Лабораторная работа № 7 Санитарная микробиология. Санитарно-бактериологическое исследование объектов внешней среды

Санитарная микробиология изучает микрофлору окружающей среды (воды, воздуха, почвы, продуктов питания и предметов обихода) и её влияние на здоровье человека. Эта наука представляет собой смежную с эпидемиологией и гигиеной область медицинской микробиологии.

Основные санитарно-микробиологические методы включают в себя как оригинальные методики, так и методы общей и медицинской микробиологии, и направлены на определение общей микробной обсемененности (общее микробное число); обнаружение и титрование санитарнопоказательных микроорганизмов; выявление патогенных микроорганизмов и их метаболитов; определение степени недоброкачественности изучаемых объектов, обусловленной наличием микроорганизмов.

Для оценки санитарно-эпидемического состояния внешней среды в настоящее время используют методы прямого обнаружения патогенных микроорганизмов (посев на питательные среды, гибридизация нуклеиновых кислот, полимеразная цепная реакция, серологические, биологические и др. методы), а также методы, позволяющие получить косвенную оценку возможного присутствия возбудителя во внешней среде (определение общего микробного числа и содержания санитарно-показательных микроорганизмов).

Прямое обнаружение патогенов - наиболее точный показатель неблагополучное™ исследуемого объекта. Однако выделение патогенных микроорганизмов из объектов окружающей среды затруднено из-за наличия в них большого количества сапрофитов, которые препятствуют росту патогенной микрофлоры на питательных средах. Серьезно осложняет процесс анализа неравномерное распределение патогенов в окружающей среде. Кроме того, в условиях внешней среды происходят генетические процессы (мутации, трансформация, трансдукция и др.), которые приводят к изменению исходных и формированию новых признаков патогенных микроорганизмов.

Необходимо отметить, что даже современные методы не гарантируют успеха при низкой концентрации патогенных микроорганизмов в исследуемых объектах, которые, как правило, не могут размножаться в воздухе, воде и почве. Поэтому в санитарно-микробиологической практике применяют косвенные методы, основанные на определении микробной обсеменённости (общего микробного числа) того или иного объекта и на обнаружении в нём так называемых санитарнопоказательных бактерий.

Для санитарной оценки микробной обсемененности применяется определение общего микробного числа (ОМЧ) -это общее количество микроорганизмов, содержащихся в единице объема или массы исследуемого объекта (1 мл воды, 1 г почвы, 1 м3 воздуха). Под ОМЧ понимают количество колоний, вырастающих на мясо-пептонном агаре (МПА) в чашках Петри после определенного срока инкубации при той или иной температуре из 1 мл (для твердых субстратов 1 г) исследуемого материала.

Таким образом, чаще всего учитываются мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы (МАФАМ), способные расти на МПА. Предполагается, что чем больше объект загрязнен органическими веществами, тем выше ОМЧ. Определение ОМЧ широко используется для санитарной оценки воды и почвы, хотя при этом значительное количество почвенных и водных микроорганизмов не учитывается (анаэробные микроорганизмы, грибы, серные, азотфиксирую-щие, нитрифицирующие и другие бактерии). При необходимости для учета этих микроорганизмов используют соответствующие питательные среды. Общее количество микроорганизмов также можно определить путем прямого подсчета под микроскопом или с помощью специальных электронных счетчиков.

Определение санитарно-показательных микроорганизмов - специфический метод санитарной микробиологии. К санитарно-показательным микроорганизмам относятся представители облигатной микрофлоры организма человека и теплокровных животных, для которых средой обитания является кишечник или воздушно-дыхательные пути. В качестве санитарно-показательных микроорганизмов могут выступать представители нормальной микрофлоры человека и животных, обладающие следующими свойствами:

  • • постоянно присутствуют в выделениях человека и теплокровных животных и попадают в окружающую среду в больших количествах;
  • • не имеют других мест обитания, кроме организма человека или животного;
  • • способны сохраняться в окружающей среде в течение тех же сроков, что и патогенные бактерии, паразитирующие в кишечнике или респираторном тракте;
  • • не способны активно размножаться на каких-либо объектах вне организма хозяина (исключая пищевые продукты);
  • • не имеют во внешней среде «двойников» или аналогов;
  • • не изменяют значительно свои биологические свойства в окружающей среде;
  • • растут на питательных средах независимо от влияния других присутствующих микроорганизмов;
  • • равномерно распределены в объекте внешней среды (плотные объекты при исследовании подвергаются гомогенизации);
  • • могут быть обнаружены, идентифицированы и количественно учтены современными, простыми и легко доступными методами;

• встречаются в организме хозяина и во внешней среде в значительно больших количествах по сравнению с соответствующими патогенными микроорганизмами.

Перечисленные признаки присущи ряду микроорганизмов, которые признаны санитарно-показательными для различных объектов окружающей среды (таблица 4). Присутствие санитарно-показательных микроорганизмов в объектах внешней среды указывает на загрязненность их выделениями человека, животных, сточными водами биофабрик и т.п.

Санитарно-показательные микроорганизмы чаще всего выявляют методом посева на определенные питательные среды. Содержание санитарно-показательных бактерий оценивается по двум показателям - титру и индексу. Титром называется выраженное в миллилитрах (для твердых тел в граммах) наименьшее количество исследуемого материала, в котором обнаруживаются данные бактерии. Индексом называется количество санитарно-показательных бактерий, содержащихся в 1000 мл жидкости, 1 г плотных веществ, 1 м3 воздуха. Индекс -величина, обратная титру.

К санитарно-показательным микроорганизмам относятся представители разных систематических групп бактерий, наиболее важными из них во всем мире считаются бактерии группы кишечной палочки (БГКП). Под этим общим понятием объединяют бактерии семейства Enterobacteriaceae родов Escherichia, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella. БГКП дифференцируют по различным признакам, важнейшие из которых приведены в таблице 5.

К категории БГКП относят грамотрицательные, не образующие спор и не обладающие оксидазной активностью палочковидные бактерии, сбраживающие лактозу и глюкозу до кислоты и газа при 37°С в течение 24 ч. Эти бактерии выделяются в окружающую среду только с фекалиями человека и теплокровных животных.

Таблица 4 - Санитарно-показательные микроорганизмы окружающей среды и пищевых продуктов

Объект

Характер загрязнения

Санитарнопоказательные бактерии

Вода

Фекальное

Бактерии группы кишечной палочки (Е. coli, Citrobacter freundii, Enterobacter aerogenes), Streptococcus faecalis

Почва

Фекальное

Те же бактерии и клостридии (Clostridium perfringes, Cl. sporogenes и

ДР-)

Промышленнобытовое (разлагающиеся отбросы)

Термофильные бактерии (Lactobacillus lactis, Streptococcus thermophilus и др.), Proteus vulgaris

Пищевые продукты

Фекальное

Бактерии группы кишечной палочки, Streptococcus faecalis, Proteus vulgaris

Оральнокапельное

Staphylococcus aureus

Предметы обихода

Фекальное

Бактерии группы кишечной палочки, Str. faecalis, Proteus vulgaris

Оральнокапельное

Staph, aureus

Воздух

Оральнокапельное

Staph, aureus, Str. pyogenes

Вода, почва, воздух

Промышленное

Производственные штаммы микроорганизмов

Таблица 5 - Дифференциально-диагностические признаки БГКП

Признак

БГКП

Е. coli

Citrobacter freundii

Enterobacter aerogenes

Продукты сбраживания

Смесь кислот

То же

Бутандиол

Метиловый красный

+

+

-

Реакция Фогеса-Проскауэра

-

-

+

Индолообразование

+

Р

-

Рост на цитратной среде

-

+

+

Рост в присутствии KCN

-

+

+

Условные обозначения:

+ положительная реакция; - отрицательная реакция; р -различные реакции.

Среди БГКП выделяют также колиформные палочки, которые сбраживают только лактозу при 37°С с образованием кислоты и газа, и фекальные кишечные палочки, сбраживающие лактозу при 44,5°С. Из фекальных кишечных палочек к Е. coli относятся только бактерии, не способные расти на среде, содержащей в качестве единственного источника углерода и энергии цитрат.

Обнаружение Е. coli в разных объектах окружающей среды, пищевых продуктах считается наиболее достоверным показателем свежего фекального загрязнения. Наличие в этих же объектах Citrobacter и Enterobacter указывают на относительно давнее фекальное загрязнение.

Присутствие Clostridium perfringes, Cl. sporogenes и других клостридий в почве свидетельствует об её фекальном загрязнении, причем как свежем, так и давнем, поскольку эти бактерии образуют споры, что позволяет им длительно сохраняться в окружающей среде. В отечественной практике количественный учёт клостридий предусмотрен при исследованиях почвы, лечебных грязей, воды открытых водоёмов. Обнаружение Clostridium perfringes проводят и в некоторых пищевых продуктах, в качестве возможного возбудителя пищевых отравлений.

Обнаружение в объектах окружающей среды Srtreptococcus faecalis также свидетельствует об их фекальном загрязнении.

Термофильные бактерии, имеющие санитарное значение, включают группу разных бактерий (Lactobacillus lactis, Str. thermophilus и др.), способных размножаться при температуре 50-60°С и выше. Они не являются постоянными обитателями кишечника человека и не служат критериями фекального загрязнения окружающей среды. Резкое увеличение количества этих бактерий в саморазогревающемся навозе и компостах может свидетельствовать о загрязнении почвы разлагающимися отбросами. Анализ на содержание термофильных микроорганизмов проводят при исследовании консервов для индикации эффективности автоклавирования.

Обнаружение в объектах окружающей среды бактерии рода Salmonella всегда свидетельствует о фекальном загрязнении. Эти микроорганизмы являются наиболее распространенными возбудителями острых кишечных заболеваний и поэтому могут быть индикаторами возможного присутствия других возбудителей инфекций с аналогичными патогенезом и эпидемиологией.

Бактерии Proteus vulgaris широко распространены в природе. Они являются гнилостными бактериями и в большом количестве встречаются на разлагающихся останках животных и растений. Обнаружение этих бактерий в каких-либо пищевых продуктах свидетельствует о гнилостном распаде.

Гемолитические стрептококки (Streptococcus pyogenes), так же как и фекальный стрептококк, являясь транзиторными обитателями носоглотки и зева, выделяются с капельками слизи орально-капельным путем. Сроки выживания гемолитических стрептококков в окружающей среде практически не отличаются от сроков, характерных для большинства других возбудителей воздушно-капельных инфекций. Обнаружение гемолитических стрептококков в воздухе помещений указывает на возможное загрязнение микроорганизмами (бактерии, вирусы и др.), содержащимися в зеве, носоглотке, верхних отделах респираторного тракта человека и являющимися возбудителями воздушно-капельных инфекций.

Микрофотография бактерий Staphylococcus aureus

Рис. 31 - Микрофотография бактерий Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus является факультативным обитателем носоглотки, зева и кожных покровов человека. Его присутствие в воздухе помещений или на находящихся там предметах является показателем орально-капельного загрязнения. Наличие Staphylococcus aureus в пищевых продуктах может привести к тяжелым пищевым интоксикациям. Одновременное обнаружение золотистого стафилококка и гемолитических стрептококков свидетельствует о высокой степени загрязнённости воздуха.

Санитарно-показательное значение имеют также бактериофаги. Они, как правило, сопутствуют тем бактериям, к которым адаптированы, однако бактериофаги могут длительно сохраняться и переживать соответствующих бактерий. Это, тем не менее, не исключает возможности использовать бактериофаги кишечных бактерий для гигиенической оценки внешней среды.

На определение санитарно-микробиологических анализов могут повлиять различные факторы, поэтому при проведении таких исследований необходимо соблюдать следующие принципы: правильный отбор проб; серийность проводимых анализов; применение только стандартных и унифицированных методов исследования; использование комплекса тестов (прямых и косвенных); проведение оценки объектов по совокупности полученных результатов (с учетом результатов, полученных с помощью органолептических, химических, физических и других методов).

Цель работы: получить общее представление о методах, используемых при проведении санитарно-микробиологических анализов воды, воздуха, почвы, предметов обихода и пищевых продуктов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >