CC BY
10
удк 628.113.03:576.851.49.07
ОБНАРУЖЕНИЕ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ УЧЕТ САЛЬМОНЕЛЛ В ВОДЕ ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМОВ И ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Г. П. Калина
Московский научно-исследовательский институт им. Ф. Ф. Эрисмана
Необходимость учета патогенных энтеробактерий в воде как теста, характеризующего ее санитарное и эпидемиологическое состояние (Gallagher и 'Spino; Grunnet и Brest Nielsen; Cheng и соавт.), возникла в результате успехов в разработке элективных сред и методических приемов исследования внешней среды на сальмонеллы, а также пересмотра некоторых положений, считавшихся незыблемыми. Ревизии подвергнуты воззрения на патогенез, эпидемиологию и клинику сальмонеллезов (И. В. Шур). Любой вид сальмонелл, возбудителей типичных токсикоинфекций, способен вызвать любую из многочисленных клинических форм сальмонеллеза. Широкое распространение сальмонеллезных бактериовыделителей среди людей (А. П. Шицкова и соавт.), возможность контактного пути заражения сальмонеллами, считавшимися раньше возбудителями классических пищевых токсикоинфекций (Gotoff и Boring; И. В. Шур, и др), заставляют по-но-вому смотреть на эпидемиологию сальмонеллезов с вовлечением иных объектов внешней среды, кроме пищевых продуктов. Попадание сальмонелл со сточными жидкостями в открытые водоемы (Grunnet и Brest Nielsen) делает реальным водный путь распространения не только возбудителей ти-фо-паратифозных заболеваний, но и острых гастроэнтеритов, вызываемых типичными возбудителями пищевых токсикоинфекций. Цепочка человек — сточные жидкости — вода — человек является одним из возможных эпидемиологических путей распространения сальмонеллезов (Grunnet и Brest Nielsen).
Роль водного фактора в эпидемиологии сальмонеллезов, вызванных возбудителями пищевых токсикоинфекций, представляется не гипотетичной, а подтверждается описанием эпидемических вспышек, связанных с водой централизованного водоснабжения. В 1965 г. в Риверсайде (штат Калифорния, США) возникли массовые заболевания гастроэнтеритами, охватившие по первичной регистрации до 2000 человек (Ross и соавт.), а по уточненным данным — свыше 16 000 человек (Boring и соавт.; Collaborative Report). Отсутствовали указания на алиментарный путь заражения: вода централизованного водоснабжения первоначально не вызывала сомнений и по индексу кишечных палочек была вполне доброкачественной. Однако исследования ее на присутствие патогенных энтеробактерий, начатые через 9 дней после появления первых заболеваний, дали положительный результат: была выделена S. typhimurium, тот же возбудитель и того же фаготипа, который выявлен у заболевших. При последующих исследованиях найдены еще 4 культуры того же микроба. Количественное определение дало индекс сальмнелл 17/1000 мл. Индекс Е. coli в той же пробе был в 10 раз меньше (1,4/1000 мл). Районы города, снабжавшиеся другой водопроводной системой, не были поражены эпидемией; несмотря на отсутствие хлорирования, ни одна из 410 проб воды не выявила наличия сальмонелл. Хлорирование воды, потребляемой в пораженной части города, привело к прекращению заболеваемости.
Пересмотру взглядов на патогенез и эпидемиологию сальмонеллезов в значительной степени способствовали успехи в разработке эффективных методов обнаружения сальмонелл в воде и сточных жидкостях. Из многочисленных модификаций селенитовой среды в последнее время получает признание среда Raj с дульцитом, эффективность которой уже получила подтверждение (Ludwig и Leistner). Предложенная позже среда с хлори-
стым магнием (Rappaport и соавт.) быстро завоевала признание ряда исследователей. Менее популярна комбинация магниевой среды с селенитовой (Banic). Сравнительная оценка этих сред выявила наибольшую эффективность магниевой (Ivenson и соавт.); она лучше селенитовой (Dawkins и Holland) и тетратионатной (Morahan и Nawssworth). Однако ввиду того, что различные сальмонеллы лучше развиваются на той или иной из этих сред, было признано необходимым одновременное применение различных сред накопления (Sperber и Deibel; Coepfert и соавт., и др.). По Hobbs, применение 2 разных сред накопления повышает высеваемость на 47%. Если тетратионатная среда при исследовании испражнений дает 32 % вы-севаемости, селенитовая — 35%, а магниевая — 48%, то селенитовая и тетратионатная одновременно дают уже 52 %, а все 3 среды — 84 % высевае-мости (Collard и Unwin).
Повышение результативности исследований воды на сальмонеллы было обязано многим факторам. Несомненное значение для повышения эффективности исследования имеет количество посевного материала. Хотя даже анализ 20 мл воды давал 2,5% положительных результатов (Seligmann и Reit-ler), обычно рекомендуют исследовать большие объемы — от 100 до 225 мл и даже 3—4 л (Slanetz и соавт.). Увеличение объема повышает результативность исследования: трехлитровые порции по сравнению с порциями объемом 450 мл увеличили в 2 раза высеваемость сальмонелл (Committee on Bathing). Результативность повышается и при дроблении воды на несколько параллельно анализируемых порций (Harvey и Price).
Для повышения концентрации микробов рекомендованы центрифугирование (Velandapilai и соавт.,) а также фильтрация воды через мембранные фильтры и концентрация микрофлоры на марлевых тампонах. Для концентрации сальмонелл с успехом применяли, кроме того, фильтрование через инфузорную землю (Cheng и соавт.) и даже через плотную ватную «пробку», помещенную в шейку воронки (Mac Coy).
Наиболее результативным оказался метод концентрации на марлевых тампонах, известный в ряде модификаций (Morahan и Hawksworth). Метод заключается в погружении в воду специально приготовленного прямоугольника многослойной марли, разрезанной на полосы, на срок от 48 часов до 4—7 суток. Метод приобрел широкое признание (Gallagher и Spino). Он оказался эффективнее фильтрации через мембранные фильтры — соответственно 62 и 12,8% (Slanetz и соавт.) и обычного посева 250 мл в среду накопления — соответственно 50 и 16,7% (Claudon и соавт.). Недостаток метода — меньшее по сравнению с фильтрованием через инфузорную землю количество выделяемых серотипов и невозможность количественного учета сальмонелл (Brezenski и Russomanno).
Эффективность может быть повышена также при продленной инкубации сред накопления и при повторных высевах из них через 48 часов (Carlson и соавт.), 72 часа (Boring и соавт.), 96 часов (Brezenski и Russomanno) и даже на протяжении 14 суток (Slanetz и соавт.). Из 100 положительных проб воды через 24 часа были положительными 80,7 %, через 48 часов — 91,2% и только через 72 часа — все 100% (Harvey и Price). При исследовании прибрежной морской воды 100 результативных проб оказались положительными через 24 часа только в 63 % случаев, через 48 часов — в 85,1 %, через 72 часа— в 89,3% и лишь к концу 4-х суток — 100% случаев (Committee on Bathing). Однако культивирование свыше 24 часов в селенитовой среде может угнетать развитие сальмонелл (Osborne и Stokes); высев из тетратионатной среды через 24 часа дает больше положительных результатов, чем через 48 часов (Eikmanns).
Длительное культивирование в средах накопления часто способствует усиленному развитию сопутствующей микрофлоры и полному угнетению сальмонелл (Carlson и соавт.). Эффективность продленного культивирования наиболее выражена при малой обсемененности материала сальмонеллами и обратно пропорциональна индексу сальмонелл: при индексе 1—2/100 мл
100% высеваемость достигается только к 4-м суткам инкубации сред накопления, при индексе 3,5—9/100 мл — к 3-м суткам, а при индексе 12 и больше на 100 мл все 100 % положительных проб выявляются через 24 часа и последующие повторные высевы не увеличивают выхода сальмонелл (Mac Coy).
Для повышения высеваемости были рекомендованы пассажи через среды накопления (Morris и соавт.) и предварительное подращивание в высокопитательных неингибиторных средах (последнее только при исследовании пищевых продуктов); по Cheng и соавт., подращивание при исследовании сточных жидкостей и воды открытых водоемов мало целесообразно: оно дает чрезмерное размножение кишечных палочек и других микробов, требует дополнительного времени; его можно рекомендовать в отношении объектов, где микробы подвергались ослаблению или повреждению. Сальмонеллы в сточных жидкостях, а тем более з открытых водоемах не ослабляются до такой степени, чтобы подращивание было необходимо.
Предложены методы и специальные приборы, использующие подвижность сальмонелл для их выделения (Harvey и Price; Ludwig и Leistner, и др.). Однако многие серотипы сальмонелл, например S. typhi, имеют меньшую скорость прохождения через вязкую среду (0,3% агар), чем большинство штаммов Е. coli и Citrobacter; и вообще, кишечные палочки показывают в среднем более стремительное проникновение через полужидкий агар, чем сальмонеллы. Метод эффективен только в отношении протея и псевдомонад (Greenfield и Bigland, 1971).
В 1953 г. Harvey и Thomson выделили сальмонеллы из воды, инкубируя среду накопления при 44°. Jameson показал, что наиболее короткая лаг-фаза развития сальмонелл определяется при 41°. Эффективность выращивания при повышенной температуре подтверждена многими исследователями (Grunnet и Brest Nielsen; Morris и соавт.; Cheng и соавт.). Первостепенное значение имеет повышение селективности (Georgala и Boothroyd), что способствует большему накоплению сальмонелл (Spino). Инкубация параллельно при 37 и 43° дала при исследовании сточных жидкостей соответственно 19 и 33,1% положительных результатов, морской воды—9,2 и 14,4%, а сильно загрязненной речной воды — 66,5 и 79,1% (Harvey и Price). Не подтвердили эффективности метода Kraft и соавт., a Greenfield и Bigland (1970) показали, что S. typhi, S. choleraesuis и S. galli-narum — pullorum растут плохо в селенитовой среде при 43°. Тетратио-натная среда токсична для сальмонелл при 43° инкубации (Mac Coy); непригодна эта температура и для магниевой среды (Harvey и Price).
Таким образом, 60-е годы характеризуются очень высокими показателями высеваемости сальмонелл из морской (от 46 до 60 — 80 %), речной (от 51 до 79%), котлованной (до 73%) и даже водопроводной воды (Morahan и Hawkswoorth; Boring и соавт.).
Столь же высоки показатели высеваемости сальмонелл (от 40 до 80 %) из сточных жидкостей.
Интересные материалы получены при сопоставлении высеваемости сальмонелл и индекса кишечных палочек. S. typhi выделена из воды при отсутствии кишечных палочек (Prescott и соавт., 1946; цит. по Unz). В очень чистой воде (средний индекс Е. coli 30/100 мл) в 11 из 463 проб обнаружены сальмонеллы (Fair и Morrison). При наличии корреляции частоты обнаружения сальмонелл с содержанием кишечных палочек обращает на себя внимание то обстоятельство, что в пробах с низкими показателями коли-индекса, характеризующими воду как удовлетворительную, сальмонеллы выделены в 9% случаев (Commettee on Bathing) и даже в 16% случаев (Grunnet и Brest Nielsen). Seligmann и Reitler обнаружили в 6 пробах питьевой воды сальмонеллы при коли-индексе в пределах 0—9/100 мл; только в 1 пробе индекс был равен 20/100 мл. Claudon и соавт. в воде пляжной полосы в 7 пробах, взятых в 2 точках, обнаружили сальмонеллы; в 3 из этих проб Е. coli отсутствовали в 100 мл.
Отмеченный парадокс объясняют большей устойчивостью сальмонелл, выявляемой как в эксперименте (Geldreich и соавт.; Gallagher и Spino), так и при исследовании природных, естественно зараженных вод (Spino; Grunnet и Brest Nielsen). Установлено переживание сальмонелл в сточных жидкостях после биологической очистки (Grunnet и Brest Nielsen; Gallagher и Spino) и в иле (Hendricks). Для кишечных палочек больше чем для сальмонелл, губительны кислая реакция среды (Eikmanns) и высушивание (Rappaport и соавт.).
К количественному учету сальмонелл чаще прибегают при исследовании пищевых продуктов (Goepíert и соавт.). Определяли наиболее вероятное число (НВЧ) по таблицам, предназначенным для определения индекса Е. coli в воде. Этот метод был использован и для количественного учета сальмонелл в воде (Boring и соавт.; Cheng и соавт.). Однако из-за отсутствия положительных результатов в больших объемах при наличии их в меньших этот метод становится весьма рискованным, зачастую приводящим к грубым ошибкам. Более точек метод, рекомендуемый Mac Coy: одновременный посев 3—4 объемов в 10 повторностях; отбирают объем, давший наряду с положительными повторностями и отрицательные.
При посеве в пробирки по 10 или 100 мл НВЧ снижается соответственно в 10 и 100 раз; при посеве по 0,1 мл НВЧ увеличивается в 10 раз.
ЛИТЕРАТУРА. Шицкова А. П., К и л и и а Г. П., Брызгалова Е. А. Гиг. и сан., 1971, № 6, с. 71. — Ш у р И. В. Заболевания сальмонеллезной этиологии. М., 1970. — В a n i б S., Food Technol., 1949, 3, 172. — В о г i n g J., Martin W„ E 1 1 i о t L., Am. J. Epidemiol., 1971, v. 93, p. 49. — В г e z e n s k i F.. R u s s a m о n n о R., J. J. Water Pollut. Control. Fed. C. F., 1969, v. 41, p. 725. — Carlson V., Snoevenbos G., McKie B. et al. Avian Dis., 1967, v. 11, p. 217.— Cheng Ch., Boy le"W., GoeofertJ., Appl. Microbiol., 1971, v. 21, p. 662. — ClaudonD., Thompson D., Christensen E. etal. Ibid., 1971, v. 2U p. 875. — Co 1 1 a r d P., U n w i n M., J. clin. Path., 1958, v. 11, p. 426. -Саш-m i t t e e on Bathing J. Hyg., 1959, v. 57, p. 435. — D a w k i n s С., H о 1 1 a n d J., New Z. J. Med. Lab. Techol., 1968, v. 79, p. 237. —Eikmanns K., Arch. Hyg., 1968, Bd 182, S. 350. — F a i r J., MorrisonS., Water Resours Res., 1967, v. 3, p. 799. — Gallagher Т., Spino D. Ibid., 1968, v. 4, p. 169 — G e 1 d r e i с h E., Best L., Kenner В. et al. J. Water Pollut. Control. Fed., 1968, v. 40, p. 1861.— G e о r g a 1 a D., BoothroydM., H a у e s P., J. appl. Bact., 1965, v. 28, p. 421. — G о e p f e r t J., Mann M., Hicks R., Appl. Microbiol., 1970, v. 20, p. 977. — G о t о f f S., Boring.!., Am. J. med. Sei., 1966, v. 251, p. 16. — G r e e n f i e 1 d J., В i g 1 a n d C.. Appl. Microbiol., 1971, v. 21, p. 240. — Idem. Canad. J. Microbiol., 1970, v. 16, p. 1267.— Grunnet R. et al. Appl. Microbiol., 1969, v. 18, p. 985. — Harvey ;R..Price Т., J. Hyg., 1967, v. 65, p. 237; 1968, v. 66, p. 377. — H a r v e у R., Thomson S.. Mth. Bull. Minist. HIth. Lab. Serv., 1953, v. 12, p. 149. — H e n d r i с k s Ch., Appl. Microbiol., 1971, v. 21, p. 379. — H о b b s В., A 1 i s о n V., Mth. Bull. Minist. Hlth. Lab. Serv., 1945, v. 4, p. 12. — I v e s о n J., К о v a с s N.. Laurie W., J. clin.. Path., 1964, v. 17, p. 75. — J a m e s о n J., J. Hyg., 1962. v. 60, 193. — Kraft D., Olechowski С.,. В e r k о w i t z J. et al. Appl. Microbiol., 1969, № 18, p. 703. — Ludwig K-, Leistner L., Arch. Lebensmitt. Hyg., 1969, Bd 20, S. 179. — Mac С о у J., J. appl. Bact., 1962, v. 25, p. 213. — M о r a h a n R., Hawks-worth D„ Med. J. Aust., 1969, v. 2, p. 593. — M о r r i s G., M a r t i n W.. S h e I -t о n W., Wells J., Appl. Microbiol., 1970. v. 19, p. 401.— Osborne W., Stokes J, Appl. Microbiol., 1955, v. 3, p. 295.— R a j H. Ibid., 1966, v. 14, p. 12.— Rappaport F., К о n f о r t i N.. N a v о n В., J. clin. Path., 1956, v. 9, p. 261. — R о s s E., Cam p-bell K., Ougerth H., J. Am. Water Works. Ass., 1966, v. 58. p. 165. — S e -ligmannR., Reizler R. Ibid., 1965, v. 57, p. 1572. —Slanetz L., Battle у C, M e t с a 1 f Т., Advanc, Water Pollut. Res., 1965, v. 3, p. 27. — S p e r b e г W., Dei bei R., Appl. Microbiol., 1969, v. 17, p. 533. — S p i n о D. Ibid., 1966, v. 14, p. 591. — VelandapillaiT., NilesG., Nagaratnam W., J. Hyg., 1969, v. 67, p. 187.
Поступила 7/1 1972 г.
