От Х. Роджър Сегелкен |

простата

Една проста промяна в диетата на говедата в дните преди клането може да намали риска от инфекции с Escherichia coli (E. coli) при хора, Министерството на земеделието на САЩ (USDA) и микробиолозите от университета Корнел откриха.

Изследванията, докладвани в изданието на списание Science от 11 септември, показват, че диетите на едър рогат добитък, основани на зърнени култури, насърчават растежа на Е. coli, който може да оцелее в киселинността на човешкия стомах и да причини чревни заболявания. Замърсяването с Е. coli е причина за над 20 000 инфекции и 200 смъртни случая всяка година в Съединените щати.

За щастие има работещо решение на проблема с безопасността на храните, казват учените. Чрез хранене със сено на едър рогат добитък за около пет дни преди клането, броят на устойчивите на киселини Е. coli може да бъде драстично намален.

„Повечето бактерии се убиват от киселината на стомашния сок, но Е. coli от зърнено хранени говеда са устойчиви на силни киселини“, обяснява Джеймс Б. Ръсел, микробиолог от USDA и преподавател в Корнелската секция по микробиология. „Когато хората ядат храни, замърсени с устойчива на киселини Е. coli - включително патогенни щамове като O157: H7 - шансът да се разболее се увеличава.“

Е. coli е нормална бактерия в стомашно-чревния тракт на животни и хора и повечето видове не са вредни (вижте информационния лист за "Е. coli и говеда", приложен). Въпреки това, болестотворни щамове като Е. coli O157: H7 произвеждат токсини, които причиняват кървава диария или дори бъбречна недостатъчност при хората. Зрелите говеда не се влияят от Е. coli O157: H7. Само малък брой говеда (изчислени на 1 до 2 процента по всяко време) отделят E. coli O157: H7 във фекалиите си, скорост, която не е напълно обяснена.

Когато труповете от говеждо месо са случайно замърсени с изпражнения при клане, патогените могат да попаднат в хранителните запаси на човека. E. coli O157: H7 може да бъде убит чрез готвене или облъчване, но бактерията продължава да представлява риск за безопасността на храните.

Говедата се хранят със зърна, съдържащи нишесте, за да се увеличи скоростта на растеж и да се получи нежно месо. Тъй като говеждият стомашно-чревен тракт лошо смила нишестето, обяснява Ръсел, някои неусвоени зърна достигат дебелото черво, където ферментират. Когато зърнените ферментират - и оцетните, пропионовите и маслените киселини се натрупват в дебелото черво на животното - голяма част от произведените Е. coli са киселинно-устойчиви.

„Зърното не насърчава конкретно растежа на E. coli O157: H7, но увеличава шанса поне някои E. coli да преминат през стомашния стомах на хората“, казва Ръсел. "Въглехидратите на сеното не ферментират толкова лесно и сеното не стимулира нито растежа, нито киселинната устойчивост на Е. coli. Когато превключихме добитъка от диети на зърнена основа на сено само за пет дни, киселинно-устойчивата Е. coli може вече не се откриват. "

В проучвания, проведени в Корнел, говедата, хранени със зърнени храни, типични за търговските хранилища, са имали 1 милион устойчиви на киселини Е. coli на грам изпражнения, а млечните говеда, хранени само с 60 процента зърно, също са имали голям брой киселинно-устойчиви бактерии. Във всеки случай големият брой може да се обясни с ферментация на зърното в червата.

За сравнение, говедата, хранени със сено или трева, са имали само чувствителна към киселини Е. coli и тези бактерии са били унищожени от "киселинен шок", имитиращ човешкия стомах, съобщават микробиолозите в Science.

Според микробиолога Ръсел, устойчиви на киселини щамове бактерии са се развили, за да преодолеят защитната бариера на стомашния стомах. Продължаващият процес на естествен подбор позволява на организмите с подходящите гени да оцелеят и да се размножават там, където другите не могат. Тъй като говедата се хранят с високозърнести храни, стимулиращи растежа, повече от 40 години, казва той, има достатъчно възможности за избор на киселинно-устойчиви форми.

Необходими са по-нататъшни изследвания за идентифициране на киселинно-устойчивите гени на Е. coli, но Ръсел казва, че "често срещаните лабораторни щамове" на Е. coli изглежда нямат необходимата ДНК за оцеляване в кисела стомашно-чревна среда.

"Междувременно, след като вече знаем откъде идват киселинно-устойчивите Е. coli, можем да ги контролираме с относително евтина промяна в диетата", казва Ръсел. "Тази стратегия има потенциал да контролира производството на други устойчиви на киселини бактерии, включително вирулентни щамове на Е. coli, които все още не са еволюирали."

Кратък период на хранене със сено непосредствено преди клането "не трябва да засяга нито размера на кланичния труп, нито качеството на месото", а промяната в диетата може да се приложи с минимални разходи и неудобства за операторите на фуражни площадки, според Доналд Х. Берман, професор по животновъдство в Корнел.

Микробиологът на USDA Ръсел е разположен в Итака повече от 17 години и е свързан с Американския център за изследване на млечните фуражи в Медисън, Уискон. Той има ранг на адюнкт професор по микробиология в Корнел, а другите автори на доклада Science са негови ученици, когато се провеждат проучванията за хранене: Франсиско Диес-Гонсалес, в момента постдокторант, завършва докторска степен. в науката за храните в Корнел през 1996 г. Тод Калауей е доктор на науките. кандидат по микробиология. Менас Кизулис, старши по биология, Корнел, наскоро бе отличен със стипендия за студенти на Хауърд Хюз, за ​​да продължи изследванията в лабораторията на Ръсел.

Проучванията са подкрепени от Службата за земеделски изследвания на USDA.

Факти за Е. coli и говеда

Източник: Американски център за безопасност на храните и приложно хранене,

Служба за селскостопански изследвания на USDA, Секция по микробиология в университета Корнел

ТРИЛИОНИ И ТРИЛИОНИ: Стомашно-чревният тракт на животните и човека е идеалното местообитание за растежа на бактерии, а плътността на клетките може да достигне до трилион клетки на грам дигеста. Повечето чревни бактерии са безвредни видове и дори могат да осигурят основни хранителни вещества на гостоприемника. Когато животните консумират замърсена храна, местните бактерии се конкурират с нашествениците и осигуряват поне известна защита срещу болести, пренасяни от храната. Ешерихия коли е често срещана бактерия в стомашно-чревния тракт, но обикновено е повече от други видове. Е. coli никога не е полезна бактерия, но при нормални обстоятелства животното и E. coli се понасят взаимно. Някои щамове на Е. coli обаче не са подходящи за хората и тези силно вирулентни форми могат да причинят остро заболяване или дори смърт.

ДОБРОТО, ЛОШОТО И ЕНТЕРОХЕМОРАГИЧНОТО: Е. coli е нормален обитател на стомашно-чревния тракт на човека, но щамовете, идентифицирани като O157: H7, са ентерохеморагични и причиняват чревно кървене. Жертвите могат да получат силни спазми и болки в корема, водниста или кървава диария, повръщане или ниска температура в продължение на средно осем дни. E. coli O157: H7 също произвежда "подобни на шига" токсини, които могат да причинят бъбречна недостатъчност; след като инфекцията достигне уремичната фаза, смъртността може да достигне до 30 процента. Само 10 жизнеспособни Е. coli O157: H7 могат да причинят инфекция.

ФЕКАЛНАТА ВРЪЗКА: Зрелите говеда не се влияят от E. coli O157: H7 и малък процент от говедата в САЩ са носители. Когато месото е замърсено с изпражнения на говеда при клане или плодовете и зеленчуците са оплодени с оборски тор, Е. coli O157: H7 може да попадне в хранителните запаси на човека. В детските заведения и домовете за възрастни хора фекалното замърсяване е средство за заразяване от човек на човек. Неотдавнашната работа показва, че басейните и аквапарковете могат да бъдат замърсени с Е. coli O157: H7.

СУРОВИ ОПАСНОСТ: Топлината при пастьоризиране на мляко и плодови сокове или при готвене на твърди храни ще унищожи бактериите на Е. coli. Е. coli по външните повърхности на пържола или котлет лесно се унищожават от топлината на готвене. Но Е. coli в смляно месо може да се скрие дълбоко в хамбургера. Хамбургерите, имащи каквото и да е „розово месо“, все още могат да имат живи E. coli O157: H7 клетки.

ГАСТРИЧНА БАРИЕРА: Хората имат естествена бариера, която убива хранителните бактерии - киселинните стомашни сокове на стомаха, но бактериите на Е. coli могат да издържат на „киселинен шок“, ако са израснали в присъствието на ферментационни киселини. Ферментационните киселини се увеличават, когато говедата се хранят с големи количества зърно. Говедата, хранени със зърно, имат много голям брой устойчиви на киселини Е. coli. Е. coli на хранени със сено говеда са чувствителни към киселини и лесно се убиват от стомашния сок.

РЕЛИФ НА КИСЕЛИНАТА: Изследванията показват, че говедата, хранени със сено, имат 1 милион пъти по-малко киселинно устойчиви E. coli, отколкото говеда, хранени със зърно. Въпреки това може да е възможно да се обработват зърна, за да се намали производството на киселина и киселинната устойчивост. Когато зърната се обработват термично или се лющят с пара, по-малко нишесте преминава в дебелото черво и ферментационните киселини намаляват.