VEEHÜGIEEN

Indikaatormikroobid

 

Tingituna faktist, et erinevate enteropatogeenide analüüsimine eeldab spetsiifilise aparatuuri kasutamist, on kallis jne, tehakse üldise hügieenitaseme indikaatori leidmisel ning välja- arendamisel väga suuri jõupingutusi. 1800-ndate lõpus hakati kasutama HPC (heterotrophic plate count) meetodit, mis põhineb heterotroofsete organismide üldarvu määramisel. Nõuetele mitte vastavaks loeti > 100 bakterit 1 ml vee kohta (Bartram et al., 2003; Medema et al., 2003a). Ameerika Ühendriikide Keskkonnakaitse Agentuur (US EPA – United States Environmental Protection Agency) on soovitanud, et HPC ei tohiks ületada 500 CFU-d/ml (colony-forming units, kolooniat moodustav ühik), ja leiti, et arvestades keskmist dieeti, ei esinda HPC-bakterid USA joogivees piisavalt olulised osutamaks joogivee saastumise taset (Stine et al., 2005). Enamikus uuringutes leiti, et puudub oluline seos HPC ja patogeenide arvukuse vahel (Edberg ja Smith, 1989; Bartram et al., 2003) ning tingituna sellest ei kasutata HPC-d joogivee kvaliteedi fekaalse indikaatorina (World Health Organization, 2004). HPC‑baktereid peetakse tänapäeval ohutuks, kuid mõningate uuringute alusel on väidetud, et on olemas ka risk inimese tervise suhtes, eriti immuunpuudulikkusega patsientidel (Pavlov et al., 2004).

 

Fekaalse kontaminatsiooni, järelikult ka enteropatogeensete mikroobide esinemise võimaluse usaldusväärseks hindamiseks on esitatud mitmeid indikaatororganisme, millest kõige varasemaks võib lugeda E. coli (Ashbolt et al., 2001). Joogivee kvaliteedi ja fekaalse kontaminatsiooni mikrobioloogilised indikaatorid (Medema et al., 2003a)

 

  1. peaksid puuduma reostamata vees ja esinema juhtudel, kui vees on olemas patogeensete mikroorganismide allikas;
  2. ei tohiks paljuneda keskkonnas;
  3. peaksid vees esinema patogeenidest suurema arvukusega;
  4. peaksid reageerima patogeenidega sarnaselt loomulikele keskkonnatingimustele ja vee töötlemise protsessidele;
  5. Laboratoorsed meetodid peavad võimaldama indikaatororganisme suhteliselt kergesti isoleerida, identifitseerida ja loendada.

 

Indool-test

Teatud organismid on võimelised metaboliseerima trüptooni, mille käigus tekib indool (inkubeerimine 24 tundi

Kolooniad, mis on oksüdaasnegatiivsed ja indoolpositiivsed on E. coli.

 

Foto autor: Mati Roasto, 2010


Üle kogu maailma kasutatakse joogivee ja ujumisbasseinides kasutatava vee fekaalse kontaminatsiooni indikaatoritena coli-laadsete bakterite ja E. coli üldarvu määramist (Edberg et al., 2000; Havelaar et al., 2001; Rompre et al 2002; Scott et al., 2002). Teadlaste vahel toimub debatt nende organismide kui sobilike indikaatororganismide üle, sest sõltumata nende puudumisest vees võivad seal esineda teised patogeenid (Payment et al., 1991; Gofti et al., 1999). Ilma fekaalse kontaminatsiooni seoseta on teatud E. coli tüvesid isoleeritud pinnaveest ja tööstuste heitveest (Niemi et al., 1987). Coli-laadsete bakterite ja E. coli arvukuse ja patogeenide esinemise korrelatsiooni vees on väga põhjalikult uuritud ning on leitud, et seos on kas väga nõrk või puudub üldse (Grabow, 1996).

Lisaks coli-laadsetele bakteritele ja E. coli´ le on joogivee ja ujumisbasseinides kasutatava vee hügieenilise kvaliteedi indikaatoritena soovituslikus nimekirjas olnud fekaalsed enterokokid, sulfiteid redutseerivad klostriidiad, Clostridium perfringens ja isegi bifidobakterid (Barell et al., 2000; Ashbolt et al., 2001; Skraber et al., 2004). Võrreldes enamiku enteropatogeensete bakteritega püsivad Clostridium perfringens´i spoorid pikaajaliselt vees, millest tingituna saab neid ühe võimaliku variandina kasutada Giardia tsüstide ja krüptosporiidiate ootsüstide vees esinemise indikaatorina (Cabelli et al., 1982). Vee viirusliku kontaminatsiooni indikaatororganismidena on soovitatud kasutada erinevaid bakteriofaage, nt somaatilisi kolifaage, F-spetsiifilisi RNA (F-RNA) bakteriofaage ning Bacteroides fragilis´e faage (Payment ja Franco, 1993; Contreras-Coll et al., 2002).

Usaldusväärsete andmete saamiseks spetsiifiliste enteropatogeenide esinemise kohta pinnavee allikates tuleb uuringutes rakendada adekvaatseid analüüsimeetodeid ning tagada kohane proovide võtmine. Mitte adekvaatne veeproovide võtmine ja töötlemine tingib ebaõnnestunud indikaatororganismide ja patogeenide detekteerimise. Näiteks liiga väikese koguse naatrium-tiosulfaadi kasutamine kloori inaktiveerimiseks põhjustab vale-negatiivseid tulemusi Legionella ja HPC (heterotroofide üldarv) määramisel (Wiedenmann et al., 2001). Bakteriaalsete, viiruslike ja parasitaarsete enteropatogeenide ökoloogilised ja keskkonnast tingitud eluvõimelisust iseloomustavad näitajad on erinevad, millest võib järeldada, et kõikide enteraalsete patogeenide esinemisele ei saa viidata ainult üks konkreetne indikaatororganism. Järjest rohkem arutatakse indikaatororganismide ja patogeenide esinemise tõeste korrelatsioonide üle ning selle üle, millises ulatuses ja millistes tingimustes on konkreetseid organisme võimalik kasutada veehügieeni määramisel (Edberg et al., 2000; Leclerc et al., 2001; Tillett et al., 2001; Duran et al., 2002).

 

Joogivee hügieenilise kvaliteedi ja fekaalse kontaminatsiooni indikaatorina, võrreldes teiste indikaatoritega, arvatakse E. coli olema siiski ülekaalukalt parim (Edberg et al., 2000; Havelaar et al., 2001). E. coli esineb hulgaliselt nii inimeste kui loomade roojas. Värskes roojas võib E. coli arvukus olla 109 CFU/g (Payment et al., 2003). Teatud ulatuses on coli‑laadsete bakterite ja E. coli arvukuse määramist võimalik kasutada ka veetöötlemise protsesside ja veepuhastusseadmete efektiivsuse hindamiseks (Grabow et al., 1999).

 

Kolibakterid on gramnegatiivsed, spoore mitte moodustavad, oksüdaasnegatiivsed, kepikujulised anaeroobsed bakterid, mis fermenteerivad temperatuuril 36 ± 2 °C 24–48 tunni jooksul laktoosi ja b-galaktosidaasi happe ja gaasi moodustamisega. Termotolerantsed kolibakterid kuuluvad bakterite hulka, mis produtseerivad temperatuuril 44,5 ± 0,2 °C 24 ± 2 tunni jooksul laktoosist hapet ja gaasi. Lisaks eeltoodule produtseerib E. coli termotolerantse kolibakterina trüptofaanist indooli temperatuuril 44,5 ± 0,2 °C. E. coli´t on defineeritud nii termotolerantse kolibakterina, mis produtseerib indooli, kui ka kolibakterina, mis produtseerib b-glükuronidaasi (Ashbolt et al., 2001).

 

Kolibakterite üldarvu ja E. coli kõige tõenäolisema arvu määramisel on traditsiooniliselt kasutusel tuubfermentatsiooni meetod või siis erinevad membraanfiltratsiooni (MF) meetodid (Ashbolt et al., 2001; Rompre et al., 2002). E. coli määramiseks joogiveest on Euroopa Liidu referents-meetodina kasutusel MF-meetod (ISO 9308-1:2000), mis põhineb membraanfiltri kultiveerimisel laktoos-trifenüül-tetrasoolium kloriid Tergitol-7 (LTTC) agaril (Council of the European Union, 1998). Soomes ja paljudes teistes Euroopa riikides on kasutatud MF‑meetodil baseeruvat LES-meetodit (SFS 3016:2001), kus kasutatakse m-Endo agarit (Finnish Standards Association, 2001). Vastavalt EL-i seadustele on joogivee E. coli arvukuse määramise referentsmeetodiks ISO meetod 9308-1:2000, kuid kasutada võib ka teisi meetodeid, mis annavad ekvivalentse tulemuse (Statute Book of Finland, 2000).

 

Tulenevalt faktidest, et konventsionaalsed kultiveerimisel põhinevad meetodid eeldavad vähemalt 24-tunnist inkubeerimist ning 24–48 tundi tõestuskatsete teostamise aega, on veetööstustes k.a hädajuhtumite korral vajadus ekspressmeetodite järele (International Water Association, 2000b). Tänapäeval on võimalik kasutada uusi kromogeenseid ja fluorogeenseid määratletud substraadi meetodeid, mis põhinevad galaktosidaasil (kolibakterite üldarv) või b‑glükuronidaasil (E. coli), samuti on välja töötatud kohe kasutamisvalmid kultiveerimise keskkonnad.

Colilert test:

β-glükuronidaas -> E. coli (fluorestsents UV-valguses)

 

Foto autor: prof. Ari Hörman, 2006

 


Mitmed uuringud on tõestanud, et eelmainitud kiirmeetodid on oma tulemustelt võrdväärsed klassikaliste kultiveerimismeetoditega nagu ISO 9308-1:2000 ja SFS 3016:2001 (Edberg et al., 1988; Edberg ja Edberg, 1988; Clark et al., 1991; Edberg et al., 1991; Clark ja el Shaarawi, 1993; Eckner, 1998; Ashbolt et al, 2001; Rompre et al., 2002; Schets et al., 2002). Analüüsi printsiipide erinevusest tingituna võivad erinevate meetodite tulemused erineda määratletud organismide arvu osas, samuti võidakse määrata ainevahetuslikult erinevaid organismi tüüpe (Ashbolt et al., 2001; Rompre et al., 2002). Eeltoodu tuleneb meetodite tundlikkuse ja spetsiifilisuse erinevustest, kuna tootjafirmad kasutavad erinevaid selektsiooni ja tõestamise komponente, nt  E. coli määramisel nii indooli produktsiooni kui b‑glükuronidaasi produktsiooni.


<< tagasi / edasi >>