Балашовский институт (филиал)

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Саратовский государственный университет

имени Н. Г. Чернышевского»

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Учебное пособие

для студентов специальности 050102 – «Биология»

высших учебных заведений

М. В. Ларионов, Е. Б. Смирнова, Н. В. Ларионов, С. В. Кабанина

Наука

2010

УДК 502.2+574+576.8

Авторы-составители:

Максим Викторович Ларионов

Елена Борисовна Смирнова

Николай Викторович Ларионов

Светлана Владимировна Кабанина

Рецензенты:

Доктор биологических наук, профессор Брянского государственного

университета имени академика И. Г. Петровского

Валерий Борисович Любимов;

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Пензенского государственного университета

Александр Петрович Стаценко;

Кандидат биологических наук, доцент Балашовского института (филиала) Саратовского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского

Вера Александровна Обидина.

омендовано к изданию Научно-метческим советом Балашовского института (

Микробиологические исследования окружающей среды: учебное пособие для студентов специальности 050102 – «Биология» высших учебных заведений / М. В. Ларионов, Е. Б. Смирнова, Н. В. Ларионов, С. В. Кабанина. – Саратов: Наука, 2010. – 109 с.

ISBN 978-5-9999-0479-9

В настоящем учебном пособии содержатся основные сведения по современным методикам микробиологических исследований воздуха, воды, почвы, объектов окружающей среды, пищевых продуктов. Помимо краткой микробиологической характеристики изучаемых объектов, в каждом разделе пособия особое внимание уделено описанию современных методов отбора проб исследуемого материала, его транспортировки и правил хранения, а также подготовки образцов для микробиологических исследований. В пособии включены тесты для самоконтроля знаний студентов. Данное учебное пособие предназначено студентам биологических, экологических и сельскохозяйственных специальностей вузов, а также студентам средне-специальных учебных заведений медико-биологического и сельскохозяйственного профиля, школьным учителям биологии и экологии.

Оглавление

Список сокращений, условных обозначений и терминов…………….4

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………….7

1 ВЛИЯНИЕ факторов ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА МИКРООРГАНИЗМЫ….....9

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД…………………………..…………13

3 МикробиологическИЕ исследованиЯ водНОй СРЕДЫ………..……….19

4 МикробиологическИЕ исследованиЯ воздуха

и объектов окружающей среды…………………………………...……….25

5 микробиологическИЕ исследованиЯ почвЕННОЙ СРЕДЫ……………32

6 МикробиологическИЕ исследованиЯ пищевых продуктов………..36

7 микробиологическИЕ исследованиЯ продуктов

детского питания…………………………………………………………….47

8 Правила сбора и хранения отходов

лечебно-профилактических учреждений……………………..…………50

9 СОВременные методики эколого-микробиологических

исследований окружающей среды……………………………….………53

10 Тесты для самоконтроля…………………………………………..…….88

11 Ответы на вопросы тестов……………………………………...……….97

Библиографический список……………………………………...………....98

Приложение……………………………………………………………...……102

Список сокращений, условных обозначений и терминов

БГКП — бактерии группы кишечной палочки, включают:

ОКБ— общие колиформные бактерии;

ТКБ — термотолерантные колиформные бактерии.

К бактериям группы кишечных палочек (БГКП) относятся грамотрицательные, не образующие спор палочки, сбраживающие глюкозу и лактозу с образованием кислоты и газа при температуре 37–44 °С в течение 24–48 часов, и являющиеся в основном представителями следующих родов: Escherichia, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella, Serratia.

К общим колиформным бактериям (ОКБ) относятся не образующие спор грамотрицательные палочки, сбраживающие глюкозу и лактозу с образованием кислоты и газа при 37 °С в течение 24–48 часов;

К термотолерантным колиформным бактериям (ТКБ) относятся не образующие спор грамотрицательные палочки, сбраживающие глюкозу и лактозу с образованием кислоты и газа при 44 °С в течение 24–48 часов.

КМАФАнМ — культура мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов;

МАФАнМ — мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы.

К мезофильным аэробным и факультативно-анаэробным микроорганизмам относятся культуры бактерий, дрожжей, плесневых грибов, растущие в присутствии кислорода и имеющие температурный оптимум развития в пределах 25–37 °С.

ТАФАнМ— термофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы.

К термофильным аэробным и факультативно-анаэробным микроорганизмам (термофилам) относятся культуры бактерий и некоторых грибов, способных размножаться при температуре 60 °С.

.

ОМЧ — общее микробное число, т.е. общее содержание микроорганизмов в единице объема исследуемого материала — в 1,0 м³ воздуха, в 1,0 л воды, в 1,0 г почвы, пищевых продуктов.

КОЕ— колонию образующая единица — жизнеспособный микроорганизм, способный в результате размножения на твердой питательной среде сформировать колонию.

БОЕ — бляшкообразующая единица (фаговая частица, способная образовать негативную колонию при определении фагов методом агаровых слоев по Грациа).

МПБ— мясопептонный бульон — жидкая универсальная питательная среда для культивирования большинства микроорганизмов, нетребовательных к питательным средам.

МПА— мясопептонный агар — твердая универсальная питательная среда для культивирования большинства микроорганизмов, нетребовательных к питательным средам.

ЖСА— желточно-солевой агар — твердая элективная (селективная) среда для выделения (культивирования) стафилококков.

ЛПУ — лечебно-профилактическое учреждение.

ПДК— предельно-допустимая концентрация, указывающая на предельно возможное содержание данного химического соединения (вещества) в единице объема.

К сульфитредуцирующим клостридиям относятся спорообразующие облигатные анаэробные палочки, представители рода Clostridium, редуцирующие сульфит натрия на железосульфитном агаре при температуре 44 ± 1 °С в течение 16–18 часов.

Колифаги — бактериофаги (вирусы), способные к лизису клеток культуры кишечной палочки (Escherichia coli).

Выборка — определение количества исследуемого объекта, отбираемого за один прием от каждой единицы упаковки.

Исходный образец — совокупность отдельных выборок, отобранных из одной партии.

Средний образец — часть исходного образца, выделенная для проведения лабораторных испытаний.

Навеска — часть пробы, выделенная для определения показателей качества.

ВВЕДЕНИЕ

Цель настоящего учебного пособия – помочь студентам ВУЗов, обучающимся по специальности 050102 – «Биология», а также экологических и сельскохозяйственных специальностей, овладеть основными навыками проведения микробиологических мониторинговых исследований. Будет способствовать лучшему усвоению программы курсов «Микробиология», «Прикладная экология» и «Мониторинг окружающей среды» в соответствии с действующими Государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования для данных специальностей. Учебное пособие будет также полезно студентам, обучающимся в средне-специальных учебных заведениях медико-биологического и сельскохозяйственного профиля, школьным учителям биологии и экологии.

Пособие познакомит студентов с микробиологическим оборудованием и приборами, современными способами микроскопирования, поможет овладеть современными методиками и техникой микробиологических исследований. Особое внимание уделено правилам работы с культурами микроорганизмов и методам приготовления питательных сред, их стерилизации, получения накопительных и выделения чистых культур микроорганизмов. Приведены достаточно подробные сведения о морфолого-культуральных свойствах микроорганизмов, встречающихся в окружающей среде и в пищевых продуктах.

К числу микроорганизмов относятся бактерии, актиномицеты, грибы, в том числе мицелиальные грибы, дрожжи, мельчайшие водоросли, простейшие (одноклеточные) животные организмы и неклеточные формы – вирусы, фаги.

Одним из важнейших вопросов микробиологического мониторинга природных сред является вопрос о наличии или отсутствии в них санитарно-показательных микроорганизмов, являющихся индикаторами загрязнения этих сред, а также продуктов питания.

Санитарно-показательные микроорганизмы:

1. Должны постоянно содержаться в выделениях человека и теплокровных животных и поступать в окружающую среду в большом количестве.

2. Не должны иметь другого природного резервуара, кроме организма человека и животных.

3. После выделения в окружающую среду должны сохранять жизнеспособность в течение сроков, близких к срокам выживания патогенньх микроорганизмов, выводимых из организма теми же путями.

4. Не должны интенсивно размножаться в окружающей среде.

5. Не должны значительно изменять свои биологические свойства в окружающей среде.

6. Должны быть достаточно типичными, с тем, чтобы их идентификация осуществлялась без особого труда.

7. Индикация, идентификация и количественный учет должны производиться современными доступными и экономичными микробиологическими методами.

Показатели и микроорганизмы, наиболее часто определяемые в объектах окружающей среды и продуктах.

Вода — ОМЧ, бактерии группы кишечной палочки (БГКП), споры сульфитредуцирующих клостридий, колифаги.

Почва — БГКП, клостридии, сальмонеллы, энтерококки.

Воздух — ОМЧ, золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), грибы.

Предметы обихода — БГКП, золотистый стафилококк.

Пищевые продукты — КМАФАнМ, кишечная палочка (Escherichia coli), БГКП, сульфитредуцирующие клостридии, золотистый стафилококк, патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, условно-патогенные — протеи, листерии, иерсинии, эетерококки, Pseudomonas aeruginosa, Васillиs cereus (только в продуктах детского питания), а также наличие и количество в них антибиотиков.