Общая микробиология

361

прудов и озер нередко обитают возбудители ботулизма. Патогенные микроорганизмы водоемов могут включаться в пищевые цепи и по ним передаваться разным группам животных, птиц, рыб и человеку. Поэтому любой водный источник подвергают санитарно-микробиологической оценке.

Регулярному санитарно-микробиологическому надзору подвергают в первую очередь воду питьевую централизованного и местного водоснабжения с забором воды из открытых водоёмов (реки, водохранилища) или из подземных источников (скважины, родники, колодцы).

Основания для санитарно-микробиологического исследования воды

следующие:

-выбор источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения и периодический контроль над ним;

-контроль эффективности обеззараживания питьевой воды централизованного водоснабжения;

-наблюдение за подземными источниками централизованного водоснабжения (артезианские скважины, почвенные воды и т.д.);

-определение состояния и степени пригодности воды источников индивидуального водопользования (колодцев, родников и т.д.);

-наблюдение за санитарно-эпидемиологическим состоянием воды открытых водоёмов;

-проверка качества и степени очистки сточных вод;

-расследование водных вспышек инфекционных болезней.

Самоочищение водоемов от микробов протекает в результате влияния следующих факторов:

-течение воды, уменьшающее концентрацию бактерий;

-бактерицидное действие инсоляции;

-минерализация органических соединений микробами;

-наличие пищевой цепи: бактерия – простейшее – насекомое – рыба, животное – человек;

-адсорбция микробов твердыми частицами ила;

-адсорбция микробов на поверхности растений;

-действие фитонцидов растений.

Степень загрязнения водоема определяется термином сапробность. По загрязненности выделяют следующие зоны водоемов.

Полисапробные зоны (зоны сильного загрязнения) содержат большое количество легко разлагающихся органических веществ и почти полностью лишены кислорода. Количество бактерий в 1 мл воды равно миллиону и выше.

Мезосапробные зоны (зоны умеренного загрязнения) характеризуются доминированием окислительного и нитрификационных процессов. Общее количество бактерий в этих зонах составляет сотни тысяч в 1 мл.

Олигосапробные зоны (зоны чистой воды) характеризуются небольшим содержанием органических соединений. Количество бактерий составляет от 10 до

1000 в 1 мл.

При санитарно-микробиологической оценке воды ориентируются на следующие руководящие документы:

- ГОСТ Р 51593-2000 “Вода питьевая. Отбор проб”;

362

-МУК 4.2.1884-04 “Санитарно-микробиологический и санитарнопаразитологический анализ воды поверхностных водных объектов”;

-МУК 4.2.1018-01 “Методические указания по санитарномикробиологическому анализу питьевой воды”;

-СанПиН 2.1.4.1074-01 “Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества”;

-СанПиН 2.1.4.1175-02 “Микробиологические нормативы качества воды нецентрализованного водоснабжения (колодцев, скважин, родников)”.

Всоответствии с действующими нормативными документами особое внимание отводится санитарно-микробиологическому контролю питьевой воды (центрального и местного водоснабжения), воды открытых водоёмов и сточных вод. Санитарно-микробиологическая оценка воды осуществляется в плане предупредительного или текущего санитарного надзора.

Предупредительный надзор осуществляют при решении вопросов водоснабжения и канализации населенных территорий, а также при санитарной оценке бассейнов, пляжей, мест коллективного отдыха.

Текущий санитарный надзор осуществляют при оценке качества питьевого водоснабжения населенных мест; при оценке санитарного состояния поверхностных вод для установления степени влияния биологического загрязнения на способность воды к самоочищению; при контроле над обеззараживанием сточных вод; по эпидемическим показаниям для выявления возможного пути передачи инфекционных заболеваний.

Отбор проб воды из систем централизованного водоснабжения производится следующим образом. Предварительно обжигают кран пламенем горящего тампона, смоченного спиртом. Затем пропускают воду при полностью открытом кране в течение 10-15 минут. Соблюдая правила асептики, открывают пробку стерильного флакона и наполняют флакон водой.

Показатели санитарно-микробиологического состояния питьевой воды: - общее микробное число (ОМЧ);

- бактерии семейства Enterobacteriaceae и термотолерантные колиформные бактерии;

- споры сульфитредуцирующих клостридий; - колифаги; - патогенные бактерии кишечной группы.

ОМЧ при оценке качества питьевой воды позволяет оценить уровень не только фекального загрязнения, но и загрязнения из других источников (например, промышленные сбросы). Неожиданное увеличение ОМЧ (даже в пределах норматива), выявленное повторно, служит сигналом для поиска причины загрязнения. Этот показатель незаменим также для срочного обнаружения в питьевой воде массивного микробного загрязнения неизвестной природы. Из каждой анализируемой пробы должен быть сделан посев не менее чем на две чашки Петри объёмом 1 мл. Через 24 часа проводят подсчёт выросших колоний на обеих чашках, результаты суммируют и делят на два. Окончательный результат выражают числом колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 мл исследуемой пробы воды. В 1мл питьевой воды должно быть не более 50 КОЕ.

363

Определение количества энтеробактерий. При проведении исследований не ограничиваются обнаружением БГКП (бактерий группы кишечных палочек), но используют более широкое понятие - бактерии семейства Enterobacteriaceae и термотолерантные колиформные бактерии. Бактерии семейства Enterobacteriaceae включают грамотрицательные, оксидазаотрицательные, споронеобразующие палочки, растущие на средах с лактозой (например, среде Эндо) и ферментирующие глюкозу до кислоты и газа при температуре 37°С в течение 24 часов. Обнаружение в питьевой воде бактерий семейства Enterobacteriaceae указывает на потенциальную эпидемическую опасность такой воды. Показатель “бактерии семейства Enterobacteriaceae” - основной нормируемый показатель, обеспечивающий наиболее надёжный контроль присутствия в воде практически всех представителей кишечных бактерий.

Термотолерантные колиформные бактерии обладают всеми признаками бактерий семейства Enterobacteriaceae, и, кроме того, ферментируют лактозу с образованием альдегида, кислоты и газа при температуре 44°С в течение 24 часов. Термотолерантность быстро утрачивается, поэтому обнаружение бактерий с таким свойством свидетельствует о недавнем попадании в воду кишечных бактерий (свежее фекальное загрязнение). Бактерии семейства Enterobacteriaceae и термотолерантные бактерии должны отсутствовать в 300 мл питьевой воды.

Выявление спор сульфитредуцирующих клостридий. Споры сульфитредуцирующих клостридий более устойчивы к обеззараживанию и действию неблагоприятных факторов окружающей среды, чем другие индикаторные бактерии. На основании этого свойства показатель рекомендован для оценки эффективности технологических процессов очистки воды. Особое значение этот показатель имеет при оценке первичного хлорирования, так как оно инактивирует практически все индикаторные бактерии. Обнаружение клостридий в воде перед поступлением в распределительную сеть указывает на недостаточную очистку и на то, что устойчивые к обеззараживанию патогенные микроорганизмы, вероятно, не погибли при очистке. Споры сульфитредуцирующих клостридий должны отсутствовать в 20 мл исследуемой питьевой воды.

Определение количества колифагов. Наиболее часто содержание колифагов в питьевой воде определяют титрационным методом, включающим предварительное подращивание их в среде обогащения (культура E. coli на питательном агаре) с последующим выявлением бляшек колифага на газоне E. coli. В 100 мл исследуемой воды должны отсутствовать БОЕ колифагов.

Для определения микроорганизмов в воде используют приборы вакуумного фильтрования (рисунок 11.5), снабженные мембранными фильтрами. После фильтрования фильтры извлекают и инкубируют на поверхности плотной питательной среды.

364

Рисунок 11.5 – Прибор вакуумного фильтрования.

Принцип метода мембранных фильтров представлен на рисунке 11.6.

Рисунок 11.6 – Принцип метода мембранных фильтров.

Требования к воде централизованных систем водоснабжения представлены в таблице 11.3.

Таблица 11.3 – Требования к питьевой воде

365

Требования к воде открытых источников, плавательных бассейнов, сточным водам также регламентированы соответствующими нормативными документами.

11.4. Микробиоценоз воздуха

Микробиоценоз воздуха зависит от микробиоценоза почвы и воды, откуда микробы вместе с пылью и капельками влаги увлекаются в атмосферу. Кроме того, значительное количество микробов попадает в воздух с выделениями человека и животных (выдыхаемый воздух, слущивающийся эпителий и др.). Воздух является неблагоприятной средой для размножения микроорганизмов, так как в нем отсутствуют питательные вещества, а солнечные лучи и высыхание капелек жидкости вызывают быструю гибель микроорганизмов. Поэтому в атмосферном воздухе постоянно происходят процессы самоочищения.

Микробиоценоз воздуха представлен пигментными сапрофитными бактериями (микрококки, сарцины), почвенными споровыми бактериями (B. subtilis, B. cereus, B. mesentericus и др.), актиномицетами, плесневыми и дрожжевыми грибами (Penicillium, Aspergillus, Mucor и др.) и другими микробами. Наибольшее количество микроорганизмов содержит воздух крупных городов. Воздух же лесов, парков, лугов, воздух над водоемами, в удалении от населенных пунктов отличается сравнительной чистотой. Здесь обнаруживаются кокковидные и палочковидные бактерии, актиномицеты, грибы. Значительные изменения претерпевает микробиоценоз воздуха в зависимости от времени года. Максимальное количество микробов обнаруживают в воздухе в летнее время, а минимальное – в зимнее время.

Микробиоценоз воздуха закрытых помещений более разнообразен и относительно стабилен. При этом среди микроорганизмов преобладают представители нормального микробиоценоза носоглотки человека. В воздухе закрытых помещений могут присутствовать и патогенные бактерии, попадающие в воздух при кашле, чихании или разговоре. Основными источниками загрязнения воздуха помещений патогенными бактериями являются больные люди и бактерионосители. Уровень микробного загрязнения воздуха помещений зависит от количества людей, санитарного состояния помещения, наличия вентиляции, частоты проветривания, способа уборки, степени освещенности и многих других факторов. Воздух служит фактором передачи респираторных инфекций, при которых возбудитель может передаваться воздушно-капельным или воздушно-пылевым путями.

Микроорганизмы в воздухе находятся в состоянии аэрозоля. Микробный аэрозоль представляет собой коллоидную систему, состоящую из воздуха, капелек жидкости или твердых частиц и микроорганизмов. Размер аэрозольных частиц варьируется от 10 до 2000 нм. При чихании может образовываться до 40000 капель. Выделяют три основные фазы микробного аэрозоля: капельная фаза, мелкоядерная фаза и фаза “бактериальной пыли”.

Капельная (крупноядерная) жидкая фаза состоит из бактериальных клеток, окруженных водно-солевой оболочкой. Диаметр частиц этой фазы составляет более 100 мкм, а длительность пребывания в воздухе - несколько секунд.

366

Мелкоядерная жидкая фаза состоит из частиц диаметром менее 100 мкм, легко перемещается потоками воздуха в вертикальном и горизонтальном направлении и длительно находятся во взвешенном состоянии. В этой фазе большинство возбудителей воздушно-капельных инфекций распространяется на значительные расстояния.

Фаза “бактериальной пыли” состоит из частиц диаметром от 1 до 100 мкм. Такие частицы способны проникать в глубокие отделы дыхательных путей.

Воздух может выступать в качестве фактора передачи инфекционных заболеваний человека. Патогенные и условно-патогенные микробы попадают в воздух с каплями слюны человека или животных, при кашле, разговоре, чихании

(рисунок 11.7).

Рисунок 11.7 - Распространение аэрозоля при кашле.

Через воздух передаются возбудители бактериальных (туберкулеза, дифтерии и др.), вирусных (гриппа, ветряной оспы и др.) и грибковых (например, аспергиллеза) инфекций.

Санитарно-показательными микроорганизмами воздуха являются стафилококки, альфа- и бета-гемолитические стрептококки, для хирургических клиник и родильных домов – также синегнойная палочка, для аптек – плесневые грибы. Наличие спорообразующих палочек в воздухе свидетельствует о запыленности и отсутствии влажной уборки, наличие плесневых грибов – о повышенной влажности.

Санитарно-микробиологические показатели воздуха нормируются только для закрытых помещений в зависимости от их типа и назначения. В таблице 11.4 представлены критерии оценки воздуха жилых помещений.

Таблица 11.4 – Критерии оценки воздуха жилых помещений

367

Исследование воздуха на наличие микроорганизмов осуществляют седиментационным или фильтрационным методами.

Седиментационный метод Коха предусматривает использование чашек Петри с питательной средой. Открытую чашку помещают на горизонтальную поверхность на уровне стола на определенное время. Затем чашку закрывают и инкубируют в термостате. Ориентировочно по количеству выросших колоний судят о чистоте воздуха. Воздух оценивается чистым при количестве колоний менее 250, средне загрязненный – при количестве 250-500 колоний и загрязненный – при числе колоний более 500. Для выявления стафилококков используют желточно-солевой агар (ЖСА), стрептококков – кровяной агар (КА), грибов – среду Сабуро.

С помощью седиментационного метода Коха можно определить количество микроорганизмов в 1 м3 воздуха. Для этого используют перерасчет по формуле В.Л.

Омелянского, с учетом того, что за 5 минут на площади 100 см2 оседает такое количество бактерий, которое находитсяФормулав 10 воздухаОмелянского:

Ах 100 х 100

Х= ————————

75 см2

Х– количество микроорганизмовХ - количество1 м3икробоввоздуха;1 м3;

А – количество колонийАна- количествоагаре чашкеколонийПетрина;агаре в чашке 75 см2 – площадь стандартнойПетричашки. Петри; 100 – коэффициенты перевода на 100 см2 и 1 м3.

Аспирационный метод основан на принудительном осаждении микроорганизмов на поверхности плотной питательной среды или в улавливающей жидкости. С этой целью используют аппарат Кротова, бактериоуловитель Речменского, прибор ПОВ-1 и другие приборы-аспираторы.

Принцип работы аппарата Кротова для бактериологического исследования воздуха и его аналога пробоотборника бактериологического Тайфун-Р40 (М) (рисунок 11.8) основан на просасывании воздуха через клиновидную щель в крышке аппарата. Микроорганизмы, находящиеся в воздухе, попадают внутрь камеры и

прилипают к плотной питательной среде в открытой чашке Петри, находящейся под

Пробоотборник бактериологический крышкой аппарата. Тайфун-Р40 (М), аналог прибора

Кротова

а б Рисунок 11.8 – Аппарат Кротова (а) и пробоотборник Тайфун-Р40М (б).

Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Аппарат Кротова позволяет контролировать объем отбираемой пробы.

368

Обычно отбор проб производят со скоростью 20-25 л/мин в течение 5 минут.

поступления воздуха.

2– трубка, выводящая воздух

Рисунок 11.9 – Фильтрация воздуха через жидкость (прибор Дьяконова): 1 – трубка для поступления воздуха; 2 – трубка, выводящая воздух. Заимствовано из Интернетресурсов.

По окончании отбора воздуха с использованием таких приборов производят посев жидкости на плотную питательную среду. В этом случае можно применять элективные питательные среды и проводить специальные бактериологические исследования.

Современные пробоотборники воздуха (Bio Sas Super, Mas 100 и др.) отличаются компактностью, дизайном, удобством в работе и другими преимуществами (рисунок 11.10).

а б в

Рисунок 11.10 – Пробоотборники воздуха: а - Bio Sas Super, б - Mas 100, в – Sampl Air Lite. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Для помещений разного функционального предназначения установлены определенные требования к уровням бактериальной обсемененности. В частности, СанПиН 2.1.3.1375-03 регламентирует уровни бактериальной обсемененности воздуха лечебных учреждений в зависимости от их функционального назначения и класса чистоты (таблица 11.5).

369

Таблица 11.5 – Допустимые уровни бактериальной обсемененности воздушной среды помещений лечебных учреждений в зависимости от их

функционального назначения и класса чистоты

370

смотровые, боксы и палаты инфекционных отделений, ординаторские, материальные, кладовые чистого белья

4. Грязные Коридоры и Не нормируется Не нормируется Не нормируется (Г) помещения

административных зданий, лестничные марши лечебнодиагностических корпусов, санитарные комнаты, туалеты, комнаты для грязного белья и временного хранения отходов

Обеззараживание воздуха закрытых помещений проводят разными способами, в том числе с использованием газов, аэрозолей или УФЛаэроионизаторов.

11.5. Микробиоценоз организма человека

Организм человека заселен примерно 500 видами микроорганизмов, составляющими его нормальную микробиоту. На каждую клетку организма человека приходится 10 бактериальных клеток. По подсчетам ученых, каждый взрослый человек имеет в организме от 1,5 до 3 кг микробов. Около 60% всех бактерий находится в кишечнике. Обитающие в организме человека микроорганизмы образуют сообщество, ассоциацию или микробиоценоз. При этом представители нормальной микробиоты находятся в состоянии равновесия друг с другом и с организмом человека. Такое состояние называется эубиозом. Микробы неравномерно заселяет отдельные органы и системы организма человека. Относительно однородный по структуре участок организма человека, занятый определенным биоценозом, называется биотопом (полость рта, конъюнктива и т.д.). В сложившихся биотопах количественный и качественный состав микробного сообщества специфичен, стационарен и обладает способностью к аутостабилизации. Бактерии обладают способностью чувствовать плотность популяции и быстро отвечать на нее индукцией определенных генов. Этот тип регуляции получил название Quorum sensing (QS) – чувство кворума. Это свойство основано на действии низкомолекулярных сигнальных молекул различной природы, синтезируемых бактериями.

Основные биотопы организма человека представлены на рисунке 11.11. Открытыми биотопами, сообщающимися с внешней средой, являются кожа,