Indikátory fekálního znečištění potravin

Při rutinním mikrobiologickém rozboru vody není možné stanovit všechny potenciálně patogenní bakterie. Proto byl stanoven koncept indikátorových bakterií.

Kultivace bakterií

Kultivace je základním postupem sloužícím k přímému důkazu bakterií a spočívá v namnožení mikroorganismů na živném médiu. To, jaký mají bakterie charakter růstu, je totiž důležité pro jejich vlastní identifikaci. Kolonie bakteriálního druhu, přesněji řečeno jejich tvar či barva se totiž řadí mezi základní taxonomické znaky.

Pro porozumění dalšímu textu je důležité vědět, že existují média syntetická s přesně definovaným složením a média přirozená (komplexní), u kterých přesně definované složení zajistit nemůžeme. Dále jsou důležitá univerzální média a selektivní média. Univerzální média jsou schopná vyživovat velké množství organismů, zatímco selektivní média zajistí optimální podmínky pro růst jen určité skupině bakterií.

Heterotrofní bakterie

Tato skupina je z hygienického hlediska méně významná a nutno dodat, že v podstatě uměle vytvořená. Patří sem vybraní zástupci bakterií, kvasinek a plísní schopných za přesně dané teploty na neselektivních médiích bez inhibičního účinku selektivních činidel. Jedná se většinou o tzv. původní (neboli autochtonní) vodní mikroorganismy a mikroorganismy pocházející z půdy či z kořenových systémů rostlin. Přítomnost těchto bakterií ve vodě je odrazem jejího celkového mikrobiálního oživení.

Zatímco z hygienického hlediska není tato skupina tolik významná, stanovení životaschopných bakterií může být velmi užitečné z hlediska následného procesu jako je úprava vody. Při mikrobiologickém rozboru se pak pozornost soustředí na bakterie s růstovým optimem mezi 20 až 37 ˚C schopné růst na definovaných neselektivních médiích.

Čtěte také: Význam environmentálního prostoru

Patří sem například zástupci rodu Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus, Flavobacterium, Agrobacterium, Xanthomonas, Salmonella, Escherichia, Rhizobium, enterokoků či vibrií. V anglicky psané literatuře se pro tuto skupiny vžilo označení HPC (z výrazu heterotrofic plate count). Stanovení těchto mikroorganismů je v současnosti na rozdíl od následujících dvou skupin vyžadováno českou legislativou.

Jedná se konkrétně o vyhlášky vyhl. 252/2004 Sb., ve znění pozdějších předpisů, 187/2005 Sb., 293/2006 Sb., 70/2018 Sb., upravující stanovení jakosti pitných vod, vyhl. 275/2004 Sb., upravující stanovení jakosti balení vod a konečně i vyhl. 135/2004 Sb., ve znění pozdějších předpisů (292/2006 Sb., č. 238/2011 Sb.); týkají se stanovení jakosti vody na koupalištích.

Indikátorové bakterie, kvasinky a plísně zařazené do této skupiny se nejlépe množí při 20 až 36 ˚C. Tyto bakterie mají růstové optimum kolem 20 ˚C a pro jejich kultivaci se používá masopeptonový agar. Tvoří kolonie s inkubační dobou 3 dny. Tyto bakterie mají růstové optimum kolem 37 °C, doba inkubace je podobný jako v předchozích případech, kolonie začnou tvořit po 2 dnech.

Podobně jako v případě psychrofilních bakterií bylo jejich stanovení standardem v pitných a koupacích vodách až do roku 2004.

Indikátory fekálního znečištění

Mezi indikátory fekálního znečištění patří hlavně bakterie, jejichž přítomnost ve vodě může signalizovat kontaminaci střevními patogeny - například salmonelly, shigelly, patogenní sérovary či patogenní kmeny Escherichia coli. Dále by se měla ve velkém počtu vyskytovat v exkrementech teplokrevných živočichů (bavíme se tedy převážně o savcích), nemnožit se ve vodě, ale zároveň v ní přetrvávat tak dlouho jako patogenní bakterie. S nimi by měla mí společnou i odolnost k dezinfekčním činidlům a okolnímu prostředí. Pro analýzu je též žádoucí, aby byla snadno stanovitelná.

Čtěte také: Indikace ovzduší pomocí mechu

Nejčastěji se využívají bakterie Escherichia coli, termotolerantní koliformní bakterie; dále intestinální enterokoky, koliformní bakterie a Clostridium perfringes. Poslední dvě jmenované jsou využívány spíše pro posouzené účinnosti procesů používaných při úpravách pitné vody. Vhodnost a spolehlivost používání fekálních indikátorů je dlouhodobě předmětem odborných diskuzí.

Koliformní bakterie

Koliformní bakterie jsou gramnegativní tyčinky, které netvoří spóry, mají negativní cytochromoxidázový test a za aerobních podmínek tvoří kolonie během 24 h kultivace při 36±2 °C na selektivním diferenciačním médiu s laktózou za současné tvorby kyselin nebo aldehydů (TNV 75 7837). Definice koliformních bakterii podle ČSN EN ISO 9308-1 je velmi podobná.

Jednoduše řečeno se jedná o bakterie ve tvaru tyček, a aby mohly úspěšně tvořit kolonie potřebují k tomu aerobní podmínky tedy nedokážou přežít bez kyslíku. Kolonie tvoří při teplotě 37 °C na selektivním kultivačním médiu s obsahem laktózy, ze které tvoří kyseliny či aldehydy. Netvoří spory, jsou gramnegativní (tedy v posledním kroku Gramova barvení budou růžové) a mají negativní cytochromoxidázový test.

Původně se do této skupiny zařazovaly jen bakterie rodu Escherichia, Citrobacter, Klepsiella a Enterobacter. Jak se měnila definice koliformních bakterií, začala se tato skupina rozšiřovati o další rody například Serratia, Hafnia nebo Rahnella. Dnes používaná definice pochází z roku 1994. Uvažuje se ale o další změně jejího znění. Můžou za to hlavně analytické metody používané pro stanovení koliformních bakterií.

Koliformní bakterie, z nichž nejčastějším zástupcem je Escherichia coli, obývají střeva lidí a jiných živočichů. Pokud budeme stanovovat koliformní bakterie na základě aktivity tohoto enzymu, zařadíme do této skupiny větší počet bakterií, než pokud bychom se soustředili jen na konečné produkty využití laktózy.

Čtěte také: Indikátory fekálního znečištění vody

Stanovení koliformních bakterií je stále požadováno v případě povrchových vod dle Nařízení vlády 229/2007, pitných vod dle vyhlášek 252/2004 Sb.; ve znění pozdějších předpisů, balených vod dle vyhlášky 275/2004 Sb.

Termotolerantní koliformní bakterie

Definice těchto bakterií je až na jeden ukazatel shodná jako v případě koliformních bakterií. Jde o gramnegativní tyčinky netvořící spory, s negativním cytochromoxidázovým testem, které tvoři za aerobních podmínek kolonie během 24 h kultivace při 44 °C na selektivním diferenciačním médiu s laktózou za současné tvorby kyselin nebo aldehydů (TNV 75 7835). Do této skupiny patří bakterie rodu Escherichia, Citrobacter, Klepsiella či Enterobacter.

Bylo ovšem zjištěno, že původem těchto mikroorganismů nemusí být vždy trávicí trakt, ale např. průmyslové vody, rozkládající se rostlinný materiál, půda apod. Používají se pro zhodnocení kvality pitné vody a též jako indikátor účinnosti dezinfekce vody.

Podle normy ČSN EN ISO 9308-1 jsou bakterie rodu E. coli definovány jako koliformní bakterie, které produkuji indol z tryptofanu. Norma TNV 75 7835 je popisuje jako termotolerantní koliformní bakterie, které mají schopnost hydrolyzovat specifickým enzymem b-D-glukuronidazou 4-methyl-umbelliferyl-b-D-glukuronid (MUG) za vzniku 4-methyl-umbelliferonu; ten vykazuje modrou fluorescenci v UV světle.

E. coli je považována za nejvhodnější indikátor čerstvého fekálního znečištěni, a to i přesto, že bylo prokázáno, že se může pomnožovat ve vodě a v tropických půdách. Její stanovení je českou legislativou vyžadováno v povrchových vodách (NV 229/2007), pitných vodách (vyhl. 252/2004 Sb., ve znění pozdějších předpisů), balených vodách (vyhl. 275/2004 Sb.) a koupalištích (vyhl.

Problémy s indikátorovými bakteriemi

Již bylo zmíněno, že žádná bakterie používaná jako indikátor fekálního znečištění není pro tyto účely ideální. Co se týče koliformních bakterií, problémem je, že tato skupina dnes zahrnuje nejen fekální ale i environmentální druhy. Vhodnost indikátorových bakterií je tak zvláště v posledních letech neustále zpochybňována. Například se objevily studie poukazující na to, že kdyby byly jako indikátory fekální znečištění mořské vody využívány intestinální enterokoky, vedlo by to pravděpodobně k častějším uzavírkám mnohých rekreačních oblastí.

Escherichia coli a antibiotická rezistence

Escherichia coli je bakterie, která slouží jako indikátor fekálního znečištění nejen v potravinářství. Bohužel je také bakterií, která přispívá k šíření rezistence vůči antibiotikům. Antibiotická rezistence je jedním z vedlejších efektů chybného používání antibiotik. Rezistence mikroorganizmů k antibiotikům je natolik vysoká, že se běžná antibiotika stávají prakticky nepoužitelná pro léčbu infekcí.

Escherichia coli produkující verocytotoxin (VTEC)

Kmeny Escherichia coli, které produkují silné cytotoxiny, byly popsány jako E. coli produkující verotoxin (VTEC), neboť cytotoxiny jsou aktivní v tkáňové kultuře na „vero“ buňky. Tyto toxiny jsou podobné shiga toxinům, a tak se tyto organismy staly známými jako E. coli produkující toxiny podobné shiga toxinům (STEC). Jednu podskupinu STEC tvoří EHEC (enterohemoragické E. coli). Organismy v této podskupině se dávají do souvislosti s řadou problémů, např. vodovým průjmem, krvavým průjmem (hemoragická kolitida) a hemolyticko-uremickým syndromem (HUS). Obecně platí, že všechny EHEC jsou STEC, avšak ne všechny STEC jsou EHEC. Hlavní patogenní EHEC na světě je E. coli O157:H7.

Tyto bakterie se mohou nacházet v syrovém či nedostatečně uvařeném mase, nepasterovaném mléce a mléčných výrobcích, syrové zelenině a nepasterované jablečné šťávě.

tags: #indikátory #fekálního #znečištění #potravin

Oblíbené příspěvky:

• Sběrné dvory Kostomlaty pod Milešovkou
• Stížnost na světelné znečištění v ČR
• Hornolidečská příroda
• Oběhové hospodářství a prevence odpadů
• Odpadkové koše do 10 cm