CC BY
116
DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10108 УДК 619:616.98:578.832./:636.5
Ветеринарно-санитарные аспекты предупреждения рисков возникновения инфекционных заболеваний
С. В. ШАБУНИН, доктор ветеринарных наук,
академик РАН, директор
Л. П. БЕССОНОВА, доктор технических наук,
менеджер по качеству (е-mail:
П. А. ПАРШИН, доктор ветеринарных наук,
зам. директора
B. И. КОТАРЕВ, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора
Всероссийский научно-исследовательский ветеринарный институт патологии, фармакологии и терапии, ул. Ломоносова, 114-б, Воронеж, 394087, Российская Федерация
Резюме. Причины появления инфекций разнообразны, но их основной служат микроорганизмы, которые воздействуют на организм человека с помощью токсинов и поступают в него чаще всего с пищей, в первую очередь животного происхождения. Цель работы - систематизация механизмов, путей и факторов передачи возбудителей заболеваний в организм человека, разработка графовых моделей и алгоритмов их определения, а также выявление факторов, влияющих на безопасность пищевых продуктов животного происхождения на основе систем прослеживаемости и НАССР (Hazard Analysis and Critical Control Points - анализ рисков и критические контрольные точки). Исследование выполнено в 2018 г. Проведена классификация антропонозов и зоонозов, основанная на подходе Л. В. Громашевского и системы кодирования МКБ-10, разработана графовая модель S = <Sijz, Sknl> определения поражения желудочно-кишечного тракта человека при фекально-оральном механизме передачи, где Sijz- множество вершин графа, а Sknl- множество ребер графа, при этом любое ребро соединяет вершины из S. Эта модель положена в основу алгоритма определения заболеваний человека. Преобладающим путем передачи антропозооно-зов служит алиментарный - 75,0 %, второе место занимает водный - 12,5 %, третье - аэрогенный и контактный - по 6,55 %. Ведущий механизм передачи инфекций - фекально-оральный (87,5 %). Для снижения факторов риска появления инфекционных заболеваний человека необходим их постоянный контроль при производстве пищевых продуктов по всей цепочке, начиная от получения животного сырья и заканчивая реализацией готовой продукции. В статье показано влияние факторных болезней на рост инфекционных заболеваний, также увеличивающаяся роль ветеринарно-санитарной экспертизы пищевого сырья, кормов для животных, полуфабрикатов и готовых продуктов.
Ключевые слова: здоровье животных и человека, факторы риска, классификация заболеваний, графическая модель, инфекционные болезни, безопасность пищевых продуктов животного происхождения.
Для цитирования: Ветеринарно-санитарные аспекты предупреждения рисков возникновения инфекционных заболеваний / С. В. Шабунин, Л. П. Бессонова, П. А. Паршин и др. // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 1.
C. 34-37. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10108.
Здоровье человека напрямую зависит от качества продуктов, которые он употребляет. По данным мировой статистики, не менее 70,0 % всех регистрируемых болезней людей относятся к инфекционным, 30,0 % смертей также обусловлены инфекциями. Большинство заболеваний, в том числе аутоиммунных, аллергических, злокачественных новообразований вызывают микробы. Они воздействуют на организм с помощью мико- и бактериальных токсинов, которые поступают
в организм человека с пищей, прежде всего с продуктами животного происхождения (молоко, мясо, рыба и др.) [1, 2, 3].
Сегодня биологическую угрозу поддерживают сложившиеся социально-экономические показатели жизни населения и демографическая ситуация, повышающие восприимчивость населения к инфекции; появление патогенов с измененными свойствами и их распространение; внедрение без надлежащей оценки микробиологического риска новых технологий, способствующих возникновению условий для накопления патогенов в продукции; глобализация торговли и завоз несвойственных конкретным регионам пищевых патогенов, в том числе вирусного и паразитарного происхождения. В результате возрастает контаминация продуктов новыми возбудителями, микробная и токсическая нагрузки на потребителей, что приводит к учащению заболеваний, возникновению новых видов пищевых инфекций с тяжелыми клиническими поражениями и осложнениями [1, 2]. Источником инфекции в большинстве случаев служат животные, а заразиться могут как животные, так и люди. В России зарегистрировано около 30 зооантропонозов, в основном бактериальной этиологии.
Ликвидация инфекционных заболеваний - давняя мечта всего человечества. Л. В. Громашевский (1965 г.) указывал, что ликвидация инфекционных болезней представляет собой завершающую ступень успешной борьбы с ними [3].
Цель работы - систематизация механизмов, путей и факторов передачи возбудителей различных заболеваний в организм человека, разработка графовых моделей и алгоритмов их определения, а также факторов, влияющих на безопасность пищевых продуктов животного происхождения на основе систем прослеживаемости и НАССР (Hazard Analysis and Critical Control Points - анализ рисков и критические контрольные точки).
Условия, материалы и методы. Исследования выполняли в 2018 г. В основу классификации факторов риска распространения инфекционных заболеваний и путей их передачи в организм человека положены системный анализ и подход Л. В. Громашевского [3]. Согласно этому методу инфекционные болезни распределяют по группам с учетом локализации возбудителя в организме людей, что позволяет проследить связь между заболеваниями человека и животных, проанализировать риск их возникновения и разработать алгоритмы определения вида заболевания для специальных компьютерных программ. Согласно подходу Л. В. Громашевского в зависимости от механизма передачи возбудителя инфекционные болезни делят на 4 группы:
кишечные инфекционные болезни (шигеллезы, эшерихиозы, сальмонеллез, брюшной тиф, холера, полиомиелит, ботулизм, бруцеллез и др.). Возбудитель в течение всего инфекционного процесса локализуется в кишечнике;
инфекционные заболевания дыхательных путей (грипп, ОРВИ, дифтерия, скарлатина, менингококковая инфекция, паротитная инфекция, туберкулез и др.).
Возбудитель локализуется в дыхательных путях: слизистых оболочках ротоглотки, трахеи, бронхов, альвеол -там, где образуется местный воспалительный очаг;
кровяные (трансмиссивные) инфекции (сыпной тиф, риккетсиозы, туляремия, арбовирусные энцефалиты, геморрагические лихорадки и др.). Возбудитель при этих инфекциях локализуется, в основном, в крови и лимфе;
инфекции наружных покровов (рожа, трахома, бешенство, листериоз, сибирская язва, ящур, столбняк и др.).
В качестве альтернативы также рассматривали классификацию инфекционных заразных болезней животных, предложенную Всемирной организацией здоровья животных (ВОЗЖ, до 2003 г. - Международное эпизоотическое бюро) [4]. Однако она выполнена без учета механизмов, способов и факторов их передачи, поэтому предпочтение отдали методу Л. В. Громашевского.
Результаты и обсуждение. На первом этапе систематизировали антропонозы и зоонозы в соответствии с механизмами, путями, факторами передачи их возбудителей и существующей в медицинской практике системой кодирования (МКБ-10) [5], позволяющей установить характер заболевания (см. табл.). В основу алгоритма определения заболеваний человека положена графовая модель Б = Sknl> (рис.1) определения поражения ЖКТ человека при фекально-оральном механизме передачи, где Si'z- множество вершин графа, а Sknr множество ребер графа, при этом любое ребро соединяет вершины из S. .
При выполнении работы установлено, что для 75,0 % возбудителей антропозоонозных болезней ЖКТ человека характерен алиментарный путь пере-
Л
5?,
®—
Рис. 1. Граф Б = <&2, Бы> определения поражения ЖКТ человека при фекально-оральном механизме передачи.
дачи. Особенно часто пищевые отравления вызывают бактерии S. aureus, C. botulinum, B. cereus, Е. coli и бактерии группы кишечной палочки (БГКП), а также представители Proteus, Salmonella и Shigella, для 12,5 % бактерий передача в организм человека осуществляется водным путем (разновидности Leptospira и Vibrio), для 6,25 % - аэрогенным (возбудители туберкулёза), для 6,25 % - контактным (возбудитель туляремии, поскольку основной переносчик - мышевидные грызуны). Ведущий механизм передачи - фекально-оральный (87,5 %).
Общие для человека и животных инфекционные болезни - грипп птиц А (H5N1), сибирская язва, бруцеллез, туберкулез, бешенство, лептоспироз и др. способны оказать как прямое (вызвать заболевание), так и опосредованное (через причинение социально-экономического ущерба) негативное воздействие на здоровье человека. К зоонозам, свойственным только животным, но способным нанести серьезный экономический ущерб и опосредованно оказать негативное воздействие на человека, относятся блютанг, африканская чума свиней, ящур, болезнь Ньюкасла, везикулярный стоматит, оспа овец и коз.
Предупредить вызывающие болезни факторы, распространяющиеся алиментарным путем, могут только ветеринарные врачи. Сегодня они выполняют двойную функцию, обеспечивая, во-первых, эпиднадзор за больными животными, а во-вторых - санитарную безопасность и соблюдение критериев качества продуктов питания животного происхождения для потребительских целей [6, 7].
Разработанный алгоритм позволяет на основании известных признаков выявить вид заболевания человека и воздействовать на риски, которые их вызвали
(причину заболеваний). В отличие от него профилактические мероприятия заключаются в контроле и исключении пищевых рисков и их источников (химических, физических и антропогенных), возникающих во время производства продуктов животного происхождения. Они базируются на анализе рисков и критических контрольных точек (HACCP -Hazard Analysis and Critical Control Points). Ветеринарные службы играют в этом ключевую роль, обеспечивая здоровье животных и населения, проводя консультации сзаинтересованными сторонами: животноводами, производителями пищевых продуктов и потребителями (рис. 2).
С помощью специфической профилактики удаётся защитить животных только от классических инфекционных болезней. К ним относятся сибирская язва, ящур, листериоз, трихофития, геморрагическая септицемия, эмфизематоз-
с«¡1 >3 121
QÍ12 »3 121
г*Н »3 121
сЦ14 »3 121
fflis »3 121
ст ■ »3 121
гijlz »3 121
у-1 • ей" О 122
l3 122
г.ijlz »3 12н
фп »3 123
-► ы/12 »3 123
cülz «3 12п €*/И
\___» ' »3 124 cijlZ J 12п
ст »3 125
¿¡12 »3 125
с№ »3 125
с¡jlz »3 12п
rfjlz »3 12Н
cülz »3 12п
Таблица. Классификация антропонозов в соответствии с механизмом, факторами передачи и эпидемиологическим признаком (фрагмент)
Код Б'
Пораженный орган (Б)
Код Б*
Механизм передачи (Б*)
Код Б»
Пути передачи (Б*,)
Код
Б'»
Факторы передачи
Код при-знака Б*
Эпиде-миоло-гиче-ский признак
Код заболевания* Б
Наименование заболеваний
Характеристика симптомов заболевания V*
ЖКТ
Фекаль-но-ораль-
Алиментарный
1, 2
Пища, вода
2 Водный 2 Вода
Контактно -бытовой
1
Грязные руки, посуда
Микробный
Вирусные
Цисты Черви Микробный
Вирусные Микробный
А01 Брюшной тиф; У1
А02 Сальмонеллез; Vг
А03 Дизентерия У3
А04.0 Эшерихиоз (ЭПКП) У4
А04.1 Эшерихиоз (ЭТКП) V.
А04.2 Эшерихиоз (ЭИКП) V6
А04.3 Эшерихиоз(ЭГКП) V7
А04.5. Кампилобактериоз V8
А04.8 Клебсиеллез V,,
А05.1 Ботулизм V10
А28 Иерсиниозы; V11
А32 Листериоз; V12
А49.0 Стафилококковые V13
инфекции
А08.1 Норовирусная V1 инфекция
В15 Гепатит А; V,,
В17.2 Гепатит Е; V3
В91 Полиомиелит; V,
В97.0 Аденовирусы V.
А07.1 Лямблиоз V1
В77 Аскоридоз V2
А00 Холера; V1
А01 Брюшной тиф; V2
А03 Дизентерия V.,
В15 Гепатит А; V..
В17.2 Гепатит Е; V2
А01 Брюшной тиф; V1
Паратифы А и В; V2
А04.0 Эшерихиоз (ЭПКП) V,,
* - в соответствии с международной системой кодирования МКБ-10.
£
ный карбункул, бешенство и некоторые другие. Даже единичные вспышки инфекционных болезней этой категории вызывают беспокойство общественности, но ветеринарные врачи с помощью вакцин купируют и предупреждают их распространение [8].
Сложнее обстоит дело с эпизоотической ситуацией по инфекционным болезням, от которых вакцинация не защищает. Их появление связано с факторами риска, вызывающими снижение иммунологической резистентности животных. В этом биологическом процессе на разных стадиях участвуют вирусы, бактерии, микоплазмы, грибы, простейшие, гельминты, нарушения в обмене веществ и др. [8, 9]. К таким болезням относят вспышки эшерихиозов, пастерел-леза и геморрагической септицемии, гемофилезов, инфицированного атрофи-ческого ринита, вирусной диареи, инфекционного ринотрахеита (ИРТ) и парагриппа КРС, коронави-русные инфекции, чуму свиней, некробактериоз,
колибактериоз, пастереллёз, маститы и др. Наиболее значимыми предрасполагающими факторами их возникновения служат следующие:
неполноценное кормление из-за хронического дефицита переваримого протеина, витаминов, макро- и микроэлементов в рационе маточного поголовья, что сопровождается нарушением обмена веществ, сни-
ПРОИЗВОДСТВО ^, » КОМБИКОРМОВ
Сельское хозяйство ПРОИЗВОДСТВО СЫРЬЯ
!
ПОТРЕБИТЕЛИ
ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ
ИМПОРТ к
ИЗ ТРЕТЬИХ
СТРАН Г
ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ
1Г
ПРЕДПРИЯТИЯ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ
Т-
ПРЕДПРИЯТИЯ ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ
СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОМБИКОРМОВ
А
ПРЕДПРИЯТИЯ ТОРГОВЛИ
ж
ЭКСПОРТ В ТРЕТЬИ СТРАНЫ
-ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ
7"
ПРЕДПРИЯТИЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Рис. 2. Схема прослеживаемости безопасности пищевых продуктов. _ Достижения науки и техники АПК. 2019. Т 33. № 1
1
1
2
3
1
2
3
1
жением естественной резистентности и иммунологической реактивности организма [10];
размещение животных в ограниченных по площади пространствах, что создает условия для быстрого контактного перезаражения и ускоренного пассирования возбудителей. Это приводит к повышению вирулентности, накоплению и сохранению возбудителей в навозе и объектах внешней среды;
несоблюдение профилактических перерывов между технологическими циклами, неэффективность или отсутствие дезинфекции, дезинсекции и дератизации как составных частей технологического процесса получения и выращивания животных, что приводит к накоплению микрофлоры во внешней среде. Это ослабляет физиологические процессы и способствует возникновению метритов, маститов, снижению молочной продуктивности [11, 12].
Такие воздействия происходят при лишении животных сухой соломенной подстилки, повышенной влажности, промозглости и загазованности воздуха помещений, нарушении структуры рациона. В этих условиях особенно важна профилактика и внимательное
отношение к животным. Снижение риска загрязнения продовольственного сырья потенциально опасными химическими соединениями возможно только при эффективной системе контроля на всех стадиях производства.
На следующем этапе работы будет реализована возможность использования разработанного алгоритма для определения заболеваний с помощью компьютерных программ.
Выводы. Выполненные исследования позволили систематизировать и классифицировать механизмы, факторы и пути передачи антропогенных и зоонозных заболеваний. На основе классификации разработана графовая модель Б = <Б''2, Бкп1> определения поражения ЖКТ человека при фекально-оральном механизме передачи, где Б''2- множество вершин графа, Бкп1- множество ребер графа, при этом любое ребро соединяет вершины из Б. Эта модель положена в основу алгоритма определения заболеваний человека на основе указанных признаков, что в дальнейшем поможет автоматизировать процесс, а также воздействовать на риски(причину заболеваний).
Литература.
1. Значение некоторых потенциально патогенных микроорганизмов в возникновении пищевых токсикоинфекций / Н. Р. Ефимочкина, С. Ю. Батищева, И. Б. Быкова и др. // Вопросы питания. 2012. № 3. С. 24-29.
2. Чувствительность к антибиотикам бактерий рода Klebsiella, выделенных из пищевых продуктов / А. А. Станкевич, И. Б. Быкова, Н. Р. Ефимочкина и др. // Российский журнал «Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии». 2018. № 2 (26). С. 64-68.
3. Громашевский Л. В. Общая эпидемиология: руководство для врачей и студентов сан.-гигиен. фак. Изд. 4-е, значит. переработ. М.: Медицина, 1965. 290 с.
4. Список МЭБ и трансграничные инфекции животных: монография/В. В. Макаров, В. А. Грубый, К. Н. Груздев и др. Владимир: ФГБУ «ВНИИЗЖ», 2012. 162 с.
5. МКБ-10 — Международная классификация болезней Десятого пересмотра. [Электронный ресурс]. URL: http//www. mkb10.su (дата обращения: 28.06.2018).
6. Бессонова Л. П., Дунченко Н. И., Антипова Л. В. Научные основы обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов. Монография. Воронеж: Воронежский государственный аграрный университет им. Петра 1, 2008. С. 338.
7. Бессонова Л. П., Черкасова А. В. Качество молочных продуктов как гарантия повышения конкуренто-способности // Молочная промышленность. 2015. № 4. С. 22-24
8. Обеспечение биологической безопасности в животноводстве и птицеводстве на основе инновационных технологий, предупреждающих факторы риска / С. В. Шабунин, Л. П. Бессонова, П. А. Паршин и др. // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. 2018. № 3. С. 147-151.
9. Шабунин С. В., Востроилова Г. А., Близнецова Г. Н. Ветеринарный контроль за остаточным количеством лекарственных средств в продукции животноводства на примере препаратов на основе циминаля //Достижения науки и техники АПК. 2012. № 1 С. 21-23.
10. Котарев В. И., Дерканосова Н. М., Попова Л. П. Анализ безопасности зерна пшеницы//Хлебопродукты. 2013. № 7. С. 49-51.
11. Legal forms of veterinary safety provision / L. K. Erkinbayeva, B. Kalymbek, G. T. Aygarinova, etc. // Life Science Journal. 2014. Vol. 11. Issue 5, Pp.199-202.
12. Evaluation of an Environmental Monitoring Program for the Microbial Safety of Air and Surfaces in a Dairy Plant Environment. / K. A. Zacharsky, M. Southern, A. Ryan, etc // Journal of Food Protection. 2018. Vol. 81. Issue 7. Pp. 1108-1116.
Veterinary and Sanitary Aspects of Risk Prevention of Infectious Diseases
S. V. Shabunin, L. P. Bessonova, P. A. Parshin, V. I. Kotarev
All-Russian Research Veterinary Institute of Pathology, Pharmacology and Therapeutics, ul. Lomonosova, 114-b, Voronezh, 394087, Russian Federation
Abstract. The causes of infections are diverse, but the main one is microorganisms that affect the organism with the help of toxins entering the human body with food, primarily of animal origin. The purpose of the work was to systematize the mechanisms, paths and factors of transmission of pathogens to the human body, to develop graph models and algorithms for their determination, which could automate this process, as well as to identify factors affecting the safety of food of animal origin based on traceability systems and HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points). The study was carried out in 2018. A classification of anthroponosis and zoonoses was carried out, based on the approach of Gromashevsky and ICD-10 coding system. It was developed a graph model for determining the damage of the human gastrointestinal tract at the fecal-oral transmission mechanism. This model forms the basis of the algorithm for determining human diseases. The predominant route of anthropozoonosis transmission is alimentary one - 75.0%, water route takes the second place - 12.5%, and the third is aerogenic and contact route - 6.55% each. The fecal-oral route of transmission of infections is a leading one (87.5%). To reduce the risk factors for the emergence of human infectious diseases, they need to be constantly monitored in food production along the entire chain, from the production of animal raw materials to the sale of finished products. The paper shows the influence of factor diseases on the growth of infectious diseases and the growing role of veterinary and sanitary examination of food raw materials, animal feed, semi-finished products and finished products.
Keywords: animal and human health; risk factors; disease classification; graphic model; infectious diseases; safety of food of animal origin.
Author Details: S. V. Shabunin, D. Sc. (Vet.), member of the RAS, director; L. P. Bessonova, D. Sc. (Tech.), quality assurance manager (e-mail: [email protected]); P. A. Parshin, D. Sc. (Vet.), deputy director; V. I. Kotarev, D. Sc. (Agr.), deputy director. For citation: Shabunin S. V., Bessonova L. P., Parshin P. A., Kotarev V. I. Veterinary and Sanitary Aspects of Risk Prevention of Infectious Diseases. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2019. Vol. 33. No. 1. Pp. 34-37 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10108.
