Epidemiological significance of anthrax for butter making

Abstract

Extensive epizootics of anthrax, periodically visiting Siberia and the Urals, raise the issue of the danger of anthrax for buttermaking and methods of sterilizing oil from disadvantaged regions with great urgency to the health authorities.

Full Text

Обширные эпизоотии сибирской язвы, периодически посещающие Сибирь и Урал, ставят перед органами здравоохранения с большою остротою вопрос об опасности сибирской язвы для маслоделия и о способах стерилизации масла из неблагополучных районов.

Задача уничтожения жаром спор сибирской язвы в коровьем масле связана с большим вопросом о стерилизации в не водной среде. Действие высокой температуры на бактерии сводится к коагуляции белка (Willіаms); последняя же наступает тем скорее, чем богаче водою белок: белок, содержащий 6% воды, свертывается при 145°, безводный же— при 170° (Levith). Кипячение в воде потому действует на споры сильнее сухого жара, что при этом происходит их набухание[1]. Стерилизация же в не водной среде представляет совершенно иные условия. Жир может пропитать бактерийную массу, как вода резиновую губку, но набухания не получится; для этого нужна вода, так же как для набухания резины необходим сернистый углерод или хлороформ. Для превращения сухого вещества в гель требуется совершенно определенный растворитель. Поскольку при стерилизации в не водной среде выпадает момент набухания, здесь потребуется та же температура, что и при действии сухого жара, разумеется при условии, что среда нейтральна в смысле бактерицидности.

Dryer и Wа1ker показали, что споры в глицерине выдерживают иногда нагревание втечение 2 часов при 1½ атмосферах и ½ часа при двух атмосферах. Barlett и Kinne экспериментировали со спорами сибирской язвы b. subtilis, которые погибали в кипящей воде минуты через 3 или несколько позже, а в автоклаве при 2½ атмосферах выживали не больше 5 минут, в глицерине же выдерживали температуру кипящей воды втечение 75 мин. (в автоклаве—15 мин.). Bullock испытывал устойчивость при нагревании в безводном глицерине и оливковом масле спор b. subtilis, высушенных на покровных стеклах; споры погибали при той же температуре, что в сухом жару (½ ч. при 170° и 10—15 мин. при 150°). По Dicksоn’y споры b. bоtulini значительно устойчивее в масле, наслоенном на культуру, чем в питательной среде без масла.

Я исследовал термоустойчивость спор сибирской язвы как в топленом масле, так и в осадке, который выпадает на дно сосуда при перетопке сливочного масла. Для опытов бралась смесь трех штаммов, чтобы избежать случайного экспериментирования неустойчивой расой; споры эти выдерживали пятиминутное нагревание при 100° в физ. растворе, но всегда погибали через 10 минут. Двухсуточная агаровая культура намазывалась тонким слоем на дне пробирки, подсушивалась двое суток в термостате; после этого пробирка заполнялась маслом и нагревалась в автоклаве или водяной бане. Охладивши пробирки под струей воды, я вводил на дно пробирки 2—3 кб. см. бульона и, оставив пастеровскую пипетку в пробирке для доступа кислорода в слой бульона, помещал пробирки в термостат на 24 часа, после чего заражал свинок и производил посевы. Убедившись, что опыт заражения дает лучшие результаты, я в позднейших своих опытах посева не делал. Исследование погибших животных производилось обычным путем (бактериоскопия мазков, выделение и изучение культуры из селезенки и крови). Всего проделано 63 опыта.

В топленом масле споры сибирской язвы выдерживали нагревание при 100° втечение 3½ часов в водяной бане. Более длительные опыты при этой t° не производились. Максимальная граница термоустойчивости данных спор в топленом масле—1 час при 110° в автоклаве (+ 40 мин. от 100° до 110° при нагревании и охлаждении автоклава). Если добавочное нагревание продолжалось больше 40 минут, споры обычно погибали. Нагревание в автоклаве 1 ч. 30 мин. при 110° или 10 мин. при 120° всегда убивало их.

В чистом жире масла, полученном путем извлечения эфиром в аппарате Сокслета, споры выдерживали более продолжительное нагревание: 1 ч. 30 мин. при 110° в автоклаве + 50 мин. добавочного нагревания от 100° до 110°. Объясняется это, вероятно, безводностью данной среды. Несколько неожиданные результаты дало исследование термоустойчивых спор, выращенных на агаре Heider’a, которые выживали втечение 40 минут при 100° в физ. растворе, в то время как исходный штамм не выдерживал и десятиминутного нагревания. При исследовании действия высоких t° на споры в масле столь значительной разницы между Неіdеr’овскими и обыкновенными спорами не обнаружилось; они выдерживали нагревание в автоклаве при 110° втечениие 1 ч. 15 мин. и всегда гибли через 1 ½ часа. Может быть, причина повышенной резистентности этих спор заключается не в трудной коагулируемости протоплазматического белка, а в пониженной способности адсорбировать воду (непроницаемость оболочки?).

В осадке, получающемся при перетапливании сливочного масла (водный раствор солей со сгустками творога и каплями жира), споры сибирской язвы погибали почти в тот же срок, что в физиологическом растворе.

Для исследования термоустойчивости в масляной среде вегетативных форм сибиреязвенной палочки выращена была бесспоровая культура по способу Selter-Eisenberg (пересев каждые 12 ч. на глицериновый агар втечение 10 дней). Культура эта погибала через 5 мин. при 65° в физиологическом растворе. Испытание ее в интересующем нас направлении представило некоторые трудности: высушивание на стекле впродолжение 12 ч. при 37° оказалось для нее небезразличным (высушивание втечение 12 ч. при 42° всегда убивало ее). С другой стороны, сочная, богатая водой культура по понятным причинам не годилась для исследования условий стерилизации в почти безводной среде. Поэтому мы подсушивали мазки суточной агаровой культуры на стекле втечение 4 час. при 37°. В топленом масле бациллы выживали 20 мин. при 65°, т. е. в 4 раза дольше, чем в физ. раств. Влияние среды на продолжительность стерилизации здесь значительно меньше, чем в опытах со спорами, так как бесспоровый материал был гораздо богаче влагой.

При оценке наших данных нельзя забывать о влиянии электролитов на коагуляцию коллоидов: ион С1 в фазиологическом растворе способствует набуханию белка.

Из приведенных опытов следует, что споры сибирской язвы обнаруживают выдающуюся термоустойчивость в коровьем масле. Если бы имелось достаточно оснований считать партию масла зараженной сибирской язвой, то обеспложивание его представляло бы немалые трудности как по технике стерилизации, так и вследствие понижения его товарной ценности.

Но велика ли реальная опасность заражения сибирской язвой через молочные продукты? По Heusinger’y (1850) в Америке и России наблюдаются многочисленные случаи заражения сибирской язвой через молоко и масло; получающееся при этом кишечное заболевание носит в Америке название milksickness. Это утверждение было принято на веру и повторялось рядом авторов (Bollinger, Petersen, Степанов, Неклюдов). Между тем сообщение Heusinger’a не подтверждено ни одним точным наблюдением. Данные этого автора, считавшего сибирскую язву малярийным неврозом, очень устарели и не могут считаться убедительными. Действительно, все позднейшие исследователи оценивают данный эпидемиологический фактор весьма невысоко (Судаков, Дубровинский и др.). Один из наиболее авторитетных молоковедов проф. Fleischmann считает перенос сибирской язвы через молоко вообще недоказанным. Случай Каrlіnsк’ого, обычно цитируемый и, по-видимому, единственный в мировой литературе, небезупречен в эпидемиологическом отношении. Дело идет о брюшнотифозном больном, у которого обнаружились на вскрытии тифозные и сибиреязвенные патологоанатомические изменения; заражение сибирской язвой автор относит на 20-й день брюшного тифа, когда пациент, при наличии язв в кишечнике, пил молоко от больной коровы.

Заражение молока вирусом сибирской язвы может произойти как эндогенным, так и экзогенным путем. В первом случае для инфицирования потребителя потребуется совокупность следующих условий: 1) чтобы лактация у больного животного не прекращалась, как это бывает в большинстве случаев; 2) чтобы вирус переходил в молоко не in extremis, как обычно, а несколько раньше, и 3) чтобы владелец коровы проявил злую волю, сбывая молоко заведомо больного животного. Но даже осуществление этого трудно выполнимого комплекса может не дать заболевания потребителя. Детеныши морской свинки, зараженной сибирской язвой, сосали молоко, содержащее сибиреязвенные палочки, и остались здоровы (Кубасов). Аналогичный опыт проделал Feser на овцах; при подкожном введении молоко вызывало заболевание сибирской язвой.

Вторая возможность заражения молока путем занесения спор извне кажется, как будто, более вероятной. Действительно, зараженность скотных дворов сибиреязвенным вирусом достигает огромных размеров (Озол); к тому же, здоровые животные могут переносить на своей шерсти споры сибирской язвы, не заражаясь сами, и эксперимент показал, что такое носительство действительно возможно (Gеgеnbаuеr). Но и эти находки не имеют эпидемиологического значения для нашего вопроса. Минимальные количества сибиреязвенных спор попадают в молоко, может быть, чаще, чем мы это предполагаем, но далеко не всегда присутствие спор сибирской язвы должно вызвать заболевание. На московских текстильных фабриках, где каждые ¼ грамма пыли содержали смертельную для морской свинки дозу сибиреязвенных спор, заболевания среди рабочих оставались все же единичными (Биргер, Коробицина и Набоков). Эпидемиологические и экспериментальные данные показывают, что неповрежденные слизистые оболочки представляют обычно непреодолимый барьер для малых количеств сибиреязвенных спор. Это справедливо даже в отношении экспериментальных, весьма восприимчивых к сибирской язве животных. Так, напр., для заражения кролика per os требуется не менее 33,000 спор (Oppermann). Такие же результаты дали опыты Enderlen’a на овцах, Вuchnеr’а—на мышах, Holman и Fernisch—на морских свинках. Споры сибирской язвы, случайно загрязняющие молоко, по-видимому, слитком малочисленны, чтобы вызвать заболевание у потребителя.

Можно, конечно, допустить, что при известных обстоятельствах споры в молоке начнут вегетировать и получится обильная культура сибирской язвы. Но и эта опасность скорее теоретического характера: при комнатной температуре (18°) для прорастания сибиреязвенных спор потребуется около 70 часов, т. е. значительно больше обычного срока хранения молока; при температуре же погреба (ниже 12°) сибиреязвенные споры вообще не прорастают.

Не касаясь принципиального вопроса о восприимчивости слизистой кишечника к вирусу сибирской язвы (Безредка), надо признать, что невысокие шансы на заражение через слизистую рта еще уменьшаются в последующих отделах пищеварительного тракта. Здесь присоединяется вредное действие желудочного сока на вегетативные формы (Курлов и Вагнер), антагонизм со стороны b. coli (Gundel) и большое содержание углекислоты в кишечнике (Fränkel и Scоlа).

Итак, если бы масло оказалось подозрительным по сибирской язве, то при стерилизации его пришлось бы принять во внимание замечательную термоустойчивость спор в масляной среде; но по общесанитарным, эпидемиологическим и бактериологическим данным опасность заражения сибирской язвой через молочные продукты должна считаться весьма незначительной [2].

[1] Lecomte de Noily и др.считают, что для коагуляции белка даже необходима гидратация его молекулы. С этой точки зрения дегенерация безводного белка под влиянием жара не должна называться ноагуляцией.

[2] Разумеется, при фальсифицировании масла говяжьим жиром опасность эта становится вполне реальной: Scala и Alessi обнаружили в маргарине вирус сибирской язвы.