Бактерии группы кишечной палочки бгкп. Метод мембранных фильтров. Кто же это

Тему, посвящённую тем, от кого мы обеззараживаем воду (см. статью "Болезнь легионеров (легионеллёз) "). Но существует намного больше бактерий, которые живут в воде и от которых нужно защититься с помощью, например, ультрафильтрации . Поэтому наша сегодняшняя тема — бактерии в нашей воде . Где мы расскажем немножко про то, какие бактерии не должны жить в нашей воде.

Бактерии в нашей воде — это нежелательное явление по ряду причин, которые мы рассмотрим далее. Бактерии в целом определяются с помощью микробиологического анализа воды, и выражаются общим микробным числом с единицей измерения "колоний образующие единицы ", к.о.е. (или к.у.о на украинском языке, colony forming units — CFU на английском языке).

Общее микробное число отражает общий уровень содержания бактерий в воде, а не только тех из них, которые образуют колонии, видимые невооруженным глазом на питательных средах при определенных условиях культивирования.

Бактерии в целом, выраженные общим микробным числом, включают несколько групп и подгрупп бактерий. Это:

Колиформные бактерии (в том числе термотолерантные).
Сульфитредуцирующие клостридии.

Пара слов про клостридий. Клостридии — это своеобразный эталон. Они очень живучи, или если по научному, устойчивы к обеззараживанию, что делает их своеобразным показателем - отсутствуют клюстридии, отсутствуют и другие, даже более опасные микроорганизмы.

И, наконец, обратим внимание на наиболее распространённый показатель — на колиформные бактерии как один из камней преткновения при микробиологическом анализе воды.

Камень преткновения, кстати, состоит в том, что часто считается, что это болезнетворные бактерии, и если глотнуть такой водички, то дезинтерия или холера начинается почти сразу. Но по отношению к колиформным бактериям это не совсем так. Согласно определению из словаря,

Колиформные бактерии — это бактерии группы кишечной палочки (БГКП, также называются колиморфными и колиформными бактериями) — условно выделяемая по морфологическим и культуральным признакам группа бактерий семейства энтеробактерий, используемая санитарной микробиологией в качестве маркера фекальной контаминации

На нормальном языке это означает, что все бактерии, похожие чем-то на бактерию "Кишечная палочка" (Escherichia coli, по имени Теодора Эшериха; сокращённо E.coli), обЪединены в одну группу, названную "колиформные бактерии", то есть, бактерии, похожие на "E.coli". Кроме того, колиформные организмы являются удобными микробными индикаторами качества питьевой воды и в этом качестве применяются уже много лет. Связано это, в первую очередь, с тем, что они легко поддаются обнаружению и количественному подсчету.

Термин "Колиформные организмы" (или "колиформные бактерии") относится к классу граммотрицательных бактерий, имеющих форму палочек, в основном живущих и размножающихся в нижнем отделе пищеварительного тракта человека и большинства теплокровных животных (например, домашнего скота и водоплавающих птиц). Следовательно, в воду они попадают, как правило, с фекальными стоками и способны выживать в ней в течение нескольких недель, хотя и лишены (в подавляющем большинстве) способности к размножению.

Соответственно, если данные бактерии находятся в питьевой воде, то это значит, что есть вероятность загрязнения воды сточными водами.
Ну и во-вторых, если среди колиформных бактерий есть вирулентные штаммы (болезнетворные разновидности) бактерий, то возможно и возникновение заболеваний.

Кроме того, среди колиформных бактерий часто определяется ещё одна группа- термотолерантные колиформные бактерии. Это бактерии, которые похожи на "Кишечную палочку", и способны переваривать пищу при более высоких температурах (44 — 45 о С) и включают собственно род Escherichia (более известный как E.Coli) и некоторые другие.

Термотолерантные колиформные бактерии выделяются в отдельную подргуппу в микробиологическом анализе, поскольку свидетельствуют о недавнем фекальном загрязнении. Кроме того, их относительно просто определить — поэтому почему бы и не включить их в результаты анализа?

Как бы то ни было, любое повышенное содержание бактерий в воде — это тревожный признак, и при его появлении нужно что-то делать с водой (например, начинать использовать ).

Итак, мы сделали общий теоретический обзор бактерий в нашей воде, и можем перейти к практике.

Иногда возникает такая ситуация: кто-то хочет провести микробиологический анализ воды. Отбирает пробу воды, относит в санэпидемстанцию, а там… Тысячи и тысячи бактерий. Проблема состоит в том, что это не значит, что в исходной воде эти бактерии были. На самом деле есть три варианта их появления в пробе воды:

бактерии действительно присутствуют в воде;
занесены в процессе монтажа оборудования и трубопроводов;
имел место неправильный отбор проб на микробиологию.

Для того, чтобы исключить третью причину избыточного количества бактерий в воде, нужно правильно отбирать пробу воды. Соответственно, предлагаем вашему вниманию важные правила по правильному отбору пробы воды для микробиологического анализа. Так, нужно:

Использовать только бутылку предварительно обеззараженную в автоклаве.
Перед отбором пробы помыть руки мылом.
Носик крана, из которого будет произведен отбор, пробы необходимо протереть спиртом или обжечь пламенем от зажигалки или спички.
Наполненную до верху водой бутылку отвезти в лабораторию как можно быстрее (например, в течение двух часов).

Поэтому можно сделать вывод: бактерий не должно быть в воде не только потому что они могут привести к болезням, а и потому что они — индикатор загрязнения воды побочными продуктами (например, слишком много органики, фекальные воды и т.д.). Другими словами, эти данные не имеют большого значения для обнаружения фекального загрязнения и не должны считаться важным показателем при оценке безопасности систем питьевого водоснабжения, хотя внезапное увеличение числа колоний при анализе воды из подземного водоисточника может служить ранним сигналом загрязнения водоносного горизонта.

Соответственно, бактерии в нашей воде — это не то, что там должно быть 🙂

1. Обзор литературных источников

.1 Систематика кишечной палочки

Научная классификация

Домен: Бактерии

Тип: Протеобактерии

Класс: Гамма-протеобактерии

Порядок: Enterobacteriales

Семейство: Энтеробактерии

Род: Escherichia

Вид: Coli (Кишечная палочка)

Международное научное название

Escherichia coli (Migula 1895)

1.2 Строение и химический состав бактериальной клетки

Внутренняя организация бактериальной клетки сложна. Каждая систематическая группа микроорганизмов имеет свои специфические особенности строения.

Клетка бактерий одета плотной оболочкой. Этот поверхностный слой, расположенный снаружи от цитоплазматической мембраны, называют клеточной стенкой. Стенка выполняет защитную и опорную функции, а также придает клетке постоянную, характерную для нее форму (например, форму палочки или кокка) и представляет собой наружный скелет клетки. Эта плотная оболочка роднит бактерии с растительными клетками, что отличает их от животных клеток, имеющих мягкие оболочки. Внутри бактериальной клетки осмотическое давление в несколько раз, а иногда и в десятки раз выше, чем во внешней среде. Поэтому клетка быстро разорвалась бы, если бы она не была защищена такой плотной, жесткой структурой, как клеточная стенка.

Толщина клеточной стенки 0,01-0,04 мкм. Она составляет от 10 до 50% сухой массы бактерий. Количество материала, из которого построена клеточная стенка, изменяется в течение роста бактерий и обычно увеличивается с возрастом.

Основным структурным компонентом стенок, основой их жесткой структуры почти у всех исследованных до настоящего времени бактерий является муреин (гликопептид, мукопептид). Это органическое соединение сложного строения, в состав которого входят сахара, несущие азот, - аминосахара и 4-5 аминокислот. Причем аминокислоты клеточных стенок имеют необычную форму (D-стереоизомеры), которая в природе редко встречается.

С помощью способа окраски, впервые предложенного в 1884 г. Кристианом Грамом, бактерии могут быть разделены на двегруппы: грамположительныеиграмотрицательные.

Грамположительные организмы способны связывать некоторые анилиновые красители, такие, как кристаллический фиолетовый, и после обработки иодом, а затем спиртом (или ацетоном) сохранять комплекс иод-краситель. Те же бактерии, у которых под влиянием этилового спирта этот комплекс разрушается (клетки обесцвечиваются), относятся к грамотрицательным.

Химический состав клеточных стенок грамположительных и грамотрицательных бактерий различен. У грамположительных бактерий в состав клеточных стенок входят, кроме мукопептидов, полисахариды (сложные, высокомолекулярные сахара), тейхоевые кислоты (сложные по составу и структуре соединения, состоящие из сахаров, спиртов, аминокислот и фосфорной кислоты). Полисахариды и тейхоевые кислоты связаны с каркасом стенок - муреином. Какую структуру образуют эти составные части клеточной стенки грамположительных бактерий, мы пока еще не знаем. С помощью электронных фотографий тонких срезов (слоистости) в стенках грамположительных бактерий не обнаружено. Вероятно, все эти вещества очень плотно связаны между собой.

В стенках грамотрицательных содержится значительное количество липидов (жиров), связанных с белками и сахарами в сложные комплексы - липопротеиды и липополисахариды. Муреина в клеточных стенках грамотрицательных бактерий в целом меньше, чем у грамположительных бактерий. Структура стенки грамотрицательных бактерий также более сложная. С помощью электронного микроскопа было установлено, что стенки этих бактерий многослойные.

Внутренний слой состоит из муреина. Над ним находится более широкий слой из не плотно упакованных молекул белка. Этот слой в свою очередь покрыт слоем липополисахарида. Самый верхний слой состоит из липопротеидов.

Клеточная стенка проницаема: через нее питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена выходят в окружающую среду. Крупные молекулы с большим молекулярным весом не проходят через оболочку.

Клеточная стенка многих бактерий сверху окружена слоем слизистого материала - капсулой. Толщина капсулы может во много раз превосходить диаметр самой клетки, а иногда она настолько тонкая, что ее можно увидеть лишь через электронный микроскоп, - микрокапсула.

Капсула не является обязательной частью клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. Она служит защитным покровом клетки и участвует в водном обмене, предохраняя клетку от высыхания.

По химическому составу капсулы чаще всего представляют собой полисахариды. Иногда они состоят изгликопротеидов (сложные комплексы сахаров и белков) и полипептидов (род Bacillus), в редких случаях - из клетчатки (род Acetobacter).

Слизистые вещества, выделяемые в субстрат некоторыми бактериями, обусловливают, например, слизисто-тягучую консистенцию испорченного молока и пива.

Все содержимое клетки, за исключением ядра и клеточной стенки, называется цитоплазмой. В жидкой, бесструктурной фазе цитоплазмы (матриксе) находятся рибосомы, мембранные системы, митохондрии, пластиды и другие структуры, а также запасные питательные вещества. Цитоплазма обладает чрезвычайно сложной, тонкой структурой (слоистая, гранулярная). С помощью электронного микроскопа раскрыты многие интересные детали строения клетки.

Внешний липопротвидный слой протопласта бактерий, обладающий особыми физическими и химическими свойствами, называется цитоплазматической мембраной.

Внутри цитоплазмы находятся все жизненно важные структуры и органеллы.

Цитоплазматическая мембрана выполняет очень важную роль - регулирует поступление веществ в клетку и выделение наружу продуктов обмена.

Через мембрану питательные вещества могут поступать в клетку в результате активного биохимического процесса с участием ферментов. Кроме того, в мембране происходит синтез некоторых составных частей клетки, в основном компонентов клеточной стенки и капсулы. Наконец, в цитоплазматической мембране находятся важнейшие ферменты (биологические катализаторы). Упорядоченное расположение ферментов на мембранах позволяет регулировать их активность и предотвращать разрушение одних ферментов другими. С мембраной связаны рибосомы - структурные частицы, на которых синтезируется белок. Мембрана состоит из липопротеидов. Она достаточно прочна и может обеспечить временное существование клетки без оболочки. Цитоплазматическая мембрана составляет до 20% сухой массы клетки.

На электронных фотографиях тонких срезов бактерий цитоплазматическая мембрана представляется в виде непрерывного тяжа толщиной около 75A, состоящего из светлого слоя (липиды), заключенного между двумя более темными (белки). Каждый слой имеет ширину 20-30А. Такая мембрана называется элементарной.

Между плазматической мембраной и клеточной стенкой имеется связь в виде десмозов - мостиков. Цитоплазматическая мембрана часто дает инвагинации - впячивания внутрь клетки. Эти впячивания образуют в цитоплазме особые мембранные структуры, названные мезосомами.Некоторые виды мезосом представляют собой тельца, отделенные от цитоплазмы собственной мембраной. Внутри таких мембранных мешочков упакованы многочисленные пузырьки и канальцы. Эти структуры выполняют у бактерий самые различные функции. Одни из этих структур - аналоги митохондрий. Другие выполняют функции зндоплазматической сети или аппарата Гольджи. Путем инвагинации цитоплазматической мембраны образуется также фотосинтезирующий аппарат бактерий. После впячивания цитоплазмы мембрана продолжает расти и образует стопки, которые по аналогии с гранулами хлоропластов растений называют стопками тилакоидов. В этих мембранах, часто заполняющих собой большую часть цитоплазмы бактериальной клетки, локализуются пигменты (бактериохлорофилл, каротиноиды) и ферменты (цитохромы), осуществляющие процесс фотосинтеза.

В цитоплазме бактерий содержатся рибосомы - белок-синтезирующие частицы диаметром 200А. В клетке их насчитывается больше тысячи. Состоят рибосомы из РНК и белка. У бактерий многие рибосомы расположены в цитоплазме свободно, некоторые из них могут быть связаны с мембранами.

В цитоплазме клеток бактерий часто содержатся гранулы различной формы и размеров. Однако их присутствие нельзя рассматривать как какой-то постоянный признак микроорганизма, обычно оно в значительной степени связано с физическими и химическими условиями среды. Многие цитоплазматические включения состоят из соединений, которые служат источником энергии и углерода. Эти запасные вещества образуются, когда организм снабжается достаточным количеством питательных веществ, и, наоборот, используются, когда организм попадает в условия, менее благоприятные в отношении питания.

У многих бактерий гранулы состоят из крахмала или других полисахаридов - гликогена и гранулезы. У некоторых бактерий при выращивании на богатой сахарами среде внутри клетки встречаются капельки жира. Другим широко распространенным типом гранулярных включений является волютин (метахроматиновые гранулы). Эти гранулы состоят из полиметафосфата (запасное вещество, включающее остатки фосфорной кислоты). Полиметафосфат служит источником фосфатных групп и энергии для организма. Бактерии чаще накапливают волютин в необычных условиях питания, например на среде, не содержащей серы. В цитоплазме некоторых серных бактерий находятся капельки серы.

Помимо различных структурных компонентов, цитоплазма состоит из жидкой части - растворимой фракции. В ней содержатся белки, различные ферменты, т-РНК, некоторые пигменты и низкомолекулярные соединения - сахара, аминокислоты.

В результате наличия в цитоплазме низкомолекулярных соединений возникает разность в осмотическом давлении клеточного содержимого и наружной среды, причем у разных микроорганизмов это давление может быть различным. Наибольшее осмотическое давление отмечено у грамположительных бактерий - 30 атм, у грамотрицательных бактерий оно гораздо ниже 4-8 атм.

В центральной части клетки локализовано ядерное вещество - дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК).

У бактерий нет такого ядра, как у высших организмов (эукариотов), а есть его аналог - «ядерный эквивалент» - нуклеоид, который является эволюционно более примитивной формой организации ядерного вещества. Микроорганизмы, не имеющие настоящего ядра, а обладающие его аналогом, относятся к прокариотам. Все бактерии - прокариоты. В клетках большинства бактерий основное количество ДНК сконцентрировано в одном или нескольких местах. У бактерий ДНК упакована менее плотно, в отличие от истинных ядер; нуклеоид не обладает мембраной, ядрышком и набором хромосом. Бактериальная ДНК не связана с основными белками - гистонами - и в нуклеоиде расположена в виде пучка фибрилл.

На поверхности некоторых бактерий имеются придаточные структуры; наиболее широко распространенными из них являются жгутики - органы движения бактерий.

Жгутик закрепляется под цитоплазматической мембраной с помощью двух пар дисков. У бактерий может быть один, два или много жгутиков. Расположение их различно: на одном конце клетки, на двух, по всей поверхности. Жгутики бактерий имеют диаметр 0,01-0,03 мкм, длина их может во много раз превосходить длину клетки. Бактериальные жгутики состоят из белка - флагеллина - и представляют собой скрученные винтообразные нити.

1.3 Морфология кишечной палочки и ее представителей

кишечный палочка микрофлора

Кишечная палочка - это полиморфная факультативная анаэробная короткая (длина 1-3 мкм, ширина 0,5-0,8 мкм) грамотрицательная палочка с закругленным концом. Штаммы в мазках располагаются беспорядочно, не образуя спор и перитрих. Некоторые штаммы имеют микрокапсулу и пили, широко встречается в нижней части кишечника теплокровных организмов. Большинство штаммов E. coli являются безвредными, однако серотип O157:H7 может вызывать тяжёлые пищевые отравления у людей.

Бактерии группы кишечных палочек хорошо растут на простых питательных средах: мясопептонном бульоне (МПБ), мясопептонном агаре (МПА). На среде Эндо образуют плоские красные колонии средней величины. Красные колонии могут быть с темным металлическим блеском (Е. coli) или без блеска (E.aerogenes).

Обладают высокой ферментативной активностью в отношении лактозы, глюкозы и других сахаров, а также спиртов. Не обладают оксидазной активностью. По способности расщеплять лактозу при температуре 37°С бактерии делят на лактозоотрицателъные и лактозоположительные кишечные палочки (ЛКП), или колиформные, которые формируются по международным стандартам. Из группы ЛКП выделяются фекальные кишечные палочки (ФКП), способные ферментировать лактозу при температуре 44,5°С..coli не всегда обитают только в желудочно-кишечном тракте, способность некоторое время выживать в окружающей среде делает их важным индикатором для исследования образцов на наличие фекальных загрязнений.

Общие колиформные бактерии (ОКБ) - грамотрицательные, не образующие спор палочки, способные расти на дифференциальных лактозных средах, ферментирующие лактозу до кислоты, альдегида и газа при температуре 37 +/- 1°C в течение 24 - 48 ч.

Колиформные бактерии (колиформы) - группа грамотрицательных палочек, в основном живущих и размножающихся в нижнем отделе пищеварительного тракта человека и большинства теплокровных животных (например, домашнего скота и водоплавающих птиц). Вводу попадают, как правило, с фекальными стоками и способны выживать в ней в течение нескольких недель, хотя при этом (в подавляющем большинстве) не размножаются.

Термотолерантные колиформные бактерии играют важную роль при оценке эффективности очистки воды от фекальных бактерий. Более точным индикатором служит именно E. coli (кишечная палочка), так как источником некоторых других термотолерантных колиформ могут служить не только фекальные воды. В тоже время общая концентрация термотолерантных колиформ в большинстве случаев прямо пропорциональна концентрации E. coli, а их вторичный рост в распределительной сети маловероятен (за исключением случаев наличия в воде достаточного количества питательных веществ, при температуре выше 13 °C.

Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ) - входят в число общих колиформных бактерий, обладают всеми их признаками и, кроме того, способны ферментировать лактозу до кислоты, альдегида и газа при температуре 44 +/ - 0,5 °C в течение 24 ч.

Включают род эшерихия и в меньшей степени отдельные штаммы цитробактер, энтеробактер и клебсиеллу. Из этих организмов только Е. соli специфично фекального происхождения, причем она всегда присутствует в больших количествах в экскрементах человека и животных и редко обнаруживается в воде и почве, не подвергшихся фекальному загрязнению. Считается, что обнаружение и идентификация Е. соli дает достаточную информацию для установления фекальной природы загрязнения.

Колиформы в большом количестве содержатся в бытовых сточных водах, а также в поверхностном стоке с территорий скотоводческих ферм. В водоисточниках, используемых для централизованного питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, допускается численность общих колиформ не более 1000 единиц (КОЕ/100 мл, КОЕ - колониеобразующие единицы), а термотолерантных колиформ - не более 100 единиц. В питьевой воде колиформыне должны обнаруживаться в пробе объемом 100 мл. Допускается случайное попадание колиформных организмов в распределительную систему, но не более чем в 5% проб, отобранных в течение любого 12-месячного периода при условии отсутствия E. coli.

Присутствие колиформных организмов в воде свидетельствует о ее недостаточной очистке, вторичном загрязнении или о наличии в воде избыточного количества питательных веществ.

2. Материалы и методы исследования

При исследовании относительно чистой в микробном отношении воды на наличие патогенных микроорганизмов необходимо концентрировать искомую микрофлору, содержащуюся в ничтожно малом количестве в воде. Обнаружение возбудителей кишечных инфекций в воде открытых водоемов и сточных водах на фоне преобладающей массы сапрофитной микрофлоры наиболее эффективно при концентрировании искомых бактерий в средах накопления, которые угнетают рост сопутствующей микрофлоры. Следовательно, при проведении анализа воды, имеющей различную степень общего микробного загрязнения, используют определенные методы выделения патогенной микрофлоры.

Открытые ведаемы обычно характеризуется значительным содержанием взвешенных веществ, т.е. мутностью, часто цветностью, малым содержанием солей, относительно малой жесткостью, наличием большого количества органических веществ, относительно высокой окисляемостью и значительным содержанием бактерий. Сезонные колебания качества речной воды нередко бывают весьма резкими. В период паводков сильно возрастает мутность и бактериальная загрязненность воды, но обычно снижается ее жесткость (щелочность и солесодержание). Сезонные изменения качества воды в значительной степени влияют на характер работы очистных сооружений водопровода в отдельные периоды года.

Количество микробов в 1 мл воды зависит от наличия в ней питательных веществ. Чем вода загрязненнее органическими остатками, тем больше в ней микробов.Особенно богаты микробами открытые водоемы и реки. Наибольшее количество микробов в них находится в поверхностных слоях (в слое 10 см от поверхности воды) прибрежных зон. С удалением от берега и увеличением глубины количество микробов уменьшается.

Речной ил богаче микробами, чем речная вода. В самом поверхностном слое ила бактерий так много, что образуется из них как бы пленка. В этой пленке содержится много нитчатых серобактерий, железобактерий, они окисляют сероводород до серной кислоты и этим препятствуют угнетающему действию сероводорода (предотвращается замор рыб).

Реки в районах городов часто являются естественными приемниками стоков хозяйственных и фекальных нечистот, поэтому в черте населенных пунктов резко увеличивается количество микробов. Но по мере удаления реки от города число микробов постепенно уменьшается, и через 3-4 десятка километров снова приближается к исходной величине. Это самоочищение воды зависит от ряда факторов: механическое осаждение микробных тел; уменьшение в воде питательных веществ, усвояемых микробами; действие прямых лучей солнца; пожирание бактерий простейшими и др.

Патогенны могут попадать в реки и водоемы со сточными водами. Бруцеллезная палочка, палочка туляремии, вирус полиомиелита, вирус ящура, а также возбудители кишечных инфекций - палочка брюшного тифа, палочка паратифа, дизентерийная палочка, холерный вибрион - могут сохраняться в воде длительное время, и вода может стать источником инфекционных заболеваний. Особенно опасно попадание болезнетворных микробов в водопроводную сеть, что случается при ее неисправности. Поэтому за состоянием водоемов и подаваемой из них водопроводной воды установлен санитарный биологический контроль.

2.1 Гидрометрический поплавковый метод измерения и определения скорости течения воды

Для измерения и определения скорости течения воды существует - поплавковый метод, который основан на отслеживании движения предмета, опущенного в поток (поплавка) с помощью приборов или невооруженным глазом. Поплавки сбрасываются в воду на малых реках с берега или с лодки. По секундомеру определяется время и прохождение поплавка между двумя соседними створами, расстояние между которыми известно. Поверхностная скорость течения приравнивается скорости движения поплавка. Поделив пройденное поплавком расстояние на время наблюдения, получают скорость потока.

2.2 Отбор воды, хранение и транспортировка проб

Пробы воды для бактериологического анализа отбирают с соблюдением правил стерильности: в стерильные бутылки или стерильными приборами - батометрами в количестве 1 л.

Для отбора воды из открытых водоемов, сточных вод, воды из бассейнов, колодцев удобен так называемый бутылочный батометр.

Методические указания по обнаружению возбудителей кишечных инфекций бактериальной природы в воде.

При отборе проб воды из открытых водоемов следует предусмотреть следующие точки: в месте застоя и в месте наиболее быстрого течения (с поверхности и на глубине 50 - 100 см).

Бутылочный батометр. Батометры - приборы различной конструкции для взятия проб воды с разных глубин. В классическом виде это цилиндры, которые можно опустить на определенную глубину, там закрыть и извлечь. Самостоятельно изготовить классический батометр непросто. Но вместо него можно использовать простую стеклянную или пластиковую бутылку с узким горлышком, утяжеленную каким-либо грузом и заткнутую пробкой, идеально - корковой. К горлышку бутылки и к пробке привязываются веревки. Опустив бутылку на нужную глубину (главное, чтобы она тонула, для этого и нужен груз), необходимо выдернуть пробку - поэтому затыкать ее туго не следует. Дав бутылке время наполниться на нужной глубине (1-2 мин), ее вытаскивают на поверхность. Делать это следует как можно более энергично - при большой скорости подъема и узком горлышке вода из вышележащих слоев практически не попадет внутрь.
Пробы, поднятые на поверхность с помощью батометра, также следует «сгущать», используя планктонную сеть, а затем рассчитывать объем процеженной воды. Поскольку этот объем должен быть, по возможности, большим, батометр следует делать как можно большего размера, например использовать 2-литровую стеклянную или пластиковую бутылку или какой-либо еще сосуд большого размера с узким горлом. На веревке, к которой привязана бутылка, также следует сделать отметки через каждый метр - для определения глубины отбора проб.

Первая контрольная точка у дамбы (начало пляжа) - точка забора (ТЗ1).

Вторая контрольная точка у лодочной станции (конец пляжа) - точка забора (ТЗ2).

Т31-первая контрольная точка у дамбы (начало пляжа) Т32-вторая контрольная точка у лодочной станции (конец пляжа)

2.3 Хранение и транспортирование проб

К исследованию проб в лаборатории необходимо приступить как можно быстрее с момента отбора.

Анализ следует провести в течение 2-х часов после забора.

Если не может быть соблюдено время доставки пробы и температура хранения, анализ пробы проводить не следует.

2.4 Подготовка посуды к анализу

Лабораторная посуда должна быть тщательно вымыта, ополоснута дистиллированной водой до полного удаления моющих средств и других посторонних примесей и высушена.

Пробирки, колбы, бутылки, флаконы должны быть заткнуты силиконовыми или ватно-марлевыми пробками и упакованы так, чтобы исключить загрязнение после стерилизации в процессе работы и хранения. Колпачки могут быть металлические, силиконовые, из фольги или плотной бумаги.

Новые резиновые пробки кипятят в 2%-м растворе натрия двууглекислого 30 минут и 5 раз промывают водопроводной водой (кипячение и промывание повторяют дважды). Затем пробки 30 минут кипятят в дистиллированной воде, высушивают, заворачивают в бумагу или фольгу и стерилизуют в паровом стерилизаторе. Резиновые пробки, использованные ранее, обеззараживают, кипятят 30 минут в водопроводной воде с нейтральным моющим средством, промывают в водопроводной воде, высушивают, монтируют и стерилизуют.

Пипетки со вставленными тампонами из ваты должны быть уложены в металлические пеналы или завернуты в бумагу.

Чашки Петри в закрытом состоянии должны быть уложены в металлические пеналы или завернуты в бумагу.

Подготовленную посуду стерилизуют в сухожаровом шкафу при 160-170°С 1 час, считая с момента достижения указанной температуры. Простерилизованную посуду можно вынимать из сушильного шкафа только после его охлаждения ниже 60 °С.

После выполнения анализа все использованные чашки и пробирки обеззараживают в автоклаве при (126±2)°С 60 минут. Пипетки обеззараживают кипячением в 2%-м растворе NaHC03.

После охлаждения удаляют остатки сред, затем чашки и пробирки замачивают, кипятят в водопроводной воде и моют с последующим ополаскиванием дистиллированной водой.

В чашки Петри заливают заранее приготовленный питательный агар ЭНДО и ставят для застывания.

2.5 Метод мембранных фильтров

Mетод определения количества клеток E.coli в единице объема жидкости (коли-индекс); суть метода заключается в фильтровании анализируемой жидкости через мембранные фильтры, задерживающие бактерии, после чего эти фильтры помещают на твердую питательную среду и подсчитывают выросшие на ней колонии бактерий.

Подготовка мембранных фильтров

Мембранные фильтры должны быть подготовлены к анализу в соответствии с указаниями завода - изготовителя.

Подготовка фильтровального аппарата

Фильтровальный аппарат обтирают ватным тампоном, смоченным спиртом, и фламбируют. После охлаждения на нижнюю часть фильтровального аппарата (столик) кладут фламбированным пинцетом стерильный мембранный фильтр, прижимают его верхней частью прибора (стаканом, воронкой) и закрепляют устройством, предусмотренным конструкцией прибора.

При методе мембранных фильтров определенное количество воды пропускается через специальную мембрану с размером пор порядка 0.45 мкм.

В результате, на поверхности мембраны остаются все находящиеся в воде бактерии. После чего мембрану с бактериями помещают на специальную питательную среду (ЭНДО). После чего чашки Петри переворачивали и помещали в термостат на определенное время и температуру. Общие колиформные бактерии (ОКБ) - инкубировали при температуре 37 +/- 1°C в течение 24-48 ч. Для определения термотолерантных бактерий посев производят в среду, предварительно прогретую до температуры 44°С, и инкубируют при этой же температуре в течение 24 часов.

Среда светочувствительна. Поэтому все засеянные чашки предохраняют от света.

Во время этого периода, называемого инкубационным, бактерии получают возможность размножиться и образовать хорошо различимые колонии, которые уже легко поддаются подсчету.

По окончании сроков инкубации производят просмотр посевов:

а) отсутствие микробного роста на фильтрах или обнаружение на них колоний, не характерных для бактерий кишечной группы (губчатые, пленчатые с неровной поверхностью и краем), позволяет на этом этапе анализа закончить исследования (18-24 ч) с выдачей отрицательного результата на присутствие кишечных палочек в анализируемом объеме воды;

б) при обнаружении на фильтре колоний, характерных для кишечных палочек (темно-красных с металлическим блеском или без него, розовых и прозрачных), исследование продолжают и микроскопируют.

Если рост круглых колоний малинового цвета с металлическим блеском диаметром 2,0-3,0 мм - Escherichia coli 3912/41 (055:K59);

Если рост круглых колоний малинового цвета диаметром 1,5-2,5 мм с нечетким металлическим блеском - Escherichia coli 168/59 (O111:K58)

2.6 Учет результатов

После инкубационного периода 48 часов для общих колиформных бактерий и 24 часа для термоталерантных бактерий производят подсчет выросших на чашках колоний.

Колонии, выросшие на поверхности, а также в глубине агара, подсчитывали с помощью лупы с пятикратным увеличением или специальным прибором с лупой. Для этого чашку кладут вверх дном на черный фон и каждую колонию отмечают со стороны дна тушью или чернилами для стекла.

Для подтверждения наличия ОКБ исследуют:

все колонии, если на фильтрах выросло менее 5 колоний;

не менее 3 - 4 колоний каждого типа.

Для подтверждения наличия ТКБ исследуют все типичные колонии, но не более 10.

Подсчитывают число колоний каждого типа.

Вычисление и представление результатов.

Результат анализа выражают числом колоний образующих единиц (КОЕ) общих колиформных бактерий в 100 мл воды. Для подсчета результата суммируют число колоний, подтвержденных как общие колиформные бактерии, выросших на всех фильтрах, и делят на 3.

Так как такой метод анализа воды предполагает только определение общего числа колонии - образующих бактерий разных типов, то по его результатам нельзя однозначно судить о присутствии в воде патогенных микробов. Однако, высокое микробное число свидетельствует об общей бактериологической загрязненности воды и о высокой вероятности наличия патогенных организмов.

Каждую выбранную изолированную колонию исследуют на принадлежность к Граму.

Окраска по Граму

Окраска по Граму имеет большое значение в систематике бактерий, а также для микробиологической диагностики инфекционных заболеваний. Особенностью окраски по Граму является неодинаковое отношение различных микроорганизмов к красителям трифенилметановой группы: генциановому, метиловому или кристаллическому фиолетовому. Микроорганизмы, входящие в группу грамположительных Грам (+), например стафилококки, стрептококки, дают прочное соединение с указанными красителями и йодом. Окрашенные микроорганизмы не обесцвечиваются при воздействии на них спиртом, вследствие чего при дополнительной окраске фуксином Грам (+) микроорганизмы не изменяют первоначально принятый фиолетовый цвет. Грамотрицательные Грам (−) микроорганизмы (бактероиды, фузобактерии и др.) образуют с генциановым кристаллическим или метиленовым фиолетовым и йодом легко разрушающееся под действием спирта соединение, в результате чего они обесцвечиваются и затем окрашиваются фуксином, приобретая красный цвет.

Реактивы: карболовый раствор генцианвиолета или кристалвиолета, водный раствор Люголя, 96% этиловый спирт, водно-спиртовой раствор фуксина.

Методика окраски. На фиксированный мазок накладывают кусочек фильтровальной бумаги и на нее наливают карболовый раствор генцианвиолета от 1/2 до 1 минуты. Сливают краситель и, не смывая, наливают раствор Люголя на 1 минуту. Сливают раствор Люголя и прополаскивают препарат в 96% спирте в течение от 1/2 до 1 минуты, пока не перестанет отходить краситель. Промывают водой. Дополнительно окрашивают разведенным фуксином от 1/2 до 1 минуты. Сливают краситель, промывают и высушивают препарат.

3. Результаты исследования

.1 Микробиологический анализ воды Печерского озера (на примере E . coli ) в весенний период (май) исследования 2009-2013 гг.

В результате трехкратного забора воды в двух точках отбора проб (ТЗ1 - в начале пляжа, у дамбы, ТЗ2 - конец пляжа, лодочная станция) нами были высчитаны средние показатели ОКБ и ТКБ, результаты которых представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Средние показатели ОКБ и ТКБ в воде Печерского озера за май 2013 г.

Показатель содержания бактерий E.coli по ОКБ в начале и в конце мая в ТЗ1 (у дамбы) не различаются, составив 195 КОЕ/см 3 , что в 3,3 раза меньше по сравнению с пробой воды, отобранной в ТЗ2 (у лодочной станции) в начале мая и в 4,3 раза больше в конце мая.

Изучение динамики содержания кишечной палочки в воде Печерского озера за май 2013 года по данным СЭС подтвердил правильность проведения собственных исследований и показала, что показатель ОКБ в ТЗ2 в 3,4 раза выше чем в ТЗ1 (по собственным результатам в 3,3 раза больше).

Изучение изменения показателей ОКБ и ТКБ за месяц май с 2009 по 2013 гг. показало широкое варьирование показателей, что наглядно представлено на рисунках 3.1 - 3.2

Анализ данных учреждения здравоохранения «Могилевского зонального центра гигиены и эпидемиологии» за начало мая 2008-2013 гг.

По окончанию анализа данных за начало мая 2008-2013 гг., мы установили что в 2008,2012 годах в ТЗ1 ОКБ оказалось больше чем в ТЗ2.

Анализ данных учреждения здравоохранения «Могилевского зонального центра гигиены и эпидемиологии» за конец мая 2008-2013 гг.

Общие колиформные бактерии согласно СанПиНу должны отсутствовать в 100 мл питьевой воды

Термотолерантные фекальные колиформы согласно СанПиНу должны отсутствовать в 100 мл исследуемой питьевой воды.

Для открытых водоемов по ОКБ не более 500 КОЕ на 100 мл воды, по ТКБ не более 100 КОЕ на 100 мл воды.

Наличие в воде кишечных палочек подтверждает фекальную природу загрязнения.

По результатам измерений в летнюю межень колиформные бактерии присутствуют в небольших количествах, обычно от ста до нескольких сот единиц, и лишь в периоды паводков кратковременно повышаются до 1000 и более единиц.

Низкие значения летом могут быть связаны с несколькими факторами:

) интенсивной солнечной радиацией, которая губительна для бактерий;

) повышенными значениями рН в летний период (летом обычно рН > 8, зимой < 8) за счет развития фитопланктона;

) выделением в воду метаболитов фитопланктона, ингибирующих бактериальную флору.

С началом осенне-зимнего сезона перечисленные факторы существенно ослабляются, и численность бактерий повышается до уровня нескольких тысяч единиц. Наибольшие экстремумы попадают на периоды таяния снега, особенно в половодье, когда талые воды смывают бактерии с поверхности водосбора.

Общее число колонии образующих бактерий в середине лета как привело ниже, чем в весенне-осенний период, что связано с интенсивной солнечной радиацией, которая губительна для бактерий.

Наибольшее количество микробов в открытых водоемах находится в поверхностных слоях (в слое 10 см от поверхности воды) прибрежных зон. С удалением от берега и увеличением глубины количество микробов уменьшается.

Заключение

кишечный палочка возбудитель бактерия

Для нахождения и идентификации кишечной палочки был произведен микробиологический анализ проб за начало мая 2013 г. Также осуществлен статистический анализ данных учреждения здравоохранения «Могилевского зонального центра гигиены и эпидемиологии» за начало мая 2008-2012 гг.

По окончанию анализа было установлено, что рассчитанное нами число бактерий группы кишечных палочек не превышает допустимой нормы.

По окончанию статистического анализа данных учреждения здравоохранения «Могилевского зонального центра гигиены и эпидемиологии» за 2008-2012 гг., было установлено, что в летнюю межень колиформные бактерии присутствуют в небольших количествах. Общее число колонии образующих бактерий в середине лета как привело ниже, чем в весенне-осенний период, так как интенсивной солнечной радиацией, которая губительна для бактерий, а с началом осенне-зимнего сезона численность бактерий повышается до уровня нескольких тысяч единиц. Наибольшие экстремумы попадают на периоды таяния снега, особенно в половодье, когда талые воды смывают бактерии с поверхности водосбора.

Список литературы

1. Фомин Г.С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам. Энциклопедический справочник. М.: Изд-во «Протектор», 1995.

Долгоносов Б.М., Дятлов Д.В., Сураева Н.О., Богданович О.В., Громов Д.В., Корчагин К.А. Информационно-моделирующая система Aqua CAD - инструмент по управлению технологическими режимами на водопроводной станции // Водоснабжение и санитарная техника. 2003. №6. С. 26-31.

Долгоносов Б.М., Храменков С.В., Власов Д.Ю., Дятлов Д.В., Сураева Н.О., Григорьева С.В., Корчагин К.А. Прогноз показателей качества воды на входе водопроводной станции // Водоснабжение и санитарная техника 2004. №11. С. 15-20.

Кочемасова З.Н., Ефремова С.А., Рыбакова А.М. Санитарная микробиология и вирусология. М.: Медицина, 1987.

СанПиН 2.1.5.980-00. Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод.

СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

МУК 4.2.1018-01. Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы. Санитарно-микробиологический анализ питьевой воды.

Основными санитарно-показательными микроорганизмами являются бактерии группы кишечных палочек (БГКП), объединяющие 3 рода микроорганизмов - Escherichia, Citrobacter, Enterobacter, входящих в семейство Enterobacteriaceae. Они обладают многими общими морфологическими, культуральными и ферментативными свойствами.

В соответствии с ГОСТ 2874-82 и ГОСТ 18963-73 к БГКП относят мелкие подвижные грамотрицательные, не образующие спор палочки, не обладающие оксидазной активностью, ферментирующие лактозу и глюкозу с образованием кислоты и газа при температуре 37 °С (в течение 5-24 ч) (рисунок 45).

Кишечные палочки (бактерии группы кишечных палочек) - это факультативные анаэробы, хорошо растущие в универсальных питательных средах, устойчивые к действию многих анилиновых красителей. Им свойственна широкая приспособительная изменчивость, в результате которой возникают разнообразные варианты, что усложняет их классификацию.

Из всех бактерий группы кишечных палочек наибольшее санитарно-показательное значение имеют микроорганизмы рода Escherichia.

По способности расщеплять лактозу при температуре 37°С БГКП делят на лактозоотрицательные и лактозоположительные кишечные палочки (ЛКП), или колиформные, которые нормируются по международным стандартам. Из групп ЛКП выделяют фекальные кишечные палочки (ФКП), которые способны ферментировать лактозу при температуре 44,5 °С. К ним относится Е. coli, не растущая на цитратной среде.

Для дифференциации бактерий группы кишечных палочек используют среду Эндо, на которой Е. coli дает характерный рост в виде колоний красного цвета с металлическим блеском.

Среда Эндо является селективной средой для энтеробактерий, выпускается в сухом виде. В ее состав входят МПА, лактоза, фуксин основной, сульфат и фосфат натрия.

Приготовление среды: в 100 см 3 дистиллированной воды растворяют 5 г. сухой среды, кипятят при постоянном помешивании

Рис. 45. Escherichia coli: a - колонии; б – клетки

2-3 мин и разливают по чашкам Петри. Для предотвращения образования большого количества конденсата среду после кипячения охлаждают до 50 °С. Готовая среда имеет розовый цвет. Колонии лактозоположительных штаммов красные (образовавшаяся молочная кислота реагирует с сульфатом натрия, в результате чего фуксин восстанавливает свой цвет), лактозоотрицательные - бесцветные или слегка розовые.

При росте БГКП на жидких питательных средах (МПБ) наблюдаются значительные помутнение среды и образование сероватого, легко разбивающегося осадка. Пленка на поверхности бульона обычно не образуется.

На МПА БГКП образуют средних размеров округлые гладкие блестящие полупрозрачные колонии.

Кишечные палочки не разжижают желатин, способны ферментировать целый ряд углеводов - лактозу, глюкозу, мальтозу, сахарозу с образованием кислоты и газа. Ферментативные свойства (сбраживание углеводов) непостоянны, поэтому при дифференциации БГКП их учитывают не самостоятельно, а в комплексе с другими тестами.

В молоке бактерии группы кишечных палочек хорошо размножаются, доводя его кислотность до 60-80 °Т и образуя в нем неровный ноздреватый сгусток. В присутствии молочнокислых бактерий под влиянием выделяемых ими антибиотических веществ и кислоты рост кишечных палочек тормозится. При режимах пастеризации, принятых в молочной промышленности, кишечные палочки погибают. Обычные дезинфицирующие средства в общепринятых разведениях обеззараживают оборудование от этих бактерий.

Санитарно-показательное значение отдельных родов бактерий группы кишечных палочек неодинаково. Обнаружение бактерий рода Escherichia в пищевых продуктах, в воде, почве, на оборудовании свидетельствует о свежем фекальном загрязнении этих объектов, что имеет большое санитарное и эпидемиологическое значение.

Иногда считают, что бактерии родов Citrobacter и Enterobacter представляют собой измененные эшерихий после пребывания их во внешней среде. Следовательно, Citrobacter и Enterobacter являются показателями более давнего (несколько недель) фекального загрязнения и поэтому они имеют меньшее санитарно-показательное значение по сравнению с бактериями рода Escherichia.

Дифференциацию бактерий группы кишечных палочек проводят с учетом различий физиологических свойств микроорганизмов. На этой основе разработаны специальные тесты, используемые для распознавания фекальных и нефекальных кишечных палочек, основным из которых является комплекс признаков ТИМАЦ (ТЛИМАЦ):

Т -температурный тест;

И - тест индолообразования;

М - реакция с метиленовым красным;

А - реакция на ацетилметилкарбинол (реакция Фогес-Проскауэра);

Ц - цитратный тест;

Л - ферментация лактозы.

Температурный тест (тест Эйкмана) - способность ферментировать глюкозу и другие углеводы (лактозу, маннит) с образованием газа при температуре 44-46 °С (чаще 44,5 °С). Для эшерихий температурный тест положительный, представители родов Citrobacter и Enterobacter такой способностью не обладают. Этот тест определяют на специальных средах Эйкмана, Кесслер, Булижа.

Среда Эйкмана (глюкозопептонная среда): пептон - 10 г; хлористый натрий - 5 г, глюкоза - 5 г; вода водопроводная 1 000 см 3 . В концентрированной среде состав всех ингредиентов, кроме воды, увеличен в 10 раз. Среду разливают в пробирки или колбы с бродильными трубочками (газовками), стерилизуют текучим паром по 30 мин в течение 3 дней (допускается стерилизация в автоклаве при 112°С-15мин).

Тест индолообразования - способность расщеплять аминокислоту триптофан, входящую в состав многих белков, с выделением ряда продуктов, в том числе индола, окрашивающего среду при взаимодействии с реактивами, содержащими парадиметиламидобензальдегид в красный цвет. Индол продуцируют эшерихии, бактерии из родов Citrobacter и Enterobacter индола не образуют. Наличие индола определяют в старых бульонных культурах (лучше в бульоне Хоттингера с содержанием 200-300 мг % триптофана) при помощи реактива Эрлиха.

Реактив Эрлиха: парадиметиламидобензальдегида - 4 г; 96° этилового спирта - 380 см 3 ; концентрированной хлористо-водородной (соляной) кислоты - 80 см 3 . Перед добавлением (0,5-1 см 3) реактива Эрлиха к культуре в нее вносят 0,5-1 см 3 солянокислого эфира (для экстрагирования индола).

Исследования биохимических свойств Е. coli после развития в молоке с заквасками показали непостоянство индольного признака, 36 % штаммов Е. coli могут терять способность продуцировать индол. Поэтому применение этого признака при контроле кисломолочных продуктов может привести к неверным результатам.

Реакция с метиловым красным (реакция Кларка) заключается в определении интенсивности кислотообразования при ферментации глюкозы в питательной среде. В качестве индикатора используют метиловый красный, несколько капель которого добавляют к 3-5-суточной культуре, выращенной на среде Кларка. При рН 5 и ниже индикатор изменяет светло-желтый цвет на красный, что свидетельствует об интенсивном кислотообразовании. Представители родов Escherichia и Citrobacter дают красное окрашивание среды, a Enterobacter - желтое.

При рН выше 5 среда остается светло-желтой.

Среда Кларка: протеоза (или другой пептон) - 5 г; декстроза - 5 г; К 2 НРО4 - 5 г; дистиллированная вода до 800 см 3 . Смесь нагревают 20 мин, периодически помешивая, фильтруют, охлаждают, доводят объем до 1 000 см 3 дистиллированной водой. Разливают в пробирки по 10 см 3 , стерилизуют при 121 °С 15 мин.

Индикатор: метилового красного - 0,1 г; этилового спирта 300 см 3 . После растворения индикатора прибавляют 200 см 3 дистиллированной воды.

Реакция на ацетилметилкарбинол (Фогес-Проскауэра, 1898 г.) выявляет способность микроорганизмов образовывать в среде с глюкозой ароматическое вещество ацетилметилкарбинол (ацетоин).

Для постановки реакции к 5 см 3 4-5-суточной культуры, выращенной на пептонной среде с глюкозой или среде Кларка, добавляют такой же объем 40%-ного раствора КОН. Для ускорения реакции к 100 см 3 щелочи добавляют 0,3 г креатина [реактив СМеага (Мира)]. При наличии ацетилмети л карбинола среда окрашивается в розовый цвет.

Ацетилметилкарбинол (ацетоин) образуют бактерии рода Enterobacter. Эшерихии и представители рода Citrobacter такой способностью не обладают.

Цитратный тест - способность микроорганизмов усваивать. в качестве единственного источника углерода лимонную кислоту или ее соли. Изучаемую культуру высевают на цитратную синтетическую среду Козера или плотную среду Симмонса.

Бактерии родов Citrobacter и Enterobacter растут на цитратных средах (вызывают помутнение и изменение цвета в жидких и образование специфических колоний на плотных средах) и получили название цитратположительные или цитратассимилирующие бактерии , тогда как эшерихии не дают роста на указанных средах и называются цитратотрицательными .

Цитратная синтетическая среда Козера: MgSO 4 х 7Н 2 О - 0,2 г; NH 4 H 2 PO4 - 1,5 г; К 2 НРО 4 - 1 г; цитрата натрия х 5 Н 2 О - 2,53 г; дистиллированная вода - 1 000 см 3 Для определения изменения реакции среды прибавляют 10 см 3 0,5%-ного спиртового раствора бромтимолового синего.

Среда Симмонса: к среда Козера добавляют 2% агара, доводят рН до 7,2-7,4,стерилизуют в автоклаве при 112 °С в течение 15 мин. Индикатор добавляют после стерилизации, перед разливкой в стерильные пробирки. Среда имеет оливково-зеленый цвет.

При определении содержания цитратотрицательных эшерихии в кисломолочных продуктах можно получить завышенные результаты вследствие дополнительного учета представителей рода Enterobacter, потерявших способность утилизировать цитраты.

Цитратный тест должен сопровождаться микроскопией препаратов так как Enterococcus faecalis усваивает цитраты и может приниматься за цитратположительные кишечные палочки.

Ферментация лактозы присуща большинству видов семейства Enterobacteriaceae. Представители рода Escherichia (за исключением лактозоотрицательных вариантов) сбраживают лактозу, Citrobacter и Enterobacter ферментируют лактозу непостоянно. Способность микроорганизмов ферментировать лактозу изучают на специальных лактозосодержащих средах с различными индикаторами (среда Эндо, среды Гисса и др..

Довольно часто кишечные палочки могут иметь нетипичные признаки комплекса ТИМАЦ (ТЛИМАЦ), что затрудняет их дифференциацию. Это объясняется тем, что во внешней среде кишечные палочки подвергаются воздействию различных факторов, в результате чего происходит изменение ряда их биологических свойств. Например, после пребывания во внешней среде Е. coli утрачивает способность сбраживать лактозу, ферментировать углеводы при 43 °С и даже при 37 °С, но приобретает свойство ассимилировать (усваивать) цитраты.

При длительном применении антибиотиков, других лечебных препаратов в кишечнике человека также обнаруживают лактозоотрицательные варианты эшерихий.

В комплексе признаков ТИМАЦ основными являются температурный и цитратный тесты. Они наиболее стабильные, что позволяет дифференцировать бактерии группы кишечных палочек фекального происхождения от кишечных палочек, обитающих во внешней среде.

Наибольшее санитарно-показательное значение имеют кишечные палочки, не растущие в среде Козера с цитратами (как единственным источником углеродного питания) и ферментирующие углеводы при 43-45 °С (Е. coli). Они являются показателями свежего фекального загрязнения.

В молочной промышленности в качестве санитарно-показательных микроорганизмов выявляют бактерии группы кишечных палочек, посевы производят на среду Кесслер, культивируют при 37 °С 24 ч.

Приготовление модифицированной среды Кесслер: 16 г сухой среды Кесслер помещают в колбу и доливают питьевой водой до 1 000 см 3 . Смесь кипятят при помешивании 25 мин. Объем доводят питьевой водой до 1 000 см 3 и фильтруют через вату. Разливают в пробирки с поплавками по 5 см 3 или колбочки с поплавками по 40-50 см 3 и стерилизуют при 12 ГС в течение 10 мин. Среда имеет темно-фиолетовый цвет.

Допускается приготовление среды Кесслер из отдельных ингредиентов.

Для этого к 1 000 см 3 питьевой воды прибавляют 10 г пептона и 50 см 3 стерильной желчи (желчь бычья или других сельскохозяйственных животных), кипятят смесь при помешивании 25 мин и фильтруют ее через вату. В полученном фильтрате растворяют 2,5 г лактозы и доводят объем питьевой водой до 1 000 см 3 , устанавливают рН 7,4-7,6, после чего добавляют 2 см 3 раствора кристаллического фиолетового с массовой концентрацией 10 г/дм 3 , разливают в пробирки с поплавками или колбочки с поплавками по 40-50 см 3 и стерилизуют при 121 °С в течение 10 мин. Готовая среда должна иметь темно-фиолетовый цвет.

Критерии санитарной оценки пищевых продуктов и других объектов внешней среды по присутствию санитарно-показательных микроорганизмов предусмотрены ГОСТами и Санитарными правилами и нормами, где указывается, что бактерии группы кишечных палочек не должны обнаруживаться в определенных количествах продукта, т.е. нормируется количество санитарно-показательных микроорганизмов в единице продукта. Так, например, в пастеризованном молоке кишечные палочки не должны выявляться в 1 см 3 , в жидкой закваске для кефира бактерии группы кишечных палочек не допускаются в 3 см 3 , в сметане и твороге - в 0,001 см 3 (г) и т.д.

ЭНТЕРОКОККИ

Систематика и биологические свойства энтерококков представлены в главе 10.

Энтерококки наряду с бактериями группы кишечных палочек являются постоянными обитателями кишечника человека и теплокровных животных, в большом количестве выделяются во внешнюю среду, и обнаружение их в пищевых продуктах, воде, почве свидетельствует о фекальном загрязнении этих объектов.

Преимущества энтерококков как санитарно-показательных микробов заключается в их большей устойчивости к физическим и химическим воздействиям, в наличии избирательных сред, позволяющих обнаружить энтерококков в сильно загрязненных объектах, в несложности дифференцировки их от сходных видов и некотором отличии энтерококков человеческого и животного происхождения, что имеет существенное значение с эпидемиологической точки зрения.

Установлено, что в кишечнике человека преобладают Ent. faecalis и его варианты, в меньшем количестве обнаруживают Ent. faecium. В содержимом кишечника крупного рогатого скота, свиней, овец, лошадей преобладает Ent. faecium. Обнаружение во внешней среде Ent. faecalis и его вариантов имеет определенное санитарное и эпидемиологическое значение как показатель загрязнения объекта фекалиями человека; обнаружение Ent. faecium является показателем загрязнения фекалиями животных.

Другими преимуществами энтерококков как санитарно-показательных микроорганизмов является то, что они не размножаются вне кишечника человека и животных (за исключением пищевых продуктов); во внешней среде не подвергаются столь глубоким изменениям, как кишечные палочки, и дольше по сравнению с ними сохраняются во внешней среде.

Имеются селективные питательные среды, позволяющие выделить энтерококки в чистой культуре из объектов, сильно обсемененных посторонней микрофлорой. Для определения энтерококков чаще используют молочную среду с полимиксином по Калине (см. главу 10).

Энтерококки чрезвычайно устойчивы к низким температурам, нагреванию, хлорированию, к повышенным концентрациям сахара и соли, к высокой кислотности. Они выдерживают температуру нагревания 60-56 °С в течение 30 мин (режимы пастеризации должны обезвреживать энтерококков), способны расти в присутствии 6,5 % NaCl, 40 % желчи, в средах с рН 9,6-10.- В связи с этим для продуктов, не подвергающихся хранению, показателем санитарного состояния являются бактерии группы кишечных палочек, а для продуктов, которые длительно хранятся при низкой температуре, лучше в качестве санитарно-показательных микроорганизмов определять энтерококки. Это объясняется тем, что кишечные палочки погибают быстрее энтерококков и присутствие или отсутствие их не отражает санитарного состояния таких продуктов.

Количество энтерококков в пищевых продуктах колеблется в довольно значительных пределах - от 10 3 до 10 6 в 1 г или 1 см 3 .

Наличие большого количества энтерококков в продуктах, подвергшихся тепловой обработке, свидетельствует о слабой эффективности пастеризации (нарушение режимов), о послепастеризационном загрязнении или о хранении их в условиях, благоприятных для развития энтерококков.

В официальных документах - Международном стандарте по исследованию питьевой воды, в Стандарте по исследованию питьевой воды и сточных вод, принятом в США, в Европейском стандарте - энтерококки приняты как дополнительный показатель санитарно-гигиенического качества воды, причем в Международном стандарте подчеркивается, что при обнаружении в исследуемой воде атипичных кишечных палочек наличие или отсутствие энтерококков являются решающим для суждения о фекальном загрязнении.

В нашей стране энтерококки наряду с бактериями группы кишечных палочек используют в качестве санитарно-показательных микроорганизмов при санитарной оценке воды открытых водоемов, особенно колодцев, вода которых используется в технологическом процессе.

Энтерококки также рекомендуют использовать в качестве санитарно-показательных микроорганизмов при оценке качества хлорирования питьевой воды, при исследовании воды минеральных источников, а также пищевых продуктов с повышенной концентрацией соли (мясных продуктов).

Бактерии колиформные всегда присутствуют в пищеварительном тракте животных и человека, а также в отходах их жизнедеятельности. Они также могут находиться на растениях, почве и в воде, загрязнение которой является серьезной проблемой из-за возможности заражения заболеваниями, вызванными различными патогенами.

Вред для организма

Являются ли бактерии колиформные вредными? Большинство из них не вызывают заболеваний, тем не менее, некоторые редкие штаммы кишечной палочки могут вызвать серьезные заболевания. Кроме людей, могут быть заражены овцы и крупный рогатый скот. Вызывает беспокойство то, что зараженная вода по своим внешним характеристикам ничем не отличается от обычной питьевой по вкусу, запаху и внешнему виду. Бактерии колиформные встречаются даже в которую принято считать безупречной во всех смыслах. Проверка является единственным надежным способом узнать о наличии болезнетворных бактерий.

Что происходит при обнаружении?

Что делать, если бактерии колиформные или любые другие обнаруживаются в питьевой воде? В этом случае понадобится ремонт или модификация системы водоснабжения. При употреблении для дезинфекции предусмотрено обязательное кипячение, а также повторное тестирование, которое может подтвердить, что загрязнение не было устранено, если это были термотолерантные колиформные бактерии.

Организмы-индикаторы

Общие колиформные бактерии часто называют организмами-индикаторами, потому что они указывают на потенциальное наличие болезнетворных бактерий в воде, например, кишечной палочки. Хотя большинство штаммов являются безобидными и живут в кишечнике здоровых людей и животных, некоторые из них могут способствовать образованию токсинов, вызывать серьезные заболевания и даже приводить к летальному исходу. Если болезнетворные бактерии присутствуют в организме, то самыми распространенными симптомами являются расстройство желудочно-кишечного тракта, лихорадка, боль в животе и понос. Симптомы более ярко проявляются у детей или пожилых членов семьи.

Безопасная вода

Если общие колиформные бактерии в воде отсутствуют, то практически с полной уверенностью можно предположить, что она микробиологически безопасна для питья.
Если же они были обнаружены, то тогда будет оправданным проведение дополнительных тестов.

Бактерии любят тепло и влагу

Температура и погодные условия также играют немаловажную роль. Например, кишечная палочка предпочитает жить на поверхности земли и любит тепло, таким образом, колиформные бактерии в питьевой воде появляются в результате движения в составе подземных потоков при теплых и влажных погодных условиях, в то время как наименьшее количество бактерий будет найдено в зимнее время года.

Ударное хлорирование

Для эффективного уничтожения бактерий используют хлор, который окисляет все примеси. На его количество будут влиять такие характеристики воды, как уровень рН и температура. В среднем, вес на литр составляет приблизительно 0,3-0,5 миллиграмм. Чтобы убить общие колиформные бактерии в питьевой воде, требуется примерно 30 минут. Время контакта может быть сокращено за счет увеличения дозы хлора, но для этого могут потребоваться дополнительные фильтры для удаления специфического вкуса и запаха.

Губительный ультрафиолетовый свет

Популярным вариантом дезинфекции считаются ультрафиолетовые лучи. Этот способ не подразумевает использования каких-либо химических соединений. Однако это средство не применяется там, где общие колиформные бактерии превышают одну тысячу колоний на 100 мл воды. Сам прибор состоит из УФ-лампы, окруженной рукавом из кварцевого стекла, через который протекает жидкость, облучаемая ультрафиолетовым светом. Необработанная вода внутри аппарата должна быть полностью чистой и свободной от каких-либо видимых загрязнений, засоров или мутности, чтобы дать возможность облучения всех вредоносных организмов.

Другие варианты очистки

Существует множество других способов обработки, используемых для дезинфекции воды. Однако они не рекомендуется в качестве длительных по разным причинам.

Кипячение. При 100 градусах по Цельсию в течение одной минуты эффективно убиваются бактерии. Этот метод часто используется для дезинфекции воды во время чрезвычайных ситуаций или при необходимости. Это занимает время и является энергоемким процессом и, как правило, применяется только в небольших количествах воды. Это не долговременный или постоянный вариант для дезинфекции воды.
Озонирование. В последние годы этот метод используется в качестве способа улучшения качества воды, устранения различных проблем, в том числе бактериального заражения. Как и хлор, озон является сильным окислителем, который убивает бактерии. Но в то же время этот газ является нестабильным, и получить его можно только с помощью электричества. Блоки озонирования обычно не рекомендуются для дезинфекции, потому что они гораздо дороже хлорирования или ультрафиолетовых систем.
Йодирование. Некогда популярный способ дезинфекции в последнее время рекомендуется только для кратковременного или экстренного обеззараживания воды.

Термотолерантные колиформные бактерии

Это особая группа живых организмов, которые способны ферментировать лактозу при 44-45 градусах по Цельсию. К ним относят род Escherichia и некоторые виды Klebsiella, Enterobacter и Citrobacter. Если в воде присутствуют посторонние организмы, это свидетельствует о том, что она была недостаточно хорошо очищена, загрязнена повторно, либо в ней в избытке содержатся питательные элементы. При их обнаружении необходимо сделать проверку на наличие именно устойчивых к повышенной температуре колиформных бактерий.

Микробиологический анализ

Если были обнаружены колиформы, то это может говорить о том, что в воду попали Таким образом, начинают распространяться различные заболевания. В загрязненной питьевой воде можно встретить штаммы сальмонелл, шигелл, кишечной палочки и многих других возбудителей болезней, которые варьируются от легких нарушений пищеварительного тракта до тяжелейших форм дизентерии, холеры, брюшного тифа и многих других.

Бытовые источники заражения

За качеством питьевой воды ведут наблюдение, ее регулярно проверяют специализированные санитарные службы. А что может сделать обычный человек, чтобы обезопасить себя и оградить от нежелательного заражения? Какие существуют источники загрязнения воды в бытовых условиях?

Вода из кулера. Чем больше людей прикасаются к данному приспособлению, тем больше вероятность проникновения вредоносных бактерий. Как показывают исследования, вода в каждом третьем кулере просто кишит живыми организмами.
Дождевая вода. Как это ни удивительно, собранная после дождя влага является благоприятной средой для развития колиформных бактерий. Продвинутые садоводы не используют такую воду даже для полива растений.
Озера и водоемы также относят к группе риска, так как в стоячей воде быстрее размножаются все живые организмы, а не только бактерии. Исключением можно назвать океаны, развитие и распространение там вредоносных форм минимально.
Состояние трубопровода. Если сточные трубы не менялись и не очищались продолжительное время, то это может также привести к появлению неприятностей.

Для того, чтобы пить чистую воду, ее нужно, прежде всего, оценить на пример содержания разного рода включений. Даже вода из крана, может бать заражена . И причина тому, плохое состояние системы водоснабжения. Очень часто в воде, особенно неочищенной сегодня можно встретить всякого рода бактерии. А для того, чтобы вода стала питьевой, колиморфные бактерии в воде следует уничтожать.

Так ли уж нужно проверять воду?

Выявить бактерии в воде не так просто. Все таки есть четко урегулированный на законодательном и нормативном уровне состав воды и присутствие в ней каких-то не совсем полезных бактерий можно не увидеть или не почувствовать на вкус. Потому всем, кто строит дом, или просто хочет купить себе , советуют проводить анализ воды с целью определить ее состав. И наличие колиформных бактерий в воде будет обязательным элементом бактериологического анализа. Ниже представлена сводная таблица нормативов для питьевой воды центрального водоснабжения. Это те нормы, на которые следует ориентироваться при оценке.

Как наглядно видно из таблицы, бактерий, практически не должно быть в воде. Любое присутствие колиформных бактерий в воде или каких других, может вызвать массовые эпидемии. Потому и поставлен запрет на их присутствие. Это может привести к летальному исходу многих людей.

Весь перечень вредных бактерий довольно обширен. Выявить все вредные бактерии в воде сложно, потому и придумали более - химико-бактериологический, который и помогает выявить вредные палочные бактерии, в том числе. Эти вредоносные примеси можно выявить только в лаборатории. На вкус, цвет и вид выявить их невозможно.

Появляются такие бактерии в любом теплокровном существе. В том числе в кишечнике животных или человека. Откуда же они берутся в воде? Все просто, если в воду попадают фекалии, то развитие таких вредоносных бактерий очень возможно.

Фекалии же могут проникать в воду из сточных канав, выгребных ям, фильтровых траншей. Проявиться они могут даже в , из-за смещения слоев грунта. Человек же эксплуатирующий колодец, может этого и не заметить. Потому и рекомендуют через время делать анализ воды в колодце, если нет качественной очистной системы на участке.

По санитарным нормам колиформных бактерий в воде не должно быть совсем. Потому на станциях водоснабжения всегда есть этап обеззараживания, который как раз и занимается устранением вредных бактериологических примесей.

Наиболее популярными вариантами устранения бактерий из воды являются обеззараживающие установки. Можно конечно и вручную дозировать дезинфицирующие вещества. Но это чревато плохими последствиями. Из-за этого на производствах давно убрали ручной труд в работе обеззараживающих установок.

Для устранения бактериологической угрозы на предприятиях используют дозирование химических веществ. Если вода будет использоваться для питья, то в этом случае применяют ультрафиолетовые дезинфекторы, которые работают без вредных веществ.

О бактериях научным языком и более подробно

Колиформные бактерии называются еще очень вредными. Это группа одна из самых вредных групп бактерий. Из семейства энтеробактерий, группу палочки культуральным признакам. Группа таких бактерий является санитарным показателем фекальных вод.

По порядку ниже будут исследованы следующие особенности поведения бактерий кишечной палочки:

Поведение бактерий в плотной питательной среде;
Биохимические особенности
Устойчивость
Санитарные значения

Хотя данный вид информации довольно специфичен, но он помогает наглядно проследить все особенности работы бактерий в воде. На сколько они устойчивы, что вызывают своей работой в воде и т.д.

Итак, питательная среда. Бактерии прекрасно себя чувствуют в мясном бульоне или агаре. Осадок при этом имеет небольшие размеры, а вот рост бактерий резко идет вверх и появляется сильное помутнение воды.

Бактерии в бульене образуют окаемку, пленки при этом на поверхности нет. По цвету, большое скопление бактерий может иметь серо-голубой оттенок, иногда колонии могут быть красными с металлическим отливом. Колонии бактерий с отрицательной лактозой чаще всего бесцветны. В общем, же классифицировать по цветам и поведению бактерии группы палочки довольно сложно.

Теперь, что касается биохимических свойств. Бактерии такого рода помогают свертываться молоку, не разводят желатин. Оксидазной активности у них нет.

Расщеплять лактозу могут как раз бактерии кишечной палочки (с положительной лактозой).

Что касается устойчивости бактерий к разного рода химическим сильным дезинфекторам. Обезвредить кишечную палочку довольно просто. Для этого достаточно стандартной пастеризации при температуре 65, от силы 75 градусов. При температуре в 60 градусов по Цельсию, кишечная палочка убивается в течение 15 минут. Однопроцентный раствор фенола убирает палочку за период от 5 до 15 минут. Если разводить сулему в пропорциях один к тысячи, то тогда палочка будет убрана за 2 минуты. То есть убрать такие бактерии – не проблема.

Санитарные показатели бактерий кишечной палочки имеют разные значения. Если бактерии такого рода обнаруживаются на фруктах овощах в воде или почве, это означает только одно - свежее фекальное загрязнение имеет место.

Что характерно, в желудке человека, если он долгое время применяет антибиотики, тоже образуются бактерии кишечной палочки. Лактозоотрицательные бактерии в состоянии сбродить лактозы, именно они и образуются в большом количестве в кишечнике. Так образуются брюшной тиф, дизентерия, как раз те болезни, которые проявляют себя при употреблении зараженной кишечной палочкой воды.

Из всего вышесказанного, можно сделать вывод. Колиформные бактерии в воде должны полностью отсутствовать. Наличие их в воде угрожает эпидемиями и массовыми смертями. Чтобы избежать массового заражения, нужно постоянно следить за составом воды. Изменение потоков подземных вод, может привести к образованию грязных потоков.

Устранить колиформные бактерии из воды можно всего двумя способами. Использовать либо дезинфекцию, либо обеззараживание. Разница в понятиях состоит в воздействии. Оно может быть химическим, а может быть физическим. Для может использоваться химическое воздействие с помощью хлорсодержащих элементов. Но в этом случае обязательно должна проходить доочистка. Чтобы устранить из воды излишек хлора, который так же негативно влияет на здоровье человека.

Остальные варианты производства питьевой воды используют ультрафиолетовые излучатели, которые убивают группу бактерий кишечной палочки с помощью . Не облучая при этом воду вредными лучами и не оставляя после себя следов.

Еще один вариант дезинфекции использование озона – концентрированного жидкого кислорода. Он быстро испаряется с поверхности воды, отлично чистит ее и не имеет остаточных явлений в воде. Полностью экологически безопасен. Но труден в производстве и дорог.

Категории

Выбор редакции