нитриты, нитрозамины, тяжелые металлы: свинец, медь, ртуть и др.). Последние могут попасть в пищу через посуду, в которой готовили пищу, могут содержаться в выхлопных газах, загрязненной промышленными отходами воде, в препаратах, применяемых для уничтожения вредителей растений.

Гельминтозы

Гельминтозы, то есть заражение паразитическими червями – заболевания, вызываемые живущими в организме (преимущественно в кишечнике) червями, или гельминтами, или глистами. Реже гельминты населяют другие органы и ткани (печень, глаза, мозг, легкие).

Наиболее известные гельминтозы:

• аскаридоз
• дифиллоботриоз
• трихинеллёз, или трихиноз
• цестодозы

Источником заражения часто становится сырая или слабо прожаренная рыба, немытые овощи, зараженная питьевая вода, болезнь распространяется с помощью мух и других насекомых, а также при игнорировании правил гигиены.

Симптомы и предотвращение заболеваний

Характерные симптомы болезней, распространяющихся с пищей, могут быть очень различными, от диареи до расстройств дыхания и мышечного паралича. При малейшем подозрении нужно быстро обратиться к врачу. Для профилактики передающихся с пищей болезней следует соблюдать правила личной гигиены, тщательно мыть руки перед приготовлением и приемом пищи, не хранить еду при комнатной температуре, при покупке еды в магазине соблюдать указанные на упаковке условия хранения. Фрукты и овощи нужно тщательно мыть, мясо и рыбу надлежащим образом прожаривать.

Профилактика инфекций ИППП

Профилактика инфекций, передаваемых половым путем (ИППП) является главным методом предотвращения распространения заболеваний.

Случайные связи в большом количестве случаев приводят к заражению инфекции. В России — это заболевания трихомониаз, сифилис, хламидийная инфекция, гонорея, аногенитальные бородавки, генитальный герпес. В редких случаях ВИЧ, ВПГ, СПЧ, гепатит B.

Через сексуальные контакты предаются паразиты, микробы, бактерии и вирусы. Передача происходит при любом сексуальном контакте (вагинальный, оральный, анальный)

Основными методами профилактики инфекции являются:

• Отказ от случайных связей. Даже презерватив не дает гарантии защиты.
• При малейших симптомах -незамедлительно обращаться к врачу. В ранние сроки инфекцию можно легко уничтожить.
• Соблюдать элементарные правила гигиены до и после полового контакта.
• Использование профилактических ванночек, растворов и медицинских препаратов.

На сегодняшний день большинство заболеваний успешно лечатся, но существуют большие риски передачи инфекции через половой контакт.

Важным аспектом является психологическая подавленность человека, который узнает о заражении инфекцией. Возникают семейные проблемы. Именно в этот момент больному требуется помощь специалистов.

Пациент приходит к врачу с вопросом: « Что мне делать, у меня признаки половой инфекции?»

Стандартные методы профилактики, лечения и проблемы, с которыми сталкиваются врачи венерологи:

1. Необходимо выполнить промывание антисептиком. Самая эффективная профилактика с использованием антисептиков считаются процедуры, которые выполнены в течение 4 часов после полового контакта. Но в большинстве случаев пациент приходит на следующий день после полового акта, когда прошло очень много времени. Возникает вопрос: «А если ли смысл назначать процедуры после упущенного времени?».
2. Пройти обследование на ИППП. Сразу возникает сложность, ввиду того, что для инфекции существует инкубационный период. Требуется время, чтобы выявить признаки инфекции и назначить эффективное лечение. Какой смысл сразу исследовать пациента на множество вирусов, если главные симптомы проявятся через промежуток времени?
3. Привести полового партнера на обследование. Это самый лучший вариант. При обследовании партнера у врача будет полный перечень выявленных инфекций, которые могли передаться пациенту. Но приводят партнеров очень редко, так как большинство сексуальных связей возникают в случайных сексуальных отношениях.

Важно понимать, что существует период (до 6 месяцев) при котором существует риск распространения инфекции, даже после выполненного лечения.

Так что же эффективно для предотвращения? Лучшим решением является консультация с врачом. Специалист тщательно соберет анамнез, анализы, проведет диагностику и выберет наилучшее решение в той или иной ситуации.

Медицинские препараты

Для лечения и профилактики инфекций, передаваемых половым путем, без медицинских препаратов не обойтись. Важным критерием выбора оптимального лечебного препарата является:

• Спектр активности обязательно дожжен включать наиболее частых возбудителей инфекций;
• Безопасность и отсутствие побочных явлений;
• Хорошее проникновение в ткани и длительный период полувыведения;
• Минимальное влияние на селекцию резистентных микроорганизмов;
• Соотношение цены и качества.

Все препараты должен назначать врач-венеролог. Самолечение опасно не только прогрессированием заболевания, но и может стать причиной летального исхода.

Личные меры профилактики

Профилактика передачи ВИЧ половым путем:

• Половое воздержание (или задержка среди молодежи момента вступления в сексуальные отношения).
• Верность (сокращение числа половых партнеров).
• Правильное использование презерватива. Подавляющее большинство презервативов производится из натурального латекса, который представляет собой сок пальмы гевеи (каучуковое дерево). Мужские презервативы из полимерных материалов (полиуретана) пока широко не используются, так как не имеют удовлетворительных показателей по растяжимости и прочности. Предпочтительно использовать латексные презервативы, обработанные смазочными средствами (любрикантами).
• При разрыве презерватива или незащищенном половом акте с целью снижения риска инфицирования ИППП необходимо применить дезинфицирующие средства (антисептики). В аптеках продаются индивидуальные пластмассовые герметичные упаковки с водными растворами 0.05% хлоргексидина, 0.01% мирамистина, зарегистрированные Министерством здравоохранения Республики Беларусь. Они имеют насадку для удобства введения в уретру. Антисептики продаются без рецепта, их удобно носить с собой, держать в машине. Применяются согласно инструкции, как можно раньше, но не позднее двух часов после полового акта.
• Ни один из партнеров не подвергает себя риску заражения ВИЧ-инфекцией в результате употребления наркотиков или каким-либо иным образом.
• Следует помнить, что принимать любые антибиотики для предотвращения заражения ВИЧ бесполезно.

Профилактика парентеральной передачи вируса (через кровь):

• Большую группу среди ВИЧ-инфицированных составляют инъекционные наркопотребители. В большинстве случаев в таких группах наркотик вводится одним шприцем внутривенно, с последующей передачей его друг другу. Заражению ВИЧ способствует использование инфицированного наркотика или общих предметов при его приготовлении (тампоны, посуда). Как только среди наркоманов появляется хотя бы один зараженный ВИЧ, через некоторое время члены группы (около 70% в течение 2-3 лет) становятся ВИЧ-инфицированными.
• Единственным абсолютно надежным средством защиты от ВИЧ-инфекции является полный отказ от употребления наркотиков.
• Прокалывать уши следует только в косметических кабинетах, делать татуировки в специальных кабинетах, а также необходимо иметь собственные предметы личной гигиены: бритвы, маникюрные принадлежности.

Меры профилактики при попадании крови на неповрежденную кожу, слизистые:

• Кожа: обработать место загрязнения одним из дезинфектантов (70% раствором спирта, 3% раствором перекиси водорода, 3% раствором хлорамина), промыть водой с мылом и повторно обработать спиртом.
• Ротовая полость: прополоскать 70% раствором этилового спирта.
• Полость носа: закапать 20-30% раствор альбуцида.
• Глаза: промыть глаза водой (чистыми руками), закапать 20-30% раствор альбуцида.

Профилактика передачи ВИЧ от матери ребенку

• Чтобы быть уверенными, перед вступлением в брак целесообразно пройти тест на ВИЧ.
• Будущей маме необходимо пройти тест на ВИЧ, чтобы быть уверенной в здоровье ребенка.

Категории образа жизни

Образ жизни человека включает три категории: уровень жизни, качество жизни и стиль жизни.

Какие же мотивации лежат в основе формирования стиля здоровой жизни?

Самосохранение:

• Если человек знает, что какое-то действие угрожает жизни, он это действие не совершает. Например, человек, который хочет жить, никогда не пойдет по железнодорожному пути, навстречу мчащемуся поезду.
• Если человек выяснил, что на яичный белок у него развивается аллергическая реакция, он не будет есть яйца.
• Мотивация: «Я не совершаю определенные действия, так как они угрожают моему здоровью и жизни».

Правильное сексуальное поведение. В сексуальные отношения следует вступать осознанно.

Отказ от вредных привычек

• курение;
• алкоголь;
• наркотики;