Влияние микрофлоры на посмертные процессы в рыбе

После смерти рыбы защитные свойства тканей снижаются и даже при 0 °С бактерии быстро размножаются. В первую очередь они активизируют свою деятельность в жабрах: увеличивается общее число микроорганизмов и процентное содержание грамотрицательных бактерий, уменьшается удельный вес кокковых форм.

Благоприятной питательной средой для бактерий является слизь, так как она содержит гликопротеид муцин. В посмертный период у рыб происходят изменения нативных (обладающих биологической активностью) белков, углеводов, липидов, коллоидных форм белково-водных систем, изменяется осмотическое давление в клетках и гистологическое строение тканей. Выделение слизи способствует дальнейшему проникновению микроорганизмов в ткани рыбы.

За периодом слезоотделением наступает период окоченения, при котором происходит сокращения и напряжения мышечных волокон. Это связано с образованием актиномиозинового комплекса в результате соединения белков и миозина в присутствии аденозинтрифосфорной кислоты, ионов К⁺, Са⁺⁺, Mg⁺⁺, молочной и фосфорной кислоты.

За период окоченения следует период автолиза, в процессе которого под воздействием тканевых протеолитических ферментов пепсина, трипсина, катепсина, химотрипсина происходит распад белковых веществ мышечной ткани с образованием свободных аминокислот (САК), аммиака, мочевины, летучих оснований, оксиметиамина (ОТМА), триметиламина (ТМА), диметиламина (ДМА), метиламина (МА). В этот период складываются условия для питания микроорганизмов. Кроме того, при автолизе происходят глубокие структурные изменения тканей рыбы, изменяется их консистенция, они размягчаются, расслаиваются по миосептам, отделяются от костей, между волокнами образуются пространства. Микроорганизмы проникают вглубь тканей, вызывая биохимические изменения белков. В результате автолиза иногда наблюдаются разрывы тканей брюшка. При нормальных температурах условиях с периодом автолиза совпадает период бактериального разложения (период гниения).

В период гниения белки под действием ферментов микроорганизмов расщепляются до аминокислот. Затем происходит дезаминирование (отщепление аминогруппы) и декарбоксилирование (отщепление карбоксильной группы) аминокислот с образованием вредных для организма веществ: аммиака, сероводорода, индола, скатола, кадаверина, путресцина, гистамина, нейрина, муравьиной, щавелевой, масляной кислоты и других веществ. При декарбоксилировании аминокислот орнитина и лизина образуются предшественники трупных ядов путресцина и кадаверина. Из аминокислоты триптофана после разрушения ферментами бактерии боковой цепи образуются индол и скатол – ядовитые для организма вещества с неприятным запахом.

При содержании индола от 30 до 40 мг/% мясо имеет гнилостный запах, при накоплении индола и скатола в тканях рыбы от 0,02 до 0,06 мг/% рыба считается непригодной для употребления в пищу. В результате бактериального разложения белка гистидина может быть декарбоксилирована до гистамина.

Гистамин относится к биотаксинам, обнаружеваемым иногда в больших концентрациях в рыбе и рыбных продуктах. Влияние этого биотаксина на организм человека проявляется в снижении кровяного давления, сокращения гладких мышц, изменения проницаемости кровеносных сосудов и нарушения деятельности поджелудочной железы. Известны также случаи тяжелой аллергии при употреблении человеком продуктов, содержащих гистамины.

Повышение массовой доли гистамина до опасных уровней может не вызывать изменений сенсорных свойств рыбы. В отдельных случаях, когда содержание гистамина в десятки раз превышает предельно допустимый уровень, рыба может приобрести острый вкус.

Массовая доля гистидина варьируется в зависимости от вида рыбы, возраста и других факторов. По мере роста рыбы происходит увеличение количества гистидина, особенно в темной мускулатуре, характерной для рыб указанных семейств. Степень накопления гистамина в рыбных продуктах зависит от количества гистидина в тканях рыбы, наличия фермента гистидин-декарбоксилазы и условий хранения. Например, в тёмных мышцах макрели массовая доля гистамина может в 1500 раз превышать его содержание в светлой мускулатуре.

Микроорганизмы, вырабатывающие протеолитические ферменты, способны разлагать белок рыб и восстанавливать ОТМА до ТМА, МА и аммиака. Допустимое содержание азота летучих оснований в мясе пресноводных рыб составляет не более 25 мг на 100 г продукта, морских костистых рыб – от 30 до 35 мг на 100 г продукта, сернистых соединений в расчете на сероводород – до 10-20 мг/%.

Основной причиной накопления этого биотаксина в рыбных продуктах является развитие микроорганизмов (бактерии родов Proteus, Esherichia, Achromobacter, Aerobacter, Bacillus, некоторые виды Hafnia, а также кислотоустойчивые микроорганизмы Lactobacillus и др.), вырабатывающих ферменты и расщепляющие аминокислоту гистидин.

Большинство гистаминобразующих бактерий требуют для своего роста температуру выше +15 °С. Наиболее активно способствуют накоплению гистамина при повышенной температуре (оптимально +30 °С) такие бактерии, как Morganella morganii, Klebsiella pneumonidae и Hafnia alvei.

При температуре от О до + 5 °С гистамин также образуется, но в меньших количествах, и другими бактериями: Vibrio spp., Photobacterium spp.. Эти виды микроорганизмов распространены в морской среде, а также могут попасть в рыбные продукты в процессе переработки, хранения или реализации.

Особенностью гистамина является его стойкость к действиям высоких температур. Он не разрушается при стерилизации и поэтому полностью сохраняется в стерилизованной продукции, в том числе и рыбных консервах.

Гигиенические требования к качеству и биобезопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов, действующие в нашей стране и являющиеся одним из основных документов при проведении сертификации, устанавливают допустимые уровни гистамина. Рыба считается непригодной в пищу, если предельно допустимая массовая доля гистамина, согласно СанПиН 2.3.2.1078-01, составляет более 100 мг/%, но только в таких видах рыбы, как тунец, скумбрия, лосось и сельдь. В США и Канаде допускается до 50 мг/кг, в Австралии – до 100 мг/кг, в Швеции – до 100 мг/кг в свежей рыбе и не более 200 мг/кг в соленой рыбе.

Установлено, что более чем в 80% испытанных образцов продукции массовая доля гистамина не превышает 50 мг/кг, однако отмечены значительные колебания показателя в зависимости от видовой принадлежности гидробионтов, происхождения товара, способа переработки сырья. Например, в образцах мороженой рыбы семейства сельдевых (сельдь, салака, килька) массовая доля гистамина составила от 13 до 67 мг/кг, в мороженой скумбрии показатели варьируются в пределах от 10 до 100 мг/кг. Случаи повышенного содержания гистамина отмечены в отдельных партиях неразделанной мороженой скумбрии, поступившей из Великобритании. Массовая доля гистамина в потрошеной скумбрии, в основном поступавшей из Ирландии и Норвегии, составила от 10 до 60 мг/кг, а в филе скумбрии российского производства – от 26 до 70 мг/кг. В партиях мороженой рыбы семейства лососевых (родов благородного лосося и тихоокеанского лосося - горбуша, кета и др.; а также морской и радужной форели) массовая доля гистамина колебалась от 12 до 55 мг/кг. Потенциальную опасность по гистамину может представлять также продукция из тунцовых. В мороженом филе тунца, поступившем из Южной Кореи, было отмечено превышение предельно допустимого уровня по этому показателю.

Фактором риска по гистамину могут служить соленая и копченая продукция, а также некоторые виды рыбных консервов и пресервов. При сертификационных испытаниях имели место случаи обнаружения повышенного содержания гистамина в копченой скумбрии, в консервах "Шпроты в масле", в консервированной макрели.

По данным литературных источников, при возникновении пищевых токсикоинфекций концентрация гистамина составляет более 600 мг/кг. Однако это зависит от вида и ее биологическое состояния.