скачать файл
ч. 1 ч. 2 ... ч. 5 ч. 6
МИКРОФЛОРА ПОЧВЫ

Источник: http://www.ssmu.ru/ofice/f4/micro/guide/Content/ecology/Eco1.html

ЭКОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Микроорганизмы обитают во всех природных средах и являются обязательными компонентами любой экологической системы и биосферы в целом.


Качественный и количественный состав микроорганизмов, обнаруживаемых в почве, воде, воздухе, на растениях, пищевых продуктах, в организме человека и животных, различен.
Выяснение экологии микроорганизмов служит основой для понимания явлений паразитизма, природно-очаговых и зоонозных заболеваний, а также для разработки противопаразитических мероприятий в борьбе с различными инфекционными болезнями.

Микрофлора почвы

Почва является главным резервуаром и естественной средой обитания микроорганизмов, которые принимают участие в процессах формирования и очищения почвы, а также круговорота веществ в природе.
Жизнедеятельность микроорганизмов в почве, их качественный и количественный состав определяется почвенными условиями: наличием питательных веществ, влажностью, аэрацией, реакцией среды, температурой и т.д.
Большое влияние, как на общую численность, так и на соотношение отдельных систематических групп микроорганизмов оказывает тип почвы. Различаясь по физическим и химическим свойствам почва представляет различную среду для жизнедеятельности микроорганизмов. Их больше в увлажненной и обработанной почве (4,2-5,2 млрд/г), меньше в лесной почве, в песках (0,9-1,2 млрд/г). Наиболее обильна микрофлора в верхнем горизонте почвы глубиной 2,5-15 см. В этом слое протекают основные биохимические процессы превращения органических веществ, обусловленные жизнедеятельностью микроорганизмов. На глубине 4-5 м число микроорганизмов значительно снижается, так как уменьшается количество питательных веществ и ухудшаются условия аэрации
В составе микрофлоры почвы выделяют следующие группы микроорганизмов:


  • бактерии аммонификаторы, вызывающие гниение трупов животных, остатков растений, разложение мочевины с образованием аммиака и других продуктов: аэробные бактерии - B . subtilis , B . mesentericus , Serratia marcescens ; бактерии рода Proteus ; грибы рода Aspergillus , Mucor , Penicillium ; анаэробы - C . sporogenes , C . putrificum ; уробактерии - Urobacillus pasteuri , Sarcina urea , расщепляющие мочевину;

  • нитрифицирующие бактерии: Nitrobacter и Nitrosomonas ( Nitrosomonas окисляют аммиак до азотистой кислоты, образуя нитриты, Nitrobacter превращают азотистую кислоту в азотную и нитраты);

  • азотфиксирующие бактерии: усваивают из воздуха свободный кислород и в процессе своей жизнедеятельности из молекулярного азота синтезируют белки и другие органические соединения азота, используемые растениями;

  • бактерии, участвующие в круговороте серы, железа, фосфора и других элементов - серобактерии, железобактерии и т.д. (серобактерии окисляют сероводород до серной кислоты, железобактерии окисляют соединения железа до гидрата окиси железа, фосфорные бактерии способствуют образованию легко растворимых соединений фосфора);

  • бактерии, расщепляющие клетчатку, вызывающие брожение (молочнокислые, спиртовые, маслянокислые, уксусные, протионовые и др.).

С выделениями человека и животных, с фекально-бытовыми сточными водами в почву могут попадать патогенные и условно-патогенные микроорганизмы (возбудители грибковых заболеваний, ботулизма, столбняка, газовой гангрены, сибирской язвы, бруцеллеза, лептоспироза, кишечных инфекций и др.).

Санитарно-бактериологическое исследование почвы

При исследовании почвы может проводиться полный или краткий анализ. Полный санитарно-бактериологический анализ почвы проводится:


  • для подробной и глубокой характеристики санитарного состояния почвы;

  • для определения пригодности почвы при размещении жилья, мест отдыха, детских учреждений и водопроводных сооружений;

  • для эпидемиологических исследований.

Краткий анализ рекомендуется при осуществлении текущего санитарного надзора и включает определение общего количества сапрофитных бактерий, БГКП (коли-титр и коли-индекс), клостридий (перфрингенс-титр), термофильных бактерий, нитрифицирующих.
В полный санитарно-бактериологический анализ входят дополнительно: определение актиномицетов, грибов, сальмонелл, шигелл, возбудителей столбняка, ботулизма, бруцеллеза, сибирской язвы.

Подготовка почвы

Почву освобождают от включений - камней, осколков стекла и др. Крупные агрегаты почвы дробят. Навеску почвы в количестве 30 г заливают стерильной водопроводной водой в соотношении 1:10. Полученную суспензию встряхивают 10 мин и отстаивают 2-5 мин. Из первого разведения 1:10 готовят ряд последующих 10-ти кратных разведений от 1:10 до 1:1000 при исследовании чистых почв и до 1:10 000 при исследовании сильно загрязненных почв.

Определение общего количества сапрофитных бактерий

Микробное число почвы - общее количество микроорганизмов, содержащихся в 1 г почвы.
Посев почвенной суспензии производят на МПА в чашки Петри по 1 мл из каждого разведения. Затем в чашки выливают по 7-10 мл расплавленного и остуженного до 45 ° С агара. Посевы инкубируют при 28-30 ° С в течение 72 ч и подсчитывают количество выросших колоний. Если на чашке Петри вырастает более 150 колоний, то подсчет ведется на ¼ площади с последующим перерасчетом на всю площадь. Из суммы колоний, подсчитанных на всех чашках Петри, выводится среднее арифметическое и затем определяют количество микроорганизмов в 1 г почвы с учетом разведений.

Определение бактерий группы кишечной палочки

Коли-индекс - количество жизнеспособных E . coli в 1 г почвы.
При анализе малозагрязненных почв используют метод мембранных фильтров. При предполагаемой невысокой степени фекального загрязнения рекомендуется применение титрационного метода. При высокой степени фекального загрязнения рекомендуется метод прямого посева почвенной суспензии (1:10) на среду Эндо.
Метод мембранных фильтров . Почвенную суспензию 1:10 центрифугируют при 2000 об/мин в течение 5 мин, затем 5-10 мл суспензии фильтруют через мембранные фильтры ©3 в аппарате Зейтца. После фильтрования верхнюю часть прибора снимают и фильтр осторожно стерильным пинцетом переносят на среду Эндо в чашку Петри. Фильтр накладывают вверх поверхностью, на которой осели бактерии. Чашки Петри инкубируют при 37 ° С 24 ч. При наличии в почве БГКП на фильтрах появляются колонии типичные для кишечных палочек - темно-красные с металлическим блеском или розовые с красным центром. Из таких колоний делают мазки, окрашивают по Граму. Для отличия бактерий семейства Enterobacteriaceae от Pseudomonadaceae ставят оксидазный тест. Для этого на культуру микроорганизмов в чашке Петри наносят индикатор - 1% раствор диметилпарафенилендинитролазы. В положительном случае через 15-20 мин появляется темно-синее окрашивание. Колонии учитывают как БГКП, если они образованы грамотрицательными палочками, ферментирующими глюкозу до кислоты и газа и не обладающие протеолитической активностью.
Колонии подсчитывают на тех фильтрах, на которых из соответствующего разведения почвенной суспензии выросло не более 30-50 колоний.
Пересчитывают количество выросших колоний на фильтрах на 1 г почвы и определяют коли-индекс.
Коли-титр почвы - наименьшее количество почвы, в котором обнаруживается жизнеспособная E . coli .
Титрационный метод . Из приготовленных разведений почвенной суспензии делают посевы в питательную среду Кесслера (1% пептона, 5% желчи, 0,25% лактозы, генциановый фиолетовый). Из разведений 1:10 10 мл засевают во флакон с 50 мл среды, что соответствует 1 г почвы. Посев меньших количеств (0,1 и 0,01) делают по 1 мл из соответствующих разведений почвенной суспензии в пробирки с 9 мл среды. Отсутствие во всех пробирках роста и газообразования указывает на отсутствие БГКП. Если в посевах обнаруживается рост или рост и газообразование, делают высев в чашки Петри со средой Эндо или в пробирки с розоловым агаром, инкубируют 24 ч при 37 ° С и проводят дальнейшую идентификацию выделенных бактерий. Результат выражают в коли-титре.

Определение перфрингенс-титра

Перфрингенс-титр почвы - наименьшее весовое количество почвы, выраженное в граммах, в котором обнаруживается жизнеспособная клетка C . perfringens .
Определение перфрингенс-титра является важным критерием для санитарной оценки почвы и ее самоочищения, так как в почве, загрязненной фекалиями, уже через 4-5 мес эшерихии исчезают, а C . perfringens обнаруживаются в титре 0,01. Перфрингенс-титр дает возможность судить о давности фекального загрязнения.
Из приготовленных разведений почвенной суспензии по 1 мл переносят в два параллельных ряда пробирок. Один ряд прогревают при 80 ° С 15 мин. Затем во все пробирки наливают по 9-10 мл расплавленной и охлажденной до
45 ° среды Вильсона-Блер. Инкубацию посевов проводят при 43 ° 24 ч, но уже через 2-3 ч при положительном результате можно наблюдать в толще агара образование круглых колоний черного цвета. В мазках приготовленных из колоний видны характерные грамположительные палочки.

Определение термофильных бактерий

Учет термофильных бактерий производят на МПА, разлитом в чашки Петри более толстым слоем, чем обычно. Посев делают из разведений 1:10, 1:100, 1:1000, причем из каждого разведения рекомендуется засевать по 2-3 параллельные чашки. Термофильные бактерии выращивают при температуре около 60 ° . Результат учитывают через 24 ч после посева. Подсчет количества бактерий проводят на 1 г почвы.

Санитарно-микробиологическая оценка почвы

Ее производят по комплексу показателей. Для санитарной оценки почвы необходимо пользоваться показателями таблицы 1.

Таблица 1

Схема санитарного состояния почвы по микробиологическим показателям


Категория почв

Титры

Число термофильных бактерий в 1 г

коли-титр

перфрингенс-титр

Чистая

1 и выше

0,01 и выше

100-1 000

Загрязненная

0,9-0,01

0,009-0,0001

1 000-100 000

Сильно загрязненная

0,09 и ниже

0,00009 и ниже

100 000-4 000 000

 

Микрофлора воды

Вода является естественной средой обитания разнообразных микроорганизмов. Микрофлора воды делится на две группы: автохтонную и аллохтонную.


Автохтонная или собственная микрофлора представлена микроорганизмами, постоянно живущими и размножающимися в воде. В состав этой группы входят Micrococcus candicans , Sarcina lutea , Pseudomonas fluorescens , Bacillus cereus и др.
Аллохтонная или заносная микрофлора попадает в открытые водоемы из почвы, воздуха, организмов животных и человека и резко изменяет микробный биоценоз и санитарный режим.
Количественный и качественный состав микрофлоры воды зависит от состава и концентрации минеральных и органических веществ, температуры, рН, скорости движения воды, массивности поступления ливневых, фекально-бытовых и промышленных сточных вод. Количество микробов прямо пропорционально степени загрязненности водоемов. Особенно богаты микроорганизмами пруды, ручьи, озера густо населенных районов. В закрытых водоемах (озера, пруды) наблюдается определенная закономерность в распределении бактерий. Состав микроорганизмов различен на поверхности воды и на дне водоемов. Наиболее обильно заселена микроорганизмами вода на глубине 10-100 см. В более глубоких слоях их количество значительно снижается. Ключевые воды и воды артезианских колодцев наиболее чисты.
Хотя вода и является неблагоприятной средой для существования условнопатогенных и патогенных микроорганизмов, отдельные их представители способны существовать в ней определенное время, а в некоторых случаях и размножаться. Многие годы в воде могут сохраняться споры возбудителя сибирской язвы, несколько месяцев - энтеровирусы, сальмонеллы, лептоспиры, несколько недель - возбудители холеры, дизентерии, бруцеллы.

Санитарно-бактериологическое исследование воды

Исследованию подлежит вода централизованного водоснабжения, колодцев, открытых водоемов, бассейнов, сточные воды.

Отбор проб водопроводной воды .

Кран стерилизуют обжиганием с последующим стоком воды в течение 10 мин при полностью открытом кране. Пробу воды забирают в стерильную стеклянную посуду с плотно закрывающимися пробками. Доставка воды производится в контейнерах-холодильниках при температуре 4-10 ° С.
Для оценки санитарно-бактериологического состояния воды используют следующие показатели:


  • определение общего микробного числа (ОМЧ);

  • определение бактерий семейства Enterobacteriaceae и термотолерантных колиформных бактерий;

  • определение спор сульфитредуцирующих клостридий;

  • определение колифагов;

  • определение патогенных бактерий кишечной группы.

Исследование питьевой воды на наличие колифагов, патогенных бактерий кишечной группы проводится по эпидемиологическим показателям. Определение спор сульфитредуцирующих клостридий проводится при оценке эффективности технологий обработки воды.

Определение общего микробного числа (ОМЧ)

Для определения ОМЧ вносят два объема воды по 1 мл в стерильные чашки Петри, в которые выливают по 6-8 мл расплавленного и остуженного до 45 ° С МПА. Содержимое чашки смешивают, оставляют до застывания агара и помещают в термостат на 24 ч. Подсчитывают количество колоний на чашках, вычисляют среднее арифметическое. Результат выражают числом КОЕ (колониеобразующих единиц) в 1 мл воды.

Определение бактерий семейства Enterobacteriaceae

Термотолерантные колиформные бактерии обладают всеми признаками бактерий семейства Enterobacteriaceae , но они способны ферментировать лактозу до кислоты и газа при температуре 44 °С в течение 24 ч.
Для выявления бактерий семейства Enterobacteriaceae и термотолерантных колиформных бактерий используют два метода: метод мембранных фильтров и титрационный метод.
Метод мембранных фильтров . Необходимый объем воды - 300 мл -фильтруют через мембранные фильтры по 100 мл. Фильтры переносят на среду Эндо в чашке Петри и инкубируют при 37 ° С 24 ч. Подсчитывают число красных и красных с металлическим блеском колоний.
Идентификацию бактерий проводят по оксидазному тесту и тесту образования кислоты и газа при ферментации лактозы (маннита) для чего исследуют не менее 10 колоний.
Так как, микроорганизмы семейства Enterobacteriaceae и термотолерантные колиформные бактерии не обладают оксидазной активностью, то оксидазоположительные культуры дальше не исследуются.
Все лактозоположительные колонии засевают в две пробирки с одной из лактозных сред и 1 пробирку инкубируют при 37 ° (для культивирования микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae ), а другую при 44 ° (для культивирования термотолерантных колиформных бактерий).
Учитывают бактерии семейства Enterobacteriaceae - показатели давнего фекального загрязнения воды и термотолерантные колиформные бактерии - показатели свежего фекального загрязнения.
Результаты анализа выражают числом колониеобразующих единиц (КОЕ) бактерий семейства Enterobacteriaceae и термотолерантных колиформных бактерий в 100 мл воды.
Титрационный метод . Принцип метода заключается в посеве установленного объема воды (300 мл - 3 объема по 100 мл - качественный анализ и 333 мл - 3 объема по 100 мл, 3 объема по 10 мл, 3 объема по 1 мл - количественный анализ) в лактозно-пептонную (или глюкозо-пептонную) среду, с последующим пересевом в среду Эндо и идентификацией культуры по морфологическим, культуральным и биохимическим свойствам для определения бактерий семейства Enterobacteriaceae .
Для выявления термотолерантных колиформных бактерий делают посев 2-3 изолированных колоний в пробирки с лактозной средой, нагретой на водяной бане или в термостате до 44 ° С.
При обнаружении бактерий семейства Enterobacteriaceae и термотолерантных колиформных бактерий хотя бы в одном из трех объемов делают заключение - об обнаружении колиформных бактерий в 100 мл воды.

Определение спор сульфитредуцирующих бактерий

Сульфитредуцирующие клостридии, преимущественно C . perfringens - спорообразующие анаэробные палочки, редуцирующие сульфит натрия на железосульфитном агаре при 44 ° в течение 24 ч.
Определение сульфитредуцирующих клостридий проводят двумя методами: метод мембранных фильтров и прямым посевом.


ч. 1 ч. 2 ... ч. 5 ч. 6 следующая страница >>
скачать файл

Смотрите также: