Біологічні властивості та фаговий профіль стафілококів, виділених при харчових отруєннях Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

© Федорян I. К., Воронкова О. С., ВЫшков А. I. УДК 579.61: 616-078

Федорян I. К., Воронкова О. С., BiHHiKOB А. I.

БЮЛОГНШ ВЛАСТИВОСТ1 ТА ФАГОВИЙ ПРОФ1ЛЬ СТАФ1ЛОКОК1В, ВИД1ЛЕНИХ ПРИ ХАРЧОВИХ ОТРУСННЯХ

Днiпропетровський нацiональний ушверситет iM. Олеся Гончара (м. Днiпропетровськ)

voronkova_olga@inbox.ru

Робота виконана у рамках держбюджетноТ теми №1-294-15 «Структурно-функцiональнi особливост природних мiкробiоценозiв та механiзми бюлопчноТ ^iT антимiкробних препаратiв».

Вступ. Стафiлококовi токсикози належать до харчових отруень, що е одними з найбтыш часто дiа-гностованих уражены унаслщок споживання зтсова-ноТ продукцiT [11,12].

Велике епщемюлопчне значення в поширенн стафiлококових харчових захворюваны маюты люди-бактерiоносiT. В носоглотцi майже кожноТ другоТ здо-ровоТ людини виявляетыся патогенний стафiлокок. Не менш важливим е епiдемiологiчне значення киш-ковоТ форми носiйства стафiлококiв [7,8].

Джерелом стафтококовоТ iнфекцiT також можуты виступати тварини, хворi на мастит, гнмы захворю-вання печiнки, м'язiв тощо. Продукти тваринного походження можуты заражатися стафтококами за життя тварин (молоко при мастик вименi) або при обробленн тушi [11].

Представники роду Staphylococcus стмю до ба-гатыох зовнiшнiх факторiв i швидко набуваюты нових ознак резистентностi, тому здатн тривалий час збе-рiгатися у продуктах, витримуючи навiты низыкi тем-ператури, що сприяе Тх поширенню i визначае провщ-ну етюлопчну ролы у харчових отруеннях населення [1,6].

З огляду на це метою роботи було дослщити бю-лопчы властивостi та фаговий профты стафiлококiв, що видiленi при харчових отруеннях.

Об'ект i методи до^дження. Роботу виконано на базi бактерiологiчноT лабораторiT МiсыкоT санггар-но-епiдемiологiчноT станцп м. Днiпропетровсык.

Об'ектом дослiдження була частота виявлення та бюлопчы властивост стафiлококiв при харчових отруеннях.

Предмет дослщження - штами стафiлококiв, що видтеы вiд осiб з харчовими отруеннями, оЫб, що були вiрогiдними ноЫями, та з харчових продуктiв пщозртих на контамiнацiю стафiлококами.

Дослiджували 22 зразки бюлопчного матерiалу (промивнi вод^ блювота, фекалiT), що отриманi вщ осiб з харчовими отруеннями, та 15 зразюв харчових продуктiв з пщозрою на контамiнацiю стафiлококом, що були вилучен вiд осiб з отруеннями.

З отриманого бюлопчного матерiалу та харчових продукпв виготовляли мiкроскопiчнi препарати та

робили ряд десятикратних розведень (до 10-9), з яких здмснювали висiв алiквот на вщповщы середовища.

На мiкроскопiчному препаратi здмснювали попе-редне визначення напрямiв подальшо! iдентифiкацiI мiкроорганiзмiв, а також визначали ступЫь обЫме-нiння бiологiчного матерiалу. Видiлення та щенти-фiкацiю iзолятiв стафiлококiв проводили вщповщ-но до рекомендацм Наказу № 535 «Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений» [5]. Для видiлених штамiв стафiлококiв визначали продукцiю плазмокоагулази, лтази, леци-тинази та гемолiзинiв.

Фаготипування проводили за стандартною методикою [9] лише для тих штамiв золотистого стафто-коку, що були видтеы вiд осiб з отруеннями та з ви-лучених в них пщозртих на контамЫацю харчових продукпв для встановлення етiологiчноI ролi цих м^ кроорганiзмiв в ураженнк Фаготипування здмсню-вали з використанням «Стандартного международного набора для фаготипирования стафилококков» (ГУ НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи РАМН, РФ). У вщповщ вказували тiльки фагомоза1ку дослщжуваного штаму [2,10].

Результати дослiдження та Тх обговорення.

З дослщжених 22 зразюв бiологiчного матерiалу (промивнi вод^ блювота, фекалiI) всi були отриман вiд дорослих осiб вiком вщ 18 рокiв. У 15 з них також було вилучено харчовi продукти пщозрл на контам^ на^ю.

Проведенi дослiдження з видiлення та щентиф^ кацй' штамiв мiкроорганiзмiв, що були етюлопчними агентами отруень, показали (рис. 1), що стафтоко-ки були переважною групою. Це ж саме стосуеться i бактерiологiчних доошджень вилучених зразкiв харчових продукпв, у яких частота виявлення стафтоко-кiв також була найвищою.

Так, частота виявлення стафтокоюв при отруеннях у дорослих становила 54,5% (12 випадюв). Також доволi значною долею були представленi бактерiI групи кишково! палички (БГКП) - 27,3% (6), рщше ви-являли бацили (вид B. cereus) - 13,6% (3) випадюв i у единому випадку мало мiсце отруення, опосеред-коване клостридiями - 4,5% (видтено C. perfringens у високому титрО.

З видiлених представникiв БГКП вс 6 щентиф^-вали як належн до роду Proteus. Iдентифiкацiя стаф^

13,6%

27,3%

лококiв до виду показала А

приналежнють Bcix шта-

MiB до виду S. aureus. 4,5%

З 15 проаналiзова-них на MiKpo6Hy контамГ нацiю зразюв продуктiв було видiлено 18 iirraMiB мiкроорганiзмiв, якi щен-тифiкували як: стафтоко-ки - видiляли з продукпв у 50,0%, випадкiв, частка БГКП становила 22,2%, бацили видтеы у 11,1% випадюв, клостридiI -5,6% та у 11,1% випадюв видтено цвiлевi гриби. Bei стафтококи було щен-тифiковано як S. aureus.

Отже, отриман данi про контамшацю харчо-вих продуктiв пщтвер-джують роль виявлених

мiкроорганiзмiв у отруеннях осiб, що 1х споживали. Однак, для двох зразюв етюлопчний агент ураження лишився пiд питанням, бо у цих зразках (кондитер-ськ вироби) крiм стафiлококу та БГКП (по одному випадку) також були виявлен цвiлевi гриби. Останы, як вiдомо [6,7], е небезпечними збудниками важких харчових токсикозiв через видтення власних токси-нiв та високий ризик алерпзацп. Ще у одному випадку поряд iз бацилами було видтено кишкову паличку, але вона була лактозопозитивною i, хоча II титр пере-вищував 103 КУО/г продукту (м'яснi натвфабрикати), бiльш вiрогiдно, що збудником ураження була видте-на у титрi 105 КУО/г B. cereus.

Для остаточного встановлення етюлопчно! ролi стафтококу у випадках отруення було проведено фа-готипування видiлених штамiв. СтвпадЫня фагового профiлю мало мiсце для 7 (77,8%) випадюв видтен-ня штамiв з двох джерел, що вказуе на 1х етiологiчну роль в отруеннях. Для двох випадюв не пiдтверджено спiвпадiння фаготипiв, що вказуе на необхщнють по-шуку iнших збудникiв отруення. У одному з випадюв паралельно зi стафтококами було видГ лено цвiлевi гриби, про що було сказано вище, i у даному випадку можна вказувати на етюлопчну роль цвтевих грибiв. У другому випадку, вiрогiдно, слiд розглядати можливiсть вiрусноI етiологiI ураження.

Аналiз показав, що серед уЫх 14 видГ лених штамiв стафiлококiв, що походили з рiзних джерел, переважали належнi до I фагогрупи - 10 (71,4%), по 2 штами типу-валися фагами I та III груп або не показали чутливост до фапв - по 14,3% вщповщно.

Для 14 штамiв стафiлококiв проведено дослщження бiологiчних властивостей. Визначали продукцю лiпази, лецитiнази та гемолiзинiв, а також продукцю плазмо-коагулази та II активнють (рис. 2).

З представлених даних можна поба-чити, що плазмокоагулазу продукували всi видтеы штами, що е типовим для зо-

11,1%

5,6%

11,1%

54,5%

50,0%

22,2%

S Стафтококи 19 БГКП н Бацили □ Клострици Н Цвть

Рис. 1. Структура збудниюв харчових отруень у oci6 старше 18 poKiB (А) та частота виявлення мiкpооpганiзмiв-контамiнантiв у зразках харчових продукпв,

вилучених в них (Б).

лотистого стафтококу. Позитивну вщповщь у тест на продукцiю плазмокоагулази у першi 2 год Ыкуба-цiI отримано для 57,1% (8) штамiв, до 4 год ще для 35,7% (5) штамiв i тiльки 7,2% (1) штам дав вщповщь до 8 год. Ц результати свщчать про доволi високий патогенетичний потен^ал видiлених штамiв, що вказуе на необхщнють вживання заходiв профтактики харчових отруень [4].

Частота прояву Ыших факторiв патогенност була меншою. Так, лiпазу продукували 85,7% штамiв, ле-цитiназу 78,6%, гемолiзини - 64,3%. Зони гемолiзу були вiдносно невеликими - вщ 2 до 6 мм.

Аналiз походження штамiв стафiлококiв залежно вщ виду продукцiI показав (рис. 3), що переважно групою ризику по контамЫацп ними е кондитерськi вироби та салати - по 42,9% штамiв, тобто та продук-щя, що виготовляеться у безпосередньому контакт iз руками. У единому випадку (14,3%) штам стафГ лококу було видтено з глазурованого сирка, що мав граничний термЫ збертання.

Плазмокоагулаза

Лтаза

Лецитназа

Гемолзини

Рис. 2. Прояв фактоpiв патогенноcтi у дослщжених штамiв cтафiлококiв.

Слiд вiдмiтити, що xap40Bi отруення, викликанi стафiлококами, зазвичай мають вщносно легкий пе-pe6ir i вже до юнця першо! доби вщбуваеться зна-чне покращення стану здоров'я, тому з приводу цих уражень до лкары звертаються вкрай рщко [3,12], а тому реальна частка стафтокоюв у структурi харчо-вих отруень може бути вищою.

Висновки

1. З дослщжених на базi баклабораторiI Мюь-ко! санiтарно-епiдемiологiчноI станцп м. Дыпропе-тровськ 22 зразюв бiологiчного матерiалу вiд 54,5% дорослих оЫб з харчовими отруеннями видтено ста-фiлокок.

2. Всi видтеы штами стафiлококiв iдентифiкованi як належн до виду S. aureus. Фаготипування штамiв, видiлених вiд уражених оЫб та з продуктiв, пiдозрiлих на контамЫа^ю у 77,8% випадкiв подтвердило !х щен-тичнiсть. Серед штамiв переважали належнi до I фа-гогрупи (у понад 70%). Плазмокоагулазу продукували всi видiленi штами стафтокоюв, лiпазу та лецити-назу продукували понад 75% штамiв, гемолiзини -понад 60%.

3. Продуктами найбтьшого ризику стафтококо-во! контамiнацiI були кондитерськ вир оби та готовi страви - по 42,9%.

Перспективи подальших дослiджень

Проблема харчових отруень через вживання з^ псовано! мiкробною контамiнацiею продукцiI е од-ыею з найбiльш гострих та актуальних проблем, що потребуе обов'язкового виршення. Одним з на-прямiв дослщжень при розробцi заходiв профтакти-

Молоковмюна

продукщя Коццитерсью

Рис. 3. Джерела походження штамiв стафшокоюв, для яких фаготипуванням пiдтверджено етiологiчну роль у отруенш.

ки харчових отруень, е знання про шляхи контамЫацп харчових продукпв та можливi напрями поширення мiкроорганiзмiв, тому монiторинговi дослiдження можуть стати у нагодi для встановлення найбтыш ри-зикових продуктiв та виявлення джерел зараження у реалыних умовах.

Лiтература

1. Акатов А.К. Стафилококки / А.К. Акатов, В.Ф. Зуева. - М.: Медицина, 1983. - 255 с.

2. Дмитренко Д.А. Сравнительная эффективность типирования тремя коллекциями бактериофагов штаммов метициллинрези-

стентных Staphylococcus aureus, выделенных в стационарах г. Москвы / Д.А. Дмитренко, С.В. Сидоренко, В.Г. Жуховицкий [и др.] // Журн. микробиол. - 2003. - № 1. - С. 3-9.

3. Коротяев А.И. Медицинская микробиология / А.И. Коротяев, С.А. Бабичев. - М.: Медицина, 2008 - 767 с.

4. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология / под ред. Л.Б. Борисова, A.M. Смирновой. - М.: Медицина, 1994. -

361 с.

5. Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических

лабораториях лечебно-профилактических учреждений: приказ № 535. - [чинний вщ 22.04.1985 р.]. - М.: МОЗ СССР, 1985. -65 с.

6. Поздеев О.К. Медицинская микробиология / О.К. Поздеев. - М: Геотар-Мед, 2001. - 778 с.

7. Покровский В.И. Медицинская микробиология / В.И. Покровский, О.К. Поздеев. - Москва: Геотар-Мед, 2001 - 765 с.

8. Робертс М.К. Диагностика стафилококковых инфекций (ВОЗ); пер. с англ. / М.К. Робертс. - М: Б.и., 2005. - 38 с.

9. Руководство по медицинской микробиологии. Кн.1: Общая санитарная микробиология. Кн.1 / А.С. Лабинская, Е.Г. Волина

(ред.). - М: Бином, 2008. - 1080 с.

10. Савчук Т.Д. Стафилококковые инфекции / Т.Д. Савчук. - М.: Медицина, 2003. - 188 с.

11. Саштарна мiкробiологiя / А.1. Вшнков, Н.В. Черевач, Т.М. Полшко [та ш.]. - Дшпропетровськ: Нац. ун-т, 2006. - 300 с.

12. Стафилококковые инфекции: клиника, диагностика, лечение: метод. рекомендации. М: МЗ РФ, 1991. - 45 с.

УДК 579.61: 616-078

Б1ОЛОГ1ЧН1 ВЛАСТИВОСТ1 ТА ФАГОВИЙ ПРОФ1ЛЬ СТАФ1ЛОКОК1В, ВИД1ЛЕНИХ ПРИ ХАРЧОВИХ

отруеннях

Федорян I. К., Воронкова О. С., Вшшков А. I.

Резюме. Харчов1 отруення найбтьш часто мають м1кробну етюлопю, тому дооглдження спектру збудниюв дозволить розробити шляхи профтактики цих уражень. Метою роботи було дослщити бюлопчы властивост1 та фаговий профть стафтокоюв, що видтеы при харчових отруеннях. При дослщжены структури збудниюв харчових отруень у дорослих вком вщ 18 роюв (n=22) встановлено, що переважно видтяються стафтококи (54,5%), як1 в умовах даного дослщження щентифковаы як S. aureus. Фаготипування у 77,8% випадюв пщ-твердило щентичнють штам1в S. aureus, що видтеы вщ людей та з вживаних ними продукпв. Встановлено переважну належнють типованих штам1в до I фагогрупи (у понад 70%). Плазмокоагулазу продукували вс1 ви-дтен1 штами стафтокоюв, л1пазу та лецитиназу продукували понад 75% штам1в, гемол1зини - понад 60%. Ви-

значено, що продуктами найб1льшого ризику стафтококово'! контамЫаци були кондитерськ1 вироби та готов! страви - по 42,9%.

Ключовi слова: стаф!лококи, бюлопчы властивост!, фаговий проф!ль, харчов! отруення.

УДК 579.61: 616-078

БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ФАГОВЫЙ ПРОФИЛЬ СТАФИЛОКОККОВ, ВЫДЕЛЕННЫХ ПРИ ПИЩЕВЫХ ОТРАВЛЕНИЯХ

Федорян И. К., Воронкова О. С., Винников А. И.

Резюме. Пищевые отравления наиболее часто имеют микробную этиологию, поэтому исследование спектра возбудителей позволит разработать пути профилактики этих поражений. Целью работы было изучить биологические свойства и фаговый профиль стафилококков, выделенных при пищевых отравлениях. При исследовании структуры возбудителей пищевых отравлений у взрослых в возрасте от 18 лет (n = 22) установлено, что в основном выделяются стафилококки (54,5%), которые в условиях данного исследования идентифицированы как S. aureus. Фаготипирование в 77,8% случаев подтвердило идентичность штаммов S. aureus, выделенных от людей и из потребленных ими продуктов. Установлена принадлежность большинства (более чем 70%) типированных штаммов к I фагогруппе. К продукции плазмокоагулазы были способны все выделенные штаммы стафилококков, липазу и лецитиназу продуцировали более 75% штаммов, гемолизины - более 60%. Определено, что продуктами наибольшего риска контаминации стафилококками были кондитерские изделия и готовые блюда - по 42,9%.

Ключевые слова: стафилококки, биологические свойства, фаговый профиль, пищевые отравления.

UDC 579.61: 616-078

BIOLOGICAL PROPERTIES AND PHAGE PROFILE OF STAPHYLOCOCCI< ISOLATED DURING FOOD POISONING

Fedorian I. K., Voronkova O. S., Vinnikov A. I.

Abstract. Food poisoning most often have a microbial etiology, so study the spectrum of pathogens will develop the ways of prevention of these lesions. Poisoning, caused by staphylococci, are the most frequently among diagnosed lesions that are a results of consume of tainted products. Great epidemiological significance in the spread of staphylococcal diseases have food-bacillicarriers people. In nasopharynx of almost every second healthy person take place carriage of pathogenic or opportunistic staphylococci. Equally important is epidemiological significance of intestinal forms of staphylococci carriers. The source of staphylococcal infection also may make the animals sick with mastitis, suppurative disease of the liver, muscles etc. Animal products can become infected by staphylococci in living animals (mastitis udder milk) or cutting of the brawn. The source of infection in case of poisoning almost always are food products contaminated by staphylococci, a large number of strains of them are capable to toxin production. Staphylococci resistant to many external factors and quickly acquire a new signs of resistance, so able to a long persistance in food, even withstanding low temperatures, contributing to the spread and defines a central etiologic role of food poisoning in people.

The aim of research was to investigate the biological properties and phage profile of staphylococci, isolated during food poisoning.

The object of the study was the incidence and biological properties of staphylococci, isolated during food poisoning. Subject of research were staphylococci strains, isolated from people with food poisoning, people were likely carriers and food products suspected to contamination by staphylococci. 22 samples of biological material (washing water, vomit, feces) received from people with food poisoning, and 15 samples of food suspected on contamination by staphylococci, which were seized from persons with poisoning were studied. Bacteriological and virological methods were use for research.

During the study of the structure of agents of food poisoning in adults aged 18 and older (n = 22) found that staphylococci strains were isolated mainly (54.5%). All strains in the present study were identified as S. aureus. Also isolated strains of Escherichia coli - 27,3%, Bacillus cereus - 13,6% and Clostridium perfringens - 4,5%. From the 15 analyzed samples of products for microbial contamination were isolated 18 strains of microorganisms that are identified as Staphylococcus - isolated from products in 50.0% of cases, bacteria of E. coli group share was 22.2%, Bacillus isolated in 11.1% of cases, Clostridium - 5.6% and in 11.1% of the samples there were the mold fungi. All staphylococci were identified as S. aureus. Phage typing in 77.8% of cases confirmed the identity of strains of S. aureus, which isolated from biological material of people and eaten by them products. The analysis showed that among all 14 isolated from different sources strains of staphylococci prevailed strains of phage group I - 10 (71.4%), 2 strains (14.3%) typed by phages of I and III groups and 2 strains (14.3%) had not sensitivity to phages. Plasmocoagulase produced all isolated strains of staphylococci, lipase and lecitinase produced over 75% of strains, haemolysins - more than 60%. It was determined that the greatest risk of staphylococcal food contamination were confectionery and ready meals (salads) - 42.9%.

The problem of food poisoning due to consumption of products spoiled by microbial contamination is one of the most pressing and urgent problems requiring mandatory solution. One of the research areas for developing measures to prevent the food poisoning, is knowledge about ways of contamination of food and the possible directions of propagation of microorganisms, so monitoring studies may be useful to establish the most risky products and identify sources of infection in real terms.

Keywords: staphylococci, biological properties, phage profile, food poisoning.

Рецензент - проф. Лобань Г. А.

Стаття надшшла 18.03.2016 року