Патоген C. botulinum, вызывающий ботулизм, чаще всего встречается в мясе, морепродуктах, мёде и различных консервах. Однако сейчас его рассматривают как опасность и для других категорий продуктов: свежих овощей, фруктов и грибов.
Что такое C. botulinum?
C. botulinum – это бактерия, вызывающая ботулизм. Её споры устойчивы к жаре и холоду, что позволяет ей пережить некоторые методы термообработки. В благоприятных условиях (при надлежащей температуре, влажности, низкого или нулевого содержания кислорода в атмосфере, наличия питательных веществ) из спор выводятся бактерии, которые начинают размножаться и выделять ботулотоксин.
Отравления C. botulinum чаще всего случаются, когда заражённую пищу надолго оставляют вне холодильника. Ботулотоксин может быть смертельно опасным даже в малых дозах (от 30 нг). Синдромы ботулизма включают потерю координации движений, отказ мышц и (в случае поражения диафрагмы) затруднённое дыхание.
Благоприятной для C. botulinum средой считаются продукты или ингредиенты, у которых водородная активность pH>4,6. К ним относятся большинство овощей и некоторые фрукты, в том числе дыни. Основным методом борьбы с C. botulinum считается охлаждение, которое не даёт бактерии размножаться.
Однако у C. botulinum есть несколько антигенных вариантов, и у каждого из них – свой температурный диапазон, подходящий для размножения. Протеолитические варианты устойчивы к жаре и могут выделять токсин при температуре 10оС и выше. Непротеолитические варианты менее устойчивы к жаре, но могут выжить в плохо упакованном или неправильно обработанном продукте, а также выдержать температуру 3оС, которая ещё ниже, чем температура в большинстве коммерческих и домашних холодильников.
Риск отравления повышает неправильное хранение продуктов, например, временное выключение холодильника в грузовике, когда температуру груза проверяют только в начале и конце его маршрута. Продукт, температуру которого не контролируют, даёт возможность расти и размножаться всем вариантам C. botulinum.
Ботулотоксин и МГС
Споры C. botulinum встречаются в почве, в том числе сельскохозяйственной. Именно споры могут заразить те грибы и растения, съедобная часть которых должна прорасти сквозь почву. Овощи как причина вспышек ботулизма были идентифицированы ещё в середине ХХ века, но такие вспышки приписывали неправильному хранению консервов, а не свежей нарезки.
Свежую нарезку часто продают в упаковках с модифицированной газовой средой, или МГС. Продукт обрабатывают газом, который модифицирует атмосферу внутри упаковки (активная МГС), или дают газам пройти сквозь упаковку при изменении атмосферы вследствие её контакта с продуктом (пассивная МГС). Газ, которым обрабатывают большинство продуктов в активной МГС, состоит из 90-95% инертного газа либо азота, 1-5% кислорода и 1-5% углекислого газа. Такая МГС замедляет процесс естественной деградации продукта, но по-прежнему остаётся благоприятной средой для спор C. botulinum.
Однако во время хранения продукта состав МГС может меняться. Созревание растений продолжается и после сбора урожая, но его скорость зависит от вида растения, температуры хранения и состава МГС. Растительные ткани по-прежнему дышат, поглощая кислород и генерируя углекислый газ и воду. Так в МГС становится ещё меньше кислорода, что способствует росту C. botulinum. Кроме того, при отсутствии кислорода растительные ткани переходят от аэробного дыхания к анаэробному, побочными продуктами которого являются углекислый газ и этанол. Такой процесс быстро портит продукт и делает его некачественным.
По этим двум причинам свежую нарезку упаковывают в микроперфорированный пластик, сквозь который проходят кислород и углекислый газ. Такой материал обеспечивает наличие в МГС кислорода на протяжении всего срока годности.
В конце 90-х в научном журнале Journal of Food Protection было опубликовано три статьи о возможности выработки ботулотоксина в МГС. А.Э. Ларсон и его соавторы провели эксперименты на латуке, капусте, брокколи, моркови и зелёных бобах и сделали вывод о том, что бактерия начинает вырабатывать токсин уже тогда, когда продукт испорчен и подлежит выбросу, а значит, риск отравиться очень низок.
В чём особенность грибов
Некоторые продукты более уязвимы к C. botulinum из-за физиологических свойств. Так, известны случаи, когда из-за C. botulinum отзывали свежие грибы (последний раз – в Канаде в 2021 году). Хотя грибы, как и растения, прорастают сквозь почву (и потому уязвимы к заражению спорами), их строение существенно различается. В частности, грибы дышат гораздо интенсивнее растений.
В 1975 году Х. Сугияма и К. Янг установили, что при хранении в полупроницаемом поливинилхлориде (ПВХ) грибы поглощают кислород быстрее, чем он успевает проникнуть сквозь плёнку. В результате ботулотоксин может сформироваться ещё до того, как станет заметно, что грибы испортились. Однако такое оказалось возможно только при комнатной температуре, а в грибах, которые хранили в таком же материале внутри холодильника, ботулотоксин не обнаружили.
В 1978 году группа американских учёных во главе с Д. Кауттером повторила эксперимент, проделав в таком же ПВХ отверстия диаметром 3 мм, и ботулотоксин не образовался. Хранение грибов в холодильнике и использование вентилируемой упаковки – ключ не только к борьбе с C. botulinum, но и к сохранению качества продукта.
Источник: crispy.news
