ZNACZENIE NIETYPOWYCH W STOSUNKU DO LAKTOZY BAKTERII GRUPY COLI W SANITARNEJ OCENIE WODY

ROCZN. PZH 1969, T. XX, NR 6

STEFANIA ZIEMIŃSKA

ZNACZENIE NIETYPOWYCH

W STOSUNKU DO LAKTOZY BAKTERII GRUPY COLI W SANITARNEJ OCENIE WODY

CZĘŚĆ I. CZĘSTOŚĆ WYSTĘPOWANIA W KALE LUDZI I W ŚCIEKACH *)

Z Zakładu Higieny Komunalnej Państwowego Zakładu Higieny w Warszawie Kierownik: Prof. dr J. Just

Zbadano czy i jak często nietypowe w stosunku do laktozy bak- terie grupy coli występują w kale ludzi zdrowych i cierpiących na choroby przewodu pokarmowego oraz w ściekach bytowych i ze szpi- tala zakaźnego.

WSTĘP

Powszechnie i od dawna stosowanym wskaźnikiem kałowego zanie- czyszczenia wody jest grupa bakterii, należących do rodziny Enterobac- teriaceae, zwana grupą coli [l], która obejmuje tlenowe lub względnie

beztlenowe Gram-ujemne pałeczki, nie zarodnikujące obdarzone zdol-

nością fermentowania laktozy z wytworzeniem kwasu i gazu w ciąg:i

48 godzin hodowania w temp. 37°. Ta ostatnia cecha została praktycznie wykorzystana do opracowania metod wykrywania tych bakterii w wo-· dzie i ściekach [2, 3, 4, 5].

Ogólnie przyjęte i praktycznie stosowane w większości krajów na- zewnictwo i podział bakterii grupy coli oparte są na terminologii i kla- syfikacji podanej w 6 wydaniu podręcznika systematyki bakteryjnej Bergeya [6]. Zgodnie z tą terminologią do grupy coli należą następują­

ce gatunki: Escherichia coli, Escherichia freundii, Aerobacter aerogenes i Areobacter cloacae.

W licznych pracach już od roku 1893 różni badacze donosili o izolowa- niu z kału i moczu ludzi zdrowych i chorych oraz z wody i gleby bak- terii niezmiernie zbliżonych do poszczególnych gatunków bakterii gru- py coli, różniących się jednak swym stosunkiem do laktozy. Ten zmie- niony stosunek wyrażał się albo w opóźnionej fermentacji, albo w bez- gazowej, albo w braku fermentacji w ogóle.

Te i inne doniesienia stały się podstawą do utworzenia, przez autorów 7 wydania podręcznika Bergeya [7], nowego rodzaju Paracolobactrum, do którego zaliczono wszystkie nietypowe w stosunku do laktozy bak- terie grupy coli. Bakterie te były z reguły pomijane w rutynowym sani- tarnym badaniu wody.

Intensywne badania innej grupy badaczy nad systematyką rodziny Enterobacteriaceae doprowadziły do ustalenia przez Podkomitet Ente-

*) Wyciąg z pracy doktorskiej.

640 ^{S. Ziemińska} Nr 6

robacteriaceae przy Międzynarodowym Komitecie Mianownictwa Bakte- riologicznego w latach 1958-1963 nowej klasyfikacji i terminologii w obrębie tej rodziny [8, 9, 10, 11, 12]. Zgodnie z postanowieniami Pod- komitetu odchylenie w zakresie pojedynczej cechy biochemicznej (szcze- gólnie takiej jak fermentacja laktozy, między innymi z uwagi na cha- rakter indukcyjny enzymu ~-galaktozydazy) nie może decydować o wy-

łączeniu danego drobnoustroju z rodzaju, do którego jest podobny ca-

łością cech biochemicznych. Konsekwentnie do swych ustaleń Podkomi- tet nie uznał istnienia rodzaju Paracolobactrum.

Ustalenie identyczności gatunkowej typowych i nietypowych bakterii grupy coli z jednej strony oraz występowanie nietypowych bakterii w wodzie i ściekach z drugiej strony stwarzają potrzebę zastanowienia

się nad znaczeniem tych drobnoustrojów w sanitarnym badaniu wody i ewentualnym włączeniu ich do grupy coli.

Celem pracy było stwierdzenie czy i jak często nietypowe w stosun- ku do laktozy bakterie grupy coli (tzw. Lnt) występują w kale ludzi i ściekach i jak układają się stosunki ilościowe między nimi a typowy- mi (tzw. Lt) przedstawicielami tej grupy.

Niniejsza praca stanowi pierwszą jej część, zmierzającą do częsc10we­

go choćby wyjaśnienia znaczenia nietypowych w stosunku do laktozy bakterii grupy coli w sanitarnym badaniu wody.

MATERIAŁ I METODYKA

Do badania użyto próbek kału ludzi zdrowych (dorosłych i dzieci) z terenu gos- podarstwa rolnego, leżącego w granicach Wielkiej Warszawy oraz próbek kału

od ludzi z chorobami zakaźnymi przewodu pokarmowego, hospitalizowanych w Szpitalu Zakaźnym nr 1 w Warszawie. Ponadto badaniami objęto ścieki byto- wo-gospodarcze, zarówno surowe jak i po oczyszczeniu biologicznym na złożu zra- szanym z terenu gospodarstwa rolnego oraz surowe ścieki ze Szpitala Zakaź­

nego nr 1.

W celu ilościowego wykrywania bakterii Lt i Lnt zastosowano metodę filtrów membranowych (FM) U3]. Izolowane kolonie klasyfikowano zgodnie z zaleceniem Podkomitetu Enterobacteriaceae, stosując 40 testów biochemicznych, w sposób praktykowany w Zakładzie Bakteriologii Państwowego Zakładu Higieny [14]. Prze- prowadzenie identyfikacji pozwoliło na określenie częstości występowania bak- terii Lnt w badanych próbkach oraz stosunków ilościowych między bakteriami Lt i Lnt *).

Wyniki liczbowe podano w odniesieniu do 10-⁵ g kału oraz 10-³ ml ścieków.

Część tych wyników stanowi rzeczywiste liczby wykrywanych bakterii, część zas jest rezultatem przeliczenia z niższych lub wyższych rozcieńczeń.

Do,;ć powszechnie stosowanego przeliczenia na 1 g kału oraz 1 ml ścieków nie

można było dokonać z uwagi na zbyt liczne próbki, w których nie można było stwierdzić obecności bakterii Lnt w posiewanych rozcieńczeniach na skutek znacz- nej obfitości typowych drobnoustrojów grupy coli, tworzących na filtrach po na-

mnożeniu jednolity gęsty wzrost.

Fakt niewykrycia w takich przypadkach bakterii Lnt nie upoważniał do stwier- dzenia ich braku w próbce o większej objętości. Zwiększenie ilości posiewanego

materiału, przy stosowanej metodzie, było oczywiście całkowicie bezcelowe.

*) Szczegółowa metodyka badania podana jest w pracy doktorskiej, której ory-

ginał znajduje się w Centralnej Bibliotece PZH w Warszawie.

Nr 6 Bakterie coli w wodzie 64~

WYNIKI

Ogółem przebadano 199 próbek kału, w tym 109 od ludzi zdrowych i 90 od chorych. Z przebadanych ogółem 86 próbek ścieków 44 stanowiły ścieki bytowo-gospodarcze (w tym 22 - surowe i 22 - po oczyszczeniu biologicznym) i 42 - surowe ścieki ze szpitala zakaźnego.

Wyniki przeprowadzonych badań przedstawione są w 5 tabelach.

Tabela I stanowi ogólne zestawienie wyników dotyczących izolowa- nia, pierwszej selekcji oraz identyfikacji szczepów wyizolowanych z pod-

łoża Endo-FM i podejrzanych o przynależność do nietypowych przed- , stawicieli gr-upy coli. W tabeli tej umieszczono również liczbę typowych dla grupy coli kolonii z metalicznym połyskiem wyosobnionych z kału

ludzi zdrowych i ze ścieków bytowo-gospodarczych. Wszystkie te kolo- nie zostały potwierdzone biochemicznie jako bakterie grupy coli.

Z ogólnej liczby 586 kolonii wyosobnionych z kału ludzi zdrowych 42 (7,2%) nie należy do rodziny Enterobacteriaceae. Z pozostałych 544 ko- lonii 496 - zidentyfikowano wprawdzie jako grupę coli ale tylko 292 (49,8%) szczepy uznano jako bakterie nietypowe w stosunku do laktozy;

pozostałe 204 szczepy, stanowiące 41,1% w stosunku do ogólnej liczby ( 496) wyosobnionych bakterii grupy coli uznano jako typowe bakterie tej grupy, ponieważ po przesiewie na podłoże płynne fermentowały ga- zowo laktozę w czasie 24-48 godzin, mimo, że nie tworzyły kolonii charakterystycznych dla grupy coli na filtrach hodowanych na agarze

Endo-FM. i

z

pośród wyizolowanych ogółem 418 kolonii z kału ludzi chorych znacznie więcej bo 125 (29,9%) nie zaklasyfikowano do rodziny Entero- bacteriaceae. Z pozostałych 293 kolonii 192 (45,9%) uznano jako bakte- rie grupy coli Lnt. Natomiast tylko 32 szczepy tj. 14,3% w stosunku do 224 ogółem wyosobnionych bakterii grupy coli okazały się po pierw- szym pasażu typowymi bakteriami tej grupy .

. Tak widać wyraźnie mniej izolowano tego rodzaju szczepów z kału

ludzi chorych w porównaniu do kału ludzi zdrowych.

Wszystkie szczepy, które po pierwszym pasażu uznano jako typO\ve baktPrie grupy coli poddano (podobnie jak i bakterie Lnt) szczegółowe­

mu badaniu biochemicznemu. Wyniki tych badań oraz analogicznych dla ścieków wykazały, że przeważającą większość szczepów stanowiły

E. coli.

W ściekach największy odsetek (64,6 i 60,2) odpowiednio dla obu ro- dzajów ścieków stanowiły bakterie nie należące do rodziny Enterobac- teriaceae. Swiadczy to w pewnym sensie zarówno o bardziej urozmaico- nej florze bakteryjnej w porównaniu do kału jak również o zbyt małej wybiórczości w stosunku do ścieków podłoża Endo.

Bakterie, zaliczone po pierwszym przesiewie na podłoże płynne z lak-

tozą do Lt stanowiły w porównaniu do ogólnej liczby wyosobnionych bakterii grupy coli 37,3 oraz 25% odpowiednio w ściekach bytowych i s7,pitalnych.

Ostatecznie z ogólnej liczby 486 kolonii wyizolowanych ze ścieków

bytowo-gospodarczych 94 zidentyfikowano jako bakterie grupy coli Lnt, a z ogólnej liczby 366 kolonii WY,osobnionych ze ścieków szpitalnych 81 szczepów zaliczono do tej grupy.

Jak wynika z tabeli I stosunkowo duży procent (szczególnie w odnie- sieniu do kału ludzi zdrowych i ścieków bytowych) stanowiły szczepy

Tabela I Ogólne zestawienie wyników izolowania i wstępnej identyfikacji szczepów, wyosobnionych z agaru Endo-FM, jako podejrzane bakterie grupy coli Lnt Materiał badany

Liczba zbadanych próbek Liczba typowych kolonii Lt Liczba kolonii ·po- dejrzanych jako Lnt ----·-·----------···--···-------------·------

Enterobacteriaceae Nie Enterobac- teriaceae /---grupa coli Lnt

I

„wtórne" Lt*) liczba J %

I

liczba

J

% liczba _

I

%

I

Inne ~cz~_I_.~ . I !

I

Kał zdrowych 109 I 510 I 586 42 7,2 I 292 I 49,81 204

I

34,8 48

I

8,2 i i

-- - --· - -- - i·- - _ _ _ _ I _ __ _ __ _ _

Kał chorych 90 I -1 418 125 --··----. -····---i.

Ścieki

bytowe___ ___ __ __ 44

I

264 486 I 314

Ścieki

szpitalne 42

l -

366 I 221

' I I

1· .

I

'1 29,9 192 I-45,9 ! 32 7,7 69 16,5 I ;

I

I

-1 1

i: 11

I

; 64,6

!

94

!

18,4 i 56 11,5 I 22 [ 4,5 ~--60,2 • · 81

i

22,1 i 27

I

7,41 --37 : 10,2 -nie badano *) fermentujące gazowo laktozę po przesiewie na podłoże płynne

O) ,i:. ~ ~ ~ (1)

s

5~ ~ fl) ~ '1 ,;;;;

Nr 6 Bakterie coli w wodzie 64~

uznane za Lt na podstawie gazowej fermentacji laktozy po pierwszym przesiewie na podłoże płynne.

Nie jest wykluczone jednak, że wśród tej grupy szczepów znajdowa-

ły się bakterie Lnt, które już po drugim pasażu na podłożu z 1aktozą odzyskały zdolność fermentowania tego cukru w ciągu 24-48 godzin.

Wydaje się jednak, że możliwość istnienia takich przypadków nie

uprawniała do uznania wszystkich tego rodzaju szczepów jako Lnt.

Ostrożniej było więc przy określaniu częstości i obfitości występowania

Lnt w badanym materiale bakterii tych nie uwzględnić.

Otrzymane szczepy Lnt izolowano nie ze wszystkich próbek i nie w jednakowej liczbie. Dane dotyczące częstości występowania bakterii Lt i Lnt w badanym kale i ściekach przedstawiono w tabeli II i III.

Tabela II

Czę~tość występowania bakterii Lt i Lnt w kale ludzi i ściekach

Próbki, w których wykryto bakterie

Materiał badany

Kał zdrowych

Kał chorych Ścieki bytowe Ścieki szpitalne

Ogólna liczba próbek

109 90 44 42

Lt liczba

108 90 44 41

grupy coli Lnt

% liczba %

99,1 34 31,2

100,0 27 30,-0

100,0 32 72,7

97,6 24 57,1

Jak widać z tabeli II typowe bakterie grupy coli wykryto praktycz- nie we wszystkich badanych próbkach kału, podczas gdy nietypowe bak- terie tej grupy wykryto w około 30,0o/o próbek niezależnie od ich po-

·chodzenia.

Jeśli chodzi o ścieki to odsetek próbek, w których znaleziono bakterie Lnt był znacznie wyższy niż w kale i wynosił w ściekach bytowych 72, 7 a w ściekach szpitalnych 57,1; jednocześnie w każdej próbce występo­

wały Lt bakterie grupy coli.

Tabela lII

Częstość występowania bakterii Lt i Lnt w kale ludzi chorych w zależności od rodzaju choroby

Rodzaj choroby

Dur brzuszny Czerwonka bakteryjna

Salmonelozy i infekcje pokarmowe

-----·---- ---·-·-----·-- -- -- - -

Razem

Liczba próbek

49 32

9 . I

- -•- - - -.

90

Próbki, w których wykryto bakterie Lnt

liczba %

13 26,5

11 34,3

3 33,3

27 30,0

W tabeli III przedstawiono dane wskazujące na częstość występowania

bakterii Lnt w kale ludzi chorych w zależności od rodzaju choroby.

Na podstawie wyników przedstawionych w tabeli II i Ul można przy-

puszczać, że częstość występowania bakterii Lnt w kale jest taka sama

644 ^{S. Ziemińska} Nr 6.

w przypadku ludzi zdrowych jak i cierpiących na niektóre zakaźne

choroby przewodu pokarmowego i, że w· tych ostatnich okolicznościach

rodzaj choroby nie ma istotnego wpływu na częstość pojawiania się

tych bakterii w jelitach człowieka.

Stwierdzenie to odnosi się oczywiście do takich schorzeń jak dur brzuszny i czerwonka bakteryjna gdyż, jakkolwiek przypadki salmo- neloz i zatruć pokarmowych występowały w badanym materiale, były

one za mało liczne, aby mogły stanowić dane do wyciągniqcia ogólniej~

szych wniosków.

Z danych przedstawionych w tabeli II można wnioskować, że bakterie grupy coli o nietypowym stosunku do laktozy występują w kale, a szcze- gólnie w ściekach na tyle często, że trudno im odmówić jakiegokolwiek znaczenia sanitarnego. Ponieważ jednak praktycznie we wszystkich prób- kach, w których je wykryto, stwierdzono również obecność bakterii Lt, znaczenie tych pierwszych drobnoustrojów zależeć będzie przede wszys- tkim od stosunków ilościowych między obu grupami. Dane te zawarte

są w tabelach IV i V.

W tabeli IV przedstawiono liczby bakterii grupy coli Lt i Lnt, z uwzględnieniem rodzajów lub gatunków występujących w tych prób- kach kału i ścieków, w których stwierdzono obecność bakterii Lnt (tZ\v.

próbki dodatnie).

Dane te stanowią rezultat przeliczenia dokonanego na podstawie wy- ników izolowania i identyfikacji bakterii grupy coli w poszczególnych próbkach ze znanej jej objętości. Ze względów już podanych przedsta- wione liczby bakterii odnoszą się do 10-⁵ g kału i 10-³ ml ścieków.

\Vyniki zawarte w tabeli IV wskazują na blisko dziesięcio i ośmiokrot­

nie większą liczbę wykrytych bakterii Lt w stosunku do Lnt odpowied- nio w kale ludzi zdrowych i chorych.

W ściekach liczby te znacznie się różnią. W ściekach bytowych sto- sunek Lt do Lnt wynosił jak 1,8 : 1 natomiast w ściekach ze szpitala za-

lrnźnego jak 7 : l. Wydaje się, że te istotne różnice zaobserwowane w obu rodzajach ^ścieków można tłumaczyć większą różnorodnością zanieczy-

szczeń jakie dostają się do ścieków bytowych.

Jeśli chodzi o występowanie poszczegó!nych gatunków czy rodzajów bakterii Lnt, to w kale znaleziono tylko E. coli i Citrobacter, przy czym pierwszy gatunek występował zawsze znacznie CZ(;ściej ak nie zawsze w wie;kszej liczbie.

Ogółem w 32 próbkach kału ludzi zdrowych znaleziono prawie dwu- krotnie więcej E. coli niż bakterii rodzaju Citrobacter, których obec-

ność stwierdzono zaledwie w 4 próbkach. Warto zaznaczyć jeszcze, że

z ogólnej liczby 6063 bakterii tego rodzaju 6000 wykryto w jednej prób- ce i to bez obecności E. coli a pozostałe 63 bakterie znaleziono w trzech próbkach.

W kale ludzi chorych większość występujących bakterii Lnt zaklasy- fikowano do rodzaju Citrobacter. Bakterie te mimo, że występowały

3 razy rzadziej (7 próbek w porównaniu do 21) liczbowo przewyższały

E. coli Lnt blisko czterokrotnie. W 6 z 7 dodatnich próbek bakterie ro- dzaju Citrobacter znaleziono bez obecności E. coli Lnt, przy czym w 3 próbkach liczby tych drobnoustrojów wynosiły od 1000 do 4000. \Ve

·w!Szystkich tych próbkach występowały zawsze E. coli Lt i to kilka lub

kilkanaście razy liczniej.

Tabela IV Ogólna wyliczona liczba bakterii Lt*) i Lnt w odniesieniu do 10-5 g kału i 10-3 ml ścieków Bakterie grupy coli Materiał Lt

I

badany Razem

I

E. coli

I

Citrobacter

I

Enterobacter

I

Razem -------·--__ I ______

J _ '

-----·------- Kał zdrowych 176.310 174.100 ' 2.210**)

o I

17.760 ----------

i

------ 33 33 3 34 Kał chorych

i

82.370

- - -

10.361 ----- 27 27 Ścieki bytowe

I

6.960 5.740 862 358 3.370 -----·--- 32 32 14 10 32 Ścieki ze szpitala

I

9.202

-

- I -1.263 i --I 24 l 24 Uwagi: w liczniku -liczba bakterii; w mianowniku -liczba próbek; -nie badano. *) odnosi się tylko do próbek, w których wykryto jednocześnie Lnt.

I

I

I

I : I ! **) ponadto nie występujące w żadnej z pozostałych 76 próbek (częstość występowania 2,71/ą).

Lnt E. coli

I

Citrobacter

I

Enterobacter

I

Hafnia cloacae --·--·---------·-·-- 11.697 6.063

o o

------ 32 4 2.109 8.252

o o

-----

I

21 7 i 1.810

I

1.304 168 88 I

- -

-- 16 16 12 6 473

I

715

I

75 o -

-

- 18 15 1

z .,

O} to

"'

;,, ,... (1) ..., ;;;· (}

g

::f1 ::f1 o o.

~-

(1) C1) ~ ,;Jl

646 ^S. 2Ji,emińska Nr 6

W ściekach poza nietypowymi bakteriami E. coli i Citrobacter wy- kryto również i Ent. cloacae oraz Hafnia (tylko w ściekach bytowych), natomiast ani razu nie stwierdzono obecności Ent. aerogenes Lnt.

Jeśli chodzi o wyżej omawiane bakterie, to, podobnie jak w kale,

\V ściekach bytowych znaleziono więcej E. coli a w ściekach szpitalnych

więcej bakterii rodzaju Citrobacter, z tym, że stosunki ilościowe między

nimi były inne niż w kale i wynosiły odpowiednio: 1,3 : 1 oraz 1 : 1,5.

Należy tu jeszcze podkreślić, że w przeciwieństwie do kału częstość występowania tych bakterii w ściekach była albo taka sama (ścieki by- towe) albo podobna (ścieki szpitalne).

Wreszcie jeśli chodzi o Ent. cloacae to liczba tych bakterii była kilka- krotnie mniejsza od każdego z poprzednio omówionych mikroograniz- mów. W przypadku ścieków szpitalnych jest to związane jednocześnie

z bardzo rzadkim ich występowaniem (tylko w 1 próbce),. W ściekach

bytowych częstość ich występowania była dość zbliżona do częstości wy-

stępowania E. coli i Citrobacter.

Km'lcząc omawianie tabeli IV warto zwrócić uwagę na liczbę i częs­

tość występowania w kale ludzi zdrowych poszczególnych gatunków czy rodzajów Lnt bakterii w porównaniu do innych niż E. coli typowych gatunków bakterii grupy coli, których znaczenie jako wskaźników kało­

wego zanieczyszczenia jest powszechnie znane.

Jak widać poza E. coli wykryto tylko bakterie rodzaju Citrobacter i to w 3 próbkach z 34, w których znaleziono bakterie Lnt. Należy tu jeszcze dodać, że bakterii tych nie wykryto poza tym w żadnej z pozos-

tałych 65 (z ogólnej liczby 109) próbek; tak więc częstość występowania

tych bakterii w kale wynosiła mniej niż 3% (2,7%). Również w żadnej

z badanych próbek nie stwierdzono obecności typowych bakterii rodzaju Enterobacter. Natomiast w 2 próbkach wykryto Klebsiella pneumoniae

fermentujące laktozę gazowo w ciągu 24 godzin. We wszystkich tych 5 próbkach znaleziono w przewadze E. coli L t.

W 24 z 44 próbek ścieków bytowych stwierdzono w badanej objętości obecność innych niż E. coli typowych bakterii grupy coli, przy czym niektóre z nich (Citrobacter) wystąpiły mniej licznie niż ich odmiany Lnt. Tak więc częstość występowania w ś.ciekach bytowych wszystkich bakterii Lnt była większa (72,7%) niż bakterii Lt (54,5%) z wyłączeniem

E. coli. W poszczególnych próbkach badanego materiału liczby bakterii Lnt nie były podobne; wahały się one w 10-⁵ g kału w granicach od 1 do 6000 i od 1 do 4000 drobnoustrojów odpowiednio w kale ludzi zdrowych i chorych oraz w 10-³ ml ścieków od 1 do 500 i 2 do 240 drobnoustrojów odpowiednio dla ścieków bytowych i szpitalnych. Sto- sunkowo najczęściej występowały próbki z mniejszą liczbą bakterii Lnt i to zarówno w kale jak i w ściekach.

Najwięcej próbek (23 w stosunku do 34 dodatnich próbek kału ludzi zdrowych i 19 w stosunku do 27 próbek kału ludzi chorych) zawierało

od 1 do 100 bakterii Lnt. Podobnie w ściekach najwięcej próbek, (24 z 32 dodatnich próbek jcieków bytowych i 21 z 24 dodatnich próbek

ścieków ze szpitala) zawierało od 1 do 100 tych bakterii.

Jeśli chodzi o stosunek liczbowy Lt do Lnt w poszczególnych prób- kach stwierdzono również 'duże wahania: w próbkach kału od poniżej

0,06 do 1000 oraz od 0,75 do 210 odpowiednio dla ludzi zdrowych i cho- rych a w próbkach ścieków od 0,1 do 16 i od poniżej 0,05 do 100 odpo,- wiednio dla ścieków bytowych i szpitalnych. Częstość występowania

Nr 6 Bakterie coli w wodzie 647

próbek zawierających oba rodzaje badanych drobnoustrojów w różnej

proporcji podano w tabeli V.

,Jak widać z tabeli V bakterie Lnt występowały w większej liczbie

niż Lt tylko w 4 próbkach kału ludzi zdrowych i w 1 próbce kału ludzi chorych. Z wyjątkiem jednej próbki kału ludzi zdrowych, w której w badanych objętościach, wykryto wyłącznie Lnt bakterie (16 w 10-³ ml), w pozostałych próbkach liczby ich były większe od 1,3 do 2,3 razy.

W pozostałych próbkach kału stosunki były odwrotne, przy czym w zna- cznej większości próbek wykryto od 2 do 100 razy więcej bakterii Lt.

Tabela V

Częstość występowania próbek kału i ścieków o różnych proporcjach ilościowych Lt do Lnt w stosunku do ogólnej liczby przebadanych próbek

Kł a ^ŚCle ^. k' I

Lt _zdrowych

I

^{chorych bytowe}

I

^szpitalne

Stosunek liczbowy w próbce - -

Lnt liczba

I

% liczba j % liczba

I ·

% liczba

i

%

:

i I

i

I

<l

I

^{4 3,7; 1 1,1 4 9,1 7 16,7}

1 i

o o o o

2 4,5

o o

>1-10 14 12,9 IO 11,1 24 54,6 14 33,3

>10-100 13 11,9 13 14,5 2 4,5 3 7,1

>100-1000 3 2,7 3 3,3

o o o o

- - - - - -

- -

^{- -- - -}

- - ^{- -}

Razem ~ \~_3:!_ ^{30,0 32 72,7 24 57,1}

Ogółem próbek zbadanych

i

¹⁰⁹

I

^100,0

I

^{90 100,0}

~ ;-I

^{100,0 42 100,0}

Jeśli chodzi o ścieki to więcej bakterii Lnt znaleziono w 4 i 7 prób- kach odpowiednio dla ścieków bytowych i szpitalnych, przy czym w jed- nej próbce ścieków ze szpitala wykryto wyłącznie bakterie Lnt w licz- bie 20 w 10-³ ml ścieków, w jednej było ich więcej 16 razy a w pozo-

stałych od 2 do 5 razy więcej.

W dwóch próbkach ścieków bytowych stwierdzono oba rodzaje bakterii w tej samej obfitości a

w

pozostałych 26 próbkach ścieków bytowych i 17 szpitalnych bakterie Lt występowały w większej liczbie przy czym w największym procencie próbek stosunek Lt do Lnt nie przekraczał

10. (W 16 próbkach ścieków bytowych i 10 próbkach ścieków szpitalnych stosunek ten nie przekraczał 5).

OMÓWIENIE WYNIKÓW

Przeprowadzone badania wykazały, że przynajmniej 30% ludzi wydala wraz z kałem bakterie grupy coli o nietypowym stosunku do laktozy (Lnt), przy czym najczęściej są to E. coli rzadziej Citrobacter.

Jakkolwiek uzyskane wyniki są reprezentatywne w odniesieniu do terenu badanego gospodarstwa wydaje się, że ze względu na charakter badanego obiektu można je z dużym prawdopodobieństwem uogólnić,

przynajmniej w stosunku do ludności miejskiej. Słuszność tego rozu- mowania potwierdza w pewnym sensie również doniesienie Buttiau:-c [15], w którym autor w przedstawionych wynikach badań 4461 próbek

Roczniki PZH - 2

648 ^{S. Ziemińska} Nr 6

kału ludzkiego określił częstość występowania bakterii Lnt (zwanych przez niego „paracoli") na 35,6%.

Brak różnicy w częstości występowania Lnt w kale badanych osób zdrowych i chorych zdaje się nie potwierdzać przypuszczeń różnych

autorów o częstszym pojawianiu się omawianych drobnoustrojów wsku- tek zakłócenia równowagi fizjologicznej makroorganizmu spowodowanej procesami chorobowymi przewodu pokarmowego.

Być może badania większej liczby osób z toksyko-infekcją pokarmo-

wą nie wywołaną bakteriami rodzaju Salmonella lub Shigella a szcze- gólnie badanie kału niemowląt i małych dzieci z biegunką wykazałoby częstsze i obfitsze występowanie bakterii Lnt w porównaniu do Lt.

Mogłoby się również okazać, że w pewnych przypadkach bakterie Lnt są czynnikiem etiologicznym, choć tego rodzaju stwierdzenie tylko na podstawie badania bakteriologicznego kału nie jest łatwe.

Bardziej jednoznaczne wyniki możnaby uzyskać przy badaniu moczu osób ze stanem zapalnym dróg moczowych.

Samo stwierdzenie, że co trzeci osobnik wydala z kałem bakterie Lnt nie upoważnia jednak do określenia w sposób jednoznaczny roli tych bakterii jako wskaźników kałowego zanieczyszczenia wody. Badania wy-

kazały, że praktycznie zawsze bakteriom Lnt towarzyszą w kale typo- we bakterie grupy coli (Lt) i to najczęściej w liczbie znacznie przewyż­

szającej pierwsze mikroorganizmy.

Przy takim stanie rzeczy oczywiste jest, że wraz z dopływem do wody zanieczyszczenia kałowego dostają się obie odmiany bakterii gru- py coli i to w takiej proporcji, która powinna gwarantować w czasie wykonywania rutynowego badania wody wykrycie przede wszystkim bakterii Lt. Nie negując więc w takich przypadkach pochodzenia jelito- wego bakterii Lnt należałoby przyznać, że praktycznie nie mają one

żadnego znaczenia.

W rzeczywistości jednak sprawa nie jest tak prosta, przede wszyst- kim dlatego, że podstawowym czynnikiem zanieczyszczającym wodę nie jest kał jako taki ale ścieki sanitarne, w których inaczej przedstawia

się stosunek Lt do Lnt a poza tym ze względu na pewne różnice w prze-

żywalności obu odmian bakterii grupy coli.

Częstość występowania bakterii Lnt jak również i ich obfitość w po- równaniu do Lt jest w ściekach znacznie większa niż w kale.

Praktycznie z każdych 3 badanych próbek ścieków bytowych 2 za-

wierały bakterie Lnt. Chociaż blisko 60% badanych próbek wykazywało większą liczbę Lt niż Lnt to jednak stosunki te w przeciwieństwie do

kału były nie tak duże; w 36,3'% próbek wynosiły nie więcej niż 5 : 1, w 18,3% nie więcej niż 10 : 1 a tylko w pozostałych 4,5% więcej niż

10: 1. Należy jednak podkreślić, że w 13,6% próbek znaleziono taką samą

lub większą (9,1 %) liczbę bakterii Lnt.

Tak więc jak widać ścieki niosą bardziej stały i większy ładunek tych nietypowych bakterii grupy coli w stosunku do typowych przedstawi- cieli. Oczywiście możnaby zastanowić się skąd biorą się w ściekach większe stosunkowo niż w kale liczby Lnt i jakie w związku z tym jest ich znaczenie sanitarne?

Podobne pytanie możnaby postawić jednak i pod adresem typowych bakterii grupy coli innych niż E. coli.

Nie wdając się w szczegółową analizę tego zagadnienia, wykraczają­

cPgo daleko poza postawiony sobie cel badań warto porównać choćby

Nr 6 Bakterie coli w wodzie 649

wyniki uzyskane w obecnej pracy, albo stwierdzić, że inne niż E. coli bakterie grupy coli albo w ogóle nie zostały wykryte (Enterobacter) w badanych próbkach kału albo bardzo rzadko (Citrobacter); być może występują one częściej ale w większej objętości badanych próbek.

W ściekach zaś bakterie tych dwóch rodzajów wykryto ogółem w 24 (54,5%) próbkach ścieków bytowych, w tym w 20 łącznie z bakteriami Lnt. Powyższe wyniki nie są wyjątkowe. W ogólnym schemacie są one zgodne z licznymi doniesieniami innych badaczy [16].

Z ostatnich prac z tego zakresu uwzględniających już nową klasyfi-

kację zasługuje na uwagę praca Buttiaux i wsp. [17], który stwierdził występowanie bakterii rodzaju Enterobacter w 4% próbek kału ludzi

dorosłych i dzieci w stosunku do ogólnej liczby 160 próbek; badacze ci nie wykryli ani razu tych bakterii w 141 próbkach kału zwierząt do- mowych (66 - krów, 46 - koni, 26 - świń).

Mimo takich dysproporcji, między występowaniem innych poza E. coli bakterii Lt w kale i w ściekach wszystkie bakterie grupy coli zgodnie z przyjętą powszechnie definicją i stosowaną metodyką badań rutyno- wych są uznawane jako wskaźnik kałowego zanieczyszczenia wody mimo

istniejących, słusznych zresztą tendencji uważania za drobnoustrój typo- wo kałowy E. coli.

Głównym chyba powodem uznania wszystkich bakterii grupy coli

występujących w ściekach jako wskaźników zanieczyszczenia wody nie- bezpiecznego z punktu widzenia sanitarno-epidemiologicznego jest fakt,

że jak już wspomniano nie kał ale ścieki stanowią podstawowe źródło

zanieczyszczenia wody i przede wszystkim poprzez ścieki dostają si(;'. do wody mikroorganizmy wywołujące choroby przewodu pokarmowego.

W świetle przedstawionych rozważań, szczególnie wobec faktu, że

bakterie Lnt wykrywano w kale dziesięciokrotnie częściej i kilkakrot- nie liczniej niż Lt inne niż E. coli, wydaje się uzasadnione. uznanie tych pierwszych drobnoustrojów jako wskaźników kałowego zanieczyszcze- nia i przyznania im roli przynajmniej takiej jak pozostałym po wyłą­

czeniu E. coli bakteriom Lt. Stwierdzenie to wydaje się szczególnie oczywiste w stosunku do E. coli Lnt..

WYNIKI

1. Nietypowe w stosunku do laktozy bakterie grupy coli (Lnt) wy-

stępują w kale ludzi w conajmniej 30% badanych próbek.

2. Obecnym w kale bakteriom Lnt towarzyszą praktycznie zawsze typowe bakterie grupy coli (Lt) i to w znacznie większej liczbie.

3. Nie wydaje się, aby zaburzenie równowagi fizjologicznej makro- organizmu spowodowane chorobą zakaźną przewodu pokarmowego wy-

wołaną takimi bakteriami jak Salmonella czy Shigella było przyczyną częstszego występowania bakterii Lnt.

4. Z pośród wszystkich gatunków bakterii grupy coli Lnt najczęściej

i najobficiej występuje E. coli Lnt.

5. Bakterie Lnt występują w ściekach zwłaszcza bytowo-gospodar- czych znacznie częściej niż w kale, bo w 70% próbek, w tym blisko w 14% w równej lub większej liczbie niż bakterie Lt.

6. Bakterie Lnt występują w kale ludzi dziesięciokrotnie częsc1eJ

i kilkakrotnie liczniej niż inne poza E. coli bakterie Lt i wobec tego

650 ^S. 2Jiemińska Nr 6

ich znaczenie sanitarne powinno być co najmniej takie same jeśli nie

większe.

7. W związku z powyższym należy rozszerzyć definicję grupy coli tak, aby objęła i bakterie Lnt.

C. 3eM11HbCKa

3HA "<IEHJ1E HETMIIWIHhIX IIO OTHOllIEHJ1IO K JIAKTO3E BAKTEPJ1v.l rPYIIIIhl COLI B CAHJ1TAPHOv.1 O1.l;EHKE BO,ll;hl

"<laCTb I. "<!aCTOTa BblCTynaHl1R B Kane mo,u;etł 11 B C'l10'1Hb!X BO,D;ax Co,u;epmaH11e

J1ccne,n;oBaHO .199 rrpo6 Kana JIIO,D;eił 3,D;OPOBblX 11 60J!bHblX :>KeJiy,D;O"c!HO-KJ1,We'ł­

Hb!M paCCTPOHCTBOM, a TaK:>Ke 86 npo6 B 6bITOBb!X CTO"c!Hb!X Bo,n;ax H B CTO"c!Hb!X Bo,n;ax HHcpe~HOHHOiil 6oJibHl1QbI Ha np11cyTCTBl1e HeTl1IlH"c!HbIX no OTHOWeHMIO K JiaKTo3e (J!HT) 11 THill1"clHb!X (JIT) 6aKTepwtł rpyrrnbI coli. KoHCTaTHpoBaHO Bbl- CTYil,aHMe 6aKTep11tł (JIHT) B 300/o HCCJie,n;yeMb!X npo6 KaJia a TaK:>Ke B 72 11 57'⁰/Q npo6 COOTBeTCTBeHHO B 6b!TOBbIX CTO"c!HblX BO,n;ax 11 B BO,D;ax 113 6oJibłll1Qbl.

BaKTepHRM JIHT npaKTM"cleCKH BCer,u;a conyTCTBOBaJI11 6aKTep11H JIH H TO o6bl"c!HO B 3Ha"cll1TeJibHO 60JibWl1M KOJil1"cleCT,Be,

B KaJie 06Hapy:>KHBaJ111 B o6I.QeM B ,n;eCRTbKpaT 60JibWe JIT He:>KeJ111 J!HT, B CTO'-I- Hb!X ao,u;ax ÓOJ!bH11Qbl B ceMb pa3 a B 6bITOBbIX CTO"c!HblX BO,n;ax TOJ!bKO B ,D;BOe ÓOJ!bWe.

B OKOJIO 1~0/o npo6 CTO"c!Hb!X BO,D; 6aKTep.11i1 J!HT npeBbIWaJIH O,D;HaKo "c!HCJ!eH- HO JIT.

Cpep;H scex Bl1,D;OB 6aKTepwtł J!HT '!al.Qe Bcero 11 B caMOM 60JibWOM KOJIH'łeCTBe

BbICT)'naJIJ1 WTaMMbl Escherichia coli J!HT.

Bamep1111 J!HT BbICTynaJI11 B KaJie JIIO,D;eił ,u;ecRTb KpaT qaI.Qe 11 HeCKOJibKO pa3 60J1hwe He1KeJI11 ,u;pyr11e (Enterobacter, Citrobacter) KPOMe E. col¹i 6aKTepm1 JIT

Ji1 B CBH311 C 3THM 11X cał111Tapttoe 3Ha"cleH11e ,D;OJilKHO 6b!Tb no KpatłHeH Mepe TaKoe :me caMoe.

B CBR3l1 C 3THM HY:>KHO pacw11p11Tb onpe,u;enen11e rpyIIIIbI TaK "c!T06b! 3aKJIIO"c!J1Jia H 6aKTep1111 J!HT.

S. Z i e m i ń s k a

THE SIGNIFICANCE OF ABERRANT COLIFORMS FOR WATER ANALYSIS I. The Frequency of Occurence in the Human Faeces and in Sewage

Summary

A total of 199 samples of faeces of healthy persons and those suffering of infectious digestive diseases was investigated for the occurence of typical and aberrant coliforms. Eighty-six samples of sewage of household origin as well as originating in a hospital of infectious diseases were similarly tested. Aberrant coliforms were found in 30 percent of faeces samples, in 72 percent of sewage samples of household origin, and in 57 percent of samples from the hospital of infectious diseases.

Nr 6 Bakterie coli w wodzie 651

The aberrant coliforms were accompanied practically always by the typical ones. The latters usually outnumbered the aberrant forms: about ten times on the average in the the faeces, and twice and seven times, respectively, in the household and the ho~pital sewage. However, in some 14 percent of sewage samples, the aberrant coliforms were more abundant than the typical ones.

Escherichia coli was the most frequent and numerically predominant strain among all the isolated aberrant coliforms.

In the human faeces, the aberrant coliforms were found to occur ten times more frequently and several times more abundantly than all the typical coliforms excluding typical E. coli. Hence, the significance ascribed to aberrant coliforms should be at least equal to that attributed to typical coliforms besides E. coli (Enterobacter, Citrobacter).

The results suggest that the definition of the coliform group should be enlarged and that the routine analysis of water, especially of treated water, should include testing for the aberrant coliforms.

PIŚMIENNICTWO

1. Breed R. S., Norton J. F.: Am. J. Publ. Hlth., 1937, 27, 560. - 2. Standard Methods for the Examination of Water, Sewage and Industrial Wastes, llth ed., New York, 1960. _: 3. Ministry of Health. The Bacteriological Examination of Water Supplies. Rep. No. 71, London, 1956. - 4. Buttiaux R.: L'analyse bacteriolo- gique des eaux de consomation, Edition Medicales Flammarion, Paris, 1951. - 5. Just J.: Bakteriologiczne badanie wody. PZH, Warszawa-Łódź, 1943-1945. - 6. Breed R. S., Murray E. G. D., Smith N. R.: Bergey's Manuał of Determinative Bacteriology, 6th ed., Wiliams-Wilkins Co., Baltimore, 1948. - 7. Breed R. S., Murra·y E. G. D., Smith N. R.: Bergey's Manuał of Determinative Bacteriology, 7th ed., Wiliams- Wilkins Co., Baltimore, 1957. - 8„ Report of the Enterobacte- riaceae Subcommittee. Internat!. Bull. Bact. and Taxon, 1958, 8, 25. - 9. Ewing W. H.: ibidem, 1960, 10, 1. - 10. Hormaeche E., Edwards P. R.: ibidem, 10, 71.

11. Ewing W. H., Davis B. R., Johnson J. G.: ibidem, 1962, 12, 47. - 12. Carpen- ter K P.: ibidem, 1963, 13, 69. - 13. Buczowska Z., Ziemińska S., Geschwind Z.:

Metodyka Bakteriologicznego Badania Wody, Wydawnictwa Metodyczne PZE:, Warszawa, 1965, 3, (14), 6. - 14. Wykrywanie i różnicowanie drobnoustrojów rodziny Entorobacteriaceae. Wydawnictwo Metodyczne PZH, Warszawa, 1964, (opra- cowanie zbiorowe pod redakcją K. Lachowicza). - 15. Buttiaux R.: J. Appl. Bact., 1959, .22, 153. - 16. Prescott S. C., Winslow C. E. A., .Mac Crady M. H.: Water Bactcriology, New York, 1947. - 17. Buttiaux R., Ali Zaman M., Catsaras M.:

Ann. Inst. Past., 1962, 103, 101.

Dn. 1-VI-1969 r.

Warszawa, ul. Chocimska 24.