indikatororganismi

Tiešas un ātras patogēno mikroorganismu atklāšanas (indikācijas) īstenošana ārējās vides objektos ir samērā sarežģīta. Tādēļ tiešās patoģēno mikroorganismu noteikšanas vietā lieto netiešu objektu sanitāro novērtējumu, izmantojot kvantitatīvo un kvalitatīvo indikatormikroorganismu uzskaiti.

Indikatororganismi ir tādi mikroorganismi, kas pastāvīgi atrodas cilvēka un dzīvnieku organisma dabiskos dobumos un nav sastopami ārējā vidē. Parasti tie nav kaitīgi saimniekorganismam, bet atbilstošos apstākļos var izsaukt patoloģisku procesu. Piemēram, zarnu nūjiņa dažreiz ir kolītu un bērnu caurēju cēlonis. Tādēļ šos mikroorganismus sauc par nosacīti patogēniem. Indikatormikroorganismu klātbūtne dažādos ārējas vides objektos norāda uz to piesārņojumu ar cilvēka vai dzīvnieku izdalījumiem.

Piesārņojuma apmērus var noteikt ar indikatororganismu kvantitatīvo uzskaiti. Šis lielums netieši atspoguļo dotā objekta epidemioloģiskās bīstamības pakāpi. Jo lielāks ir indikatororganismu skaits ārējā vidē, jo iespējamāka ir infekciozu slimību specifisku izraisītāju klātbūtne. Zarnu nūjiņas izmantošana – cilvēka zarnu trakta pastāvīgā iemītnieka – kā ārējas vides piesārņojuma rādītāju ir ievesta jau 1885.g. Kopš tā laika zarnu nūjiņas esamība ir fekālā piesārņojuma indikators. Tā norāda uz iespējamu kuņģa-zarnu infekciju izraisītāju klātbūtni pārtikas produktos vai dzērienos.

Par indikatororganismiem var būt arī citu cilvēka vai dzīvnieku dabisku dobumu iemītnieki, piemēram, augšējo elopošanas ceļu – streptokokki. Tie tiek ņemti vērā pie netiešas gaisa-pilienu infekciju izraisītaju indikācijas gaisa pētīšanā. Par vienu no ticamākajiem fekālā piesārņojuma rādītājiem tiek uzskatīta enterokokku klātbūtne. Tie nevairojas ūdenī, tādēļ to fekālā rašanās ir ticamāka. (А.Ю.Жвирблянская,О.А. Бакушинская “ Микробиология в пищевой промышленности”,1975)

· organisma izdzīvošanas laikam jābūt pieņemami ilgākam nekā visizturīgākajam zarnu patogēnam,

· indikatororganismu daudzumam jābūt kaut nelielā tiešā saistībā ar fekālā piesārņojuma pakāpi,

Bet par nožēlu, neviens indikatororganisms neatbilst visām prasībām. Taču par indikatororganismiem tika pieņemtas daudzas mikroorganismu grupas. Indikatorbaktēriju koncentrācijas notekūdeņos ir attēlotas 1.tabulā . (Environmental microbiology, Charles P. Gerba, 2000)

Tā kā liels skaits heterotrofu baktēriju ūdenī var samazināt koliformu baktēriju īpašību augt uz selektīvām barotnēm, kas tiek pielietotas to izolēšanai, patiesais koliformu skaits var būt kļūdaini noteikts. Bieži vien šis fakts sagādā daudz problēmu, kad aerobu heterotrofu baktēriju skaits pārsniedz 500/ml. Beidzot, arī dezinfektantu, kas tiek pielietoti pret dažādiem patoģēniem zarnu vīrusiem un parazītiem, ievērojamas izturības spējas ierobežo koliformu baktēriju izmantošanas iespējas kā šo organismu indikatorus. Taču koliformu grupu baktērijas ir pierādījušas savu nopelnu ūdens bakterioloģiskās kvalitātes noteikšanas metodēs. Tās ir: iespējamākā ciparu metode, membrānu filtru metode un klātbūtnes noteikšanas metode(Environmental microbiology, Charles P. Gerba, 2000).

Neskatoties uz to, ka par galvenajiem ūdens piesārņojuma indikatoriem tiek pielietotas totālās koliformas, daudzi šis grupas organismi neattiecas tikai uz fekālijām. Tādēļ tika izstrādātas metodes, kas ļauj atšķirt tieši fekāliju videi raksturīgās koliformas – fekālās koliformas. Šie organismi, kas ietver Escherichia un Klebsiella sugas, tiek diferencēti laboratorijās, balstoties uz to spēju fermentēt laktozi, producējot gāzi 44°C temperatūrā 24 stundu laikā. Šī metode nosaka fekālās koliformas, taču neatšķir cilvēka un dzīvnieku piesārņojumu. Ir novērojama bieža koliformu un fekālo koliformu baktēriju klātbūtne nepiesārņotos tropiskos ūdeņos un to spēja izdzīvot šajos ūdeņos, atrodoties ilgstoši ārpus zarnu trakta – tas norāda uz to, ka šo baktēriju esamība tropiskajos ūdeņos ir dabiska, tādēļ kļuva nepieciešams izstrādāt jaunas metodes un atrast jaunus indikatorus šo ūdeņu mikrobioloģiskām pārbaudēm. Tika piedāvāts izmantot arī E.coli kā indikatororganismu, jo to ir viegli atšķirt no citiem koliformu baktēriju grupas pārstāvjiem ( nav ureāzes un ir Beta glikuronidāze). Tāpat kā koliformām baktērijām arī fekālām koliformām ir daži pielietošanas ierobežojumi – tās spēj atjaunoti augt, un tie ir mazāk izturīgi pret ūdens apstrādi nekā vīrusi un vienšūņi.

Fekālās koliformas var būt nosakāmas ar tādām pašām metodēm, ko pielieto koliformu baktēriju noteikšanā. Iespējamākā ciparu metodē tiek pielietota EC buljona barotne, bet membrānu filtru metodē ūdens analīzēs pielieto m-FC agaru. Barotne, kas ir pazīstama kā m-T7 agars, tiek izmantota bojātu fekālo koliformu, ko izdala no ūdens, atjaunošanai (Environmental microbiology, Charles P. Gerba, 2000).

Atšķirībā no citām koliformām vai fekālām koliformām, Escherichia coli ir taksonomisks iedalījums. Escherichi coli ietver tikai koliformu un fekālo koliformu grupu Escherichia sugas. E.coli sugas atbilst galveniem koliformu grupu raksturlielumiem. Bioķīmiski tās ir atškirīgas no citām kolformām ar IMViC (indola producēšana no triptona, metilsarkanā reducēšana par skābi [sarkans krāsojums], Foges - Preskauera reakcija [acetilmetilkarbinola producēšana no glikozes] reakcijām. E. coli I un II tipi dod IMViC reakcijas: + + - - un - + - -. E. coli tipa II reakcija - + - - var būt arī kā lēnas vai zemas indola produkcijas no triptona (vai peptona) rādītājs. IMViC reakcijas var būt pielietotas arī E.coli tipu noteikšanā.

Fekālie streptokoki ir gram-pozitīvu streptokoku grupa. Fekālo streptokoku grupai pieder Enterococcus un Streptococcus ģintis (Gleeson and Grey, 1997). Enterococcus ģints ietver visus streptokokus, kam piemīt noteiktas bioķīmiskās īpašības un dažādi tolerances veidi pret nelabvēlīgiem augšanas apstākļiem. Tie atšķiras no citiem streptokokiem ar spēju augt 6,5% nātrija hlorīda šķīdumā, pie pH 9,6 un 45°C temperatūras. Enterococcus dzimtā ir iekļautas E. avium, E. faecium, E. durans, E. facculis un E. gallinarium. Streptococcus ģintī tikai S. bovis un S. equinus pieņem par īstiem fekāliem streptokokiem. Šīs divas Streptococcus sugas pārsvarā ir atrodamas dzīvnieku gremošanas traktā, bet E. faecalis un E. faecium ir vairāk specifiski cilvēka zarnu traktam. Tika pieņemts, ka fekālo koliformu un fekālo streptokoku (FK/FS) attiecība 4 un vairāk norāda uz cilvēka fekālo piesārņojumu, bet attiecība 0,7 norāda uz dzīvnieku piesārņojumu (1.tabula) Kaut gan nav pārliecības par šīs attiecības patiesumu. Pie tam šī attiecība ir spēkā tikai nesena (24 stundu) piesārņojuma gadījumā.

Kā membrānu filtru metode, tā arī MPN metode var būt izmantotas fekālo streptokoku izolēšanā. Membrānu filtru metodē pielieto fekālo Streptococcus agaru ar inkubācijas laiku 24 stundas 37°C temperatūrā. Visas sarkanas, kastaņkrāsas un rozā krāsas kolonijas (reducē 2,4,5 – trifeniltetrazolijhlorīdu līdz formazānam, sarkans krāsojums) tiek uzskatītas par fekāliem streptokokiem. Fekālos streptokokus apstiprina subkultūras uz žults eskulīna agara, inkubējot 18 stundas pie 44°C temperatūras. Atsevišķu koloniju fekālo streptokoku formas, kurām apkārt ir brūns vai melns oreols, kas hidrolizē eskulīnu un E. faecium ir vairāk specifiski cilvēka zarnu traktam. Uzskata, ka fekāliem streptokokiem kā indikatoriem ir pārliecinoši vairāk plusu nekā koliformām baktērijām:

· tie ir izturīgāki pret vides nelabvēlīgiem apstākļiem un ūdens hlorēšanu nekā koliformas;

Enterococcus ģints ir relatīvi jauna un ietver daudzas sugas, kas tika grupētas kā fekālie streptokoki un citi streptokoki. Tie ir gram-pozitīvi, sporas neveidojoši koki vai kokbaciļi, katalāzes negatīvi un fakultatīvi anaerobi. Tie var augt temperatūrā no 10°C līdz 45° C, bet dažas sugas pat 50°C. Dažu sugu augšanai ir nepieciešams B vitamīns un aminoskābes. Dažas ir izturīgas pret pasterizācijas temperatūru. Bet vispār tās ir daudz izturīgākas pret sasaldēšanu, kaltēšanu, zemu pH un nātrija hlorīdu nekā vairākums koliformu. Šīs sugas ir atrastas cilvēka, siltasiņu un aukstasiņu dzīvnieku, putnu un kukaiņu gremošanas traktā. Dažas sugas var būt specifiskas. Starp plaši pazīstamām sugām cilvēka un mājdzīvnieku gremošanas traktā ir atrastas: Enterococcus faecalis, E. faecium, E. durans, E. gallinarum, E. avium un E. hirae. Daudzas ir atrastas augu valstī, kā arī rūpnieciskā vidē un uz iekārtām. Vienreiz nokļūstot uz iekārtām, tās spēj ilgstoši turpināt augt, un ir grūti likvidējamas. Tās ir konstatētas notekūdeņos un ūdenī, īpaši piesārņotā, arī dubļos. Iespējams, tās nav spējīgas vairoties ūdenī, bet ir ar daudz lielāku izdzīvošanas spēju nekā daudzas koliformas. Tās var augt daudzos pārtikas produktos.

Koliformu grupas un tieši E. coli noteikšanas metodes pamatojas uz šo sugu spēju pārraudzēt laktozi un producēt gāzi un skābi. Taču daži zarnu trakta patogēni (Salmonella spp.) nepārraudzē laktozi. Tā kā Enterobacteriaceae dzimta ietver sevī vairākas ģintis (tabula 3), kas ir enteropatogēnās, visas sugas kopējais mikroorganismu skaits ir labākais indikators sanitārā līmeņa, iespējamā fekālā piesārņojuma un zarnu trakta patogēnu klātbūtnes noteikšanā. Metodes ietver arī uz selektīvām, glikozi saturošām barotnēm kolonijas veidojošo vienību organismu skaitīšanu. Daudzu Enterobacteriaceae ģinšu dabiskie avoti nav fekālijas, daudzas klases ir atrastas dabiskā vidē, arī augos. Šo ģinšu spēja pārraudzēt glikozi selektīvajā barotnē nebūt nenorāda uz to piederību dotajai dzimtai. Taču termiski apstrādātā pārtikā (visas ir jūtīgas pret pasterizāciju) to klātbūtnei ir jāvelta liela uzmanība, jo lielā skaitā šo klašu esamība var apdraudēt sabiedrības veselību.(Ray Bibek “ Fundamental food microbiology”,1996)

Clostridium perfringens ir sulfīt-reducējošs, anaerobs, sporas veidojošs mikroorganisms; tas ir gram-pozitīvs, nūjiņveida un sastopams vienīgi fekāliju vidēs. Sporas ir stipri karstumizturīgas (75°C līdz 15 minūtēm), eksistē vidē ilgus periodus un ir stipri izturīgs pret dezinfektantiem. Izturīgās sporas ierobežo šī organisma izmantošanu kā indikatoru. Taču tika piedāvāts izmantot šo organismu kā senā piesārņojuma, mazāk izturīgu organismu palieku konstatēšanā un nosakot, vai no dzeramā ūdens un notekūdeņiem tika likvidēti protozoa parazīti un vīrusi.

Citas anaerobas baktērijas kā Bifidobacterium un Bacteroides spp. tiek pielietoti kā iespējami indikatori. Tā kā dažas no Bifidobacterium primāri asociējas ar cilvēka zarnu traktu, tās var palīdzēt atšķirt cilvēka piesārņojumu no dzīvnieku piesārņojuma. Taču ir nepieciešamas labākas un vairāk standartizētas metodes, ar kuru palīdzību var noteikt visas atbilstošas vides anaerobas baktērijas, lai rutīnas darbos tās varētu adekvāti noteikt(Environmental microbiology, Charles P. Gerba, 2000).

Enterobacteriaceae dzimta, vide un asociācijas ar pārtikas izraisītām slimībām
(Environmental microbiology, Charles P. Gerba, 2000)

Ir arī citi mikroorganismi, ko pielieto kā indikatorus, un tie tiek izmantoti konkrētā pielietojumā (piemēram, rekreācijas ūdeņi). Tie ietver: Pseudomonas spp., raugus, skābju-izturīgas mikobaktērijas (Mycobacterium fortuitum un M. phlei), Aeromonas un Staphilococcus. Sabiedrības veselības aizsardzības nolūkos no Pseudomonas dzimtas tiek izmantota P. aeruginosa, kas ir gram-negatīva, nesporulējoša, nūjiņveida bakērija. Saslimšanas, kas asociējas ar šiem organismiem ir acs, auss, deguna un rīkles infekcijas. Šie organismi izraisa arī dzīvībai bīstamās infekcijas pacientiem, kas ir cietuši no apdegumiem un cilvēkiem ar vājām imunitātes spējām.Pseidomonu īpašība ir zili-zaļa pigmenta piocianīna vai fluorescentā pigmenta fluoresceīna vai abu producēšana. P. aeruginosa klātbūtne norāda uz peldbaseinu piesārņotu ūdeni, un daudzus folikulītus, dermatītus un auss un uroģenitālās slimības izsauc tieši šī baktērija. Tā kā P. aeruginosa lielos daudzumos ir atrodama notekūdeņos, tika piedāvāts izmantot to kā potenciālu indikatoru peldbaseinu, pirts un citu rekreācijas ūdeņu pārbaudei (Cabelli, 1978). Kaut gan šī organisma spēja augt arī ne dabiskos apstākļos (destilētā ūdenī) samazina tā vērtību kā indikators.

Koliformas baktērijas ilgu laiku tika pielietotas peldbaseinu ūdens tīrības novērtēšanas nolūkos, taču piesārņojums ne vienmēr ir no fekāliju avota, un tas izraisa elpošanas ceļu, ādas un acs slimības. Tādēļ tiek pielietotas Staphylococcus aureus un Candida albicans, kas ir gram-pozitīvas baktērijas, un raugi – tos pieņem par labākiem šo infekciju indikatoriem, pētot tieši peldbaseinu ūdens kvalitāti. Rekreācijas ūdens vide ir labvēlīga ādas infekciju, ko izraisa S. aureus, izplatīšanai. Tāpēc šo baktēriju izmanto kā papildus indikatoru rekreācijas ūdens sanitārās kvalitātes pārbaudēs, jo šī baktērija asociējas ar cilvēku aktīvu uzturēšanos ūdeni (Charoenca and Fujioka, 1993). Aeromonas ģints ietver gram-negatīvas nūjiņas, fakultatīvi anaerobas, kas ir iekļautas Vibrionaceae dzimtā. Tikai Aeromonas hydrophila ir ar sanitāru vērtību. Aeromonas sastopamas gan nepiesārņotos ūdeņos, gan notekūdeņos. Organisms var būt patogēns cilvēkam, siltasiņu un ausktasiņu dzīvniekiem, ieskaitot zivis. Tā kā tas aug ar barības vielām nabadzīgās vidēs, to izmanto kā barības vielu indikatoru dabiskos ūdeņos(Environmental microbiology, Charles P. Gerba, 2000).

http://www.rapidmicrobiology.com/index.php Informācija par mikrobioloģiskiem pētījumiem dažādās sfērās: pārtikā, kosmetoloģijā, medicīnā u.c. Ir atrodamas ziņas arī par mikroorganismiem, kas ietekmē dažādu pārtikas produktu, ūdens kvalitāti. Tiek detalizēti aprakstītas metodes, arī izmantojamie materiāli (barotnes). Iespējams apskatīt dažādu mikroorganismu fotogrāfijas.
http://www.kcom.edu/faculty/chamberlain/ Šeit var atrast informāciju par patogēniem mikroorganismiem, tādiem kā kampilobakters, šigellas, patogēnās zarnu nūjiņas, salmonellas, jersīnijas, listērijas; kā arī par saslimšanām, ko tie izraisa, slimību simptomiem. Galvenā mājas lapā ir daudzveidīga informācija par klīnisko mikrobioloģiju vispār. Kā arī ir apskatāma patogēno mikroorganismu fotogalerija.
http://www.eclipsescientific.co.uk/water/Water_main.html Ūdens (rekreācijas, peldbaseinu, mazgāšanā izmantojamais, dzeramais utm.) mikrobioloģija. Tiek plaši raksturotas ūdens kvalitātes pētīšanas iespējas, pielietojot mikrobioloģiskās un ķīmiskās metodes. Ir atrodama plaša informācija par patogēniem Legionellae grupas mikroorganismiem, kā arī slimībām, ko tie izraisa.
http://www.sva.lv/mikrobiologijas_lab.php Sabiedrības veselības aģentūras mikrobioloģijas laboratorija. Informācija par pakalpojumiem, ko sniedz šī iestāde: ūdens un pārtikas produktu, kosmētisko līdzekļu mikrobioloģiskās analīzes, parazitoloģiskie, seroloģiskie izmeklējumi, klīniskā materiāla izmeklējumi u.c. Ir atrodama kontaktinformācija un arī pakalpojumu cenas.
http://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/505514/description Starptautiskais pārtikas mikrobioloģijas žurnāls. Daudzveidīgi raksti par pārtikas mikrobioloģiju: pārtikas mikrofloru ietekmējošie faktori, mikrobioloģiskie un imunoloģiskie pārtikas produktu pētījumi, pārtikas konservēšanas mikrobioloģiskie aspekti, mikroorganismu grupas, pārtikas izraisītās slimības.

	Organisms	Daudzums 100ml
	Fekālās koliformas	10⁶-10⁷
	Fekālie streptokoki	10⁵-10⁶
	Enterokoki	10⁴-10⁵
	Clostridium perfringens	10⁴
	Staphylococcus spp. (koagulāzes pozitīvi)	10³
	Pseudomonas aeruginosa	10⁵
	Skābes izturīgās baktērijas	10²
	Kolifāgi	10²-10³
	Bacteroides spp.	10⁷-10⁹

Ģintis	Vide	Asociācija ar pārtikas izraisīto slimību
Escherichia Shigella Salmonella Citrobacter Klebsiella Enterobacter Erwinia Serratia Hafnia Edwardsiella Proteus Providencia Morganella Yersinia Obesumbacterium Xenorhabdus Kluyvera Rahnella Tatumella	Cilvēka, siltasiņu dzīvnieku un putnu gremošanas trakts Cilvēka un primātu gremošanas trakts Cilvēka, zīdītāju, putnu un kukaiņu gremoš. trakts Cilvēka, zīdītāju, putnu gremošanas trakts; kā arī augsne, ūdens un notekūdeņi Cilvēka, zīdītāju, putnu gremošanas trakts; kā arī augsne, ūdens un graudi Cilvēka, zīdītāju, putnu gremošanas trakts; plaši izplatīti dabā, pārsvarā augos Pārsvarā augos Augsne,ūdens, augi un grauzēji Cilvēka, zīdītāju, putnu gremošanas trakts; kā arī augsne, ūdens un notekūdeņi Aukstasiņu dzīvnieki un ūdens Cilvēka,zīdītāju,putnu gremošanas trakts;augsne un piesārņots ūdens Cilvēka un zīdītāju gremošanas trakts Cilvēka, zīdītāju, rāpuļu gremoš.trakts Cilvēka un zīdītāju gremošanas trakts Alus darītavas Nematodes Augsne,notekūdeņi, ūdens Tīrs, svaigs ūdens Cilvēka elpošanas ceļi	Daži celmi ir patogēni Visas sugas tiek uzskatītas par potenciālām Nosacīti patogēnas Nosacīti patogēnas Nosacīti patogēnas Nav asociācijas Nosacīti patogēnas Nav asociācijas Nav asociācijas Nosacīti patogēnas Nosacīti patogēnas Nosacīti patogēnas Dažas sugas ir patogēnas Nav asociācijas Nav asociācijas Nosacīti patogēnas Nav asociācijas Nav asociācijas