Бактерии группы кишечной палочки как санитарно-показательные микроорганизмы

Обновлено: 24.04.2024

Индикатором кишечных инфекций является естественная микрофлора кишечника человека и теплокровных животных. Санитарно-показательными микробами могут служить постоянные обитатели кишечника человека, находящиеся там в большом количестве и обладающие определенными признаками, по которым облегчается их количественный учет.

Бактерии группы кишечной палочки.

В качестве показателя фекального загрязнения для воды еще в конце прошлого века предложено использовать бактерии группы кишечной палочки. За прошедшие сто лет в отношении воды предложены и другие санитарно-показательные организмы, но предпочтение отдается бактериям группы кишечной палочки как надежному показателю фекального загрязнения воды. Такое значение кишечная палочка приобрела по многим причинам. Прежде всего она преобладает среди микробного населения толстых кишок человека и теплокровных животных, содержится в фекалиях в огромном количестве - сотни миллионов в 1 г. Эти микробы устойчивы к внешним условиям и по выживаемости превосходят патогенную бактериальную микрофлору кишечника. Обнаружение в объектах среды кишечной палочки указывает на их фекальное загрязнение и возможное присутствие возбудителей желудочно-кишечных заболеваний.

Все многочисленные бактерии, входящие в группу бактерий кишечной палочки, имеют общие свойства: короткие аэробные или факультативно-анаэробные палочки, не образующие спор, окраска по Граму отрицательная, способны сбраживать глюкозу и другие сахара. На специальных средах растут в виде характерных колоний.

Бактерии группы кишечной палочки ведут себя идентично патогенным кишечным бактериям, поэтому они и сохраняют свое санитарно-показательное значение в качестве основного нормируемого показателя степени фекального загрязнения и одновременно косвенного индикатора эпидемиологической опасности водоемов для различного водопользования. Роль бактерий группы кишечной палочки отражается в официальных документах, и этот показатель нормируется.

Бактерии группы кишечной палочки являются основным критерием при оценке качества воды. Допустимо количество бактерий группы кишечной палочки в 1 л питьевой воды (коли-индекс): не более 3, в поверхностных источниках воды не более 10000.

Кишечная палочка или ее варианты являются индикаторами свежего фекального загрязнения. Другие виды колиформ могут расти или длительно сохраняться в средах фекального происхождения - они являются показателями старого фекального загрязнения, а также низкого санитарного состояния.

Загрязнение пищи палочкой Эшерихия коли указывает на возможность попадания в нее возбудителей желудочно-кишечных заболеваний. Поэтому роль коли-форм состоит в том, что они являются индикаторами загрязнения патогенными микробами.

Кишечные кокки и вирусы.

Во всем мире ведутся поиски новых индикаторных микроорганизмов. Кроме бактерий группы кишечной палочки предлагаются кишечные кокки (энтерококки), кишечные вирусы (энтеровирусы), фаги кишечной палочки и др.

Во многих странах энтерококки признаны дополнительным показателем загрязнения воды микробами фекального происхождения. Энтерококки обладают следующими характерными свойствами: имеют шаровидную форму, располагаются попарно, встречаются мелкие и крупные, а также различаются по форме - круглые, удлиненные, иногда сильно вытянутые. По Граму красятся положительно, каталазу не образуют. Энтерококки отличаются от других кокков, распространенных в окружающей среде, а также от тех, которые составляют нормальную микрофлору верхних дыхательных путей или патогенных для человека. Основное отличие - повышенная устойчивость к различным физическим и химическим факторам. Энтерококки очень быстро отмирают в летний период при повышенной температуре воды. Они являются естественными обитателями кишечника, их присутствие указывает на фекальное загрязнение окружающей среды. В окружающую среду энтерококки выделяются в меньших количествах и быстрее отмирают в воде и почве, чем кишечная палочка. Как правило, в этих объектах они не размножаются. Поэтому обнаружение энтерококков служит показателем свежего фекального загрязнения.

За рубежом энтерококки рассматриваются как наиболее надежные показатели фекального загрязнения воды закрытых источников, в частности колодцев.

Преимуществом энтерококков в качестве санитарно-показательных организмов является большая достоверность их фекального происхождения и отсутствие размножения в воде.

Наличие энтерококков подтверждает фекальное загрязнение воды в сомнительных случаях. Показано, что содержание в воде поверхностных источников кроме кишечной палочки энтерококков и фагов кишечной палочки в количестве более 1 тыс. в 1 л свидетельствует о недавнем поступлении фекального загрязнения, опасного в эпидемиологическом отношении.

Для оценки степени эпидемиологической опасности или степени вирусного загрязнения объекта, особенно при определении качества воды, возникла необходимость обнаружения вирусов кишечной труппы (энтеровирусов). Так как прямое определение вирусов сложно и длительно, стали искать санитарно-показательные организмы для оценки качества воды в отношении вирусного загрязнения. Такими микроорганизмами признаны фаги кишечной палочки (коли-фаги), которые в течение длительного времени выживают в воде, устойчивы к воздействию дезинфектантов.

Клостридии.

Некоторые бактерии рода Клостридиум, преимущественно Клостридиум перфрингенс, предложены в качестве санитарно-показательных микроорганизмов в отношении кишечных инфекций. Этот микроб обитает в кишечнике человека в довольно больших количествах и его можно быстро определить. Благодаря образованию спор рассматриваемые микроорганизмы длительно выживают в окружающей среде и очень устойчивы к внешним воздействиям. Присутствие их в воде расценивается как старое фекальное загрязнение. К действию хлора они чувствительны и при двукратном хлорировании воды на водопроводных станциях теряют термоустойчивость. Обнаружено, что одновременно с увеличением в воде количества санитарно-показательных клостридий увеличивается число возбудителей ботулизма, столбняка и газовой гангрены, особенно в отсутствие кислорода в процессе гниения и при благоприятной температуре. Это подтверждает индикаторное значение теста в отношении патогенных клостридий. Для оценки степени инфицирования объектов окружающей среды патогенными клостридиями они имеют первостепенное значение по сравнению с бактериями группы кишечной палочки, так как вызывают пищевые отравления, порчу консервов и т. п.

В используемой на консервных предприятиях воде количество клостридий нормируется: они должны отсутствовать в 100 мл. В ряде стран клостридии включены в стандарты качества воды как дополнительный показатель.

В группу санитарно-показательных клостридий объединяют грамположительные, образующие споры анаэробные палочки. Эта группа на 90-95 % состоит из Клостридиум перфрингенс и Клостридиум спорогенес. Санитарно-показательные клостридии служат показателем загрязненности объектов окружающей среды. Эти микробы более устойчивы, чем бактерии группы кишечной палочки, так как образуют споры. Это наиболее показательный тест в отношении патогенных и токсигенных клостридий.

Определение санитарно-показательных клостридий проводят в почве и питьевой воде, на пищевых предприятиях, при выборе новых источников водоснабжения.

Индикаторы загрязнения. Бактерии группы кишечной палочки.

Между группами санитарно-показательных микроорганизмов нет чётко очерченных границ. Некоторые микроорганизмы являются показателями как фекального, так и орального загрязнения. Некоторые — показателями процессов самоочищения. В связи с этим все СПМ расценивают как индикаторы биологического загрязнения.

• Группа А санитарно-показательных микроорганизмов. Включает обитателей кишечника человека и животных. Микроорганизмы расценивают как индикаторы фекального загрязнения. В нее входят БГКП — эшерихии, энтерококки, протеи, сальмонеллы. Также в группу А включены сульфитвосстанавливающие клостридии (Clostridium petfringens и др.), термофилы, бактериофаги, бактероиды, синегнойная палочка, кандиды, акинетобактеры и аэромонады.

• Группа В санитарно-показательных микроорганизмов. Включает обитателей верхних дыхательных путей и носоглотки. Микроорганизмы расценивают как индикаторы орального загрязнения. В неё входят зеленящие, а- и (3-стрептококки, стафилококки (плазмокоагулирующие, лицитиназа-положительные, гемолитические и антибиотикоустойчивые; в некоторых случаях также определяют вид золотистого стафилококка).

• Группа С санитарно-показательных микроорганизмов. Включает сапрофитические микроорганизмы, обитающие во внешней среде. Микроорганизмы расценивают как индикаторы процессов самоочищения. В неё входят бактерии-протеолиты, бактерии-аммонификаторы и бактерии-нитрификаторы, некоторые спорообразующие бактерии, грибы, актиномицеты, целлюлозобактерии, бделловибрионы и сине-зелёные водоросли.

Основные группы санитарно-показательных микроорганизмов

К основным санитарно-показательным микроорганизмам относят БГКП, энтерококки, протеи, сальмонеллы, Clostridium perfringens, термофильные бактерии и бактериофаги энтеробактерий (колифаги).

Бактерии группы кишечной палочки

Кишечная палочка положила начало всей группе СПМ. В состав БГКП включены различные представители семейства Enterobacteriaceae. В зависимости от цели и объекта исследования к санитарно-показательным БГКП предъявляют различные требования. Их условно разделяют на три подгруппы и при различных обстоятельствах используют факт их наличия для бактериологической характеристики объекта или субстрата.

Молоко (взятое из пастеризатора до поступления в молокопроводы), супы, соусы, компоты, вторые блюда (отобранные из котлов). Смывы, отобранные при проведении контроля эффективности дезинфекционной обработки в положенные сроки (не ранее 45 мин и не позднее 1 ч после обработки).

Подгруппа II кишечной палочки включает БГКП, указывающие на неопределённое по времени фекальное загрязнение. Микроорганизмы сбраживают лактозу и глюкозу до кислоты и газа при 43-44,5 °С. В эту подгруппу входят бактерии (Е. coli, клебсиеллы, цитробактеры, энтеробактеры и др.), сохранившие способность к газообразованию при повышенном температурном режиме. Подобные требования предъявляют к БГКП при невозможности уберечь субстрат от загрязнения. При этом следует ограничиться определением лишь показателей эпидемиологического неблагополучия. К таким объектам относят: воду открытых водоёмов, сточные воды, почву и все пищевые продукты, для которых высок риск обсеменения после термической обработки. В подобных случаях исследуют твёрдые пищевые продукты (поверхностный слой), жидкие пищевые продукты, вторые и третьи блюда на раздаче, смывы с оборудования и посуды. Посевы культивируют при 43-44,5 °С. Е. coli дифференцируют от других бактерий по способности ферментировать лактозу и глюкозу или только глюкозу.

Подгруппа III кишечной палочки включает БГКП, указывающие на свежее фекальное загрязнение. Отличительная особенность бактерий этой группы — способность расщеплять лактозу до газа при 43-44,5 "С.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Эшерихии. Эшерихиозы. Свойства эшерихий. Кишечная палочка. Escherichia coli. Морфология кишечной палочки. Культуральные свойства кишечной палочки.

Своё название бактерии получили в честь немецкого педиатра Т. Эшериха, впервые выделившего Escherichia coli из содержимого кишечника детей. Род образуют подвижные (перитрихи) прямые палочковидные бактерии размером 1,1-1,5x2,0-6,0 мкм. В мазках они располагаются одиночно или парами. У большинства штаммов существуют капсулы или микрокапсулы.

Температурный оптимум для роста эшерихий 37 °С. Эшерихии ферментируют углеводы с образованием кислоты или кислоты и газа, оксидаза-отрицательны и каталаза-положительны.

Эшерихии входят в состав микрофлоры толстой кишки теплокровных, пресмыкающихся, рыб и насекомых. Эшерихии — основная аэробная микрофлора кишечника, вызывающая, однако, обширную группу заболеваний человека, известных как эшерихиозы.

Эшерихиозы характеризуются не только клиническим полиморфизмом, но и создают особую эпидемиологическую ситуацию. Основное медицинское значение имеет кишечная палочка (Escherichia coli). Кишечные палочки рассматривают как санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ) при анализе воды и пищевых продуктов.

Кишечная палочка. Escherichia coli

В настоящее время среди прочих энтеробактерии кишечная палочка — основной возбудитель эшерихиозов у человека.

Морфология кишечной палочки. Культуральные свойства кишечной палочки

Кишечная палочка имеют типичную для энтеробактерий форму и представлены короткими подвижными палочками с закруглёнными концами.

• На плотных средах бактерии образуют плоские выпуклые мутные S-колонии с ровными или слегка волнистыми краями (3-5 мм в диаметре) либо сухие плоские R-колонии с неровными краями.

• В жидких средах растут диффузно, вызывая помутнение среды и образование осадка (реже формируют поверхностную плёнку или пристеночное кольцо).

• На средах Хисса кишечная палочка может образовывать газ. На селективно-дифференциальных средах колонии принимают цвет, соответствующий окраске среды. На агаре Эндо лактоза-положительные эшерихии образуют фукс и ново-красные колонии с металлическим блеском, лактоза-отрицательные — бледно-розовые или бесцветные с тёмным центром. На среде Левина бактерии формируют тёмно-синие колонии с металлическим блеском, а лактоза-отрицательные — бесцветные, на среде Плоскирева — соответственно красные с жёлтым оттенком или бесцветные. На КА могут давать полный гемолиз.

Методы косвенной идентификации. Основные характеристики санитарно-показательных микроорганизмов.

Эти методы предусматривают применение двух критериев, по которым можно косвенно судить о возможном присутствии возбудителя во внешней среде: общее микробное число (ОМЧ) и содержание санитарно-показательных микроорганизмов (СПМ).

ОМЧ определяют путём подсчёта всех микроорганизмов (растущих на питательных средах) в 1 г или 1 мл субстрата. Используя этот критерий, обычно исходят из предположения, что чем больше объект загрязнён органическими веществами, тем выше ОМЧ и тем вероятнее присутствие патогенов. Например, ОМЧ для воды не должно превышать 100. Однако это не всегда так: ОМЧ может быть большим за счёт сапрофитов, а патогены могут отсутствовать, либо преобладание сапрофитов значительно укорачивает сроки выживания патогенов во внешней среде. Поэтому более адекватно расценивать ОМЧ как показатель интенсивности загрязнения внешней среды органическими веществами.

Санитарно-показательными называют микроорганизмы, по которым можно косвенно судить о возможном присутствии патогенов во внешней среде. То есть при их определении исходят из предположения, что чем больше объект загрязнён выделениями человека и животных, тем больше будет СПМ и тем вероятнее присутствие патогенов. Содержание СПМ определяют двумя методами.

Прямой подсчёт количества бактерий. Проводят с помощью специальных камер (например, Петрова или Гельбера) либо специальных электронных счётчиков. Метод применяют в экстренных случаях при необходимости срочного ответа о количественном содержании бактерий (например, при авариях в системе водоснабжения, при оценке эффективности работы очистных сооружений и др.). Посев на питательные среды. Менее точный метод, так как выявляет только группы микроорганизмов, растущих при заданном режиме (на определённых питательных средах и при определённой температуре). Содержание СПМ выражают в титрах и индексах.

Титр санитарно-показательных микроорганизмов — наименьший объем исследуемого материала (в мл) или весовое количество (в г), в котором обнаружена хотя бы одна особь санитарно-показательный микроорганизм.

Индекс санитарно-показательных микроорганизмов — количество СПМ, обнаруженное в определённом объеме или количестве исследуемого объекта. Для непитьевой воды — в 1 г. Индекс — величина, обратная титру.

Зная один показатель, можно вычислить другой.

Основные характеристики санитарно-показательных микроорганизмов

• Санитарно-показательный микроорганизм должен постоянно обитать в естественных полостях человека и животных и постоянно выделяться во внешнюю среду.

• Санитарно-показательный микроорганизм не должен размножаться во внешней среде (исключая пищевые продукты), или его репродукция носит незначительный и кратковременный характер.

• Длительность выживания и устойчивость санитарно-показательных микроорганизмов во внешней среде должна быть не меньше, а даже несколько больше, чем у патогенных микроорганизмов.

• Санитарно-показательный микроорганизм не должен изменяться во внешней среде, во всяком случае в сроки выживания патогенных микроорганизмов.

• Методы идентификации и дифференциации санитарно-показательных микроорганизмов должны быть простыми.

Основными источниками распространения инфекционных заболеваний являются больные люди и теплокровные животные. Наиболее массовое выделение патогенных микроорганизмов происходит воздушно-капельным путем или с фекалиями. Непосредственное обнаружение возбудителей инфекций во внешней среде сопряжено с определенными трудностями. Во-первых, они находятся в окружающей среде непостоянно, во-вторых, их количество существенно меньше, чем сапрофитных микроорганизмов, и, в-третьих, для их культивирования требуются довольно сложные питательные среды.

Одновременно с выделением патогенных микробов во внешнюю среду попадают и представители нормальной микрофлоры человека и животных, как правило, постоянной по составу и мало изменяющейся при инфекционных заболеваниях. Выделяемые при этом сапрофитные микробы являются показателями санитарного неблагополучия, потенциальной опасности объекта, в связи с чем они получили название санитарно-показательных микроорганизмов (СПМ).

Санитарно-показательными могут быть признаны лишь микроорганизмы, отвечающие следующим требованиям:

✵ они должны постоянно содержаться в выделениях человека и теплокровных животных и в больших количествах выделяться во внешнюю среду;

✵ после выделения они должны сохранять свою жизнеспособность в течение времени, близкого к срокам выживаемости патогенных микробов;

✵ они не должны размножаться в окружающей среде и изменять свои биологические свойства;

✵ они должны быть достаточно типичными, чтобы их дифференциальная диагностика не вызывала затруднений.

СПМ условно разделяют на три группы.

Первая группа — обитатели кишечника человека и животных (индикаторы фекального загрязнения). В эту группу входят бактерии группы кишечной палочки (БГКП), энтерококки, сульфитредуцирующие бактерии (Clostridium perfingens), колифаги.

Вторая группа — обитатели верхних дыхательных путей и носоглотки, (индикаторы воздушно-капельного загрязнения). В эту группу традиционно включали гемолитические стрептококки и стафилококки, однако в настоящее время к СПМ относят только стафилококки.

Третья группа — обитатели внешней среды (индикаторы процессов самоочищения). В нее входят аммонифицируующие, нитрифицирующие, некоторые спорообразующие бактерии, актиномицеты и грибы.

В табл. 9 показаны объекты внешней среды, в которых определяют санитарно-показательные микроорганизмы.

Таблица 9. Санитарно-показательные микроорганизмы, определяемые в объектах внешней среды

БГКП, энтерококки, стафилококки, колифаги, сульфитредуцирующие клостридии (С. perfringens)

БГКП, энтерококки, С. perfringens

БГКП, энтерококки, стафилококки, С. perfringens

14.1. БАКТЕРИИ ГРУППЫ КИШЕЧНОЙ ПАЛОЧКИ (БГКП)

В настоящее время к этой группе относят грамотрицательные, не образующие спор палочки, не обладающие оксидазной активностью, способные ферментировать лактозу с образованием кислоты и газа. Колиформные бактерии подразделяют на две подгруппы:

1) общие колиформные бактерии, расщепляющие глюкозу, лактозу и маннит с образованием кислоты и газа при 37 °С в течение 24 ч;

2) термотолерантные колиформные бактерии, расщепляющие глюкозу и лактозу с образованием кислоты и газа при 43—44,5 °С.

В группу БГКП входят роды: Escherichia, Enterobacter, Citrobacter, Klebsiella.

Факультативные анаэробы, получают энергию как в процессе дыхания, так и при брожении. При сбраживании углеводов образуют газы — СО₂ и Н₂.

Энтеробактерии каталазоположительны и оксидазоотрицательны.

Род Escherichia объединяет кишечные палочки, которые обитают в кишечнике человека и теплокровных животных в качестве сапрофитов. К этому роду относятся также энтеропатогенные кишечные палочки, вызывающие различные заболевания желудочно-кишечного тракта: колиты, энтероколиты, эшерихиозы и др. Штаммы кишечных палочек, обитающие в толстой кишке, при ослабленном иммунитете могут вызывать гнойно-воспалительные заболевания за пределами пищеварительного тракта: циститы, отиты, коли-сепсис. Типовой вид — Escherichia coli.

Род Enterobacter. Представители этого рода встречаются не только в кишечнике человека и животных, но и в объектах окружающей среды: пресной воде, почве, на растениях. Различные виды энтеробактера в последние годы выделяют при острых желудочно-кишечных заболеваниях, инфекциях желчных и мочевых путей, гнойных поражениях мозговых оболочек, сепсисе у людей и животных. Типовой вид — Е. cloacae.

Оптимальная температура роста 25—37 °С. Характерные биохимические признаки бактерий этого рода: образование ацетоина (положительная реакция Фогес—Проскауэра), расщепление цитрата натрия в среде Симмонса.

Род Citrobacter получил свое название от слова citrus (лимон) благодаря своей способности расти на цитратной среде Симмонса. Представители этого рода присутствуют в фекалиях человека и животных, в почве, сточных водах, пищевых продуктах. Относятся к группе условно-патогенных микроорганизмов, часто вызывают диарейные заболевания (особенно Citrobacter freundii) и гнойно-септические инфекции. Типовой вид С. freundii. Отличительной особенностью С. freundii является способность продуцировать сероводород.

Род Klebsiella назван в 1975 г. в честь немецкого бактериолога Э. Клебса, который выделил клебсиеллы от людей, умерших при крупозной пневмонии. Бактерии этого рода широко распространены в окружающей среде, их часто выделяют из воды, почвы, пищевых продуктов. Они могут присутствовать в биоценозах носоглотки, кишечника. Представители данного рода могут вызывать заболевание — клебсиеллез. Наибольшее число заболеваний клебсиеллезом отмечается у детей в возрасте до 1 года. Заболевание протекает в виде диареи, менингита, бронхопневмонии, гнойно-септических воспалений. Представителями рода являются условно-патогенные виды: К. pneumonia, К. mobilis и сапрофитные виды: К. planticola, К. terrigena.

В настоящее время для обнаружения и идентификации БГКП учитывают следующие дифференциально-диагностические признаки:

✵ характер роста на среде Эндо (так называемый лактозный тест). Учитываются колонии темно-красные, с металлическим блеском или без него;

✵ оксидазный тест. Колонии на среде Эндо исследуют на наличие оксидазы. Для дальнейшей идентификации оставляют оксидазоотрицательные колонии. Колонии с положительным оксидазным тестом, относящиеся к грамотрицательным бактериям родов Pseudomonas, Aeromonas, Vibrio, не учитываются;

✵ принадлежность к грамотрицательным бактериям. Препараты из характерных колоний окрашивают по Граму и микроскопируют;

✵ бродильная проба на среде Гисса с глюкозой для обнаружения способности бактерий ферментировать ее с образованием кислоты и газа.

Следует отметить, что бактерии группы кишечной палочки не являются идеальными представителями СПМ. Это связано с тем, что они имеют много аналогов во внешней среде, способны в ней изменяться, размножаются в воде при незначительном содержании в ней органических веществ, неустойчивы к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды. Все вышеуказанные причины вынуждают искать альтернативу кишечной палочке. В 1910 г. в качестве СПМ были предложены энтерококки.

Биологическая библиотека - материалы для студентов, учителей, учеников и их родителей.

Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.

Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.

Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.

Читайте также: