К ВОПРОСУ О САНИТАРНО-БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМОВ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

A STUDY OF THE PERMEABILITY OF THE HISTOHEMATIC BARRIERS AND OF CERTAIN BIOCHEMICAL INDICES IN THE JOINT ACTION OF SEVERAL

SUBSTANCES

R. D. Smirnova, Yu. V. Novikov, T. V. Yudina, L. F. Kosmina, A. M. Tambovtseva

The complex use of biochemical investigation methods in the course of studying the permeability of the histohematic barriers of internal organs made it possible to attain thorough assessment of the joint action of chemical substances on the body. Such investigation methods are especially important for present-day hygiene when the human body is subjected to the action of a series of chemical substances prevailing simultaneously in the environment.

УДК 614.777-078

К ВОПРОСУ О САНИТАРНО-БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМОВ

Канд. биол. наук Т. 3. Артемова Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

При изучении санитарного состояния водоемов разного типа отмечены случаи несоответствия данных определения в воде количества бактерий группы кишечной палочки как индикатора степени ее фекального загрязнения и результатов оценки качества воды по другим санитарно-бактериоло-гическим и физико-химическим показателям, а также санитарного обследования. Как было показано нами (И. А. Кибальчич, Т. 3. Артемова, 1966, 1970; Т. 3. Артемова) и другими исследователями (Л. Е. Корш и соавт.), эти противоречия вызываются тем, что в числе бактерий группы кишечной палочки, согласно установкам ГОСТ 5216-50, учитывается значительное количество лактозоотрицательных бактерий. Продолжая исследования в этом направлении, мы попытались более детально расшифровать значение этого вопроса.

Работа выполнена на различных По типу и степени загрязнения водоемах Московской области 1. Качество воды оценивали стандартными санитар-но-химическими и санитарно-бактериологическими методами. Кроме того, устанавливали количественные соотношения в воде бактерий группы кишечной палочки методом мембранных фильтров. Бактерии, вырастающие на среде Эндо через 24 часа инкубации посевов при 37°, подсчитывали и характеризовали по следующим тестам: цвет и размеры колоний, микроскопия с окраской по Граму, разложение глюкозы и лактозы при 37 и 43°, усвоение цнтратных солей, образование ацетилметилкарбинола, реакция с метиловым красным. Кроме того, отмечали наличие высокоактивной цитохромок-сидазы по способности бактерий в течение 60 сек. образовывать индофено-ловый синий при окислении тетраметил-пара-фенилендиамина дитидрохло-рида — оксидазный тест (Унифицированные методы исследования качества вод, 1966).

На основании этих данных в 1 л каждой пробы воды высчитывали количество бактерий. В группу бактерий кишечной палочки относили по ГОСТ 5216/50 грамотрицательные неспороносные палочки, способные сбраживать глюкозу при 43° до кислоты и газа в течение 24 часов (температурный тест). Бактерии группы кишечой палочки делили на лактозоотрн-цательные и лактозоположительные. Среди сбраживающих лактозу бактерий выделяли группу цитратположительных, относящихся к родам Citrobacter и Aerobacter, и цитратотрицательных, относящихся к роду Escherichia. Выделение последних подтверждали на лактозном бульоне с борной кислотой при 43°. Отдельные штаммы изучали более широким набором тестов. Проанализировано свыше 100 проб воды и около 2000 штаммов.

1 Натурные исследования проведены на базе лаборатории Рублевской водопроводной станции с участием Н. Л. Козловой, И. П. Осадчих, В. А. Абраменковой.

При применении оксидазного теста для санитарно-бактериологических исследований воды мы обратили внимание на то, что среди лактозоотри-цательных бактерий, которых по стандартным методам мы должны были, отнести к группе кишечной палочки, преобладающее большинство имеет' высокоактивную оксидазу. Между тем этот фермент, по данным Buttia и Gagnon, Ewing и Jonson, Steel, не отмечен ни у одного из изученных ими 2700 представителей семейства Enterobacteriaceae. Из воды реки Москвы выше города было выделено выборочно 15 таких штаммов и проведено изучение их свойств на основании 33 тестов в сравнении с бактериями семейства Enterobacteriaceae, выделенными из этих же проб воды.

Бактерии с положительным оксидазным тестом оказались подвижными грамотрицательными палочками примерно таких же размеров, как и Е. coli, но в отличие от последней с полярным расположением жгутиков; на мясо-пептонном агаре за 24 часа они вырастают в виде довольно крупных, слегка желтоватых колоний диаметром в 2—3 мм, на среде Эндо образуют лакто-зоотр и нательные розовые или малиновые, иногда с оранжевым оттенком колонии диаметром 1—1,5 мм; сбраживают до кислоты и газа глюкозу, маннит, мальтозу, сахарозу, галактозу, глицерин, крахмал и не активны по отношению к инозиту, ксилозе, дульциту, сорбиту, рамнозе, раффинозе, арабинозе и лактозе; редуцируют нитраты, разжижают желатину, коагулируют молоко с образованием кислоты, не растут на синтетических средах. Подавляющее большинство штаммов усваивает соли лимонной кислоты, образует индол и небольшое количество ацетилметилкарбинола. Реакция с метиловым красным неопределенная. i

На основании сопоставления биохимических, морфологических и куль-туральных свойств с литературными данными (Bergey's Manual; Aldova и соавт.; С. Жеков) мы отнесли выделенные из воды штаммы к семейству Pseudomonadaceae, роду Aeromonas. Поскольку среди исследователей отсутствует единое мнение о классификации бактерий внутри рода Aeromonas и в практике санитарного исследования воды нет необходимости манипулировать видовыми понятиями, мы воспользовались терминологией Schubert (1967), объединяющей бактерии из воды водоемов и сточных вод с признаками A. hydrophila и A. punctata в группу под названием «аэромонады». Изучение способности бактерий рода Aeromonas сбраживать глюкозу до кислоты и газа при 43° показало, что повышенная температура инкубации не снижает активности в отношении глюкозы у 42% из 226 штаммов аэромонад, выделенных из воды.

Таким образом, было показано, что аэромонады имеют близкие свойства с бактериями родов Escherichia, Citobacter, Aerobacter, отличаясь лишь отношением к лактозе, сорбиту, рамнозе, ксилозе, крахмалу, желатине и положительным оксидазным тестом, с помощью которого можно быстро дифференцировать аэромонады от бактерий группы кишечной палочки.

По тем критериям, которые приняты в ГОСТ 5216-50, аэромонады ошибочно принимают за лактозоотрицательные кишечные палочки и учитывают в числе санитарно-показательных при повседневном исследовании воды широким кругом практических лабораторий. Между тем, как показывают литературные данные, аэромонады в кишечнике человека отсутствуют (А. П. Марко) или при специальном исследовании кала человека на их наличие обнаруживаются в 0,1—0,3% проб (Geizer и соавт.; Paucovä и Tukalovä). В этом смысле аэромонады не обладают основным качеством санитарно-показательного организма.

И другое свойство аэромонад — размножение их в воде до огромных количеств за небольшой промежуток времени — также не отражает привне-сенность в воду загрязнения извне. В наших экспериментах с выдерживанием воды реки Москвы в лаборатории бактерии семейства Pseudomonadaceae переживали коли-формы и размножались при отмирании последних, что полностью согласуется с полученными ранее данными как в опытах, так и в натурных исследованиях на Братском водохранилище (Т. 3. Артемова;

И. А. Кибальчич и Т. 3. Ар-темова, 1970).

. При решении вопроса о роли аэромонад в сани-тарно - бактериологической оценке качества воды весьма наглядны данные их процентного содержания в числе бактерий, ферментирующих глюкозу до кислоты и газа при 43° и по стандартным методам колимет-рии относимых к группе кишечной палочки (см. таблицу). В различных по степени загрязнения водоемах в конце летнего периода количество аэромонад с положительным температурном тестом одинаково и колеблется в пределах 30— 700 в 1 мл воды. Эти колебания, по нашим наблюдениям, во многом зависят от температуры воды, а также от наличия легко усвояемых питательных веществ.

Характерно, что аэромонады составляют основную массу (88—100%) лак-тозоотрицательных бактерий. В то же время не сбраживающие лактозу кишечные палочки встречаются в воде водоемов редко и не имеют большого практического значения как индикаторы степени их фекального загрязнения на фоне значительно больших количеств лактозоположитель-ных кишечных палочек. В водоемах чистых передней степени загрязнения численность аэромонад на 1—2 порядка превосходит действительное количество бактерий группы кишечной палочки. Естественно, что при учете этих размножающихся в воде не сани-тарно-показательных бактерий совместно с группой кишечной палочки результаты колиметрии искажаются, что приводит к затруднениям при установле-

о г а.

•х х X

о £

V о

В о

3

X

>1

2 о.

■а

о.

о и

«I 2 « г?-15 5 н

О я

»м

= £ §0

>о £

о о

о!

(к/»о гиг а) |Ч1ЭОМЛКГО1<Ж> вешен ел некйэц

(хеэХ1Гв<1.1 а) ,141? оа есЫхесэшчо.!

1.1 I

ьсоссю сч сч со сч

ОО-о-о УУУ V«

о сч

8 <3> Г» — ОО о о «

Г^ СО 00 СО О!

ИООПОО

ООО 2° — о о

о оо

3

ИООЮООО о о о _ _ сч _ ^

о

СО

8

СТ> 05 О 0> 05

О О О О О о

— Ь- со

о о о _ _

о

со

аооюок 00 СО ТГ со —

оооооо сч" со —" о" сч* о" М О С1 п о ш — г^ со

ооо°2

§ 00 О '-О

<М0"-

о

СО

в*

со со" 10 -г

ОИШСООО

о. о о. г-Г^"

СЧ О СЧ СО ■Ч" сч сч со — сч — сч

нии степени фекального загрязнения водоемов. Так, в этом случае река Москва выше города с коли-индексом в ее воде свыше сотни тысяч представляется таким же опасным 'в санитарно-гигиеническом и эпидемическом отношении водоемом, как речки и пруды, интенсивно загрязняемые сточными водами. В сточных водах и у мест их выпуска преобладают кишечные палочки, и значение аэромонад невелико. При условии исключения водных бактерий рода Aeromonas из учета группа кишечных палочек весьма адекватно отражает санитарно-бактериологическую характеристику качества воды, особенно та часть группы, которая сбраживает лактозу. Представляют интерес сведения о том, что эта группа лакто-зоположительных кишечных палочек в летний период состоит преимущественно из усваивающих цитраты бактерий, среди которых на 60—100% главенствуют представители рода Citrobacter. Е. coli выделяются только у мест внесения загрязнений и в сточных водах, но и здесь преобладают цитратположитель-ные бактерии.

Данные сезонной динамики изучаемых нами групп бактерий в воде реки Москвы выше города (см. рисунок) весьма наглядно показывают, что . аэромонады в зимний период содержатся в незначительном количестве и поэтому практически не влияют на результаты колимет-рии. При повышении температуры воды их количество в воде резко возрастает — в сотни и даже тысячи раз. С мая по октябрь аэромонады определяют величину коли-индекса в воде и^вместе с другими представителями семейства Pseudomonadaceae (не образующими газа на глюкозе) составляют основной пейзаж водной аэробной микрофлоры. Из всех вырастающих на среде Эндо колоний около 80% обладают высокоактивной цитохромоксидазой и заведомо не относятся к семейству Enterobacteriaceae.

На рисунке видно, что кривые содержания в воде бактерий рода Aero-monas и Е. coli находятся в обратной зависимости. Если в зимний период аэромонады не выделяются в объеме 10 мл воды, а индекс Е. coli составляет свыше 10 000, то летом вслед за размножением аэромонад до десятков и сотен тысяч в 1 л Е. coli найдена лишь в единичных случаях. При этом только индекс группы лактозоположительных кишечных палочек, усваивающих и не усваивающих цитраты, правильно отражает сезонные изменения качества воды в бактериальном отношении.

Массовое развитие аэромонад до 10® на 1 мл при меньшем на 1—3 порядка содержании Е. coli отмечалось Schubert (1969) в отработанных сточных водах и объяснялось преобладанием аэромонад над Е. coli в ростовой конкуренции благодаря их большой энергии размножения в такой богатой органическими веществами среде, как сточные воды. Это может вызвать затруднения в определении степени фекального загрязнения водоемов в летний период, если ориентироваться только на Е. coli. С этой точки зре-

3 /

•а а

I*

I

АрУ

Л v

j

И / ! ' i « ,

д./

\ V ' '

i

♦ ♦ ♦

Март Hnptn\ Met: Уюмь июль f'crn тГф' milit Vorf' &%ь

Содержание различных бактерий, ферментирующих глюкозу до кислоты и газа при 43°, в воде реки Москвы в 1969 г.

/ — бактерии, сбраживающие глюкозу при 43° (коли-нидекс по ГОСТ 5216-50): 2 — лактозоположительные бактерии группы кишечной палочки; 3 — Е. coli; 4 — бактерии рода Aeromonas.

ния, объяснимы случаи, имевшие место в нашей практике, когда у выпусков сточных вод г. Калинина и Краснокамска в летний период (при индексах лактозоположительных кишечных палочек и аэромонад свыше сотни тысяч) Е. coli не обнаруживалась в объеме 1 мл. Подобные зависимости отмечали В. А. Зверева и Е. Л. Чепур при исследовании воды реки Волги у Ярославля. Вполне понятны и случаи выделения энтеропатогенных бактерий из воды с высокими титрами Е. coli (Seligmann и Reitler). Эти наблюдения позволяют обратить внимание на возможность влияния (в числе других факторов) большого количества аэромонад в воде на численность Е. coli с неизмененными свойствами.

На основании изложенных материалов очевидно, что аэромонады лишены санитарно-показательного значения, в первую очередь за счет интенсивного размножения в воде, и должны быть исключены из совместного учета с бактериями, группы кишечной палочки. Тем самым будет повышена значимость колиметрии как индикатора фекального загрязнения воды. В методическом плане это легко выполнить с использованием простого и экспрессного метода — оксидазного теста. При оценке качества воды открытых водоемов, поскольку лактозоотрицательные бактерии группы кишечной палочки представлены в воде в небольших количествах, ими можно пренебречь и ориентироваться только на лактозоположительные штаммы.

ЛИТЕРАТУРА

Артемова Т. 3. Особенности загрязнения и самоочищения водохранилищ за счет микробного фактора. Дисс. канд. М., 1967.— Ж е к о в С. Летописи на хиг. эпидемиол. ин-ти, 1968, № 5, с. 55.— Зверева В. А., Чепур Е. Л. В кн.: Материалы 6-й Всесоюзн. конференции по вопросам санитарной микробиологии. М., 1966, с. 105.— Кибальчич И. А., Артемова Т. 3. Там же, с. 103.— Они же. В кн.: Формирование природных условий и жизни Братского водохранилища, 1970, с. 226.— К о р ш Л. Е., М о ж а е в Е. А., Егорова С. Г. Ж- гиг., эпидемиол. Прага, 1968, т. 12, с. 415.— Марко А. П. Лабор. дело, 1970, № 6, с. 365.— Унифицированные методы исследования качества воды, 1966, ч. 6, разд. 3.— Aldova Е., Rakovsky J., Chovanco-va А. Ж- эпидемиол. (Прага), 1966, т. 10, с. 430.— Bergey £>., Bergey's Manual of Determinate Bacteriology. Baltimore, 1957, 7ed.— Buttiaux R., Gagnon P., Ann. Inst. Pasteur. LiNe,' 1958, v. 10, p. 121.— Ewing W. H., J о n s о n J. G., Int. Bull. bact. Nomenel., I960, v. 10, p. 223.—G e i z e r E., Ко peck у K-, Aldova E., Ж. гиг., эпидемиол. (Прага), 1966, с. 182.— Paucovi V., Fukalova A., Zbl. Bakt. I Abt. Ref., 1968, Bd 206, S. 212—Schu bert R. H. W., Arch Hyg. (Berl.), 1967. Bd 150, S. 688.— Idem, Stadtehygiene, 1969, Bd 20, S. 7.— Seligmann R., Reitler R., J. Am. Water Works. Ass., 1965, v. 57, p. 1572.— S t e 1 1 K- Y-, J. gen. Microbiol., 1961, v. 25, p. 297.

Поступила 23/1X 1970 г.

THE PROBLEM OF SANITARY-BACTERIOLOGICAL ASSESSMENT OF THE QUALITY

OF SURFACE WATERS

T. Z. Artemova

A study of surface waters of different extent of contamination proved how wrong it was according to the standard method of water analysis to include Gen. Aeromonas into the group of B. coli judging by their ability to ferment glucose with production of acid and gas at 43°. The quantitative prevalence of aeromonades over coliform bacteria in summer in the water of streams of slight and medium contamination misrepresented the value of their coli titer.

УДК 613.63/.64

О КОМБИНИРОВАННОМ ДЕЙСТВИИ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА ПРОИЗВОДСТВЕ И ИХ НОРМИРОВАНИИ

Проф. Н. Ю. Тарасенко, А. А. Каспаров, Э. М. Смирнова, Б. В. Ананьев

I Московский медицинский институт

Изолированное действие профессиональных вредностей химической и физической природы в производственных условиях встречается весьма редко. На предприятиях многих отраслей промышленности — горнорудной,