Почему кишечная палочка является показателем фекального загрязнения воды

Обновлено: 23.04.2024

Качество, санитарно-гигиеническая оценка пищевых продуктов устанавливаются на основе комплекса органолептических, физико-химических и микробиологических показателей в соответствии с требованиями ГОСТов, Республиканских и Отраслевых стандартов и другой документации.

Известно, что патогенные микробы попадают во внешнюю среду (в том числе и на пищевые продукты) из организма больных (или бациллоносителей) людей и животных.

Непосредственное выявление патогенных микробов в естественных субстратах (воде, почве, пищевых продуктах) часто связано с большими затруднениями. Поэтому присутствие этих микроорганизмов устанавливают не прямым, а косвенным путем – по выявлению загрязнения исследуемых объектов выделениями человека и животных. Индикатором такого загрязнения объектов служит наличие на них санитарно-показательных микробов – возможных спутников болезнетворных микроорганизмов.

Санитарно-показательными микроорганизмами являются постоянные обитатели естественных полостей тела людей и животных. Вместе с выделениями организма они поступают во внешнюю среду и в течение определенного времени сохраняются в ней жизнеспособными. Поскольку вместе с ними будут (при наличии) выделяться и патогенные микробы, то обнаружение санитарно-показательных микроорганизмов, специфических для

данного выделения, косвенно указывает на возможное присутствие соответствующих патогенных микробов.

В отношении возбудителей кишечных инфекций (дизентерии, брюшного тифа, паратифа), естественно, роль таких индикаторов принадлежит представителям нормальной микрофлоры кишечника. Среди массы разнообразных микробов содержимого толстого отдела кишечника в очень больших количествах находятся кишечные палочки (сотни миллионов в 1 г) энтерококки, перфрингенс. Обнаружение этих бактерий в исследуемых объектах служит показателем их загрязнения кишечными выделениями (фекалиями) человека и свидетельствует о возможном наличии возбудителей кишечных заболеваний, которые выделяются из больного организма или бациллоносителя во внешнюю среду с фекалиями.

В настоящее время в качестве показателя фекального загрязнения объектов внешней среды (в том числе и пищевых продуктов) принята кишечная палочка. Эта бактерия была выделена впервые из испражнений человека Эшерихом (1885г.). Она является одним из представителей группы бактерий, сходных между собой по морфологическим и биологическим признакам. Всесторонние исследования этой группы бактерий были проведены И. Е. Минкевичем.

На основании неодинаковой способности использовать лимоннокислые соли в качестве источника углерода, способности сбраживать углеводы при повышенной температуре (43–45 °С) и некоторого различия в других биохимических свойствах бактерии группы кишечной палочки отнесены к трем родам семейства Enterobacteriaceae: к роду Escherichia – бактерии, типичные для кишечной микрофлоры человека и теплокровных животных; к родам Citrobacter и Enterobacter–бактерии, встречаемые тоже (особенно Citrobacter) в кишечнике, но чаще в природе (почве, на растениях). В связи с этим показательное значение бактерий этих трех родов в отношении фекального загрязнения объектов внешней среды будет неодинаковым. В ряде случаев в зависимости от целей исследования индикаторным организмом принимается лишь типичная фекальная кишечная палочка – Escherichia coli; в других – все представители группы кишечной палочки.

Экспериментальные исследования и наблюдения в естественных условиях показывают, что Е. coli под влиянием условий внешней среды способна значительно изменять биологические и ферментативные свойства и приобретать признаки цитробак-тера и энтеробактера. Поэтому при санитарных исследованиях чаще учитывают все бактерии группы кишечной палочки.

При санитарно-гигиенической характеристике пищевого продукта необходимо не только установить присутствие в нем кишечной палочки, но и учесть количество этих бактерий. Чем оно больше, тем вероятнее присутствие в объекте патогенных бактерий коли-тифозной группы. Поэтому определяют титр кишечной

палочки (коли-титр) и индекс кишечной палочки (коли-индекс). Под коли-титром понимают наименьшее количество (объем, масса) исследуемого материала, в котором обнаружена кишечная палочка. Коли-индексом называют число кишечных палочек в единице объема (массы) исследуемого материала.

Методы определения фекального загрязнения по обнаружению бактерий группы кишечной палочки и дифференциации отдельных представителей этой группы описаны в руководствах к лабораторным занятиям.

В настоящее время разработаны и введены в соответствующую документацию нормы допустимого содержания общей микробной обсемененности и кишечной палочки в питьевой воде и некоторых пищевых продуктах (см. гл. 6, 7).

Совершенствование нормирования пищевых продуктов по микробиологическим показателям обеспечивает безопасность продуктов в эпидемиологическом отношении, способствует повышению их качества и улучшению санитарного состояния предприятия.

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.

Санитарно-микробиологический контроль над водами открытых водоёмов, качества питьевой воды.

В контроль над поверхностными водоёмами входят исследование и заключение о возможности использовать водоём (для питьевых, хозяйственных или других нужд), выяснение причин фекального загрязнения, определение способности водоёма к самоочищению. Проводят определение ОМЧ, выделяют БГКП, кишечную палочку, энтерококки, стафилококки и патогенные микроорганизмы (сальмонеллы, холерные вибрионы, лептоспиры, шигеллы и энтеровирусы).

Количество последних не должно превышать 100 в 1 л в зоне купания и не более 20 в 1 л воды бассейнов и морской воды. В последние годы разработаны и предложены дополнительные критерии оценки санитарного состояния водоёмов, в которые включены показатели титра энтерококков и Clostridium petfringens, а также индекс бактериофагов.

Санитарно-микробиологический контроль качества питьевой воды

Санитарно-микробиологическое исследование питьевой воды включает определение ОМЧ, количества энтеробактерий, спор сульфитредуцирующих клостридии и колифагов.

Определение ОМЧ при оценке качества питьевой воды. ОМЧ позволяет оценить уровень микробного загрязнения питьевой воды, дополняя показатели фекального загрязнения, и одновременно позволяет выявить загрязнение из других источников (например, промышленные сбросы). Неожиданное увеличение ОМЧ (даже в пределах норматива), выявленное повторно, служит сигналом для поиска причины загрязнения. Также этот показатель незаменим для срочного обнаружения в питьевой воде массивного микробного загрязнения неизвестной природы. Из каждой анализируемой пробы должен быть сделан посев не менее чем на две чашки Пётр и объёмом 1 мл. Через 24 ч проводят подсчёт выросших колоний на обеих чашках, результаты суммируют и делят на два. Окончательный результат выражают числом колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 мл исследуемой пробы воды. В 1 мл питьевой воды должно быть не более 50 КОЕ.

Определение количества энтеробактерий. При проведении исследований не ограничиваются обнаружением БГКП, но используют более широкое понятие — бактерии семейства Enterobacteriaceae и термотолерантные колиформные бактерии.

• Бактерии семейства Enterobacteriaceae включают грамотрицательные, оксидаза-отрицатель-ные, споронеобразующие палочки, растущие на средах с лактозой (например, Эндо) и ферментирующие глюкозу до кислоты и газа при температуре 37 °С в течение 24 ч. Обнаружение в питьевой воде бактерий семейства Enterobacteriaceae указывает на потенциальную эпидемическую опасность водопользования. Показатель «бактерии семейства Enterobacteriaceae* — основной нормируемый показатель, обеспечивающий наиболее надёжный контроль присутствия в воде практически всех представителей кишечных бактерий.

• Термотолерантные колиформные бактерии обладают всеми признаками бактерий семейства Enterobacteriaceae, и, кроме того, ферментируют лактозу с образованием альдегида, кислоты и газа при температуре 44 °С в течение 24 ч. Термотолерантность быстро утрачивается, поэтому обнаружение бактерий с таким свойством свидетельствует о недавнем попадании в воду кишечных бактерий (свежее фекальное загрязнение).

Численное выражение результата анализа характеризует степень фекального загрязнения воды. Бактерии семейства Enterobacteriacea и термотолерантные бактерии должны отсутствовать в 300 мя питьевой воды.

Выявление спор сульфитредуцирующих клостридий. Споры сульфитредуцирующих клостридий более устойчивы к обеззараживанию и действию неблагоприятных факторов окружающей среды, чем другие индикаторные бактерии. На основании этого свойства показатель рекомендован для оценки эффективности технологических процессов очистки воды. Особое значение этот показатель имеет при оценке первичного хлорирования, так как оно инактивиру-ет практически все индикаторные бактерии. Обнаружение клостридий в воде перед поступлением в распределительную сеть указывает на недостаточную очистку и на то, что устойчивые к обеззараживанию патогенные микроорганизмы, вероятно, не погибли при очистке. Споры сульфитредуцирующих клостридий должны отсутствовать в 20мл исследуемой питьевой воды.

Определение количества колифагов. Наиболее часто содержание колифагов в питьевой воде определяют титрационным методом, включающим предварительное подращивании их в среде обогащения (культура Escherichia coli на питательном агаре) с последующим выявлением бляшек колифага на газоне Е. coli В 100 мл исследуемой воды должны отсутствовать БОЕ колифагов.

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.

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.

Читайте также: