Задачи для самоподготовки с алгоритмами решения.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ПЯТИГОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

КАФЕДРА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ И МИКРОБИОЛОГИИ

 

Е.Г. ДОРКИНА

 

МИКРООРГАНИЗМы и окружающая среда

 

 

Методические указания для самостоятельной внеаудиторной работы студентов 2 курса очной формы обучения по дисциплине

С2.Б.12 – микробиология

 

Пятигорск 2012

УДК 576. 8. 097 (076.5)

ББК 52.6 я 73

Д 68

Рецензент: ст. преп. каф. биохимии и микробиологии к.б.н. Н.В. Постникова

 

Е.Г. Доркина

Д Микроорганизмы и окружающая среда: методические указания для самостоятельной внеаудиторной работы студентов 2 курса очной формы обучения по дисциплине С2.Б.12 – микробиология / Е.Г. Доркина. – Пятигорск: Пятигорская ГФА. 2012. – 30 с.

 

 

Методические указания для самостоятельной внеаудиторной работы студентов по микробиологии «Микроорганизмы и окружающая среда» составлены в соответствии с Примерной программой по микробиологии, утвержденной в соответствии с ФГОСТ-3 ВПО для студентов очной формы обучения. В материалах указаний содержатся краткие сведения о микрофлоре почвы, воды, воздуха, организма человека и ее значении; понятия о санитарно-показательных микроорганизмах, описания методов оценки санитарно-гигиенического состояния объектов окружающей среды, причины дисбактериозов и препараты, предназначенные для нормализации нормальной микрофлоры кишечника. Учебно-методические указания предназначены для студентов 2 курса очного отделения ПГФА и преследует цель облегчить и сделать более успешной самостоятельную работу студентов по микробиологии.

 

УДК 576. 8. 097 (076.5)

ББК 52.6 я 73

Допущено к внутривузовскому изданию

Председатель ЭМС

проф. _____________________ В.В. Гацан

Протокол № __ от «» 2012 г.

 

Ó Пятигорская государственная фармацевтическая академия, 2012

 

Микроорганизмы и окружающая среда

 

Для изучения данного раздела курса предусматривается 2 часа лекций и 4 часа лабораторных занятий.

 

ЦЕЛЬ РАЗДЕЛА. Изучить микрофлору почвы, воды, воздуха, микрофлору тела человека и ее значение, фитопатогенные микроорганизмы, типы взаимоотношений между микроорганизмами в микробиоценозах и другими организмами; уметь использовать эти знания для оценки санитарно-гигиенического состояния почвы, воды, воздуха; помещений, посуды, оборудования и персонала аптеки в соответствии с требованиями нормативных документов.

 

УЧЕБНО-ЦЕЛЕВЫЕ ВОПРОСЫРАЗДЕЛА. Распространение микроорганизмов в почве, воде и воздухе. Микробиоценозы и их роль в составе биогеоценозов. Типы взаимодействия между микроорганизмами и другими организмами. Санитарно-гигиеническое значение участия микробов в круговороте веществ в природе. Источники и пути попадания паразитических микробов в почву, воду и воздух; условия и сроки выживания. Понятие о санитарно-показательных микроорганизмах. Принципы санитарно-микробиологических исследований почвы, воды, воздуха. Микрофлора тела человека и её роль в норме и при патологии. Понятие о гнотобиологии. Аутохтонная и аллохтонная микрофлора. Дисбактериоз (дисмикробиоз). Факторы, влияющие на состав и функции микрофлоры. Препараты для восстановления микрофлоры кишечника (эубиотики). Санитарно-бактериологическое исследование с рук аптечных работников, посуды и оборудования аптеки.

Тема №1. Микрофлора внешней среды (почвы, воды, воздуха). Санитарно-показательные микроорганизмы и показатели микробной загрязнённости (обсеменённости) почвы, воды и воздуха, методы их определения.

Задачи для самоподготовки с алгоритмами решения.

Задача 1. Охарактеризовать распространение микроорганизмов в природе и типы взаимоотношений между микроорганизмами и другими организмами.

Для этого надо знать:

1. Микроорганизмы, широко распространены в природе, где принимают активное участие в круговороте веществ. Они находятся в воздухе, воде, почве, на окружающих предметах, а также в организме растений, животных и человека.

2. В естественных условиях микроорганизмы существуют в виде сложных сообществ – микробиоценозов, состоящих из различных по численности микробных популяций разных видов бактерий, грибов, простейших и т.д. В ходе эволюции сложились такие микробиоценозы, которые состоят из популяций наиболее приспособленных к совместному существованию в определённых условиях окружающей среды или в организме человека, животных, растений.

3. В процессе эволюции между микроорганизмами, а также между микроорганизмами и другими существами выработались различные типы взаимоотношений, которые объединяют в понятие симбиоз.

По характеру отношений между партнерами выделяют несколько типов симбиоза (комменсализм, мутуализм, паразитизм и др.), которые в свою очередь имеют много градаций и переходных состояний.

Мутуализм – взаимовыгодные отношения между организмами (азотфиксирующие бактерии на корнях высших растений, симбиоз гриба и сине-зелёной водоросли в лишайнике).

Комменсализм – такие взаимоотношения, когда один организм живёт за счёт другого, не причиняя ему вреда (некоторые бактерии – представители нормальной микрофлоры человека).

Метабиоз – такие взаимоотношения, кода один организм продолжает процесс, вызванный другим и создаёт условия для его дальнейшего существования (аммонифицирующие и нитрифицирующие почвенные бактерии).

Сателлизм – усиление роста одного вида микроорганизма под влиянием другого (бактерии и дрожжи).

Синергизм – усиление физиологических функций и свойств у членов микробной ассоциации (совместное культивирование дрожжей и молочнокислых бактерий приводит к более быстрому течению брожения).

Антибиоз – один вид подавляет жизнедеятельность другого посредством продуктов своего метаболизма (антибиотики, органические кислоты и другие вещества, изменяющие рН среды). Образование антибиотиков – наиболее распространённая форма антибиоз. Антибио­тиками называют специфические продукты обмена одних микроорганизмов, подавляющие развитие микроорганизмов других видов. Способность микроорганизмов к образованию антибиотиков используется в микробиологической промышленности для получения антибиотиков из грибов, актиномицетов, бактерий и др.

Микробы-антагонисты широко распространены в почве, воде, организме человека и животных. Представители нормальной микрофлоры кишечника человека (бифидобактерии, лактобациллы, E. coli, Str. faecalis) являются антагонистами гнилостной микрофлоры, подавляют рост шигелл, сальмонелл, холерного вибриона и др.

Конкуренция (за источники питания и местообитания) – один вид, благодаря лучшей приспособляемости к условиям среды, размножается быстрее других и истощает среду, чем препятствует росту остальных.

Хищничество – один вид захватывает, поглощает и переваривает другой вид (кишечная амёба питается бактериями кишечника).

Паразитизм – один вид использует другой в качестве источника питания и местообитания (бактерии и бактериофаги).

Разные формы симбиотических взаимоотношений организмов не являются абсолютно стойкими и могут переходить друг в друга. Например комменсалы могут становиться паразитами при ослаблении иммунитета хозяина. При нормальном питании и физическом здоровье хозяина некоторые паразиты могут долгое время не оказывать на него патогенного действия.

Задача №2. Охарактеризовать значение санитарно-микробиологических исследований окружающей среды. Дать понятие санитарно-показательных микроорганизмов.

Для этого надо знать:

1. Медицинская микробиология изучает экологические особенности патогенных, условно-патогенных и сапрофитных микроорганизмов и их взаимоотношение с организмом хозяина; изучает загрязнение микроорганизмами окружающей среды и формирование источников инфекционных заболеваний.

2. Окружающая среда не является средой обитания для патогенных микроорганизмов, так как они в ней не размножаются. Патогенные и условно-патогенные микробы обитают в организме больных и бактерионосителей. Люди и теплокровные животные служат резервуаром и источником распространения инфекционных заболеваний. В окружающую среду патогенные микроорганизмы и представители нормальной микрофлоры макроорганизма попадают, в основном, двумя путями: фекальным и воздушно-капельным.

Заражение окружающей среды патогенными микробами делает её фактором передачи инфекции. Из почвы, воды и воздуха микроорганизмы могут попадать и загрязнять пищевые продукты, лекарственное сырьё и препараты, производственные помещения аптек; попадать в организм человека и вызывать заболевания.

3. Для выявления в окружающей среде микроорганизмов, оказывающих неблагоприятное воздействие на состояние здоровья человека, проводятся санитарно-бактериологические исследования почвы, воды, воздуха, пищевых продуктов.

Методы выявления микроорганизмов в объектах окружающей среды, методы контроля ее санитарного состояния и гигиенического нормирования разрабатывает санитарная микробиология. В практике санитарно-микробиологических исследований используется определение общей микробной обсемененности, патогенных, условно-патогенных и санитарно-показательных микроорганизмов.

4. Обнаружение патогенных микроорганизмов служит показателем прямой эпидемической опасности и позволяет принять соответствующие меры по борьбе с инфекционными заболеванием. Однако обнаружение в объектах окружающей среды патогенных микроорганизмов затруднено, т.к. они пребывают там временно, содержатся в небольших количествах, а методы их выявления длительны и трудоёмки.

5. Для оценки санитарного состояния объектов окружающей среды чаще применяются косвенные методы: 1) определение общей микробной загрязнённости; 2) выявление санитарно-показательных микроорганизмов.

6. К санитарно-показательныммикроорганизмам (СПМО) относятся представители облигатной (иногда факультативной или транзиторной) микрофлоры кишечного и респираторного отдела организма человека и теплокровных животных.

Они обладают следующими свойствами:

а) постоянно выделяются в большом количестве с калом из кишечника или капельками слизи из респираторного тракта, т.е. теми же путями, что и патогенные бактерии;

б) постоянно обитают в естественных полостях человека и животных и не имеют других местобитания;

в) способны сохраняться в окружающей среде в течение сроков, близких к срокам выживания некоторых патогенных бактерий;

г) не способны интенсивно размножаться в окружающей среде, т.е. их количество остаётся постоянным определённый период времени после попадания в окружающую среду;

д) легко обнаруживаются современными микробиологическими методами и поддаются количественному определению;

е) являются достаточно типичными для дифференциации от других видов и достаточно стабильными по своим признакам.

Санитарно-показательные микроорганизмы косвенно указывают на возможное присутствие патогенных микроорганизмов и свидетельствуют о загрязнённости окружающей среды выделениями человека и животных. Если повышается их количество в объектах окружающей среды, повышается и вероятность наличия в ней патогенных и условно-патогенных организмов.

7. Основной показатель фекального загрязнения почвы и воды - бактерии группы кишечной палочки (БГКП) или колиформные бактерии. Водух оценивают по содержанию стафилококков и стрептококков, попадающих в него вместе с другими микробами из дыхательных путей и полости рта человека. К СПМО относят также эшерихии, клостридии, энтерококки, колифаги (бактериофаги).

8. Общая микробная загрязнённость оценивается по микробному числу – общему количеству микроорганизмов, содержащихся в единице объёма или массы исследуемого объекта (1 мл воды, 1 г почвы, 1 м³ воздуха).

Содержание санитарно-показательных микроорганизмов оценивается по двум показателям – титру и индексу.

Титр – минимальная масса или объём, где обнаруживаются данные бактерии.

Индекс – количество санитарно-показательных микроорганизмов, содержащихся в 1 л жидкости, 1 г плотных веществ, в 1 м³ воздуха.

 

Задача 3. Охарактеризовать микрофлору почвы и методы оценки её санитарно-гигиенического состояния.

Для этого надо знать:

1. Из всех объектов окружающей среды почва особенно изобилует микроорганизмами, где они находят наиболее благоприятные условия для своей жизнедеятельности (питательные вещества, достаточное коли­чество влаги, защищённость от солнечных лучей).

2. Микробные биоценозы почвы характеризуются большим разно­образием видов. В их состав входят бактерии, грибы, лишайники, про­стейшие, бактериофаги, водоросли, вирусы. К почвенным бактериям относятся аммонифицирующие бактерии, участвующие в минерализа­ции белков (p. Pseudomonas, p. Proteus, спорообразующие палочки p. Bacillus), азотфиксирующие бактерии (p. Azotobacter, Azomonas, Mycobacter), нитрифицирующие (p. Thiobacillus), клубеньковые (p. Rhizobium), серо- и железобактерии. В почве находятся многочисленные представители грибов, актиномицетов. Количество простейших в почве составляет 500 – 500 000 на 1 г почвы.

Микроорганизмы почвы участвуют в процессах почвообразова­ния и самоочищения почвы, в круговороте углерода, азота и других элементов.

3. Микробы распределены в различных слоях почвы неодинаково: а) на поверхности и в небольшом верхнем слое содержится мало микро­организмов (гибнут под воздействием УФ-лучей и высушивания); б) в верхнем слое почвы толщиной 10-20 см содержится наибольшее количе­ство микроорганизмов, здесь активно протекают процессы разложения органических веществ: в) по мере углубления количество микроорга­низмов снижается и на глубине 3-4 м встречаются единичные особи.

4. Количественный и качественный состав микрофлоры почвы за­висит от состава почвы (плодородия), рН, температуры, освещения, ко­личества влаги, способов обработки почвы, времени года и других факторов. В бедных песчаных почвах содержится10⁵ микробных тел на 1 г почвы, в обрабатываемых почвах – 10⁸-10⁹ в 1 г почвы. Много микроорганизмов в почве летом (июнь-август), меньше всего зимой. В почве богатой органическими остатками содержится много гнилостных анаэробных и аэробных бактерий, актиномицетов, грибов и простейших. Особенно много микроорганизмов в культурной почве, на юге, летом, на глубине 10-20 см, т.к. большинство микроорганизмов почвы способно развиваться при нейтральном рН, высокой относительной влажности и температуре 25-45 °C.

5. Вместе с испражнениями, мочой, прочими выделениями, с отбросами и трупами животных и человека, погибших от инфекционных заболеваний в почву попадают бактерии группы кишечной палочки, Str. faecalis, возбудители брюшного тифа, сальмонеллёзов, дизентерии, а также другие патогенные и условно-патогенные микроорганизмы (возбудители холеры), C. perfringens, C. sporogenes.

Почва не является благоприятной средой для этих микроорганизмов. Через некоторое время наступает их гибель из-за недостатка питательных веществ, высыхания, действия света, и, в основном, из-за антагонизма постоянных обитателей почвы (бактерий, актиномицетов, грибов). Антагонизм обусловлен выделением бактериоцинов постоянными оби­та­телями почвы, действием бактериофагов, жизнедеятельностью простейших.

Тем не менее, патогенные, условно-патогенные микробы и представители нормальной микрофлоры человека и животных некоторое время сохраняются в почве. Сроки выживания неспоровых патогенных бактерий в почве – от нескольких дней до нескольких месяцев. Долго сохраняются в почве споры. Так, споры возбудителя сибирской язвы (Bac. anthracis), столбняка (C. tetani), ботулизма (C. botulinum), газовой гангрены (C. perfringens и т.д.) сохраняются в почве в течение нескольких лет.

Кроме того, почва служит местом обитания различных животных (грызунов), на которых паразитируют переносчики возбудителей чумы, туляремии, москитной лихорадки, геморрагических лихорадок, энцефалитов, сельского лейшманиоза и т.д. В почве проходят определённые стадии цисты простейших (амёбы, балантидии). Особенно велика роль почвы в передаче глистных инвазий (в почве находятся яйца аскариды, власоглава, анкилостомид). Обитающие в почве грибы, образующие токсины, могут вызывать алиментарно-токсическую алейкемию, эрготизм, аспергиллёзы, пенициллинозы, мукоромикозы, хромомикозы и т.д.

6. Таким образом, почва является фактором передачи ряда возбудителей инфекционных заболеваний. Особенно много патогенных микроорганизмов встречается в плодородной почве, на полях орошения, куда выпускают сточные воды. Учитывая это, проводят санитарно-гигиенический контроль состояния почвы и мероприятия, направленные на защиту почвы от загрязнения и инфицирования.

Для текущего санитарного надзора осуществляют определение общего микробного число (ОМЧ), БГКП, титра строгих анаэробов, термофильных бактерий, нитрифицирующих бактерий.

По эпидемическом показаниям проводят определение патогенных микроорганизмов.

Критерии	Показатели
Общая микробная загрязненность	Общее микробное число – ОМЧ-число микробов в 1 г почвы
СПМО: - E. coli и БГКП (р.Enterobacter, р.Citrobacter, р.Klebsiella); - Str. faecalis; - C. perfringens.	Титр и индекс БГКП, перфрингенс-титр, титр и индекс энтерококка.
Нитрифицирующие бактерии	Титр
Термофильные м/о	Индекс

Важным критерием санитарного состояния почвы и ее способности к самоочищению является перфрингенс-титр почвы – минимальное количество почвы в г, в котором еще определяется C. perfringens. При фекальном загрязнении почвы уже через 4-5 мес эшерихии исчезают, а клостридии обнаруживаются в титре 0,01 г. На свежее фекальное загрязнение указывают: обнаружение энтерококков, большое количество БГКП при отсутствии нитрифицирующих бактерий и термофилов, относительно высокое содержание вегетативных форм клостридий. Определение термофильных бактерий помогает оценить загрязнение почвы навозом компостом или сточными водами и стадию разложения органического субстрата. Появление нитрифицирующих бактерий указывает на развитие процессов самоочищения. Для более полной оценки процесса самоочищения определяют также группы микроорганизмов, быстро разрушающих органический субстрат: бациллы, актиномицеты, грибы.

7. Для определения микробного числа почвы осуществляют посев десятикратных разведений почвы в глубину или на поверхность сусло-агара (для роста дрожжевой и грибной микрофлоры) и МПА (для роста бактериальной флоры). Затем подсчитывают количество выросших колоний для каждого разведения и вычисляют микробное число, зная, что 1 колония – это 1 клетка. Расчет числа клеток в 1 г почвы с учетом:- навески; разведения; объема посева.

БГКП в почве определяют методом бродильных проб или методом мембранных фильтров. При высокой степени загрязнения используют прямой посев почвенной суспензии (1:10) на среду Эндо.

Перфрингенс-титр почвы определяется путём посева 10-кратных разведений почвенной суспензии на среду Вильсона-Блера, на которой C. perfringens образует чёрные колонии, а образующийся газ разрывает среду, или на среду Тукаева (молочная среда), на которой данный микроорганизм интенсивно сбраживает лактозу и молоко створаживается, а образующийся газ разрывает сгустки казеина и вытесняет в верхнюю часть пробирки. Расчет: максимальное разведение, где есть признаки роста клостридий.

 

8. Число термофильных бактерий определяют глубинным посевом на плотные среды с инкубированием при 60°С в течение суток. Титр нитрифицирующих бактерий определяют посевом 10-кратных разведений почвенной суспензии на жидкую синтетическую среду Виноградского.

9. Требования к микробиологической чистоте почвы представлены в таблице.

Категория почвы	Титр БГКП	Титр нитрифицирующих бактерий	Титр клостридий	Индекс термофильных бактерий
Чистая	³ 1	³0,1	³0,001	100-1000
Загрязненная	0,9 – 0,01	0,09 – 0,001	0,009 – 0,0001	1000 – 100 000
Сильно загрязненная	£0,0009	£0,0009	£0,00009	100 000 - 4 000 000

 

Задача 4. Охарактеризовать микрофлору воды и методы оценки её санитарно-гигиенического состояния.

Для этого надо знать:

1. Вода – естественная среда обитания всего живого, в том числе и микроорганизмов. В воде формируются определённые микробные биоценозы, численность и состав которых определяется физико-химическим состоянием воды (температура, содержание CO₂ и O₂, рН, солевой состав, облучение солнечными лучами), содержанием питательных веществ, флорой и фауной, глубиной водоёма, выпуском сточных и промышленных вод. На состав микробных биоценозов существенное влияние оказывают другие обитатели водоёмов – планктон (совокупность организмов, взвешенных в воде), простейшие, бактериофаги.

Больше всего микроорганизмов находится в придонных слоях, на дне, в прибрежной зоне (осенью и весной), т.к. именно в плотных частицах, в пористых материалах задерживаются необходимые для них питательные вещества. Чем больше органических веществ содержится в открытых водоёмах, тем у них более богатая микрофлора. Таким образом, микрофлора рек и озёр определяется, в основном, степенью их биологического загрязнения, то есть поступлением сточных и промышленных вод и степенью их очистки. В большой степени она отражает микрофлору почвы около водоёма, т.к. микроорганизмы попадают в воду с частичками пыли, ливневыми, сточными, талыми водами. Микроорганизмы также попадают в водоёмы из организма рыб, гниющих растений, с отбросами и выделениями человека, животных, а также из воздуха.

2. В пресных водоёмах (реки, озёра) нормальными обитателями являются Micrococcus roseus и др. микрококки, Pseudomonas fluorescens, извитые формы (Sp. rubrum). Разнообразные сапрофиты поступают из почвы: p. Azotobacter, p. Nitrobacter, p. Proteus, p. Pseudomonas, p. Spirillum и др. Сапрофитные микроорганизмы выполняют роль мусорщиков, расщепляя органические отходы, делая их пригодными для метаболических процессов других живых существ. Они являются пищей для раков и моллюсков. Если в воде содержится большое количество органических веществ, то в ней обнаруживаются клостридии и другие анаэробы, увеличивается и число аэробов (бактерии, вибрионы, спирохеты). Вообще же анаэробов в воде мало, в основном они встречаются в иле, на дне. В водоёмах, богатых сероводородом, обитают фотосинтезирующие бактерии.

3. Микробные биоценозы воды постоянно изменяются и обновляются. Особенно быстро они изменяются в проточной воде рек в зависимости от изменения состава воды рек, вызванного выпуском промышленных и сточных вод. В реках, протекающих вблизи или в черте населённых пунктов, содержится значительное количество представителей кишечной микрофлоры человека. По мере удаления от населённого пункта концентрация их в воде снижается.

4. Микрофлора морей и океанов не является такой богатой и представлена, в основном, галофильными (солелюбивыми) и светящимися (встречающимися на глубине 3700-10000 метров) микроорганизмами. Галофильные вибрионы могут поражать моллюсков, некоторые виды рыб, при употреблении которых в пищу возникают пищевые токсикоинфекции.

5. Вода артезианских скважин почти не содержит микроорганизмов, обычно задерживающихся верхними слоями почвы. В подземные воды могут проникать почвенные микробы, их численность зависит от глубины залегания водоносного слоя, от грунта, сезона, погоды. Дожди, таяние снегов способствуют вымыванию микроорганизмов из почвы и увеличению их количества в грунтовых водах.

6. Загрязнение воды открытых водоемов представителями нормальной микрофлоры кишечника, патогенными и условно-патогенны­ми микроорганизмами происходит в результате вымывания их из почвы грунтовыми, талыми, ливневыми водами и попадания в реки, озёра, прибрежные воды морей, а также в результате поступления в водоемы сточных и промышленных вод, богатых органическими веществами из прибрежных населённых пунктов, выпуска сточных вод с плавающих судов, стирки белья, купания лошадей, попадания в воду трупов грызунов, погибших от инфекций.

Эти бактерии не приспособлены к самостоятельному существованию в воде, т.к. в водоёмах идут процессы самоочищения воды, что зависит от многих физических, химических и биологических факторов: от скорости течения воды, прозрачности, освещённости, от наличия питательных веществ, от антагонистического действия постоянных обитателей и лизиса бактерий фагами.

Но патогенные и условно-патогенные микроорганизмы в зависимости от степени загрязнённости водоёма могут содержаться и определённое время сохранять жизнеспособность в воде: сальмонеллы – от 2 дней до 3 месяцев, шигеллы 5-9 дней, лептоспиры 7-150 дней, холерный вибрион до нескольких месяцев и даже способен размножаться.

Таким образом, вода может быть фактором передачи многих инфекционных заболеваний – брюшного тифа и паратифа, дизентерии, сальмонеллёза, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций (полиомиелита, гепатита), гастроэнтеритов, туляремии. В связи с этим необходимо проводить санитарно-эпидемиологический контроль воды.

7. Для оценки степени загрязнения воды определяют: 1) общую микробную загрязненность по микробному числу; 2) количество санитарно-показательных микроорганизмов воды.

Санитарно-показательными микроорганизмами для воды являются:

а) E. сoli и БГКП (колиформные бактерии);

б) Str. faecalis (фекальный стрептококк).

По эпидемиологическим показаниям проводят непосредственное выделение из воды патогенных микроорганизмов (возбудителей брюшного тифа, дизентерии), для чего используют бактериологические и биологически методы, люминесцентную микроскопию, определение увеличения титра специфического фага и др.

 

Задача 5. Описать методы исследования микробиологической чистоты воды.

Для этого надо знать:

1. Исследуют:

а) питьевую воду;

б)воду плавательных бассейнов;

в) воду открытых водоемов;

г)сточные воды;

д) воду очищенную для приготовления лекарств;

е) воду для приготовления стерильных растворов (инъекций, глазных капель).

2. Определяют:

а) общее микробное число (ОМЧ) – количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных бактерий в 1 мл воды (КОЕ/мл).

б) общие колиформные бактерии (ОКБ).

в) термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ).

г) коли-фаги – по эпидемическим показаниям.

д) споры сульфитредуцирующих клостридий – для оценки технологий обработки воды.

е) патогенные микроорганизмы – по эпидемическим показаниям.

3. ОМЧ воды определяют у всех видов воды. Для определения микробного числа водопроводной воды ее берут из уличных водозаборов или кранов внутренних водопроводов. Краны обжигают, полностью открывают и 10 минут спускают воду, а затем отбирают не менее 500 мл воды с соблюдением требований асептики. Затем производят посев воды глубинным методом Коха: по 1 мл воды вносят в стерильные чашки Петри, после чего добавляют 12-15 мл расплавленного и остуженного до 45 °C МПА, быстро и тщательно перемешивают, а после застывания помещают чашки в перевёрнутом виде в термостат. Инкубируют при 37°С 24 часа, а затем при комнатной температуре еще 24 часа. Посев осуществляет не менее, чем в 2 чашки Петри. Подсчитывают число выросших колоний на 2-х чашках и рассчитывают среднее арифметическое значение. Для выявления плесневых и дрожжевых грибов воду засевают по 0,5 мл на среду Сабуро и инкубируют при комнатной температуре 3-4 суток Подсчитывают число выросших колоний и также рассчитывают среднее арифметическое. Результат (ОМЧ) вычисляют путем суммирования среднего арифметического бактерий, дрожжевых и плесневых грибов и выражают в КОЕ/мл. КОЕ – колониеобразующие единицы. Учитывают только те чашки, где выросло не более 300 колоний. Если более 300 – делают 10-ти кратные разведения (1:10,1:100 и т.д.). При расчете умножают на степень разведения.

Дистиллированную воду, используемую для приготовления инъекционных растворов, отбирают в стерильные флаконы по 15-20 мл из ёмкостей, в которых проводится стерилизация. Посев производят так же, как и для водопроводной воды. Речную воду и воду других открытых водоёмов и бассейнов берут в объеме 100 мл.

4. Определение колиформных бактерий также проводят в воде всех видов. Общие колиформные бактерии (ОКБ) – это грам «-» аспорогенные палочки, не обладающие оксидазной активностью и сбраживающие лактозу (глюкозу) с образованием кислоты и газа при37°С в течение 24-48 часов. Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ) – обладают теми же характеристиками, но дополнительно сбраживают лактозу с образованием кислоты и газа при 44,5°С через 24 часа. ТКБ быстро отмирают во внешней среде, поэтому их обнаружение свидетельствует о свежем фекальном загрязнении воды.

Определение колиформных бактерий в питьевой воде и воде очищенной проводят методом мембранных фильтров. Исследуемую воду (3 пробы по 100 мл) пропускают через 3 бактериальных фильтра из нитроцеллюлозы, которые помещают на среду Эндо и инкубируют при 37°С 24 часа. Подсчитывают число красных с металлическим блеском колоний. Проводят идентификацию колиформных бактерий: окраска по Граму (грам «-» палочки), оксидазный тест (оксидазо «-»), тест ферментации лактозы или глюкозы (до кислоты и газа). ТКБ дополнительно сбраживают лактозу при 44,5°С через 24 час.

При отсутствии колоний на всех 3-х фильтрах делают заключение: «не обнаружено КОЕ ОКБ (ТКБ) в 100 мл». При идентификации колоний результат выражают в КОЕ в 100 мл воды.

Расчет проводят по формуле:

Х = а х 100/300, где

• Х- число колоний в 100 мл;

• V- профильтрованный объем воды;

• а – число колоний в сумме.

• Например, при посеве 3 фильтров по 100 мл:

• на одном фильтре - 2 колонии,

• на остальных 2-х фильтрах - нет роста.

• Число общих или термотолерантных колиформных бактерий будет:

КОЕ ОКБ (ТКБ) в 100 мл

5. Требования к микробиологической чистоте воды приведены в таблице.

Задача 6. Охарактеризовать микрофлору воздуха и методы оценки её санитарного состояния.

Для этого надо знать:

1. Воздух является неблагоприятной средой для микроорганизмов. Отсутствие питательных веществ, влаги, оптимальной температуры, губительное действие солнечных лучей и высушивания обуславливают быструю гибель микробов в воздухе. Но некоторые виды могут сохраняться в воздухе достаточно долго. В воздухе постоянно присутствуют определённые микроорганизмы. Их распространение в воздухе связано с образованием в нём аэрозоля – системы из воздуха, капель жидкости и твёрдых частиц. Устойчивость аэрозоля зависит от размера частиц, поверхностной энергии и др. Адсорбированные на частицах микроорганизмы оказываются надёжно защищёнными от губительного действия УФ-лучей.

2. Видовой состав воздуха довольно многообразен. В естественных условиях в воздухе могут встречаться до 100 видов сапрофитных микроорганизмов: пигментообразующие бактерии (микрококки, жёлтая сарцина, палочка чудесной крови и др.), спорообразующие микробы (дрожжи, плесневые грибы, актиномицеты), споровые палочки (B. subtilis, B. megaterium, B. cereus), которые наиболее устойчивы к действию прямого солнечного света и высушивания.

3. Количество микробов в воздухе открытого воздушного пространства и их состав колеблется в больших диапазонах (от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч в 1 мм³) в зависимости от степени загрязнённости воздуха частицами пыли или капельками жидкости, от температуры (следовательно, от характера местности, осадков, влажности и др. метеорологических условий), от населённости, от времени года и т.д. Чем выше концентрация в воздухе пыли, дыма, копоти, тем больше микробов, т.к. каждая частица адсорбирует на поверхности множество микроорганизмов. Микрофлора открытого воздушного бассейна в основном отражает почвенную микрофлору, т.к. в воздух микроорганизмы попадают с поверхности почвы с пылью.

Воздух больших городов содержит большие количества микроорганизмов, а воздух лесов, гор, полей, лугов и также воздух над водной поверхностью отличается сравнительной чистотой. Особенно мало микроорганизмов в воздухе хвойных лесов, над ледяными и снежными просторами Арктики. Летом воздух загрязнён больше, чем зимой. Атмосферные осадки способствуют очищению воздуха от микробов.

Много микроорганизмов содержится в воздухе закрытых помещений. Обсеменённость воздуха закрытых помещений зависит от их объёма, частоты проветривания, качества уборки, степени освещённости, нахождения в них людей и др. Воздух закрытых помещений отражает, в основном, микрофлору организмов людей и животных, находящихся в этих помещениях. Микроорганизмы попадают в воздух с поверхности тела (с чешуйками кожи) и через верхние дыхательные пути при разговоре, кашле, чихании.

4. В воздухе в окружении больных людей, животных и т.д. могут находиться и патогенные микроорганизмы: гноеродные кокки, микобактерии туберкулёза, дифтерийная палочка, палочка коклюша, сибиреязвенная бацилла, стрептококки, бактерии туляремии, риккетсии, Ку-лихорадки и другие. Они могут находиться в воздухе в течение более или менее длительного времени, сохраняя жизнеспособность, что связано с их устойчивостью к высушиванию и способностью сохраняться в аэрозолях. Через воздух они могут передаваться вместе с каплями слизи и мокроты при чихании, кашле, разговоре. В связи с этим воздух может быть фактором передачи ряда инфекций, таких как грипп, корь, скарлатина, дифтерия, туберкулёз, коклюш, стрептококковые, стафилококковые и менингококковые инфекции, ангина, острые катары дыхательных путей, оспа, лёгочная форма чумы и др. (воздушно-пылевой и воздушно-капельный пути передачи).

В закрытых помещениях патогенные микроорганизмы могут легко переноситься током воздуха. В хирургических и родильных отделениях могут распространяться гноеродные кокки (например, стафилококки), споры столбнячной палочки, а в детских отделениях – сальмонеллы, вызывая внутрибольничные или госпитальные инфекции - осложнения в послеоперационном и послеродовом периоде, кишечные заболевания.

5. В связи с этим, необходимо проводить контроль санитарно-гигиенического состояния воздуха, особенно в больничных и детских учреждениях, в аптеках.

Состояние атмосферного воздуха оценивается по общему микробному числу (ОМЧ) - общее количество микроорганизмов в 1 мм³ воздуха (КОЕ/1м³), а воздуха закрытых помещений – по микробному числу и по наличию санитарно-показ