Ботулотоксин в консервированной стручковой фасоли

Всё, что вы хотели знать о ботулотоксине

Ботулинический нейротоксин (БНТ) — самое токсичное вещество, известное человеку и, возможно, было бы разумно изучить его как следует.

Существует 7 типов ботулотоксина (от A до G). Типы A, B, E и, в редких случаях, F вызывают заболевания у людей. Типы C и D вызывают заболевания у птиц и млекопитающих. Тип G пока не подтверждён как причина заболеваний у людей или животных.

До начала 1960-х годов почти все зарегистрированные случаи ботулизма, при которых определялся тип токсина, были вызваны токсинами типа A или B и обычно были связаны с употреблением в пищу домашних консервов из овощей, фруктов и мясных продуктов.

Практически все случаи ботулизма типа E связаны с заражёнными водными (то есть происходящими из морской или пресной воды) продуктами (рыбой или водными млекопитающими), при этом несколько случаев были связаны с бобрами. В этой стране было зарегистрировано ограниченное число вспышек ботулизма типа F, одна из которых была связана с приготовленным в домашних условиях желе из оленины.

С 1950 по 1996 год 65 % случаев заражения ботулизмом были связаны с продуктами домашнего приготовления, а 7 % — с продуктами промышленного производства, в том числе с блюдами, которые подавались в ресторанах.

С 1950 по 1996 год овощи были основным источником токсина ботулизма в США. Говядина, молочные продукты, свинина и птица вызывали меньше вспышек заболевания.

Термическая инактивация ботулотоксинов в консервированном лососе

Консервированный лосось — это продукт с низким содержанием кислоты. Если при домашнем консервировании не уничтожить все споры Clostridium botulinum, существует потенциальная опасность ботулизма. При варке токсин разрушается, но при этом ухудшаются вкусовые качества и внешний вид лосося. Чтобы определить минимальную температуру и время нагревания, необходимые для разрушения токсина, в консервированный лосось добавили токсин типа A, B или E. Двухграммовые порции в небольших стеклянных пробирках нагревали при температуре 68, 71, 74, 79 и 85 °C в течение разного времени, вплоть до 20 минут. Чтобы определить режим нагревания для консервных банок с лососем, в промышленно консервированный лосось и в стеклянные банки с лососем, консервированным в домашних условиях, добавляли споры C. botulinum типов A, B и E и инкубировали в течение 10 дней. Открытые банки и контейнеры нагревали в духовке при температуре 350 °F (177 °C) до достижения одинаковой конечной температуры. Анализ на наличие токсина проводился на мышах. Инактивация токсина в лососе, нагретом во флаконах, показала, что сначала токсичность быстро снижается, а затем скорость снижения выравнивается так что 20-минутный нагрев при температуре 68 или 71 °C не уничтожает весь токсин. При температуре 79 и 85 °C инактивация происходила гораздо быстрее, и все обнаруживаемые токсины разрушались в течение 2–5 минут. Для метода нагрева в духовке банок и бутылок двух размеров внутренняя температура 85 °C с последующим выдерживанием в течение 30 минут при комнатной температуре оказалась эффективной для инактивации ботулотоксина.

СКОРОСТЬ ТЕРМИЧЕСКОЙ ДЕЗАКТИВАЦИИ БОТУЛИНИЧЕСКИХ ТОКСИНОВ A, B, E И F В НЕКОТОРЫХ ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ И БУФЕРАХ

Была определена степень инактивации ботулинических токсинов в отдельных кислых и слабокислых продуктах, а также в буферных системах. При нагревании до 74 °C и 79 °C была получена двухфазная кривая, когда логарифм степени инактивации токсинов был построен в зависимости от времени нагревания. При 74 °C время инактивации 103 LD50 токсина типа А на грамм кислого продукта, такого как томатный суп, до уровня, при котором токсин не обнаруживается при анализе на мышах, составляло час или более. При температуре 85 °C инактивация происходила очень быстро и приближалась к экспоненциальному снижению, при котором токсин не обнаруживался в течение 5 минут. В целом токсины были более устойчивы в кислых продуктах, таких как томатный суп с pH 4,2, чем в продуктах с низким содержанием кислоты, таких как консервированная кукуруза с pH 6,2. Для инактивации 103 LD50 ботулинических токсинов на грамм исследуемых продуктов рекомендуется минимальная термическая обработка в течение 20 минут при 79 °C или 5 минут при 85 °C.

ТЕРМИЧЕСКАЯ ДЕЗАКТИВАЦИЯ БОТУЛИНИЧЕСКОГО ТОКСИНА ТИПА А В НЕКОТОРЫХ ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ ПОСЛЕ ЗАМОРОЗКИ

Кристаллический токсин типа А из штамма Clostridium botulinum Hall был добавлен в начинку для говяжьего пирога (pH 5,9), 0,05 М фосфатный буфер (pH 5,9), грибной крем-суп (pH 6,2) или томатный суп (pH 4,1), а также в 1 мл раствора, помещённого в тонкие стеклянные ампулы объёмом 2 мл. Ампулы были заморожены и хранились при температуре -20 °C в течение 180 дней. Через определённые промежутки времени несколько ампул размораживали и проверяли содержимое на токсичность и скорость тепловой инактивации токсина. Токсичность токсина типа А в содержимом оставалась неизменной в течение всего периода хранения в замороженном виде. Хотя в литературе сообщается о снижении тепловой стабильности токсина типа Е после хранения в замороженном виде, скорость тепловой инактивации токсина типа А оставалась неизменной. pH — одна из важных переменных, влияющих на тепловую стабильность токсина типа А, растворённого в различных буферах.

Случай с ботулотоксином в молоке

Мы продемонстрировали, что стандартная пастеризация при температуре 72 °C в течение 15 секунд инактивирует не менее 99,99 % BoNT/A и BoNT/B и не менее 99,5 % их соответствующих комплексов. Наши результаты показывают, что если бы BoNT или их комплексы были намеренно выпущены в цепочку поставок молока, то стандартные условия пастеризации снизили бы их активность гораздо сильнее, чем предполагалось изначально, и тем самым снизили бы уровень угрозы, связанной с широко обсуждаемым сценарием «BoNT в молоке».

Для данного исследования было важно учитывать пищевую матрицу, используемую в экспериментах, в данном случае — сырое молоко, поскольку оно оказывает существенное влияние на скорость тепловой инактивации B. oltre.

Ранние работы Скотта и Стюарта (опубликованные в 1950 году) показали, что овощной сок повышает термостабильность BoNT/A и BoNT/B за счёт того, что они защищены двухвалентными катионами и анионами органических кислот, присутствующими в соке.

Позже Брэдшоу и др. (в 1979 году) показали, что BoNT/A и BoNT/B более термостабильны в говяжьих и грибных котлетах, чем в фосфатном буфере при том же уровне pH.

Вудберн и др. (в 1979 году) также отметили повышение термостабильности BoNT/A при добавлении 1 % желатина в фосфатный буфер.

Недавно было показано, что расплавленный глобулоподобный характер BoNT и его взаимодействие с NAPs ответственны за различия в физической стабильности при различных значениях рН.

термостойкость токсина C. botulinum типа E

Термоустойчивость токсина C. botulinum типа E зависит от pH. Токсин разрушается при умеренном нагревании при нейтральном pH и более устойчив при более низких значениях pH (4,0–5,0). Таким образом, токсин был уничтожен через 5 минут при температуре 60 °C (140 °F) в среде с приготовленным мясом (pH 7,5) (цитата из Huss 1981), но не был уничтожен при температуре 62 °C (144 °F) и 65 °C (149 °F) в мясном бульоне (pH 6,2) (Abrahamsson and others 1965). Вудберн и др. (1979) исследовали термическую инактивацию нескольких ботулинических токсинов и обнаружили, что в консервированной кукурузе при pH 6,2 снижение на 3D происходит за 2 минуты при температуре 74 °C (165 °F). В фосфатном буфере аналогичное снижение происходит за 1 минуту при pH 6,8, но занимает 6 минут, если в буфер добавить 1 % желатина (Вудберн и др., 1979).

Инактивация в зависимости от pH и типа при 74 °C

• Тип А в томатном супе при pH 4,2 готовится 25 минут

  
  



• Тип А стручковой фасоли при pH 5,1 созревает за 4 минуты

  
  



• Тип А в консервированной кукурузе при pH 6,2 готовится за 2 минуты

  
  



• Тип B в томатном супе при pH 4,2 готовится 20 минут

  
  



• Тип B стручковой фасоли при pH 5,1 созревает за 15 минут

  
  



• Тип B в консервированной кукурузе при pH 6,2 готовится за 1 минуту

  
  



• Тип E в томатном супе при pH 4,2 за 2 минуты

  
  



• Тип E в стручковой фасоли при pH 5,1 за 1 минуту

  
  



• Тип E в консервированной кукурузе при pH 6,2 за 2 минуты

  
  

Я не могу понять, как убрать пробелы в списке. Если кто-то другой сможет это сделать, не стесняйтесь, редактируйте.

Если вы обращаетесь с ним так, как будто оно заражено, и оно пролежало в банке два года, то в нём будет безумно высокая концентрация спор. Обычно они безвредны, потому что обычно они проходят через ваш организм прежде, чем успевают причинить какой-либо вред. Но в обычных условиях вы потребляете их в небольших количествах. На самом деле нет литературы о том, как есть полностью заражённые консервы, потому что все говорят, что в таком случае их нужно просто выбросить. «Что будет, если я съем стручковую фасоль, заражённую спорами ботулизма?» — вряд ли кто-то захочет это выяснить опытным путём. Например, ботулизм может (хотя и редко) поселиться в вашем кишечнике. Риск этого, безусловно, выше, если вы съедите большое количество спор.

Но если вы решили, что споры не представляют опасности (что мы никому из вас не рекомендовали бы делать), то токсин можно гарантированно уничтожить кипячением в течение десяти минут. Возможно, это перебор, но я бы не стал экономить на этом, потому что это опасная штука (она может вас убить). Это рекомендация правительства; они провели анализ рисков и добавили некоторый запас прочности, чтобы вы случайно не навредили себе и не погибли, так что вам следует просто следовать этим рекомендациям. (Но опять же, не рекомендуется — тем более что после кипячения у спор будет достаточно времени в тёплой жидкости, чтобы проснуться и начать размножаться, так что, если в воде их много, она просто снова заразится...) Что касается минимального времени и температуры, то авторитетный источник утверждает, что это занимает 20 минут при 80 °C или 5 минут при 85 °C. Там также упоминается, что точное время зависит не только от температуры, но и от уровня pH и конкретного типа ботулотоксина. Это ещё одна причина не экономить.

Теперь давайте разберёмся, что делает исходный процесс безопасным или небезопасным.

Вас должно волновать не минимальное время и температура, а то, был ли соблюдён проверенный рецепт. В хороших рецептах консервирования учитываются все риски (ботулизм и другие) и указано, что нужно сделать, чтобы обезопасить себя. Если вы задаётесь вопросом «достигла ли температура 80 °C и выдерживалась ли она в течение 15 минут», значит, вы всё делаете неправильно.

В случае с зелёной фасолью вот пример рецепта. В нём нет ничего сложного — нужно правильно упаковать банки и обработать их в автоклаве в течение необходимого времени. Здесь важен автоклав: при консервировании в кипящей воде токсин деактивируется, но споры остаются, и они могут вырасти и стать опасными. (Они могут вырасти в банке/контейнере, и вам не нужно сначала помещать их в свой кишечник.) Но при правильном консервировании под давлением достигается достаточно высокая температура, чтобы уничтожить споры, а время обработки достаточно велико, чтобы не оставалось никаких сомнений. В Википедии говорится, что при промышленном консервировании температура составляет 121 °C в течение 3 минут; время обработки при домашнем консервировании намного больше, чтобы не оставалось никаких сомнений.

Что касается вашего конкретного вопроса о минимальном времени и температуре, то он не очень хорошо сформулирован. Они могут погибнуть немного быстрее при более высоких температурах. На самом деле они могут погибнуть и менее чем за три минуты; вероятно, здесь тоже есть запас прочности. Я бы рассматривал температуру 121 °C и три минуты как своего рода минимум, но учтите, что на практике при консервировании температура не измеряется, а время приготовления намного больше, чем необходимо для безопасности.

Наконец, что касается риска, то всё, что вам нужно знать, — это «использовали ли вы автоклав и следовали ли вы хорошему рецепту?» — ничего о температуре или чём-то подобном. Опять же, если человек, который консервировал продукты, делал это правильно, ему не нужно было знать температуру внутри банки. Так что, если у вас есть основания подозревать, что они, возможно, не следовали хорошему рецепту, существует неизвестная опасность, и они могут вас убить. Но пока они это делают, причин для беспокойства нет. (Определить, в чём дело, — это социальная, а не кулинарная проблема.)

Единственный способ предотвратить ботулизм в консервированных продуктах — сделать их настолько кислыми, чтобы споры не выжили, или подвергнуть их стерилизации под давлением с использованием соответствующего оборудования при температуре 121 °C в течение как минимум 3 минут. Если этого не сделать, то в банке может развиться ботулизм. В таком случае просто прокипятите банку при температуре выше 80 °C в течение, скажем, 30 минут, чтобы наверняка (это в два раза дольше, чем 15 минут, которые рекомендуют на некоторых сайтах, я бы не стал рисковать). Как вы и сказали, это уничтожит токсин. Если вы съедите его сразу после этого, то, скорее всего, с вами всё будет в порядке. Даже в идеальных условиях для развития токсина требуется как минимум пара часов, чтобы его количество стало опасным.

Однако, если бы существовала вероятность того, что в домашних консервах, которые мне дали, есть ботулотоксин, я бы не стал рисковать. Несмотря на то, что с научной точки зрения я знаю, что, следуя приведённым выше советам, я буду в безопасности, я бы не смог наслаждаться едой, потому что при каждом укусе меня бы мучили сомнения, что я отравляюсь. Если бы я умирал от голода, я бы, конечно, не раздумывая, сделал это, но я могу дойти до магазина на углу и купить столько еды, сколько захочу, так зачем рисковать?

Я бы без колебаний попробовал домашние консервы, приготовленные человеком, который знает своё дело, но если есть сомнения в происхождении домашних консервов, то лучше их выбросить.