Toiduga ülekanduvad patogeensed mikroorganismid
Toiduainete tootmishügieeni ja toodete ohutust mõjutavad mõned toidupatogeenid enam kui teised. Tuntumateks toidupatogeenideks on Listeria monocytogenes, Salmonella, E. coli verotsütotoksilised tüved jt, mille kohta on Euroopa Komisjoni määruses (EÜ) nr 2073/2005 ja 1441/2007 toiduainete mikrobioloogiliste kriteeriumide kohta kehtestatud konkreetsed piirmäärad. Lisaks eeltoodule on veel mitmeid toidupatogeene, mille tähtsust tootmishügieeni ja toodete ohutust mõjutava faktorina ei tohiks alahinnata nagu termofiilsed kampülobakterid Campylobacter jejuni/coli/lari, jersiiniad Yersinia enterocolitica, Clostridium botulinum ja Clostridium perfringens. Viimati mainitud patogeen koos Bacillus cereus´ega põhjustab suurema osa toitlustamisasutustega seonduvatest toidumürgistusjuhtumitest.
Toidus esinevad mikroorganismid võib nende patogeensuse ja nakkusohtlikkuse alusel jaotada nelja rühma:
Toidus esinevad mikroorganismid võib nende patogeensuse ja nakkusohtlikkuse alusel jaotada nelja rühma:
- toidu kvaliteeti ja mikrobioloogilist stabiilsust iseloomustavad mikroorganismid näiteks pärm- ja hallitusseeneed, psührofiilsed bakterid, mesofiilsed aeroobid ja piimhappebakterid;
- sanitaarnäitlikud mikroorganismid näiteks coli-laadsed bakterid, Escherichia coli, sulfitit redutseerivad klostriidid jt;
- tinglikult patogeensed bakterid nagu Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Vibrio parahaemolyticus jt;
- otsese terviseohtlikkusega mikroorganismid, sh patogeenid Salmonella, Shigella, Campylobacter jejuni, E. coli patogeensed serotüübid, Clostridium botulinum, Mycobacterium tuberculosis jt.
Foto: L. monocytogenes kasv Palcam agaril, Mati Roasto 2012
Mikroobide kasvu, toksiinide moodustumist ja inimeste haigestumist soodustavad:
Näitena võiks esitada fakti, et looma tapmise, liha töötlemise, jaotamise ja toidu ringlemise tsükli kestel käsitsetakse toodet 18 kuni 20 korda ning kontaminatsiooni e saastumise risk suureneb iga kord, kui toodet käsitsetakse. Pärast loomade tapmist kaob looduslik kaitsevõime ja aktiveerub mikroobide elutegevus. Kui käitlemine on hooletu ja ebaefektiivne, siis mikroobid saavutavad sellise arvukuse, mis tingib üldjuhul toiduainete riknemise. Üks gramm mustust, mis on elusa looma küljes, sisaldab ligikaudu miljard mikroorganismi, 1 grammis sõnnikus on ligikaudu 220 miljonit mikroobi. Seega tapmisel kasutatav saastunud torkenuga võib põhjustada liha ulatusliku saastumise. Pesemata loomadel on jugulaarveeni piirkonnas 1 cm² naha pinnal umbes 155 miljonit mikroorganismi. Liha peamiseks saastumise allikaks tapamajas peetakse vatsa vedelikku, kus on ligikaudu 1,3 miljardit mikroorganismi 1 ml-s. Sõltuvalt sanitatsiooni tasemest sisaldavad liha lõikealused tavaliselt ligikaudu 77 500 bakterit ühe 1 cm² kohta. Viilustaja, konveierid ja pakkimisvahendid võivad suurendada töödeldud liha kontaminatsiooni 1000 kuni 50 000 bakteri võrra ühes grammis lihas, sõltudes eelkõige sanitatsiooni tõhususest.
Patogeenidest tingitud toidumürgistused võib inimorganismile avaldatava toime alusel jaotada toiduinfektsioonideks ja -intoksikatsioonideks. Sooleinfektsioonide klassifikatsioonis kasutatakse sageli mõistet invasiivne ja mitteinvasiivne. Lühidalt selgitatuna võiks öelda, et mitteinvasiivsed mikroorganismid tekitavad kõhulahtisust toksiinide kaudu või kinnitudes soole limaskestale ning üldnähte ei esine (enterotoksiline, enteropatogeenne ja enteroagregatiivne E. coli). Invasiivsete sooleinfektsioonide puhul tungivad tekitajad soole limaskesta, põhjustades sooleseina kahjustust ja süsteemseid sümptomeid nagu palavik, pea- ja lihasvalu (Shigella spp., Campylobacter spp., Clostridium difficile, enterohemorraagiline E. coli jt).
- nakatunud inimese kontakt toiduga;
- valmistoidu või toorme ristsaastumine;
- seadmete ja ruumide mitteküllaldane sanitatsioon;
- toidu tootmise ja käitlemise ahelas temperatuurirežiimide rikkumine,
- organismi vastupanuvõime langus jne.
Näitena võiks esitada fakti, et looma tapmise, liha töötlemise, jaotamise ja toidu ringlemise tsükli kestel käsitsetakse toodet 18 kuni 20 korda ning kontaminatsiooni e saastumise risk suureneb iga kord, kui toodet käsitsetakse. Pärast loomade tapmist kaob looduslik kaitsevõime ja aktiveerub mikroobide elutegevus. Kui käitlemine on hooletu ja ebaefektiivne, siis mikroobid saavutavad sellise arvukuse, mis tingib üldjuhul toiduainete riknemise. Üks gramm mustust, mis on elusa looma küljes, sisaldab ligikaudu miljard mikroorganismi, 1 grammis sõnnikus on ligikaudu 220 miljonit mikroobi. Seega tapmisel kasutatav saastunud torkenuga võib põhjustada liha ulatusliku saastumise. Pesemata loomadel on jugulaarveeni piirkonnas 1 cm² naha pinnal umbes 155 miljonit mikroorganismi. Liha peamiseks saastumise allikaks tapamajas peetakse vatsa vedelikku, kus on ligikaudu 1,3 miljardit mikroorganismi 1 ml-s. Sõltuvalt sanitatsiooni tasemest sisaldavad liha lõikealused tavaliselt ligikaudu 77 500 bakterit ühe 1 cm² kohta. Viilustaja, konveierid ja pakkimisvahendid võivad suurendada töödeldud liha kontaminatsiooni 1000 kuni 50 000 bakteri võrra ühes grammis lihas, sõltudes eelkõige sanitatsiooni tõhususest.
Patogeenidest tingitud toidumürgistused võib inimorganismile avaldatava toime alusel jaotada toiduinfektsioonideks ja -intoksikatsioonideks. Sooleinfektsioonide klassifikatsioonis kasutatakse sageli mõistet invasiivne ja mitteinvasiivne. Lühidalt selgitatuna võiks öelda, et mitteinvasiivsed mikroorganismid tekitavad kõhulahtisust toksiinide kaudu või kinnitudes soole limaskestale ning üldnähte ei esine (enterotoksiline, enteropatogeenne ja enteroagregatiivne E. coli). Invasiivsete sooleinfektsioonide puhul tungivad tekitajad soole limaskesta, põhjustades sooleseina kahjustust ja süsteemseid sümptomeid nagu palavik, pea- ja lihasvalu (Shigella spp., Campylobacter spp., Clostridium difficile, enterohemorraagiline E. coli jt).
Mida rohkem on töötlemise etappe, seda enam ...
Pilt: kood 11, Toidupatogeenide kasv selektiivsetel agaritel
Toidutekkelised infektsioonid on toidumürgistused, mida põhjustavad toitu saastavad mikroorganismid peremeesorganismis kasvades ja toksiine tootes. Sellise mehhanismiga tekivad nt. paljude Salmonella serovariantide põhjustatud salmonelloosne gastroenteriit, S. typhi ning S. paratyphi põhjustatud kõhutüüfus ja paratüüfus, Yersinia enterocolitica ja Campylobacter jejuni põhjustatud gastroenteriit.
Mikroobsed intoksikatsioonid on toidumürgistused, mida põhjustavad mikroobide kasvamisel toidus toodetud toksiinid, ilma et mikroob peremeesorganismi koloniseeriks. Mikroobsete intoksikatsioonide põhjustajateks võivad olla nii bakterid kui mikroseened. Mikroseened võivad toidus toota mükotoksiine, mis kutsuvad esile mükotoksikoose. Näitena võiks tuua perekond Aspergillus`e teatud liikide toodetava aflatoksiini, mis tekitab maksakahjustusi ning on akumuleerumise tõttu ka kantserogeenne. Bakteriaalse päritoluga on Bacillus cereus`e tekitatud intoksikatsioon, Clostridium botulinum`i tekitatud botulism ja Staphylococcus aureus`e tekitatud stafülokokiline intoksikatsioon jne.
Bakterite, viiruste või algloomade põhjustatud sooleinfektsioone on kergetest soolehäiretest raskete, eluohtlike haigusteni. Põhilised patogeneesi mehhanismid on toksiini produktsioon (enterotoksiinid, tsütotoksiinid, neurotoksiinid), rakufunktsiooni kahjustus, mikroorganismide invasioon ja adhesioon. Haiguse väljakujunemine sõltub mikroorganismi patogeensusest (virulentsus, arvukus) ja makroorganismi kaitsevõimest.
Toiduainetega on seotud patogeensed gramnegatiivsed bakterid Salmonella, Shigella spp., Escherichia coli, Campylobacter jejuni, Vibrio parahaemolyticus jt. Neid baktereid võib kõige sagedamini leida inimese, loomade ja lindude seedetraktis ja fekaalides ning seega leidub neid arvukalt ka pinnases, vees ja tooraines. Need bakterid ei ole termoresistentsed ja põhjustavad probleeme eelkõige ebapiisava tootmishügieeni tõttu, sh töötajate isikliku hügieeni reeglite eiramisel ja ristsaastumisel. Ohtusid saab ennetada heade hügieeni- ja tootmistavade järgimisega, kuumtöötlemisega ning nõuetekohase pakendamise ja säilitamisega. Grampositiivsetest bakteritest põhjustavad haigestumisi Clostridium perfringens, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Clostridium botulinum jt. Clostridium`i liikide puhul tuleks teada, et nad on anaeroobsed ja produtseerivad termostabiilseid toksiine. Nad on looduses laialt levinud ning neid leidub pinnases, vees, loomade fekaalides jt looduslikes reservuaarides. Patogeenide hävitamine on võimalik kõrgetel temperatuuridel töötlemise (steriliseerimine) ja bakteritele ebasoodsate tingimuste loomisega, näiteks toodete hapendamise ning vee aktiivsuse vähendamisega (sool, suhkur jt lisaained tootes).
Mikroobsed intoksikatsioonid on toidumürgistused, mida põhjustavad mikroobide kasvamisel toidus toodetud toksiinid, ilma et mikroob peremeesorganismi koloniseeriks. Mikroobsete intoksikatsioonide põhjustajateks võivad olla nii bakterid kui mikroseened. Mikroseened võivad toidus toota mükotoksiine, mis kutsuvad esile mükotoksikoose. Näitena võiks tuua perekond Aspergillus`e teatud liikide toodetava aflatoksiini, mis tekitab maksakahjustusi ning on akumuleerumise tõttu ka kantserogeenne. Bakteriaalse päritoluga on Bacillus cereus`e tekitatud intoksikatsioon, Clostridium botulinum`i tekitatud botulism ja Staphylococcus aureus`e tekitatud stafülokokiline intoksikatsioon jne.
Bakterite, viiruste või algloomade põhjustatud sooleinfektsioone on kergetest soolehäiretest raskete, eluohtlike haigusteni. Põhilised patogeneesi mehhanismid on toksiini produktsioon (enterotoksiinid, tsütotoksiinid, neurotoksiinid), rakufunktsiooni kahjustus, mikroorganismide invasioon ja adhesioon. Haiguse väljakujunemine sõltub mikroorganismi patogeensusest (virulentsus, arvukus) ja makroorganismi kaitsevõimest.
Toiduainetega on seotud patogeensed gramnegatiivsed bakterid Salmonella, Shigella spp., Escherichia coli, Campylobacter jejuni, Vibrio parahaemolyticus jt. Neid baktereid võib kõige sagedamini leida inimese, loomade ja lindude seedetraktis ja fekaalides ning seega leidub neid arvukalt ka pinnases, vees ja tooraines. Need bakterid ei ole termoresistentsed ja põhjustavad probleeme eelkõige ebapiisava tootmishügieeni tõttu, sh töötajate isikliku hügieeni reeglite eiramisel ja ristsaastumisel. Ohtusid saab ennetada heade hügieeni- ja tootmistavade järgimisega, kuumtöötlemisega ning nõuetekohase pakendamise ja säilitamisega. Grampositiivsetest bakteritest põhjustavad haigestumisi Clostridium perfringens, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Clostridium botulinum jt. Clostridium`i liikide puhul tuleks teada, et nad on anaeroobsed ja produtseerivad termostabiilseid toksiine. Nad on looduses laialt levinud ning neid leidub pinnases, vees, loomade fekaalides jt looduslikes reservuaarides. Patogeenide hävitamine on võimalik kõrgetel temperatuuridel töötlemise (steriliseerimine) ja bakteritele ebasoodsate tingimuste loomisega, näiteks toodete hapendamise ning vee aktiivsuse vähendamisega (sool, suhkur jt lisaained tootes).
Milliseid toidupatogeene peetakse rahvatervisega seonduvalt kõige olulisemateks?
Lisaks bakteritele võivad erinevaid probleeme ja terviseohte tekitada ka mikroseened. Mikroseened võivad põhjustada infektsioone ja allergilisi reaktsioone ning pindade määrdumist ja pinnakvaliteedi langust, näiteks mustad laigud erinevatel pindadel nagu kahhelplaatide vahed, krohvipinnad, aknaraamide ümbrused jne. Samuti võivad seened põhjustada ebameeldivat haisu. Mikroseened Aspergillus, Penicillium ja Alternata toodavad lenduvaid orgaanilisi ühendeid (VOC – volatile organic compounds) ja arvatakse, et see kahjustab inimeste tervist. Sümptomiteks on peavalu, silma, nina ja kurgu limaskestade ärritus ja väsimus. Toksiliste mikroseente spoorid sisaldavad mükotoksiine (toksilised sekundaarsed metaboliidid). Paljude seente spoorid on piisavalt väikesed, et jõuda kopsu alveoolidesse. Mükotoksiinid võivad kanduda verega kopsust ka teistesse keha piirkondadesse ning põhjustada teisi haigussümptomeid, näiteks nähtusid nahal. Hallitusseentest on isoleeritud arvukalt erinevaid toksiine, kuid õnneks ainult vähesed neist on inimestele toksilised. Mükotoksiinid satuvad inimorganismi taimsete saaduste või loomset päritolu toidu tarbimisel. Mükotoksiine produtseerivad teatud hallitusseened ja tuntumaks toiduainetega seonduvaks mükotoksiiniks on aflatoksiinid. Aflatoksiine toodavad Aspergillus flavus`e ning Aspergillus parasiticus`e liigid. Aflatoksiinid jagunevad gruppidesse B1, B2, G1 ja G2. Kantserogeensed omadused on B1- ja G1-grupil. Kõige ohtlikum on aflatoksiin B1, sest ta on bioloogiliselt väga aktiivne ning toimib paljudesse organismi biokeemilistesse reaktsioonidesse. B1 kahjustab maksas DNA struktuuri, lõpptulemuseks on maksakasvajad. Kuigi aflatoksiinid on mükotoksiinidest kõige ohtlikumad, ei saa kindlalt väita, et nad toidu kaudu inimese tervist kõige rohkem ohustavad. Tavaliselt ei satu organismi mitte aflatoksiinid üksi, vaid kombinatsioonis koos mitmete teiste mükotoksiinidega, kusjuures nende toksiline toime summeerub. On teada, et piimas leidub 1–2% söödas sisalduvast aflatoksiinist ning lihas on vaid 1/1000 söödas leiduvatest aflatoksiinidest. Selleks et vältida aflatoksiine valmistootes, tuleb analüüsida eelkõige potentsiaalselt ohtlikke tooraineid ja ülenormatiivsete koguste sisaldamisel tuleb vastavad toorained ja toidud määrata inimtoiduks kõlbmatuks.
Miks on mükotoksiinid inimese tervisele ohtlikud?
Pilt: kood 12, mükotoksiinid toidus on tervisele väga ohtlikud sõltumata sellest, et mikroskoobi all vaadatuna võivad nad näida ohutute ja isegi ilusatena.
Mikroorganismide hulka kuuluvad ka algloomad e protistid, kellest mõned omavad suurt tähtsust inimese tervisele. Protistid (ladina keeles Protista, Protozoa) on eukarüoodid e organismid, kelle rakud on päristuumset tüüpi, kes ei kuulu loomade, taimede ega seente hulka. Protistid on valdavalt lihtsad organismid, suurem osa neist on üherakulised. Elavad vees või niisketes kohtades või parasiitidena teistes organismides ja omavad resistentset ülekanduva (oo)tsüsti staadiumi. Kanduvad inimestele putukate hammustuste või nakkuslike vormide kogemata allaneelamisel.
Olulisemad toidu ja joogiveega seonduvad protozoad on Cryptosporidium spp., Giardia lamblia, Entamoeba histolytica ja Toxoplasma gondii.
Entamoeba histolytica on jämesoole infektsiooni põhjustav amööb. Tekitab kõhulahtisust ning levib kontamineeritud toidu ja joogiveega.
Toxoplasma gondii põhjustab toksoplasmoosi, mis on väga tõsine haigus, millega kaasnevad kesknärvisüsteemi talitlushäired. Toksoplasmoosi põhjustajal toksoplasmal on mitu peremeesorganismi, kelles ta oma elutsükli ajal elada võib. Peamine peremees sellele algloomale on kass, kellelt alglooma tsüstid võivad edasi levida imetajatele – inimestele või näiteks koduloomadele. Sageli ei põhjusta algloom inimeses mingeid haigusnähte ning inimene võib olla parasiidi peremeheks aastaid. Kui aga alglooma elutegevus hoogustub ning ta hakkab organismis jõudsalt paljunema, siis tekib inimesel enamasti halb enesetunne ja ravi puudusel võivad tekkida ka südame- ja maksahaigused. Raseduse ajal võib ema organismis elav toksoplasma üle kanduda emalt lootele ning põhjustada loote väärarenguid.
Lamblioosi ehk giardiaasi põhjustab viburitega kiiresti liikuv algloom Giardia lamblia. Lambliate tsüstidega nakatub inimene reostunud keskkonnast või koduloomade kaudu. Lambliad liiguvad inimese seedetrakti ning kinnituvad rakul paikneva iminapa abil soolestikule ning läbi patogeneesi võivad inimestel põhjustada kõhulahtisust ja krampe. Lamblioos esineb enamasti lapseeas, kuid sellesse haigusesse võivad nakatuda ka täiskasvanud.
Cryptosporidium parvum põhjustab krüptosporidioosi, mis on enamasti fekaal-oraalne nakkus, nakatutakse ootsüstide allaneelamisel. Tervetel täiskasvanutel tekib kerge kõhulahtisus, imikutel ja immuunpuudulikkusega inimestel tekib vesine kõhulahtisus, palavik, kaalukaotus, haigus võib lõppeda surmaga. Haigus võib kesta ligikaudu kaks nädalat või isegi kauem. Haiguse ennetamisel on kõige suurema tähtsusega joogivee adekvaatne filtreerimine ja muul viisil töötlemine (multibarjäärne konseptsioon), sest efektiivset ravimteraapiat veel ei ole.
Olulisemad toidu ja joogiveega seonduvad protozoad on Cryptosporidium spp., Giardia lamblia, Entamoeba histolytica ja Toxoplasma gondii.
Entamoeba histolytica on jämesoole infektsiooni põhjustav amööb. Tekitab kõhulahtisust ning levib kontamineeritud toidu ja joogiveega.
Toxoplasma gondii põhjustab toksoplasmoosi, mis on väga tõsine haigus, millega kaasnevad kesknärvisüsteemi talitlushäired. Toksoplasmoosi põhjustajal toksoplasmal on mitu peremeesorganismi, kelles ta oma elutsükli ajal elada võib. Peamine peremees sellele algloomale on kass, kellelt alglooma tsüstid võivad edasi levida imetajatele – inimestele või näiteks koduloomadele. Sageli ei põhjusta algloom inimeses mingeid haigusnähte ning inimene võib olla parasiidi peremeheks aastaid. Kui aga alglooma elutegevus hoogustub ning ta hakkab organismis jõudsalt paljunema, siis tekib inimesel enamasti halb enesetunne ja ravi puudusel võivad tekkida ka südame- ja maksahaigused. Raseduse ajal võib ema organismis elav toksoplasma üle kanduda emalt lootele ning põhjustada loote väärarenguid.
Lamblioosi ehk giardiaasi põhjustab viburitega kiiresti liikuv algloom Giardia lamblia. Lambliate tsüstidega nakatub inimene reostunud keskkonnast või koduloomade kaudu. Lambliad liiguvad inimese seedetrakti ning kinnituvad rakul paikneva iminapa abil soolestikule ning läbi patogeneesi võivad inimestel põhjustada kõhulahtisust ja krampe. Lamblioos esineb enamasti lapseeas, kuid sellesse haigusesse võivad nakatuda ka täiskasvanud.
Cryptosporidium parvum põhjustab krüptosporidioosi, mis on enamasti fekaal-oraalne nakkus, nakatutakse ootsüstide allaneelamisel. Tervetel täiskasvanutel tekib kerge kõhulahtisus, imikutel ja immuunpuudulikkusega inimestel tekib vesine kõhulahtisus, palavik, kaalukaotus, haigus võib lõppeda surmaga. Haigus võib kesta ligikaudu kaks nädalat või isegi kauem. Haiguse ennetamisel on kõige suurema tähtsusega joogivee adekvaatne filtreerimine ja muul viisil töötlemine (multibarjäärne konseptsioon), sest efektiivset ravimteraapiat veel ei ole.