Растения как резервуар и источник возбудителей пищевых инфекций

04.04.2012

Изучение изолированного воздействия термостабильного и термолабильного токсинов Y. pseudotuberculosis (относящихся к основным факторам в патогенности) на клетки растений-эндемиков (женьшеня, кирказона, табака) показало, что они влияют на рост и развитие культур женьшеня и кирказона, вызывая некроз, и не влияют на клетки табака.

Резюмируя полученные данные, можно утверждать, что иерсинии при контакте с различными овощными растениями вступают в симбиотические отношения по типу «паразит - хозяин», реализуют свой потенциал патогенности, используя адгезив-но-инвазивные свойства, а также токсины, что в конечном итоге приводит к гибели клетки хозяина, то есть возбудители болезней животных и человека проявляют фитопатогенные свойства.

Сальмонеллы. В структуре пищевых ток-сикоинфекций сальмонеллез занимает одно из ведущих мест, может носить как вспышеч-ный, так и спорадический характер. Возбудитель инфекции - Salmonella spp. (семейство Enterobacteriaceae) отличается необычайной вариабельностью (известно более 2500 сероваров) благодаря генетической изменчивости генов-флагеллинов. Несмотря на то что бактерии относят к классу антропозоонозов, некоторые виды (S. enterica, S. infantis, S. anatum и др.) адаптированы к длительному существованию во внешней среде (почве, воде, субстратах агрокомплексов). Микроорганизмы обладают широким диапазоном экологической толерантности к абиотическим факторам (температура, влажность, рН) и вовлекаются во взаимодействие со множеством хозяев - простейшими, гидробионтами, дикими и сельскохозяйственными животными и даже растениями, то есть несут все признаки полигостальности и поли-патогенности [9, 16 - 18], что характерно главным образом для возбудителей сапронозов.

Интерес к изучению растений как возможных резервуарных хозяев сальмонелл возник в свя- зи с неоднократными вспышками инфекции, обусловленными употреблением в пищу проростков бобовых культур, разных видов листового салата, перцев, томатов в сыром виде [3, 24, 25, 29]. Неоднократно доказана роль листового салата как источника сальмонелл при расшифровке вспышек пищевых инфекций, возникших в последнее десятилетие в Америке, Австралии, Финляндии, Англии [30, 32]. Предполагалось, что бактерии контамини-ровали растения в поле при использовании ирригационной воды для полива и попадании навоза в почву, при этом сальмонеллы быстро колонизировали поверхность листьев, стебля (филлосферу) и длительно существовали в опасных концентрациях на протяжении всей технологической цепи, вплоть до сбора урожая и реализации продукции.

Опыты по интродукции S. typhimurium в ризосферу листового салата и редиса, выращенных в дерново-подзолистой почве, выявили длительную персистенцию сальмонелл (24 суток) в прикорневой зоне растений, а также миграцию в наземные органы - листья и стебли. Доказана принципиальная возможность «выноса» возбудителя из почвенной экосистемы вместе с агрокультурами в наземную [3].

Предприняты экспериментальные оценки возможности сальмонелл (использовался GFP-мутант, продуцирующий зеленый флюоресцирующий белок) колонизировать вегетирующие растения салата в условиях фитокамер (температура 28 оС и высокая влажность), а также в оранжерее (теплице): через трое суток концентрация сальмонелл в филлосфере салата достигала опасных показателей - 107 КОЕ/г листа, то есть увеличивалась в 155 раз в сравнении с исходной, причем молодые растения накапливали возбудителей в большей степени, чем зрелые. Интересно отметить, что после сбора урожая молодых растений салата концентрация сальмонелл резко возрастала - в 750 раз, тогда как при срезывании старых листьев - только в 150 раз, таким образом, возраст растительной модели определял степень накопления возбудителя [32].

Моделирование условий, приближенных к естественным, в закрытом грунте (теплицы, оранжереи) позволяет воспроизвести пути распространения возбудителя: от контаминации овощей в местах произрастания до доставки их на предприятия по хранению и реализации продукции населению. Предполагается, что после контаминации растений в поле (достаточно десятка микробных клеток) бактерии стремительно накапливаются в процессе сбора и хранения урожая, становясь фактором риска при употреблении продукта в пищу. Данная работа направлена на коррекцию стратегии санитарного контроля агрокультур.

Известно множество крупных вспышек саль-монеллеза, связанных с употреблением томатов [25, 26]. Эксперименты по взаимодействию S. enterica восьми сероваров с растениями то- матов выявили низкий (менее 50%) уровень контаминации побегов при введении бактерий в ризосферу, однако имитация естественного заражения посредством нанесения возбудителя с ирригационной водой (используется для орошения) на листовые пластины и стебли приводила к активной колонизации филлосферы сальмонеллами, с дальнейшим распространением бактерий на плоды томатов. Изоляция культур из опытных растений на протяжении месяца свидетельствует о стойком укоренении сальмонелл на модельных растениях и установлении симбиотических отношений по типу комменсализма [26].