Морфологические и тинкториальные свойства возбудителя ботулизма (C. botulinum)

а) Вегетативные клетки. Возбудители ботулизма — небольшие палочки длиной 4-9 мкм и шириной 0,6-0,9 мкм с закругленными концами. Образуют субтерминальные или терминальные споры и имеют вид теннисной ракетки. Эти микробы легко окрашиваются различными анилиновыми красителями. Молодые клетки окрашиваются по Граму положительно. Через 4-5 сут. роста палочки окрашиваются грамотрицательно.

Микробы подвижны, имеют от 4 до 35 жгутиков, капсулы не образуют. Возбудители ботулизма, являясь строгими анаэробами, обычно культивируются на питательных средах в анаэростатах. При посевах в высоком столбике агара микробы образуют колонии, имеющие форму чечевицы и комочков ваты. При посеве на поверхность кровяного, печеночного или сахарного агара в анаэробных условиях вырастают прозрачные колонии диаметром несколько миллиметров с ровными или изрезанными краями и блестящей поверхностью. На кровяном агаре колонии окружены зоной гемолиза.

Оптимальная температура для роста бактерий токсинотипов А, В, С, D 34-35"С, для бактерий токсинотипов Е и F — 26-30°С.

На жидких питательных средах рост бактерий сопровождается помутнением среды, газообразованием и появлением запаха прогорклого масла, но эти признаки непостоянны. Характерным свойством всех типов возбудителей ботулизма является их способность вырабатывать в анаэробных условиях токсины.

б) Споры. Спорообразующие бактерии являются наиболее древними организмами на нашей планете. Существует мнение, что споруляция служит механизмом контроля популяций, оставляя только наиболее устойчивых ее членов при неблагоприятных условиях. Споры некоторых штаммов С. botulinum являются наиболее резистентными из бактериальных спор, выживая более 30 лет в жидкой среде.

Однако образование спор варьирует не только в разных типах, но и в разных штаммах внутри типа. При культивировании в течение одного и того же времени при одной и той же температуре и в одинаковой среде в одном штамме почти каждая клетка превращается в спору, а в другом — на 10 000 клеток образуется 1 спора.

Споры возбудителей ботулизма имеют диаметр, превышающий ширину бактериальной клетки, отсюда и название этих бактерий — «Clostridium» (греч. Kloster — веретено). Впервые это название предложил С.Н. Виноградский (1895) для бактерий, вызывающих маслянокислое брожение. Расположение спор постоянно для каждого вида клостридий. У возбудителей ботулизма споры располагаются терминально или субтерминально. Палочка со спорой имеет вид ракетки. У некоторых штаммов утолщение бактериальной клетки со спорой выражено не очень резко, и палочка похожа на веретено.

В экспериментальных условиях установлено, что формирование спор происходит лучше на богатых средах. Такие среды не должны содержать солей, которые подавляют спорообразование. Последнее идет при температуре 3-5°С и ниже. При этом среда не должна быть окислена после автоклавирования и перед инокуляцией бактерий. Культивирование бактерий в виде диализной культуры дает более высокую концентрацию спор, которые к тому же лучше очищаются при последующих отмывках. Очищенные споры, или споры, отмытые от питательной среды, могут сохраняться в течение многих месяцев.

Протопласт споры содержит ДНК и достаточно прост. Он окружен цитоплазматической и кортикальной мембранами. Кора споры состоит из пептидогликана, содержащего диаминопимелиновую кислоту. Функция коры, по-видимому, состоит в том, что она способствует поддержанию цитоплазмы в полугидрированном состоянии. Кора имеет внутреннее и внешнее покрытия, составляющие значительную часть ее сухого веса. Эти покрытия содержат вещество типа кератина, богатое дисульфидными связями и устойчивое к щелочи, муравьиной кислоте, фенолу и др. Высокое содержание в коре сахаров — возможная причина устойчивости спор к радиации.

Токсин и, видимо, другие компоненты цитоплазмы вегетативной клетки могут включаться в состав споры во время ее формирования. Количество токсина в споре обычно минимальное — не более 1% от его содержания в вегетативной клетке. Однако внутриспоровый токсин устойчив к нагреванию. Он здесь представлен в виде полимеров, но не является частью структуры, так как может выходить из споры в окружающую жидкую среду. От 106 до 107 спор содержат 1 летальную дозу токсина для мыши.

Как уже указывалось, бактерии С. botulinum являются строгими анаэробами, не имеют цитохромоксидазы, которая необходима для аэробного метаболизма, а также таких ферментов протекции от кислорода, как каталаза, пероксидаза и супероксидисмутаза. Они являются хемоорганотрофами, ферментирующими многочисленные органические соединения. По физиологическим признакам бактерии С. botulinum делятся на четыре группы, о чем уже говорилось выше.

Группа I включает все штаммы токсинотипов А и протеолитические штаммы токсинотипов В и F. Протеолитическая активность определяется на плотных средах, содержащих казеин. Эти бактерии продуцируют изомасляную, изовалериановую и бета-фенилпропионовую кислоты. Оптимальная температура культивирования 37°С. Споры бактерий этой группы обнаруживают наиболее высокую устойчивость к нагреванию (около 120 °С).

Группа II включает штаммы токсинотипа Е и непротеолитические штаммы токсинотипов В и F. Эти штаммы продуцируют меньше кислот как продуктов окончательной ферментации. Оптимальная температура культивирования ниже, чем для группы I, и составляет 30°С, хотя культивирование может осуществляться и в более широком интервале температур — от 3,3 до 45°С.

Группа III включает штаммы токсинотипов С и D. Эти штаммы преимущественно непротеолитические, продуцируют большое количество пропионовой кислоты. Оптимальная температура культивирования 40°С.

Группа IV включает штаммы токсинотипа G, которые по бактериологическим характеристикам очень отличаются от штаммов, входящих в три предыдущие группы, но более близки к С. subterminale. Это явилось поводом для выделения нового вида — Clostridium argentinense.

- Читать далее "Устойчивость возбудителя ботулизма (C. botulinum) к факторам внешней среды"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 18.12.2019

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.