CC BY
35
ДИСКУССИИ
ОТКЛИКИ ЧИТАТЕЛЕЙ
=
УДК 614.3:576.851.48-
РАЦИОНАЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ БАКТЕРИИ ГРУППЫ КИШЕЧНОЙ ПАЛОЧКИ В САНИТАРНО-БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОМ АСПЕКТЕ
Проф. Г. П. Калина
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Бактерии группы кишечной палочки представляют интерес для 2 направлений микробиологии — санитарной бактериологии, рассматривающей эту группу с точки зрения ее значения как показателя фекального загрязнения, и для микробиологов эпидемиологического и эпизо-отологического профилей, изучающих участие кишечной палочки в патологических процессах, а также руководствующихся необходимостью быстро и уверенно дифференцировать патогенных представителей семейства Еп1егоЬас1епасеае от бактерий группы кишечной палочки. Рациональная классификация этой группы и упорядочение ее номенклатуры должны отражать, следовательно, требование санитарной бактериологии и возможность четкой дифференциации кишечной палочки от патогенных кишечных бактерий.
Старые классификации (Лемана и Неймана, Адама, Иенсена, Го-ровиц-Власовой, Штибена) учитывали в таксономических целях случайные, не имеющие экологического и эволюционного значения признаки— подвижность, ферментацию многочисленных углеводов и т. п. Многочисленные варианты, образующиеся в этой мало стабильной группе, считали самостоятельными видами и давали им особые наименования. В 4-м издании Определителя бактерий Берджи (1934) приведено 36 наименований видов кишечных палочек, не считая лактозоотрица-тельных. В 30-х годах были впервые выдвинуты принципы классификации бактерий кишечной группы, основанные на экологических представлениях. Комплекс признаков, выраженный формулой ЛИМАЦ (сбраживание лактозы при 44°; продукция индола; интенсивность сбраживания глюкозы, определяемая реакцией с метиловым красным; продукция ацетилметилкарбинола; использование цитратных солей как единственного источника углеродного питания), позволял дифференцировать виды кишечной палочки фекального происхождения от «почвенных» (Нарр, 1936, 1938, 1939). Последние расценивались различно: одни авторы считали их также фекальными, но давнего происхождения, утратившими санитарное значение, другие — стабильными фитофильными видами, постоянно обитающими на гниющих растениях.
Наиболее ярко экологический признак был развит в классификации И. Е. Минкевича, оказавшей заметное влияние на последующее развитие таксономии бактерий группы кишечной палочки. В настоящее время Международным номенклатурным комитетом утверждена
(Ewing) новая классификация семейства Enterobacteriaceae, разработанная Ewing и Edwards в i960 г. Эта классификация хотя и не лишена некоторых недостатков (на них мы остановимся ниже)-, имеет ряд существенных преимуществ и представляет собой значительный шаг вперед по сравнению с ранее предложенными. Несомненно, что все частные схемы, рекомендуемые в настоящее время, должны находиться в соответствии с этой генеральной международной классификационной схемой с теми или иными поправками.
По классификации Ewing и Edwards (табл. 1) семейство Enterobacteriaceae разделено на 4 трибы: Escherichieae, Salmonelleae, Klebsiel-leae, Proteeae. Каждая триба включает по 2—3 рода, каждый из которых в свою очередь делится на виды. Для нас представляет в основном интерес первичное деление на трибы, поскольку при этом фигурируют все основные роды, входящие в группу кишечых палочек, и дифференциация триб основана преимущественно на комплексе ИМАЦ (без лактоз-ного признака).
Таблица 1
Классификация Ewing и Edwards, утвержденная Международным номенклатурным комитетом (основная разбивка на трибы)
Трибы Escherichieae Salmonelleae Klebsiel leae Proteeae
Включает роды Escherichia. Shigella Salmonella, Arizona, Citrobacter Klebsiella, Aerobacter (Enterobacter), Serratia Proteus, Providencia
Индол Метиловый красный Ацетилметил карби нол Цитратные соли Продукция Н25 » уреазы КСЫ Фенилаланин Различно + + + + Различно + + — или замедленно + — или замедленно + + Различно + Различно » » + +
К этой таблице авторы дают примечание: S. typhi, S. paratyphi А и некоторые редкие типы салмонелл цитратотрицательны; S. paratyphi А и другие редкие типы салмонелл не продуцируют H2S. К этим примечаниям мы можем добавить, что не все представители рода Citrobacter продуцируют H2S и что описаны штаммы рода Aerobacter (фекального происхождения), интенсивно продуцирующие уреазу.
Достоинством классификации является распространение на все семейство Enterobacteriaceae широко используемого в санитарной бактериологии комплекса ИМАЦ с прибавлением некоторых дополнительных биохимических показателей. Рациональным представляется также восстановление рода и термина Citrobacter и выведение цитратположи-тельных представителей группы кишечной палочки из рода Escherichia (Е. freundii по терминологии Breed и Murray в 7-м издании Определителя бактерий Берджи).
Недостатком классификации является наличие существенных исключений при разделении на трибы, что значительно обесценивает ее. Недостатком вновь предлагаемой номенклатуры можно считать и попытку замены родового наименования Aerobaoter новым, мало обоснованным термином Enterobacter. Этот эпитет, указывающий на экологическую связь с кишечником теплокровных животных, противоречит современным взглядам на экологию видов этого рода, тесно связанную с пребыванием во внешней среде. Особенно неприемлемо это новое родовое имя для типового вида Enterobacter cloacae, который известен
как безусловный и абсолютный обитатель внешней среды. Первоначально (Kauffmann; Edwards и Ewing) вид Aerobacter aerogenes был отнесен на основании сходства по некоторым признакам к роду Klebsiella. Но А. aerogenes очень близок по тестам к ИМАЦ и по экологии t к A. cloacae, отличаясь от последнего неподвижностью и неспособностью разжижать желатину. Таким образом, 2 близких вида отнесены к разным родам. Тогда Hormaeche и Edwards по рекомендации Kauffmann предложили считать все неподвижные штаммы A. aerogenes идентичными Kl. pneumoniae, а для подвижных штаммов, относящихся по куль-туральным и биохимическим признакам к роду Aerogenes, создать новый род Enterobacter с 2 видами — типовым Е. cloacae и Е. aerogenes (подвижным). Теперь, следовательно, 2 совершенно одинаковых по всем признакам микроба (за исключением подвижности) оказались в разных родах. Но подвижность в группе кишечных палочек давно отвергнута как дифференциальный признак ввиду ее крайней лабильности. Неподвижные штаммы Escherichia (В. paracoli I Жильбера) сейчас не выделяют в особый вид. Вряд ли можно ориентироваться на этот признак и при дифференциации A. aerogenes на Enterobacter aero-^ genes и Klebsiella pneumoniae.
Существенным нам представляется распределение представителей «группы кишечной палочки» по разным трибам. До сих пор считали, ^ что наличие прямых и косвенных доказательств эволюционных связей представителей этой группы свидетельствует об их тесном генетическом родстве. «Разъединение» представителей группы кишечной палочки в разных трибах может способствовать четкому усвоению понятия о вероятном отсутствии в настоящее время непосредственной генетической связи между отдельными представителями кишечной группы.
Классификация Ewing и Edwards исключает сбраживание лактозы как дифференциальный признак, считая это свойство крайне неустойчивым. Приводимые в советской литературе данные (М. Г. Киченко; Г. А. Абрамович) также расценивают лактозный признак как крайне изменчивый. В то же время на основе данных других советских исследо-ф вателей (JI. Е. Корш и С. Г. Егорова; Е. А. Можаев и J1. Е. Корш; Е. М. Дашкова;В. А. Зверева и Е. Н. Чапур) можно считать, что лак-тозоотрицательные кишечные палочки лишены санитарно-показатель-ного значения. К подобному выводу можно прийти, лишь исходя из признания лактозоотрицательных видов кишечных палочек таксономически очерченными единицами, у которых отсутствие разложения лактозы — стойко закрепленный эволюционно-экологический признак.
Независимо от решения вопроса о том, являются ли лактозоотри-цательные кишечные палочки продуктом изменчивости лактозоположи-тельных видов под воздействием внешней среды или это стойкие таксономические виды, следует найти другие признаки, которые позволили бы провести и в группе лактозоотрицательных кишечных палочек четкую дифференциацию по их санитарно-показательному значению. Та-♦ кими признаками по канонам санитарной бактериологии и в соответствии с классификацией Ewing и Edwards можно считать комплекс ИМАЦ. Как и у лактозоположительных видов кишечных палочек, можно по этому комплексу определить экологическое положение и санитарное значение лактозоотрицательных вариантов. Последние служат аналогами лактозоположительных Е. coli, Citrobacter freundi и Aerobacter aerogenes. Их санитарное значение определяется тем, аналогами каких основных видов кишечных палочек они являются. Варианты, сохранившие способность индолообразования, не растущие в синтетических цитратных средах, дающие положительную реакцию с метиловым красным и не продуцирующие ацетоина, следует считать санитарно-показательными независимо от того, утрачен ли ими лактозный признак или же он у них вообще отсутствовал. Такие штаммы мы находили
7 Гигиена и санитария № 5
97
в воде р. Волги в районе г. Калинина и ниже его по течению. Они неизменно сопутствовали фекальной Е. ooli или были обнаружены в воде, взятой несколько ниже по течению тех участков, где выделены еще фекальные Е. coli. Лактозоотрицательные кишечные палочки, растущие в цитратных синтетических средах, обнаружены нами преимущественно в местах, благополучных в санитарном отношении, там, где одновременно мы выделяли и цитратположительные разлагающие лактозу штаммы.
Таким образом, целесообразно считать лактозоотрицательные штаммы кишечных палочек вариетэтами-аналогами1 соответствующих лактозоположительных видов (Escherichia coli, var. coliforme, Citrobacter freundii, var. parafreundii, Aerobacter aerogenes, var. aerogenoides).
Классификация Ewing и Edwards включает 3 рода бактерий, входящих по распространенной утилитарной систематике в группу кишечных палочек (Coliform): Escherichia, Citrobacter и Enterobaxter (бывший Aerobacter). С экологической точки зрения 2 последних рода близки, оба они имеют в отличие от рода Escherichia ограниченное санитарное значение и не могут расцениваться как показатели свежего и несомненного фекального загрязнения. Наши данные (Г. П. Калина и А. Н. Блинкова) показали, что из всех тестов комплекса ЛИМАЦ цитратный признак наиболее четко дифференцирует кишечные палочки фекального и «почвенного» происхождения. Именно этот признак должен быть основным при делении бактерий группы кишечных палочек на санитарно-показательные и не санитарно-показательные. Признак этот общий у родов Citrobacter и Aerobacter.
Целесообразно включить в систематику разновидности Citrobacter freundii, var. intermedium, продуцирующую H2S, и вид Alginobacter acidofaoiens (по номенклатуре Breed и Murray), сбраживающий лактозу, способный расти при 45° и, следовательно, могущий симулировать фекальные кишечные палочки. Этот вид может быть введен в род Aerobacter и ¡получить наименование Aerobacter alginolyticus (Kass, Lid, Molland) nov. spec.
Подводя итог сказанному, можно считать новую международную классификацию семейства Enterobacteriaceae в основном приемлемой для санитарно-бактериологической теории и практики. Однако нам представляется целесообразным ввести в нее следующие уточнения: 1) ввести в род Aerobacter вид Aerobacter alginolyxicus; 2) отнести к 3 основным видам кишечных палочек — Е. coli, С. freundii и А. aerogenes три лактозоотрмцательных вариетэта-аналога по основным, общим для них признакам комплекса ИМАЦ.
Поскольку в настоящей статье затрагиваются вопросы классификации бактерий группы кишечной палочки, а не всего семейства Enterobacteriaceae в целом, мы для большей демонстративности показываем в особой таблице (табл. 2) все виды и разновидности этой группы и даем ключ-определитель только ее представителей.
Ключ родов бактерий группы кишечной палочки. I. Постоянные и преимущественные обитатели кишечника теплокровных животных; во внешней среде — показатели свежего фекального загрязнения; не используют лимонную кислоту и ее соли как единственный источник углеродного питания. Род Escherichia. II. Эпифигине и почвенные микроорганизмы; не являются показателями свежего фекального загрязнения; используют лимонную кислоту и ее соли как единственный источник углеродного питания. Роды Citrobacter и Aerobacter.
Ключ видов рода Escherichia. I. Пигмент не образуют: А. Лактозу разлагают с образованием кислоты и газа— 1. Escherichia coli. Б. Лак-
1 В термин «вариетэт» мы вкладываем не эволюционный, а таксономический смысл, считая вариетэты более мелкими подразделениями вида — подвидами.
Таблица 2
Дифференциальная таблица видов и вариетэтов кишечной группы
Род Виды и вар нетэты (подвиды) Лактоза Индол Метиловый красный Ацетон Ii Цитрат H,S Желатина
лимац
Escherichia Е. coli + ± + ±
Е. coli, var. coliforme — + — — — —
Е. coli, var. aurescens ± + — — — —
Citrobacter С. freundii + ± + — + + —
С. freundii, var. para-
freund ii — ± + — + + —
C. freundii, var. inter-
medium + ± + — + — —
Aerobacter A. aerogenes + ± — + + — —
A. aerogenes, var. aero-
genoides — — + + — —
A. cloacae + — — + + — —
A. alginolyticus + — + + + +
Примечание. Этот вид отличается тем, что растет на 6% солевом бульоне при рН 9,6 и альгиновон кислоте.
тозу не разлагают— 1 а. Е. coli, var. coliforme. II. Пигмент (желтый, золотистый, коричневатый) образуют— lb. Е. coli, var. aurescens.
Ключ видов рода Citrobacter. Ацетилметилкарбинол не образуют; А. лактозу разлагают с образованием кислоты и газа. а. Сероводород образуют—1. Citrobacter freundii аа. Сероводород не образуют—1а. С. freundii var. intermedia. Б. Лактозу не разлагают—lb. С. freundii var. paíafreundii.
Ключ видов рода Aerobacter. Ацетилметилкарбинол образуют: А. Реакция с метиловым красным отрицательным; альгиновую кислоту не расщепляют; не растут в бульоне с 6°/о раствором NaCl и в бульоне при pH 9,6. а. Желатину не разжижают: б. Лактозу разлагают с образованием кислоты и газа — а. Aerobacter aerogenes. бб. Лактозу не разлагают— 2а. А. aerogenes var. aerogenoides. аа. Желатину разжижают— 3. Aerobacter cloacae. Б. Реакция с метиловым красным положительная; альгиновую кислоту расщепляют; растут в бульоне с 6°/о раствором NaCl и в бульоне при pH 9,6.-4. Aerobacter alginolyticus.
ЛИТЕРАТУРА
Абрамович Г. А. В кн.: Вопросы санитарной бактериологии. М., 1957, с. 3. — Дашкова Е. М. В кн.: Материалы 6-й Всесоюэн. конференции по вопросам санитарной микробиологии. М., 1966, с. 108.—-Зверева В. А., Чепур Е. Н. Там же, с. 105. — Калина Г. П., Б л и н к о в;а А. Н. Гиг. и сан., 1966, № 9, с. 64. — К и ч е н -ко М. Г. Там же, 1939, № 7, с. 12. — Кор ш Л. Е., Егорова С. Г. Гиг. и сан., 1965, № 6, с. 7. — Минкевич И. Е. Бактерии группы кишечной палочки как сани-тарно-показательные микроорганизмы. Л., 1949. — Можаев Е. А., Корш Л. Е. Гиг. сан., 1966, №7, с. 110. — Bergey's Mannual of Determinative Bacteriology. Baltimore, 1934, 1957. — Breed R., Murray E. (Ed.), Bergey's Mannual of Determinative Bacteriology, 1957,— Ewing W., Int. Bull. bact. Nomencl., 1963, v. 13, p. 95. — E w i n g W„ Edwards P., Int. Bull, of Bact. Nomenclat. and Taxonomy, 1960, v. 10, p. 1.— Hormaeche E., Edwards P., Int. Bull, of Bact. Nomenclat. and Taxonomy, 1958, v. 8, p. Ill; 1960, v. 10, p. 71, 75. — Kauf f mann F., Enterobacteriaceae. Copenhagen, 1954. — P a r r L., J. Bact., 1936, v. 31, p. 93; 1938, v. 36, p. 1.
Поступила 17/VIII 1967 r.
