Бактерии группы кишечных палочек как санитарно показательные микроорганизмы
Санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ) – это представители нормальной микрофлоры, которые выделяются естественным путем в окружающую среду и там сохраняются, поэтому служат показателями санитарного неблагополучия, потенциальной опасности исследуемых объектов. Так, если на объектах обнаруживают нормальных обитателей кишечника, делают заключение о наличии фекального загрязнения и возможном присутствии патогенных энтеробактерий. Так как патогенных представителей меньше и выделить их труднее, то вначале выявляют санитарно-показательные микроорганизмы в окружающей среде, а после их выявления можно проводить поиск патогенных.
СПМ условно разделяют на 3 группы:
1.Группа А включает обитателей кишечника человека и животных, эти микроорганизмы расценивают как индикаторы фекального загрязнения. В нее входят бактерии группы кишечной палочки (БГКП) – эшерихии, энтерококки, протеи, сульфитвосстанавливающие клостридии (С. perfringens), термофилы, бактериофаги, ацинетобактер, аэромонады.
2.Группа В включает обитателей верхних дыхательных путей и носоглотки. В нее входят a- и b-гемолитические стрептококки, стафилококки (плазмокоагулирующие, лецитиназоположительные, гемолитические и антибиотикоустойчивые).
3.Группа С включает сапрофитические микроорганизмы, обитающие во внешней среде, их расценивают как индикаторы процессов самоочищения. В нее входят бактерии-аммонификаторы, бактерии-нитрификаторы, некоторые спорообразующие бактерии, грибы, актиномицеты, целлюлозобактерии, сине-зеленые водоросли.
Санитарно-показательные микробы должны отвечать следующим требованиям: они должны постоянно содержаться в выделениях человека и теплокровных животных и поступать в окружающую среду в больших количествах; не должны иметь другого природного резервуара, кроме организма человека и животных; после выделения их в окружающую среду, должны сохранять жизнеспособность в течение сроков, близких к срокам выживания патогенных микробов, выводимых из организма теми же путями; СПМ не должны размножаться в окружающей среде; не должны изменять свои биологические свойства в окружающей среде; должны быть типичными, чтобы их диагностика, индикация и идентификация осуществлялась без особого труда.
Санитарно-показательные бактерии окружающей среды.
1.Вода – бактерии группы кишечной палочки (БГКП), энтерококки, стафилококки.
2.Почва – БГКП, энтерококки, термофилы, возбудители газовой гангрены.
3.Воздух – бета-гемолитические стрептококки, стафилококки.
4.Пищевые продукты – БГКП, энтерококки, стафилококки, протей.
5.Предметы обихода – БГКП, фекальные стрептококки, стафилококки.
САНИТАРНО-БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СМЫВА С РУК: ЦЕЛЬ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.
Цель: Научиться брать смыв с рук и проводить санитарно-бактериологическое исследование для оценки санитарного состояния рук. Знать состав среды Кесслера.
День 1: Взятие смыва с рук стерильной увлажненной салфеткой и посев в среду Кесслера для обнаружения E.coli. Инкубация в термостате 44оС 24 часа.
День 2: Учет роста на среде Кесслера (состав среды Кесслера (МПБ + желчь + лактоза + генцианфиолетовый + поплавок) – (газообразование при 440С).Пересев на среду Эндо.
День 3: Учет роста красных колоний на среде Эндо. Приготовление мазка, окраска по Граму, микроскопия. Оксидазный тест.
МИКРОФЛОРА ВОЗДУХА
Микрофлору воздуха можно условно разделить на постоянную, часто встречающуюся, и переменную, представители которой, попадая в воздух из свойственных им мест обитания, недолго сохраняют жизнеспособность. Постоянно в воздухе обнаруживаются пигментообразующие кокки, палочки, дрожжи, грибы, актиномицеты, спороносные бациллы и клостридии и др., т.е. микроорганизмы, устойчивые к свету, высыханию. В воздухе крупных городов количество микроорганизмов больше, чем в сельской местности. Над лесами, морями воздух содержит мало микробов (в 1 м3 – единицы микробных клеток). Дождь и снег способствуют очищению воздуха от микробов.
В воздухе закрытых помещений микробов значительно больше, чем в открытых воздушных бассейнах, особенно зимой, при недостаточном проветривании. Состав микрофлоры и количество микроорганизмов, обнаруживаемых в 1 м3 воздуха (микробное число воздуха), зависят от санитарно-гигиенического режима, числа находящихся в помещении людей, состояния их здоровья и других условий.
При чихании, кашле, разговоре в воздух выбрасывается множество капелек жидкости, внутри которых содержатся микроорганизмы. Мелкие капельки образуют стойкие аэрозоли и могут часами удерживаться в воздухе во взвешенном состоянии. Заражение бактериями в этом случае происходит воздушно-капельным путем, так передаются грипп, корь, коклюш, легочная форма чумы и др.
При заражении «пылевым» путем микроорганизмы находятся в выделениях больных (мокроте, слизи) и окружены белковым субстратом, поэтому они более устойчивы к высыханию. Когда такие капли высыхают, они превращаются в бактериальную пыль, которая имеет диаметр от 1 до 100 мкм. У частиц диаметром более 100 мкм сила тяжести превышает сопротивление воздуха, и они быстро оседают. Пылевой способ играет важную роль в эпидемиологии туберкулеза, дифтерии, туляремии и др.
МИКРОФЛОРА ВОДЫ
Вода является естественной средой обитания микроорганизмов, она отражает микробный пейзаж почвы, так как микроорганизмы попадают в воду с частичками почвы. В воде формируются биоценозы с преобладанием микроорганизмов, которые адаптировались к определенным условиям. В 1 мл воды количество микробов может превышать несколько миллионов.
Количественный и качественный состав микробиоценозов зависит от физико-химического состояния, температуры, рН, от концентрации минеральных и органических веществ, кислорода, углекислого газа, скорости движения воды, от массивности поступления ливневых и сточных вод.
С экологической точки зрения всю микрофлору водоемов разделяют на две группы: автохтонную (или водную) и аллохтонную, попадающую извне. Автохтонная флора – это микроорганизмы, живущие и размножающиеся в воде. К ним относятся аэробные кокки: микрококки, сарцины; бактерии рода Proteus, рода Pseudomonas; представители рода Leptospira. Анаэробных бактерий в чистых незагрязненных водоемах мало. Микроорганизмы воды играют важную роль в круговороте веществ в природе. Они выполняют роль мусорщиков, расщепляют клетчатку, органические отходы. Вместе с загрязненными ливневыми, талыми и сточными водами в озера и реки попадают представители нормальной микрофлоры человека и животных (кишечная палочка, цитробактер, энтеробактер, энтерококки, клостридии) и возбудители кишечных инфекций – брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций и др., поэтому вода является фактором передачи многих инфекционных заболеваний. Некоторые возбудители могут даже размножаться в воде (холерный вибрион, легионеллы).
Вода артезианских скважин практически не содержит микроорганизмов. Микрофлора воды океанов и морей содержит различные микроорганизмы, например, галофильные вибрионы, поражающие моллюски и некоторые виды рыб, при употреблении которых в пищу развивается пищевая токсикоинфекция.
По степени микробного заражения воды различают три зоны: полисапробная зона – сильно загрязненная вода, бедная кислородом, богатая органическими веществами, в 1 мл ее содержание бактерий достигает 1 млн; мезосапробная зона – умеренно загрязненная вода, в ней происходит минерализация органических веществ с активными процессами нитрификации и окисления; олигосапробная зона чистой воды, в ней количество микроорганизмов в 1 мл воды составляет десятки и сотни, E.coli встречается в количестве нескольких клеток в 1 л воды.
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЩИХ И ТЕРМОТОЛЕРАНТНЫХ КОЛИФОРМНЫХ БАКТЕРИЙ.
Определение общих колиформных бактерий (ОКБ).При анализе почв, для которых предполагается невысокая степень фекального загрязнения, рекомендуется использовать титрационный метод. В качестве ускоренного метода для анализа слабозагрязненных почв можно использовать метод мембранной фильтрации. При анализах проб с предполагаемой высокой степенью фекального загрязнения целесообразно проводить прямой посев разведении суспензии на поверхность среды Эндо.
Титрационный метод. Из первого разведения почвенной суспензии (1:10), прошедшей предварительную обработку, стерильной пипеткой берут 10 мл, что соответствует 1 г почвы, и засевают во флаконы с 50 мл жидкой лактозо-пептонной среды или среды Кесслера. Посев меньших количеств (0,01 г; 0,001 г и т.д.) делают по 1 мл из соответствующих разведении почвенной суспензии в пробирки с 9 мл той же среды. Посевы инкубируют в течение 48 ч при 37±10С. Через 24±2 ч инкубации проводят предварительную оценку посевов. При отсутствии газообразования и помутнения через 48 ч инкубации выдают отрицательный ответ.
При наличии в посевах признаков роста (помутнения и газообразования или только помутнения) производят высев на среду Эндо и инкубируют в течение 18—24 ч при температуре 37±10С. При наличии роста на поверхности среды Эндо розовых или красных колоний, малиновых с металлическим блеском или без него проводят микроскопию колоний с последующей постановкой оксидазного теста.
Метод мембранной фильтрации. Метод основан на фильтрации установленного объема — 5-10 мл почвенной суспензии первого разведения (1:10). Метод фильтрации почвы через мембранные фильтры проводится так же, как и фильтрация воды.
После окончания фильтрования фильтр переносят, не переворачивая его, на питательную среду Эндо с добавлением розоловой кислоты.
Под каждым фильтром на дне чашки делают надпись с указанием объема профильтрованной пробы, номера и даты посева.
Чашки с фильтрами ставят в термостат дном вверх и инкубируют посевы при температуре 37±10С в течение 24±2 ч.
Если на фильтрах обнаружен рост изолированных типичных лактозоположительных колоний: темно-красных, красных с металлическим блеском или без него или других подобною типа колоний с отпечатком на обратной стороне фильтра, подсчитывают число колоний каждого типа отдельно и подтверждают их принадлежность к ОКБ (наличие оксидазной активности, отношение к окраске по Граму, ферментация лактозы до кислоты и газа).
Прямой поверхностный посев на агаризованные питательные среды. Посев почвенной суспензии в количестве 0,1 или 0,2 ми производят на поверхность среды Эндо шпателем. Посев при анализе сравнительно чистых почв производят из разведений от 1:10 до 1:1000, т.е. от 10-1 до 10-3. При работе с загрязненными почвами обычно используют разведения до 10-6. Посевы выращивают в термостате при 37±1°С в течении 24 ч и проводят идентификацию выросших микроорганизмов аналогично тому, как изложено при описании титрационного метода и подсчета количества колиформных бактерий в 1 г почвы. Для этого среднее число колиформных колоний, выросших на чашке, умножают на степень десятикратного разведения. Результат выражают индексом.
Источник
В группу БГКП входят представители нескольких родов семейства Enterobacteriaceae, в том числе Escherichia, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella, Serratia. Эти микроорганизмы обладают многими общими морфологическими, культуральными и биохимическими свойствами.
Бактерии группы кишечных палочек – короткие (длина 1-3 мкм, ширина 0,5-0,8 мкм) полиморфные подвижные и неподвижные грамотрицательные палочки, не образующие спор. Бактерии этой группы хорошо растут на простых питательных средах: мясопептонном бульоне (МПБ), мясопептонном агаре (МПА). На МПБ дают обильный рост при значительном помутнении среды; осадок небольшой, сероватого цвета, легкоразбивающийся. Образуют пристеночное кольцо, пленка на поверхности бульона обычно отсутствует. На МПА колонии прозрачные с серовато-голубым отливом, легко сливающиеся между собой. На среде Эндо образуют плоские красные колонии средней величины. Красные колонии могут быть с темным металлическим блеском (Е. coli) или без блеска (Е. aerogenes). Для лактозоотрицательных вариантов кишечной палочки (В. paracoli) характерны бесцветные колонии. Им свойственна широкая приспособительная изменчивость, в результате которой возникают разнообразные варианты, что усложняет их классификацию.
Большинство бактерий группы кишечных палочек (БГКП) не разжижают желатина, свертывают молоко, расщепляют пептоны с образованием аминов, аммиака, сероводорода, 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 БГКП делят на лактозоотрицательные и лактозоположительные кишечные палочки (ЛКП), или колиформные, которые нормируются по международным стандартам. Из группы ЛКП выделяются фекальные кишечные палочки (ФКП), способные ферментировать лактозу при температуре 44,5°С. К ним относится Е. coli, не растущая на цитратной среде.
В соответствии с ГОСТ 32901-2014 «Молоко и молочная продукция. Методы микробиологического анализа» бактерии группы кишечных палочек (БГКП, коли-формы) – это микроорганизмы семейства энтеробактерий родов эшерихия, цитробактер, энтеробактер, клебсиела, серратия; бесспоровые, грамотрицательные, аэробные и факультативно-анаэробные палочки, сбраживающие лактозу с образованием кислоты и газа.
На этих свойствах основано определение БГКП в молочных продуктах в средах Кесслер (в соответствии с 32901-2014 по образованию газа) или Кода (по изменению цвета индикатора) после термостатирования при температуре 37±1°С в течение 24 ч, а для мороженого – 48 ч. Дифференциально- диагностическая – среда Эндо, на которой Е. coli образует красные колонии с металлическим блеском. Образование полупрозрачных бесцветных или бледно-розовых колоний говорит о принадлежности микроорганизмов к лакгозоотри- цательным, в том числе патогенным энтеробактериям.
Санитарно-показательное значение родов неодинаково: наличие эшери хий свидетельствуют о свежем фекальном загрязнении, цитробактер и энтеробактер (иногда их считают измененными эшерихиями под влиянием пребывания во внешней среде) – показатели давнего или нефекального загрязнения.
В молоке БГКП хорошо размножаются, доводя его кислотность до 50- 80°Т и образуя в нем неровный ноздреватый сгусток. Молочнокислые микроорганизмы замедляют развитие БГКП. При режимах пастеризации, принятых в молочной промышленности, БГКП гибнут. Обычные дезинфицирующие средства полностью обеззараживают оборудование, инвентарь, руки от БГКП.
Дифференциацию БГКП можно проводить с помощью специальных тестов (комплекс признаков ТИМАЦ + Л):
Т – температурный тест (тест Эйкмана, выявляет способность эшери- хий ферментировать глюкозу, лактозу, маннит с образованием газа при 44- 45°С, другие не обладают такой способностью);
И– индолообразование (способность эшерихий расщеплять аминокислоту триптофан с выделением индола);
М – реакция с метиловым красным, заключается в определении кислотообразования при ферментации глюкозы: если индикатор изменяет светло-желтый цвет на красный, это свидетельствует о снижении рН до 5 и о наличии эшерихий и цитробактер, энтеробактер не изменяет цвет индикатора;
А– реакция на ацетилметилкарбинол (ацетоин), выявляет способность микроорганизмов образовывать это вещество в среде с глюкозой; проводится качественная реакция с гидроксидом калия и креатином, дающая розовый цвет, такой способностью обладают только представители рода цитробактер;
Ц – цитратный тест (способность микроорганизмов усваивать в качестве единственного источника углерода лимонную кислоту или ее соли, используют среду Козера с цитратами, цитробактер и энтеробактер растут на таких средах, называются цитратположительными бактериями, эшерихии – нет);
Л – лактозный тест (способность ферментировать лактозу).
Основные (наиболее стабильные) тесты – температурный и цитратный.
При воздействии факторов внешней среды (например, в присутствии антибиотиков) свойства БГКП могут меняться. Для дифференциации видов дополнительно определяют уреазную активность, рост на средах с цианистым калием, ферментацию различных углеводов, используют специальные таблицы.
Критерии санитарной оценки молочных продуктов и других объектов по присутствию СПМ предусмотрены действующими ГОСТ и СанПиН. Использовавшийся ранее показатель бродильного титра заменен показателем отсутствия БГКП в определенной массе продукта. Так, например, в пастеризованном молоке БГКП должны отсутствовать в 0,01 см, в ультрапастеризованном молоке – в 10 см3, ряженке – в 1 г, в кефирной закваске – в 3 мл, в твороге – в 0,001 г.
Источник
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
Исследуемые объекты | Санитарно-показательные м/о |
Вода | БГКП, энтерококки, стафилококки, колифаги, сульфитредуцирующие клостридии (С. perfringens) |
Почва | БГКП, энтерококки, С. perfringens |
Воздух | Стрептококки, стафилококки |
Пищевые продукты | БГКП, энтерококки, стафилококки, С. perfringens |
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.
Источник