Минимальная инфицирующая доза

Концепция минимальной инфицирующей дозы ( MID ), также известной как инфекционная доза , традиционно использовалась для инфекционных микроорганизмов , контаминирующих пищевые продукты. MID определялся как количество поступивших в организм микроорганизмов (доза), от которых патология у потребителя наблюдается . Например, чтобы вызвать желудочно-кишечные расстройства , пища должна содержать более 100 000 сальмонелл на грамм или 1000 на грамм при сальмонеллезе . ^[1] однако некоторым вирусам, таким как DHBV (вирус утиного гепатита В), требуется всего лишь 9,5 x 10(9) вируса на миллилитр, чтобы вызвать инфекции печени. ^[2].Чтобы узнать принятую дозу, необходимо также знать массу порции. Это можно рассчитать по следующей формуле:

{\ce {d\ =\ c\times m}}

где:

${\ce {d}}$ = количество бактерий, т.е. доза
${\ce {c}}$ = концентрация бактерий
${\ce {m}}$ = масса ^{[ нужна ссылка ]}

Эта формулировка послужила основой для обоснования установления максимальных концентраций, разрешенных микробиологическими нормативными критериями, предназначенными для защиты здоровья потребителей.

Зависимость «доза-эффект» и зависимость «доза-эффект»

Концепция зависимости «доза-реакция» возникла в 1493 году, но современное ее использование восходит к 20 веку. ^[3]^[4] по мере того, как количественная оценка риска развивалась как дисциплина в области безопасности пищевых продуктов.

Инфекционная бактерия в пище может вызывать различные последствия, такие как диарея , рвота , сепсис , менингит , синдром Гийена-Барре и смерть. В большинстве случаев по мере увеличения дозы тяжесть патологических эффектов увеличивается, и часто можно установить «зависимость доза-эффект». Например, чем выше доза сальмонеллы , тем сильнее возникает диарея вскоре после приема, пока она не достигнет максимума.

Однако среди людей, принявших одну и ту же дозу, страдают не все. Доля затронутых людей называется ответом. Таким образом, зависимость «доза-реакция» для данного эффекта (например, диареи) представляет собой взаимосвязь между дозой и вероятностью возникновения этого эффекта. Когда ответ составляет менее примерно 10%, наблюдается строго пропорциональная связь между дозой и ответом:

{\ce {P\ \propto r\times d}}

где:

${\ce {P}}$ = вероятность рассматриваемого эффекта
${\ce {r}}$ = ответ
д = дозировка

Не следует путать взаимосвязь «доза-эффект» и взаимосвязь «доза-реакция».

Последствия

Существование этой зависимости имеет первое важное следствие: коэффициент пропорциональности, обозначенный буквой r, в точности соответствует вероятности рассматриваемого эффекта, когда доза равна одной бактериальной клетке. В результате минимальная инфицирующая доза в точности равна одной бактериальной клетке, что отклоняется от традиционного понятия MID. Пропорциональность имеет и второе следствие: когда доза делится на десять, вероятность наблюдения эффекта также делится на десять.

Кроме того, это отношения без порога. В производственной практике делается все, чтобы снизить вероятность присутствия бактерии в порции. Поэтому на рынке есть продукты питания, в которых, например, загрязнена только одна порция из ста. Тогда вероятность рассматриваемого эффекта равна r/100. Если загрязнен один из десяти тысяч, вероятность возрастает до r/10 000 и так далее. Линия, представляющая отношение, может быть продлена до нуля: порога нет.

Если вероятность не заразиться при контакте с одной бактерией равна $1-r$ тогда вероятность не заразиться $n$ бактериями будет равна $(1-r)^{n}\approx \exp(-nr),$ поэтому вероятность заражения равна $1-\exp(-nr).$ Для читателей, знакомых с понятием D50 (доза, вызывающая эффект у 50% потребителей, подвергшихся опасности), в большинстве случаев применимо следующее соотношение:

{\ce {D50\ =\ -Ln(0.50)\ /\ r\ \approx 0.7\ /\ r}}

Сравнения

Чтобы сравнить зависимости «доза-реакция» для разных эффектов, вызванных одной и той же бактерией, или для одного и того же эффекта, вызванного разными бактериями, можно напрямую сравнить значения r; Кроме того, его можно использовать для оценки эффективности таких лекарств, как антибиотики. ^[5] Однако, возможно, будет проще сравнить дозы, вызывающие эффект у 50% или 1% потребителей. Это значения D1 (доза, вызывающая эффект, учитываемый у 1% потребителей, подвергшихся опасности): ^{[ нужна ссылка ]}

Escherichia coli (EHEC), гемолитико-уремический синдром у детей до 6 лет: 8,4 бактериальных клеток;
Escherichia coli (EHEC), гемолитико-уремический синдром у детей от 6 до 14 лет: 41,9 бактериальных клеток;
Listeria monocytogenes , тяжелый листериоз среди населения в целом: 4,2x10 ¹¹ бактериальные клетки;
Listeria monocytogenes , тяжелый листериоз у восприимчивой популяции: 9,5x10 ⁹ бактериальные клетки.

Эти примеры подчеркивают две важные вещи: ^{[ по мнению кого? ]}

D1 и r зависят не только от бактерии и рассматриваемого эффекта, но и от принадлежности к категориям потребителей, восприимчивых к заболеванию; следовательно, существует столько кривых «доза-реакция», сколько существует патогенов, последствий для здоровья и чувствительности лиц, подвергшихся воздействию;
Для бактерий из приведенных выше примеров порядки значений D1 сильно различаются. Поэтому гигиенические методы и меры контроля, которые предприятия пищевой цепи должны применять против этих бактерий, несопоставимы.

Управление рисками

Хотя употребление низких доз болезнетворных бактерий связано с низкой вероятностью заболевания, заражение все же возможно. Это способствует возникновению спорадических случаев заболеваний пищевого происхождения среди населения. В продуктах питания не существует концентрации бактерий, ниже которой отсутствие эпидемии гарантировано .

Токсигенные бактерии

Некоторые пищевые бактерии могут вызывать заболевания, вырабатывая токсины , а не инфекцию, как ETEC . Некоторые синтезируют токсин только тогда, когда их концентрация в пище перед приемом внутрь превышает пороговое значение, например Staphylococcus aureus и Bacillus cereus . На них не распространяется понятие МИД, но существует концентрация, ниже которой они не представляют опасности для здоровья потребителя.

См. также

Ссылки

Стелла П., Серф О., Куцуманис К.П., Нгуен-Те К., Софос Дж.Н., Валеро А. и Цвитеринг М.Х. (2013) Рейтинг микробиологической безопасности пищевых продуктов: новый инструмент и его применение для композитные изделия. Тенденции в пищевой науке и технологиях 33 (2): 124–138.
ANSES, Французское агентство по вопросам продовольствия, окружающей среды, гигиены и безопасности труда, относит к восприимчивым группам населения «лиц с вероятностью выше средней вероятности развития после воздействия опасного пищевого продукта симптомов заболевания или серьезных форм заболевания».

^ Канада, Агентство общественного здравоохранения (17 сентября 2001 г.). «Паспорта безопасности патогенов: инфекционные вещества – виды Salmonella enterica» . www.canada.ca . Проверено 5 марта 2024 г.
^ Джилберт, Эллисон Р.; Миллер, Даррен С.; Скугалл, Кэти А.; Тернбулл, Хелен; Баррелл, Кристофер Дж. (декабрь 1996 г.). «Кинетика заражения утиным вирусом гепатита В после инокуляции вируса низкой дозой: один геном ДНК вируса заразен у новорожденных уток» . Вирусология . 226 (2): 338–345. дои : 10.1006/viro.1996.0661 . ISSN 0042-6822 . ПМИД 8955053 .
^ Уодделл, Уильям Дж. (февраль 2010 г.). «История реакции на дозу» . Журнал токсикологических наук . 35 (1): 1–8. дои : 10.2131/jts.35.1 . ISSN 1880-3989 . ПМИД 20118619 .
^ Калабрезе, Эдвард Дж. (июль 2002 г.). «Гормезис: изменение взгляда на реакцию на дозу, личный отчет об истории и текущем статусе» . Мутационные исследования . 511 (3): 181–189. дои : 10.1016/s1383-5742(02)00013-3 . ISSN 0027-5107 . ПМИД 12088716 .
^ Макнейр, Крейг Р.; Стоукс, Джонатан М.; Френч, Шон; Майерс, Каллен Л.; Айер, Кали Р.; Браун, Эрик Д. (15 декабря 2016 г.). «Клеточный подход к характеристике противомикробных соединений посредством кинетической реакции на дозу» . Биоорганическая и медицинская химия . 24 (24): 6315–6319. дои : 10.1016/j.bmc.2016.09.053 . ISSN 1464-3391 . ПМИД 27713016 .

[1] Канада, Агентство общественного здравоохранения (17 сентября 2001 г.). «Паспорта безопасности патогенов: инфекционные вещества – виды Salmonella enterica» . www.canada.ca . Проверено 5 марта 2024 г.

[2] Джилберт, Эллисон Р.; Миллер, Даррен С.; Скугалл, Кэти А.; Тернбулл, Хелен; Баррелл, Кристофер Дж. (декабрь 1996 г.). «Кинетика заражения утиным вирусом гепатита В после инокуляции вируса низкой дозой: один геном ДНК вируса заразен у новорожденных уток» . Вирусология . 226 (2): 338–345. дои : 10.1006/viro.1996.0661 . ISSN 0042-6822 . ПМИД 8955053 .

[3] Уодделл, Уильям Дж. (февраль 2010 г.). «История реакции на дозу» . Журнал токсикологических наук . 35 (1): 1–8. дои : 10.2131/jts.35.1 . ISSN 1880-3989 . ПМИД 20118619 .

[4] Калабрезе, Эдвард Дж. (июль 2002 г.). «Гормезис: изменение взгляда на реакцию на дозу, личный отчет об истории и текущем статусе» . Мутационные исследования . 511 (3): 181–189. дои : 10.1016/s1383-5742(02)00013-3 . ISSN 0027-5107 . ПМИД 12088716 .

[5] Макнейр, Крейг Р.; Стоукс, Джонатан М.; Френч, Шон; Майерс, Каллен Л.; Айер, Кали Р.; Браун, Эрик Д. (15 декабря 2016 г.). «Клеточный подход к характеристике противомикробных соединений посредством кинетической реакции на дозу» . Биоорганическая и медицинская химия . 24 (24): 6315–6319. дои : 10.1016/j.bmc.2016.09.053 . ISSN 1464-3391 . ПМИД 27713016 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]