Бактерии кишечной палочки бгкп

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.

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.

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.