Научная работа по кишечной палочке

Все чаще и чаще мы слышим о кишечных заболеваниях, они окружают нас отовсюду. Радио, телевидение, газеты – все заставляют нас паниковать, нагоняет страх. Но, как говорят, если знать врага в лицо, то он уже не так страшен. Поэтому, давайте, попробуем разобраться.

Что такое кишечная палочка.

Прежде всего кишечная палочка – это микроорганизм, который живет в кишечнике человека и животного. Кишечная палочка имеет научное название Escherichia coli. На протяжении долгого времени кишечная палочка может жить на почве, в фекалиях, а также в воде. Благоприятной средой для размножения являются продукты питания. Наиболее подходящий продукт – молоко.

Погибает этот микроорганизм при кипячении. Чувствителен он к дезинфицирующим средствам и к солнечному свету.

Что такое штаммы

Штаммы – это термин, который употребляется микробиологии. Нужен он, чтобы отличать образцы вирусов или культуры микробов одного названия, но разные по происхождению. Другими словами, в нашем случае, это другие типы кишечной палочки. Видов кишечной палочки великое множество. Различают больше ста видов только патогенных (вызывающих заболевание) типов. Они выделены в 4 класса.

• Энтеропатогенные – обозначают такие кишечные палочки, как ETEC. Зачастую они вызывают кишечные болезни тонкой кишки детей до 1 года и новорожденных. Сопровождаются они поносом и водяным стулом, болями в животе и рвотой.
• Энтеротоксигенные – такой вид палочки, который крепится к клеткам эпителия тонкой кишки. Они производят яды, которые являются главной причиной диарей у детей и взрослых.
• Энтероинвазивные – обозначают EIEC. Кишечные палочки этого вида обитают в ободочной кишке. Они вызывают периодические вспышки пищевого отравления у детей и взрослых. Способны побеждать защитные силы организма.
• Энтерогеморрагические – обозначаются EHEC. Это один из опасных видов кишечной палочки.Он вызывает тяжелое заболевание – геморрагический колит. Который характеризуется сильными, со спазмами, болями в животе, диареей (иногда кроваваой). Повышается температура тела до 39°. Иногда происходит осложнение в виде почечной недостаточности. Заразиться можно через продукты или контактируя с инфицированным человеком или животным.

Биология и биохимия кишечной палочки

Кишечная палочка E.coli – бактерия, которая живет и размножается без доступа кислорода и не образует эндоспор. Производит в результате жизнедеятельности углекислый газ и другие газы. Выделяя молекулярный водород. Клетки имеют вид палочки с закругленными концами, размером – 0,4-0,8 на 1-3 мкм. Объем клетки обычно 0,6-0,7µm3 . Имеют специальные жгутики и могут передвигаться. Наиболее интенсивный рост происходит при температуре 37, а иногда и при 49o.

Роль кишечной палочки в нормальной микрофлоре

У человека количество этих микроорганизмов не превышает 1% от всех остальных микроорганизмов, живущих в кишечнике. Кишечная палочка – это такой страж, который не пропускает в кишечник другие опасные микробы. Она, используя кислород, создает условия для жизни бифидобактерий, которые необходимы человеку. И, что самое главное, этот полезный микроорганизм вырабатывает витамины B и K. Активно участвует и в процессах обмена жирных кислот, благодаря чему легче происходит всасывание кальция и железа.

Патогенность кишечной палочки

Способность микроорганизмов вызывать болезни человека носит название – патогенности микроорганизмов. Когда кишечная палочка попадает не кишечник, а в другой орган, то может вызвать инфекционное заболевание того органа, в который попала. Так, когда микроорганизм попадает в брюшную полость – возникает перитонит. Это воспаление брюшной полости, которое может привести и к смерти человека. Когда E.coli попадает в женские половые органы, она вызывает кольпит. Это когда происходит воспаление в слизистой влагалища. Если палочка попадает в предстательную железу мужчины, то естественно вызывает воспалительные процессы, которое сказывается на всей мочеполовой системе.

Причины желудочно-кишечных инфекций

Инфекции, которые вызывают заболевания ЖКТ, называют кишечными. Это могут быть такие заболевания как, гастрит, панкреатит, колит. После того, как в организм человека попадает, например, кишечная палочка, она начинает размножаться. Это приводит к тому, что пищеварительный процесс нарушен, слизистые оболочки кишечника воспаляются. В результате чего – понос. Необходимо помнить, что понос зачастую сопровождается обезвоживанием организма. Это очень опасно, потому как, вместе с потерей воды теряются и необходимые для человека соли. Такие соли, как калий, кальций, натрий обеспечивают нормальную работу организма. Основная причина таких инфекций – банальна. Это нарушение санитарных и гигиенических норм. Недостаточная очистка воды. Некачественные продукты и ненадлежащее их хранение и использование. Также очень часто инфекция заносится фекально-оральным способом ( через рот, грязные руки).

Что представляет собой лечение фагами

Прежде всего, надо разобраться, что такое бактериофаги? Это естественные враги бактерий. Так сказать, вирусы – «поедатели» бактерий. Надо отметить, что каждый вид фага уничтожает только «свой» вид. И после того, как все «цели» обезврежены, они выводятся из организма. Происходит лечение примерно так. Запускают в человека вирус – охотник, тот выполняет свою функцию и сам выводится из организма. Их рекомендуют применять вместо антибиотиков. Так они намного безопаснее. Большое применение нашли фагам при лечении детей.

Существует ли вакцина против кишечной палочки

Вакцина – это препарат, изготовленный из убитых или ослабевших микроорганизмов. Он предназначен создавать иммунитет к инфекционным заболеваниям. В 2009 году была создана такая вакцина учеными города Мичиган. Ученые преодолели молекулярный размер токсина, который выделяется кишечной палочкой. Именно такой маленький размер и был причиной того, что иммунная система не распознавала его. Месси Саид, профессор – эпидемиолог, создатель вакцины, произвел некий носитель и присоединил его к токсину. В результате, при вводе токсина в организм, иммунная система распознает его и реагирует.

Бактерии группы кишечной палочки – группа бактерий, объединяющая около 100 видов. Основное место обитания – это кишечник млекопитающих (человека, животных) и птиц, но также способны жить в водной среде, молоке, почве, на руках довольно долгое время. Температурой комфортного развития и размножения является +37⁰С, но могут жить и при +20⁰С, погибают при воздействии температуры свыше +60⁰С в течение 15 минут.

Бактерии группы кишечных палочек – большая группа колиформных бактерий, их содержание является санитарно-показательным. По ГОСТу определение БГКП производят в воде, молоке, мясе и других пищевых продуктах, смывах с оборудования и рук персонала.

Самым известным представителем бактерии группы кишечных палочек является кишечная палочка или Escherichia Coli. Некоторые штаммы этих микроорганизмов вызывают пищевые отравления. Также к колиформным бактериям относятся и сальмонеллы. Заражение сальмонеллой вызывает сальмонеллез. Человек, получивший сильнейшее пищевое отравление токсинами этих микроорганизмов, нуждается в обязательной госпитализации.

В соответствии с ГОСТ 9225—68 «Молоко и молочные продукты» при бактериологическом исследовании молока и других молочных продуктов производят определение бактерий группы кишечной палочки.

Работу мы проводили на базе научно-исследовательского инновационного центра микробиологии и биотехнологии кафедры микробиологии, вирусологии, эпизоотологии и ВСЭ.

Для исследования были использованы 3 пробы молока, полученные от коров, принадлежащих мегаферме «Октябрьская» Чердаклинского района Ульяновской области (рис. 1).

Все опыты проводили в трёхкратной последовательности.

Для определения бактерий группы кишечной палочки проводили посевы проб молока в пробирки со средой Кода. Продукт считали не загрязненным кишечной палочкой при наличии зеленого окрашивания среды. При пожелтении среды проводили посев на среду Эндо.

В результате проведенных исследований мы установили, что пробы № 2 и № 3, содержат бактерии группы кишечной палочки. Среда Кода имела желтый цвет в пробах № 2 и № 3, на среде Эндо регистрировали в пробе № 2 наличие колоний без металлического блеска (рис. 4) и в пробе № 3 – колоний с металлическим блеском (рис.5).

Для дальнейшей идентификации бактерий кишечной палочки необходимо провести микроскопию мазков с окрашиванием по Грамму и при наличии грамотрицательных палочек провести биохимическую идентификацию выделенных микроорганизмов.

Библиографический список

1. Загуменнов, А.В. Выделение бактериофагов бактерий вида B.bronchiseptica и Kl.pneumoniae / А.В. Загуменнов, Ю.Б. Васильева, Е.И. Суркова, А.Г. Семанин, Е.Б. Мухин / Материалы Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Знания молодых для развития ветеринарной медицины и АПК страны». – СПб, издательство ФГБОУ ВПО «СПбГАВМ». – 2015. – С.91-92.

2. Мухин, Е.Б. Разработка препарата на основе бактериофагов / Е.Б. Мухин, Ю.Б. Васильева, А.Г. Семанин, А.В. Загуменнов, Е.И. Суркова / Материалы Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Знания молодых для развития ветеринарной медицины и АПК страны». – СПб, издательство ФГБОУ ВПО «СПбГАВМ». – 2015. – С. 146-147

3. Семанин, А.Г. Разработка селективной добавки для выделения возбудителя респираторной инфекции / А.Г. Семанин, Ю.Б. Васильева, А.В. Загуменнов, Е.Б. Мухин / Материалы Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Знания молодых для развития ветеринарной медицины и АПК страны». – СПб, издательство ФГБОУ ВПО «СПбГАВМ». – 2015. – С. 196-197.

4. Суркова, Е.И. Выделение фагов респираторных инфекций / Е.И. Суркова, А.Г. Семанин, Ю.Б. Васильева, А.В. Загуменнов, Е.Б. Мухин / Материалы Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Знания молодых для развития ветеринарной медицины и АПК страны». – СПб, издательство ФГБОУ ВПО «СПбГАВМ». – 2015. – С. 214-215.

5. Нафеев А.А. Зоонозные инфекции, с природной очаговостью, с позиции эпидемиологического и эпизоотологического диагнозов / А.А. Нафеев, Д.А. Васильев, С.Н. Золотухин, Ю.Б. Васильева // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы ветеринарной науки». – Ульяновск, ГСХА им. П.А. Столыпина, 2015. – С.50-53.

6. Васильева Ю.Б. Подбор селективных компонентов к питательной среде для выделения B.bronchiseptica / Ю.Б. Васильева, А.В. Мастиленко, Д.Г. Сверкалова, Д.А. Васильев, С.Н. Золотухин // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы ветеринарной науки». – Ульяновск, ГСХА им. П.А. Столыпина, 2015. – С.12-15.

7. Васильева Ю.Б. Совершенствование диагностики бордетеллеза / Ю.Б. Васильева, А.В. Мастиленко, Д.А. Васильев, С.Н. Золотухин / Материалы VI Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения». – 2015. – С. 64-67.

8. Мастиленко А.В. Биохимические особенности метаболизма углеводов бактериями рода Bordetella / А.В. Мастиленко, Д.А.Васильев, О.Ю. Борисова, Ю.Б. Васильева, Т.Н. Полетаева, Н.В. Макшанова, АА. Ломакин / Материалы VI Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения». – 2015. – С. 107-111.

9. Зооантропонозные инфекции: учебно-методическое пособие (курс лекций) для студентов и магистрантов факультета ветеринарной медицины и биотехнологии / Ю.Б. Васильева, И.И. Богданов. – Ульяновск: УГСХА, 2015. – 119 с.

10. Зооантропонозные инфекции: учебно-методическое пособие (практикум) для студентов и магистрантов факультета ветеринарной медицины и биотехнологии / Ю.Б. Васильева, И.И. Богданов. – Ульяновск: УГСХА, 2015. – 79 с.

11. Эпизоотология и инфекционные болезни животных. Раздел «Общая эпизоотология»: учебно-методическое пособие (практикум) для студентов факультета ветеринарной медицины и биотехнологии / Ю.Б. Васильева, И.И. Богданов. – Ульяновск: УГСХА, 2015. – 72 с.

12. Эпизоотология и инфекционные болезни животных. Раздел «Общая эпизоотология»: учебно-методическое пособие (курс лекций) для студентов и магистрантов факультета ветеринарной медицины и биотехнологии / Ю.Б. Васильева, И.И. Богданов. – Ульяновск: УГСХА, 2015. – 163 с.

13. Методические указания к выполнению курсовых работ по дисциплине «Эпизоотология и инфекционные болезни животных» для студентов факультета ветеринарной медицины и биотехнологии очной и заочной формы обучения по специальности «Ветеринария» / Ю.Б. Васильева, И.И. Богданов [электронный ресурс]. – Ульяновск: УГСХА, 2015. – 29 с.

14. Методические указания к выполнению курсовых работ по дисциплине «Инфекционные болезни животных» для студентов факультета ветеринарной медицины и биотехнологии очной и заочной формы обучения по направлению подготовки «Ветеринарно-санитарная экспертиза» / Ю.Б. Васильева, И.И. Богданов [электронный ресурс]. – Ульяновск: УГСХА, 2015. – 29 с.

15. Тестовые задания по дисциплине «Эпизоотология и инфекционные болезни животных»: учебное пособие для самоконтроля студентов факультета ветеринарной медицины и биотехнологии / Ю.Б. Васильева, И.И. Богданов. – Ульяновск: УГСХА, 2015. – 90 с.

Кишечная палочка является довольно распространенным микроорганизмом, вызывающим многочисленные проблемы пищеварительного тракта, мочевыделительной и половой систем у человека, обладающая способностью присутствовать на кожных покровах и слизистых оболочках различных систем организма как вариант нормы.

Кишечная палочка (лат. Escherichia coli, по имени Теодора Эшериха) – грамотрицательная палочковидная бактерия, широко встречается в нижней части кишечника теплокровных организмов. Большинство штаммов E. сoli являются безвредными, однако серотип O157: H7 может вызывать тяжёлые пищевые отравления у людей. Безвредные штаммы являются частью нормальной флоры кишечника человека и животных. Кишечная палочка приносит пользу организму хозяина, например, синтезируя витамин K, а также предотвращая развитие патогенных микроорганизмов в кишечнике.

Е. coli впервые были выделены в 1885 году немецким педиатром Т. Эшерихом в клинике детских болезней в Граце (Австрия) из кала больного ребенка с признаками диареи и впоследствии были названы им Bacterium coli commune (EscherichТ., 1885, 1886). В пятом издании “Определителя микробов” Д. Берджи (1939) род Escherichia был включен в состав семейства Enterobacteriaceae.

E. coli – грамотрицательная бактерия, факультативный анаэроб, не образует эндоспор. Клетки палочковидные, со слегка закруглёнными концами, размером 0,4-0,8 х 1-3 мкм, объём клетки составляет около 0,6-0,7 мmі. Кишечная палочка может жить на разных субстратах. В анаэробных условиях E. coli образует в качестве продукта жизнедеятельности лактат, сукцинат, этанол, ацетат и углекислый газ. Часто при этом образуется молекулярный водород, который мешает образованию указанных выше метаболитов, поэтому E. coli часто сосуществует с микроорганизмами, потребляющими водород – например, с метаногенами или бактериями, восстанавливающими сульфат.

Оптимальный рост достигается культурами E. coli при температуре 37°C, некоторые штаммы могут делиться при температурах до 49°C. Рост может стимулироваться аэробным или анаэробным дыханием, различными парами окислителей и восстановителей, в том числе, окислением пирувата, формиата, водорода, аминокислот, а также восстановлением кислорода, нитрата, диметилсульфоксида и триметиламин N-оксида.

Штаммы, имеющие жгутики, способны передвигаться. Жгутики расположены перитрихально. На конце жгутика расположен белок FimH, который прикрепляется к молекулам сахаров на поверхности, а сам жгутик состоит из цепочки взаимосвязанных белковых сегментов, закрученных в форме тонкой длинной пружины и упруго вытягивающихся при воздействии силы [1].

Кишечная палочка является гетеротрофным организмом, а это означает, что он получает свою еду из другого источника. Этим источником является организм-хозяин. И от их хозяина, они получают углерод через биосинтез органических молекул, попавшие в организм хозяина. Углерод очень важен для кишечной палочки, потому что бактериальная клетка состоит почти полностью из молекул углерода, связанных с другими важными элементами. Для питания человек употребляет пищевые продукты растительного, животного и минерального происхождения, которые обладают определенной полезностью, пищевой ценностью, усвояемостью.

Полезность продуктов определяется, прежде всего, их способностью удовлетворять потребности человека в питании. Она зависит от химического состава и особенностей превращений различных веществ этих продуктов в организме человека и характеризуется такими основными потребительскими свойствами, как пищевая, биологическая, энергетическая и физиологическая ценности. Рост, способность двигаться и работать — все это возможно только при условии приема человеком пищи. Для питания человек употребляет разнообразные по составу пищевые продукты. Химический состав их влияет на питательную ценность, а также определяет физические, химические и биологические свойства.

В состав пищевых продуктов входят вода, минеральные вещества, углеводы, азотистые вещества, липиды, ферменты, витамины, органические кислоты, дубильные, красящие и ароматические вещества, фитонциды и др. Одни из них (углеводы, белки, жиры) обладают питательными свойствами; другие (органические кислоты, дубильные, красящие, ароматические вещества и др.) — придают продуктам определенные вкус, аромат, окраску и поэтому играют известную роль, воздействуя на центральную нервную систему и органы.

Cреди продуктов, которые пользуются наибольшим спросом у россиян, колбасные изделия занимают четвертое место, уступая при этом молочной продукции, овощам и фруктам, а также хлебобулочным изделиям. Для данного рынка характерна сильная подверженность сезонному влиянию, а также традиционная связь спроса с праздниками, в период которых покупательский интерес к продукции повышается

Колбасные изделия не должны оказывать вредного воздействия на здоровье человека. Такое влияние возможно при наличии в них вредных соединений (ртути, свинца и др.), болезнетворных микробов (сальмонелл, ботулинуса и др.), посторонних примесей (стекла, металла), семян ядовитых растений и т. д.

Некоторые виды кишечных палочек являются постоянными жителями нашего организма. Обитая в кишечнике, они защищают организм от размножения патогенной микрофлоры. Кроме того, некоторые виды полезных кишечных палочек способны вырабатывать в организм витамин B12 [2, 3].

Вредные палочки попадают в организм человека с загрязненной водой и зараженной пищей. Лидерами по содержанию кишечной палочки являются продукты животноводства: молоко, говядина и т.д. Фрукты и овощи могут быть заражены при поливе или обработке животными удобрениями.

Заражение кишечной палочкой может произойти через грязные руки, если человек не соблюдает правила гигиены.

Рисунок 1 – Возможные источники заражения

Поскольку каждый знает, что если хоть у кого-то в детском саду или дома обнаружили эту инфекцию, обязательно сад закроют на карантин и проверят всех родственников. Чтобы вовремя заподозрить и обнаружить это заболевание, нужно знать, что такое кишечная палочка у детей: симптомы и лечение.

Как и любая кишечная инфекция, палочка начинает проявлять себя остро:

– появляется водянистый стул, иногда с примесями крови;

– редко может развиться лихорадочное состояние с повышением температуры до 39 градусов;

– появляются признаки интоксикации организма;

– зеленая рвота;

– пропадает аппетит;

– при длительном течении заболевания возможно развитие гиповитаминоза.

Чаще при обнаружении кишечной палочки лечение назначается поддерживающее. Также возможно назначение и противомикробных препаратов и антибиотиков. Для предотвращения обезвоживания из-за поноса и рвоты назначают сорбенты и раствор регидрона [4,5].

Стоит также отметить, что нежелательно назначать лечение самостоятельно. Некоторые виды кишечных палочек у детей способны привести к летальному исходу, поэтому часто врачи настаивают на госпитализации.

Также не стоит забывать о правильной диете во время болезни. Не нужно нагружать желудок тяжелой, острой и жареной пищей. Во время диареи и рвоты не стоит употреблять молочные и кисломолочные продукты, свежие фрукты и овощи. Лучше отдать предпочтение паровым или отварным блюдам.

После лечения необходимо убедиться, что заболевание не повлекло за собой дисбактериоз. Иначе нужно провести терапию по восстановлению микрофлоры.

Через неделю после выздоровления дети в возрасте до 5 лет должны пройти обследование на наличие гемолитико-уремического синдрома.

Для профилактики заболевания необходимо помимо тщательного соблюдения правил гигиены стоит избегать общения с инфицированными кишечной палочкой людьми. Молоко перед использованием желательно хорошо прокипятить. Кроме того блюда из говядины должны проходить тщательную обработку при приготовлении.

Список литературы

1.Ветеринарно-санитарный контроль продуктов питания на наличие энтеропатогенных бактерий Еscherichia coli серотипа О157Молофеева Н.И., Золотухин С.Н., Васильев Д.А. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения. 2012. Т. 1. С. 299-303.

2. Разработка биотехнологических параметров для обнаружения бактерий вида Serratia marcescens в пищевых продуктах и объектах окружающей среды/ Ефрейторова Е.О., Пульчеровская Л.П., Васильев Д.А., Молофеева Н.И. В сборнике: Биотехнология: реальность и перспективы Международная научно-практическая конференция. 2014. С. 14-17.

3. Молофеева Н.И. Выделение и изучение основных биологических свойств бактериофагов Escherichia coli О157 и их применение в диагностике. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук / Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2004 – 21с.

4.Проблема диагностики Еscherihia coli 0157:Н7Молофеева Н.И. В книге: Технологические и экологические основы земледелия и животноводства в условиях лесостепи Поволжья Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции “Молодые ученые агропромышленному комплексу” редколлегия: Б.И. Зотов, В.И. Морозов, А.Х. Куликова и др.. 2001. С. 79-80.

5. Мерчина С.В. Обоснование необходимости в разработке технологических параметров, исключающих контаминацию пищевых продуктов Вacillus cereus. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук / Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И.Вавилова. Саратов, 2003г. – 20с