Бактерии группы кишечной палочки колиформы

Выявление БГКП в пищевых продуктах свидетельствует об их фекальном загрязнении. БГКП могут попадать в продукты из воды, с оборудования, рук рабочего персонала и из других источников. БГКП 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, Serratia (табл. 12.2).

Род Escherichia. Типовым видом этого рода является Escherichia coli. Он играет важную роль в микробиоценозе кишечника человека и животных.

Е. coli — мелкие грамотрицательные палочки с закругленными концами размером (2—3) х (0,5—0,7) мкм. Не образуют спор, неподвижны. Есть варианты подвижные за счет перитрихиально расположенных жгутиков, капсул не имеют. Факультативные анаэробы. Получают энергию как в процессе дыхания, так и при брожении. При сбраживании углеводов Е. coli накапливают кислоты — молочную, уксусную, янтарную (положительная реакция с метиловым красным) и газы — С02 и Н2 (бродильная проба). Эшерихии хорошо растут на простых питательных средах. Оптимальная температура роста составляет 37°С, оптимальное значение pH среды — 7,0-7,4.

Таблица 12.2

Признаки родов, относящихся к БГКП

Род Enterobacter. Представители рода обнаруживаются в пресной воде, почве, сточных водах, на растениях, овощах; их выделяют из кишечника человека и животных. Виды рода в последние годы выделяют при острых желудочно-кишечных заболеваниях, диспепсии, инфекциях желчных и мочевых путей, гнойных поражениях мозговых оболочек, сепсисе у людей и животных. Типовой вид — Е. cloacae.

Клетки Enterobacter — прямые палочки размером (2—3) х (0,5— 0,6) мкм, перитрихи, грамотрицательные, не образуют спор и капсул. Оптимальная температура роста 30—37°С. Биохимические признаки видов этого рода: образование ацетоина при сбраживании углеводов (положительная реакция Фогес—Проскауэра), расщепление цитрата натрия в среде Симмонса.

Род Citrobacter (citrus — (лимон) и bacter). Представители этого рода присутствуют в фекалиях человека и животных, почве, сточных водах, пищевых продуктах. При определенных условиях они могут вызывать заболевания, протекающие по типу гастроэнтеритов, диспепсий. При развитии гнойно-воспалительных процессов наиболее значимым является вид C.freundii, который является типовым видом данного рода. Клетки цитробактеров — прямые палочки размером (1—6) х (0,5—0,8) мкм, одиночные или в парах. Перитрихи. Спор и цист не образуют, капсул не образуют. С. freundii продуцирует сероводород. На кровяном агаре вокруг колоний образуются четкие зоны гемолиза.

Род Klebsiella назван в честь бактериолога Э. Клебса. Бактерии этого рода выделяют из воды, почвы, пищевых продуктов. Они присутствуют в биоценозах носоглотки, кишечника. Вызывают заболевание клебсиеллез у детей в возрасте до 1 года. Заболевание протекает в виде диареи, менингита, бронхопневмонии, гнойносептических воспалений. Представители рода: К. pneumonia,

К. mobilis и сапрофитные виды: К. planticola, К. terrigena. Это прямые палочки размером (0,6—6,0) х (0,3—1,0) мкм, одиночные или в парах. Отличаются от других энтеробактерий характерными признаками: обладают классической полисахаридной капсулой и лишены жгутиков. Типовой вид — Klebsiella pneumonia.

Род Serratia. Название рода связано с именем итальянского физика Серафино Серрати. Они встречаются в почве, воде, на поверхности растений, а также в пищеварительном тракте человека, насекомых и грызунов в качестве комменсалов. У лиц с ослабленной иммунной системой серрации могут вызвать гнойные воспаления самой различной локализации. Типовой вид — Serratia marcescens. Serratia marcescens — это прямые мелкие палочки размером (0,5—0,8) х (0,9—2,0) мкм. Перитрихи при определенных условиях способны образовывать капсулу. Большинство колоний Serratia окрашены в различные оттенки красного цвета за счет образования пигмента продигиозина.

При характеристике БГКП учитываются следующие диффере- ницально-диагностические признаки:

• 1) инкубация посевов при едином температурном режиме — 37°С;
• 2) способность ферментировать лактозу — характер роста на среде Эндо (так называемый лактозный тест). Учитываются колонии темно-красные, с металлическим блеском или без него;
• 3) оксидазный тест: колонии на среде Эндо исследуются на наличие оксидазы. Для дальнейшей идентификации оставляют окси- дазоотрицательные колонии. Колонии с положительным окси- дазным тестом, относящиеся к грамотрицательным бактериям родов Pseudomonas, Aeromonas, Vibrio, не учитываются;
• 4) препараты из характерных колоний окрашивают по Граму — учитываются грамотрицательные палочки;
• 5) бродильная проба на среде Гисса с глюкозой для обнаружения способности бактерий ферментировать глюкозу с образованием кислоты и газа.

Помимо БГКП возбудителями кишечных заболеваний, вызванных употреблением контаминированных пищевых продуктов, могут быть также бактерии родов Morganella и Providencia из семейства Enteribacteriaceae.

ГЛАВА 14. САНИТАРНО-ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ

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

14.1. БАКТЕРИИ ГРУППЫ КИШЕЧНОЙ ПАЛОЧКИ (БГКП)

Бактерии этой группы включены в отдел Gracilicutes и объединены в семейство Enterobacteriaceae. Понятие БГКП по международным стандартам идентично «колиформным бактериям».

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.

Представители БГКП или «колиформные бактерии» — мелкие грамотрицательные неспорообразующие палочки, в основном подвижные за счет перитрихиально расположенных жгутиков, капсул не образуют. Исключение составляют бактерии рода Klebsiella — они обладают классической полисахаридной капсулой и лишены жгутиков.

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.

Под определение «колиформы» попадает несколько групп бактерий. По всем культуральным и морфологическим признакам это энтеробактерии из группы кишечной палочки. Они имеют несколько общих черт и являются санитарно-показательными микроорганизмами, так как выявление их в воде, почве или других средах говорит о фекальном загрязнении исследуемых образцов.

Какие они, колиформные микроорганизмы

Колиформы – собирательное название, оно объединяет в себе такие бактерии, как:

• Кишечная палочка.
• Клебсиеллы.
• Гафнии.
• Цитробактер.
• Энтеробактер.

Кишечная палочка присутствует в каждом организме, и никаких последствий для здоровья человека это не приносит, пока показатель не превышает естественное число этих бактерий. Но когда норма по каким-либо причинам превышается, то появляются симптомы дисбактериоза, который в большинстве случаев успешно лечится стационарно. У кишечной палочки выделяют две группы представителей: нормальные и патогенные. Лактозопозитивные и лактозонегативные не опасны, а серотип О157:Н7 является причиной тяжелых пищевых отравлений.

Палочковидные бактерии энтеробактер есть в почве и воде, а также в кишечнике млекопитающих. Некоторых представителей этого рода удалось выделить из корней растений. Они – возбудители инфекций мочевыводящих путей и пищевых инфекций.

Микроорганизмы цитробактер предпочитают водную среду, встречаются в земле и пищевых продуктах. Они вызывают заболевания только на фоне ослабленной иммунной системы.

Клебсиеллы – это простейшие, способные образовывать защитную капсулу. Такие колиформы, помимо кишечника, есть на слизистых оболочках и на коже. Их присутствие в воде, почве и растениях делает возможным содержание клебсиелл во фруктах и овощах.

Гафнии – род палочек, имеющих отрицательную окраску по Граму, живущих в организмах человека, птиц и пчел. Их нередко выделяют из меда, речной рыбы, молочных продуктов.

Перечисленные колиформы являются своеобразными индикаторами, указывающими на возможное присутствие в пробе патогенных микроорганизмов.

Классификация колиформных микроорганизмов

Все описываемые бактерии группы кишечной палочки способны ферментировать лактозу, только происходит это при различных температурах. Поэтому выделяют:

• общие колиформы (сбраживают углеводы, содержащиеся в молоке, при 35-37°C),
• термотолерантные или фекальные колиформы (ферментируют сахар в молоке при 44-44,5°C).

Их достаточно просто обнаружить в воде и подсчитать количество. Общих колиформных (как и термотолерантных) микроорганизмов в ней не должно быть вообще. Иначе жидкость признается недостаточно очищенной и непригодной для питья.

Как проводят исследования в лабораториях?

Колиформы, выявленные в исследуемых образцах, имеют различное санитарно-эпидемиологическое значение. Если в молоке, воде или земле будут найдены термотолерантные бактерии рода Эшерихия – это прямое доказательство того, что имеет место свежее фекальное загрязнение.

Присутствие простейших из родов Цитробактер или Энтеробактер скажет о том, что в исследуемой среде произошло загрязнение несколько недель назад. Их наличие менее значимо.

Если человек был болен дизентерией или брюшным тифом, то в микрофлоре к моменту выздоровления обнаружатся лактозоотрицательные виды кишечной палочки. Они называются так потому, что потеряли способность сбраживать лактозу. А вот колиформы, которые не будут расти в цитратной среде Козера и смогут ферментировать углеводы при температуре от 43 до 45°C, подскажут врачам, что имеет место свежее фекальное загрязнение.

Бактерии группы кишечных палочек выявляют с использованием питательной среды Кода. Она позволяет найти и опознать энтеробактерии по их способности ферментировать лактозу. Если в исследуемых образцах будут присутствовать колиформы, то среда Кода либо поменяет исходный зеленый цвет на желтый и помутнеет, либо будет наблюдаться только помутнение.

Термотолерантные и прочие колиформы хорошо определяются на других питательных составах (мясопептонном бульоне и мясопептонном агаре). Если исследования проводятся с помощью среды Эндо, то на ней они проявятся в виде плоских красных колоний. Кишечная палочка образует колонию с металлическим блеском темного цвета.

Нужно помнить, что патогенные колиформные штаммы попадают в организм фекально-оральным путем:

• немытые овощи и фрукты;
• несоблюдение правил гигиены;
• применение воды (не прошедшей очистку) для полива;
• употребление молока или воды, которые не прошли термическую обработку, – прямые пути заражения.

Так как в домашних условиях определить наличие колиформных бактерий в воде или продуктах нельзя, то превентивные меры – лучший способ уберечь себя от заболеваний.