1

Bezpieczeństwo żywności,

drobnoustroje występujące w żywności

Bezpieczeństwo żywności

• Żywność musi być bezpieczna dla konsumenta pod każdym

względem, gdyż takie są jego oczekiwania i potrzeby.

• Bezpieczeństwo zdrowotne żywności powinno być

zapewnione w całym łańcuchu pozyskiwania, produkcji
i przetwórstwa, transportu i magazynowania.

Źródła drobnoustrojów w produktach

spożywczych

• Surowce

• Stosowane dodatki

• Proces produkcji

• Opakowania jednostkowe

Źródła drobnoustrojów w produktach

spożywczych

Surowce:

• w warunkach wysokiej higieny produkcji, w produkcie

końcowym obecne są tylko drobnoustroje pochodzące
z surowca i które przeżyły cały proces produkcji

• są to najczęściej bakterie przetrwalnikujące lub ciepłooporne

• produkty niesterylne zawsze zawierają drobnoustroje, które

mogą przeżyć stosowane parametry procesu technologicznego
(pasteryzację, suszenie, zagęszczanie, ukwaszanie,
zwiększanie ciśnienia osmotycznego, itp.)

Źródła drobnoustrojów w produktach

spożywczych

Stosowane dodatki:

• są najczęściej źródłem pleśni i drożdży, chociaż mogą także

wprowadzać mikroflorę chorobotwórczą

• szczególnie niebezpieczne są pleśnie wytwarzające

mikotoksyny

Źródła drobnoustrojów w produktach

spożywczych

Proces produkcji:

• zależnie od rodzaju procesu i higieny produkcji, może

dochodzić do rozwoju obecnych drobnoustrojów lub skażenia
nowymi (powierzchnia maszyn i urządzeń, powietrze,
zbiorniki i tanki, różne przewody, woda)

Opakowania jednostkowe:

• często wskutek niedostatecznej ich dezynfekcji przyczyniają

się do zwiększenia liczby drobnoustrojów w produkcie

2

Drobnoustroje w produktach spożywczych

• Saprofityczne (nie są chorobotwórcze, ale mogą powodować

zepsucia produktów) - mogą występować w pewnych ilościach
dopuszczonych normami mikrobiologicznymi

• Chorobotwórcze - nie powinno ich być (występują, jeśli nie

jest przestrzegana higiena produkcji)

Zatrucia pokarmowe

Główne przyczyny zatruć pokarmowych :

• Zbyt wysoka temperatura
• Niewłaściwa higiena osobista
• Zanieczyszczenia wtórne

Żywność - potencjalne źródło zatruć pokarmowych:

• Bogata z białko
• O wysokim pH
• O dużej zawartości wilgoci

Rodzaje zatruć pokarmowych

• Intoksykacje - zatrucie po spożyciu toksyn bakteryjnych,

bez udziału żywych bakterii. Drobnoustroje muszą namnożyć
się w żywności do takich ilości, aby powstały odpowiednie
ilości toksyn, zwykle kilka - kilkadziesiąt milionów komórek
w 1 g (czasami >10

8

jtk/g). Wytwarzane toksyczne substancje

są wydzielane na zewnątrz komórek - są egzotoksynami.

• Toksykoinfekcje - spowodowane spożyciem wraz z żywnością

żywych bakterii. Wystarczy niewielka liczba komórek,
bakterie takie są zdolne do rozmnażania się w układzie
pokarmowym i tworzenia tam toksyn. Wytwarzane toksyczne
substancje pozostają wewnątrz komórek bakterii
- są endotoksynami.

Rodzaje zatruć pokarmowych

Intoksykacje - należą tutaj:
• zatrucia jadem kiełbasianym (toksyną botulinową)
• zatrucia enterotoksyną gronkowcową.

Toksykoinfekcje - należą tutaj:
• Salmonella (bez S. Typhi, S. Paratyphi A, B, C)
• Shigella (bez S. shigae)
• Escherichia coli (szczepy enterowirulentne)
• Yersinia enterocolitica
• Clostridium perfringens
• Bacillus cereus
• Campylobacter jejuni
• Listeria monocytogenes
• i inne

Czynniki patogenne

Lata 70-te XX wieku

Obecnie

Bacillus cereus
Clostridium botulinum
Clostridium perfringens




Salmonella

Staphylococcus aureus
Vibrio paraheamolyticus

Aeromonas hydrophila
Bacillus cereus
Clostridium botulinum
Clostridium perfringens
Campylobacter jejuni
Escherichia coli
Listeria monocytogenes
Plesiomonas shigelloides
Salmonella
Shigella
Staphylococcus aureus
V. paraheamolyticus, V. cholerae, V. vulnificus
Yersinia enterocolitica

Czynniki patogenne (wg US FDA)

3

Czynniki patogenne (wg US FDA)

Bad Bug Book, Handbook of Foodborne Pathogenic
Microorganisms and Natural Toxins

http://www.fda.gov/Food/FoodborneIllnessContaminants/C
ausesOfIllnessBadBugBook/

Rodzaj Salmonella

Objawy salmonelozy:

• Zatrucie ostre: nudności, mdłości, wymioty, skurcze brzucha,

biegunki, gorączka, bóle głowy; po 3-4 tygodniach mogą
pojawić się objawy zapalenia stawów

• Czas pojawienia się objawów: 6-48 godzin od spożycia

zanieczyszczonego pożywienia

• Bakterie Salmonella są niszczone podczas obróbki termicznej

Rodzaj Shigella

Objawy shigelozy:

• Objawy: bóle brzucha, skurcze, biegunka, gorączka, wymioty,

obecność krwi, ropy i śluzu w stolcu, bolesne parcie na mocz
lub stolec

• Czas pojawienia się objawów: 12-50 godzin

Enterotoksyczna Escherichia coli (ETEC)

Główne objawy:

• Wodnista biegunka, bóle i skurcze brzucha, niewielka

gorączka, wymioty.

• Dawka infekcyjna to około 10

7

-10

8

komórek bakterii.

Tyle potrzeba komórek do namnożenia się bakterii w jelicie
cienkim i wytworzenia toksyn.

• Bardzo często występuje w krajach słabo rozwiniętych

i dotyczy nie tylko tubylców (głównie dzieci), ale również
turystów.

Enteropatogenna E. coli (EPEC)

Główne objawy:

• Wodnista lub krwawa biegunka

• Dawka infekcyjna nie jest dokładnie określona, jednak

prawdopodobnie wynosi około 10

6

komórek

Enteroinwazyjna E. coli (EIEC)

Główne objawy:

• zbliżone do shigelozy

• Identyczna dawka infekcyjna

4

Enterohemolityczna (enterokrwotoczna)

E. coli serotyp O157:H7 (EHEC)

Główne objawy - krwotoczne zapalenie jelit:

• Objawy: silne skurcze i bóle brzucha, biegunki, początkowo

wodniste, potem krwiste, czasami wymioty, niewielkie
podwyższenie temperatury

• Dawka infekcyjna zbliżona do tej wywołującej shigelozę

Wytwarza znaczne ilości toksyn zwanych werotoksynami VT,
które powodują zatrucia pokarmowe o objawach podobnych do
zatrucia Shigella dysenteriae.

Yersinia enterocolitica

• Znane są 3 Yersinia powodujące zatrucia pokarmowe:

Y. enterocolitica (stwierdzone w USA),
Y. pseudotuberculosis (stwierdzone w Japonii),
Y. pestis (infekcje u ludzi nie drogą pokarmową),

Y. enterocolitica powodują:
 Jersiniozę - gorączka, bóle brzucha, biegunka lub wymioty.
 Infekcje gardła.

• Y. enterocolitica rozwijają się w niskich temperaturach 0-4

o

C

• Rosną w zakresie pH 6,8-9,0 (optimum 7,0-7,2).
• Giną podczas pasteryzacji, ale wytworzona przez nie

enterotoksyna (egzotoksyna) jest ciepłooporna.

Listeria monocytogenes

• Wykazują dobrą tolerancję na stężenia soli, pH i temperaturę
• Rosną w 0

o

C (zakres temperatur wzrostu: 2-44

o

C)

• Mogą przeżyć proces mrożenia, suszenia, delikatnego

ogrzewania.

• Występują bezobjawowo u nosicieli: ludzi i zwierząt
• Stwierdzone u 37 gatunków ssaków, 17 gatunków ptaków,

niektórych gatunków ryb i owoców morza

• Około 1-10% ludzi może być nosicielami L. monocytogenes

Listeria monocytogenes

Od dawna znane jako chorobotwórcze dla zwierząt:
• Aborcje i obumieranie płodu
• Choroby noworodków (zapalenia opon mózgowych lub mózgu)

U ludzi to samo, a ponadto:
• Zapalenia opon mózgowych, zapalenia mózgu
• Posocznica
• Różne inne choroby (np. serca)

 Są jednymi z najważniejszych chorobotwórczych

drobnoustrojów ostatnich lat

 Śmiertelność: 30-40%

Campylobacter jejuni

• Już od dawna uważane za główną patogenną przyczynę

poronień i zapaleń jelit u owiec i bydła domowego.

• Kampylobakteriozy - zapalenia jelit. W USA powodują więcej

zaburzeń jelitowych niż Shigella i Salmonella razem.

• Nosicielstwo bezobjawowe, większość szczepów izolowanych

od kurcząt jest patogenna

• Objawy: wysoka temperatura, bóle brzucha i głowy, wodnista

lub krwawa biegunka, mdłości, bóle mięśni. Ujawniają się po 2-
10 dniach i trwają nawet do 10 dni.

• Dawka infekcyjna: zwykle niewielka 400-500 komórek.

Staphylococcus aureus

• Niektóre szczepy mogą wytwarzać bardzo ciepłostabilną

toksynę powodującą zaburzenia pokarmowe u ludzi.

Gronkowcowe zatrucie pokarmowe:
• Objawy - szybkie i ostre: nudności, wymioty, skurcze brzucha,

wyczerpanie organizmu. W wielu przypadkach bóle głowy,
skurcze mięśni, tymczasowe zmiany ciśnienia krwi i tętna

• Dawka infekcyjna: wystarcza 100 000 komórek gronkowców

w 1 g produktu, aby wytworzyć około 1 mikrogram toksyny,
a tyle wystarcza do wywołania zatrucia gronkowcowego.

5

Clostridium botulinum

• Znanych jest 7 typów botulinizmu (A, B, C, D, E, F, G) o różnej

specyficzności neurotoksyn

• Typy A, B, E oraz F - botulinizm u ludzi, typy C i D - u zwierząt

• Neurotoksyna jest ciepłostabilna, ulega zniszczeniu dopiero

podczas ogrzewania w 80

o

C przez co najmniej 10 minut

• Obecnie botulinizm jest rzadko spotykany. Jego główną

przyczyną mogą być niewłaściwie przygotowane pasteryzowane
przetwory domowe.

Clostridium botulinum

Botulinizm:

• Do zatrucia jadem kiełbasianym potrzeba niewielkich ilości

toksyny: zaledwie kilku nanogramów (10

-9

grama)

• Objawy - po 18-36 godzinach: osłabienie organizmu i zawroty

głowy, podwójne widzenie, postępujące trudności w mówieniu
i przełykaniu.
Dalsze objawy: trudności w oddychaniu, osłabienie mięśni,
wzdęcia brzucha, zaparcia.
Objawy kliniczne: osłabienie, osłabienie apetytu, suchość
w ustach, utrata świadomości lub letarg

Clostridium perfringens

• Przypadki zatruć pokarmowych rzadkie, ale bardzo poważne

• Objawy: skurcze brzucha i biegunki (8-22 godzin po spożyciu),

utrzymujące się przez 24 godziny, czasami 1-2 tygodnie.
Nieliczne przypadki zgonów

• Bardzo groźne zatrucia C. perfringens typu C - wywołują

martwicze zapalenie jelit.
Zwykle kończy się śmiercią z powodu posocznicy.

Bacillus cereus

• Warunek zatrucia - obecność ponad 10

6

komórek w 1 g

produktu

2 typy tych zatruć:
• Wymiotny – nudności i wymioty po 0,5-6 godzinach od

spożycia zanieczyszczonej żywności, utrzymujące się do 24
godzin. Zatrucie związane ze spożyciem produktów bogatych
w skrobię.

• Biegunkowy - atak wodnistej biegunki, bóle i skurcze po 6-15

godzinach od spożycia zanieczyszczonej żywności, trwające 24
godziny. Skojarzony z: produktami wysokobiałkowymi.

Rodzaj Streptococcus

• Można je podzielić na 6 grup: A, B, C, D, F, G
• Grupy A i D mogą występować w żywności

Grupa A:
• S. pyogenes - powoduje bóle gardła i płonicę. Objawy: bolesne

gardło, zapalenie migdałków, gorączka, ból głowy, nudności,
wymioty, wycieki z nosa, czasami wysypka; po 1-3 dniach od
dostania się bakterii do organizmu. Dawka: poniżej 10

3

komórek.

Grupa D:
• S. durans, S. avium, S. bovis. Objawy: biegunka, skurcze

brzucha, nudności, wymioty, gorączka, dreszcze, zawroty
głowy; po 2-36 godzinach. Dawka: ponad 10

7

komórek.

Aeromonas hydrophila

Patogenność:

• Mogą wywołać zapalenie żołądka lub jelit; u osób z obniżoną

odpornością - nawet lub posocznicę.

• Dawka bakterii powodująca infekcję nie jest określona,

ale zapewne jest niewielka.

2 typy zapalenia jelit:
• o objawach podobnych do cholery, któremu towarzyszy

wodnista biegunka

• zbliżone do biegunki czerwonkowej, objawiające się kałem

zawierającym krew i śluz.

6

Plesiomonas shigelloides

• Nosicielstwo bezobjawowe.
• Większość zatruć u ludzi ma źródło w wodzie.

Zaburzenia pokarmowe:
• Objawy: gorączka, dreszcze, bóle brzucha, nudności, wodnista

biegunka lub wymioty

• Czas: 20-24 godzin od spożycia bakterii z żywnością lub wodą
• Dawka infekcyjna: ponad milion komórek bakterii

Drogi przenoszenia się patogenów odzwierzęcych

PRODUKTY ZWIERZĘCE

CZŁOWIEK

BYDŁO

ŚWINIE

KACZKI

KURY

ODCHODY

ZWIERZĘCE

ODCHODY

LUDZKIE

PRODUKTY ROŚLINNE

WODA

Drogi przenoszenia się patogenów

z pasz i nawozów do ludzi

PASZA DLA ZWIERZĄT

PTAKI

FARMA

NAWOZY ORGANICZNE (Z KOŚCI)

PSY, KOTY

GRYZONIE

ŚWINIE

BYDŁO

RZEŹNIA

MIĘSO

SUROWE

PRZETWORY Z

MIĘSA

DRÓB

JAJA

DRÓB

UBITY

JAJA

SUSZONE,

MROŻONE

LUDZIE

Drogi przenoszenia Yersinia enterocolitica

DZIKIE ZWIERZĘTA

WODA

ŻYWNOŚĆ

LUDZIE

LUDZIE

PSY

KOTY

PTAKI

MIĘSO

ŚWINIE

SZCZURY

MYSZY

MUCHY

-- UDOKUMENTOWANE DROGI INFEKCJI

Mykotoksyny

• Są wtórnymi metabolitami nie posiadającymi biochemicznego

znaczenia dla wzrostu i rozwoju grzybów pleśniowych
je wytwarzających.

• Z punktu widzenia technologii, mykotoksyny

są zanieczyszczeniami.

• Toksynotwórcze pleśnie mogą wytwarzać jedną lub więcej

takich toksycznych wtórnych metabolitów.

• Nie wszystkie pleśnie są toksykotwócze.
• Nie wszystkie ich wtórne metabolity są toksyczne.

Mykotoksyny

• Są wytwarzane przez grzyby pleśniowe (nawet saprofityczne)

podczas wzrostu i/lub przechowywania produktów roślinnych.

• Mogą oddziaływać na zdrowie ludzi lub zwierząt dopiero po

dostaniu się do ich organizmów.

• Oddziaływanie mykotoksyn na żywy organizm może mieć

charakter zaburzeń o przebiegu ostrym lub przewlekłym.

• Nawet niewielkie ilości silnie toksycznej mykotoksyny

powodują groźne w przebiegu zmiany w obrębie metabolizmu
białek, lipidów lub węglowodanów.

7

Mykotoksyny

• Do najbardziej niebezpiecznych należą zaburzenia syntezy

kwasów nukleinowych, co bezpośrednio prowadzi do zmian
mutagennych i karcerogennych.

• Znaczna grupa mykotoksyn powoduje zaburzenia

w funkcjonowaniu tkanki nerwowej objawiające się
uszkodzeniem centralnego układu nerwowego.

• Najczęściej zdarzają się przypadki skażeń mykotoksynami

podczas zbioru i magazynowania.

Mykotoksyny

• Produkty zainfekowane grzybami pleśniowymi mogą zawierać

mykotoksyny na różnej głębokości, przez co usuwanie grzybni z
powierzchni nie eliminuje toksyn.

Mykotoksyny

Istnieją dwie możliwe drogi narażenia organizmu na mykotoksyny:

• bezpośrednie spożywanie zanieczyszczonych mykotoksynami

produktów żywnościowych pochodzenia roślinnego

• spożywanie produktów pochodzenia zwierzęcego,

pochodzących od zwierząt skarmianych paszą skażoną grzybami
toksynotwórczymi

Mykotoksyny

• Dotychczas w żywności i paszach wykryto i zidentyfikowano

ponad 400 różnych mykotoksyn.

• Stanowią je związki o zróżnicowanej budowie chemicznej,

charakteryzujące się niską masą cząsteczkową.

• Wśród grzybów mykotoksynotwórczych należy wymienić:

Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Trichothecium,
Trichoderma i Alternaria.

• Prawie wszystkie uprawiane w Polsce rośliny mogą być

substratami dla wzrostu grzybów i wytwarzania mykotoksyn.

• Na obecność toksycznych metabolitów wytwarzanych przez

grzyby wpływ mają czynniki środowiska takie jak: wilgotność,
temperatura (powyżej 25

o

C)

Mykotoksyny

Mykotoksyny o największym znaczeniu:

• aflatoksyny
• ochratoksyny
• zearalenon
• fumonizyny
• trichotecyny
• moniliformina
• patulina
• deoksywalenon
• alkaloidy sporyszu
• cytrynina
• roquefortin, kwas mykofenylowy

Alergeny

Alergeny:

• Alergeny w żywności to stosunkowo nowy problemem

w systemach bezpieczeństwa zdrowotnego żywności.
Dla zapewnienia bezpieczeństwa środków spożywczych,
producenci są zobowiązani do precyzyjnego zarządzania
obecnością alergenów w zakładzie.

• Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE)

1169/2011 z dnia 25 października 2011 r. w sprawie
przekazywania konsumentom informacji na temat żywności
wymaga, aby nazwa substancji lub produktu powodującego
alergię lub reakcję nietolerancji była podkreślona za pomocą
pisma wyraźnie odróżniającego ją od reszty wykazu składników.

8

Alergeny

Alergeny są zazwyczaj białkami:

• Zboża zawierające gluten (pszenica, jęczmień, żyto, owies,

kamut, orkisz)

• Białka mleka krowiego
• Jaja
• Ryby, skorupiaki, mięczaki
• Orzechy i orzechy ziemne (arachidowe)
• Soja
• Sezam
• Dwutlenek siarki i siarczyny
• Gorczyca
• Łubin
• Seler

Drobnoustroje a aktywność wodna

• a

w

jest ważnym czynnikiem regulującym tempo wzrostu

mikroflory

• Skuteczne zahamowanie rozwoju mikroflory a

w

< 0,95

zupełnie ustaje a

w

< 0,90

Drobnoustroje a aktywność wodna