Odgovori na postavljena pitanja - Biologija
KOLIFORMNE BAKTERIJE
Koliformne bakterije su primarno nepatogene i normalno obitavaju u donjem intestinalnom traktu (debelom crijevu) čovjeka i toplokrvnih životinja, gdje su
odgovorne za pravilnu probavu hrane. Koliformne bakterije se izlučuju fekalijama, te dospijevaju u otpadne vode, a preko njih u prirodne vode recipijente
otpadnih voda. Ukoliko su u fekalijama prisutne i patogene bakterije, one će također dospjeti zajedno s koliformnim bakterijama u otpadne i prirodne vode.
Dakle, ukoliko su prirodne vode (potoci, rijeke, jezera) opterećeni fekalijama, patogene bakterije, virusi i paraziti također mogu biti prisutni, predstavljajući
opasnost za zdravlje ljudima koji dolaze u kontakt s vodom. Od patogenih bakterija tako mogu biti prisutni uzročnici: kolere (Vibrio cholerae), tifusa
(Salmonella typhi), slamoneloze (Salmonella), dizenterije (Shigella), gastroenteritisa (Campylobacter jejuni). Mnoge patogene
bakterije prisutne su u okolišu u niskim koncentracijama, te je njihova detekcija teška. Stoga se koriste tzv. indikatorske bakterije za detekciju vjerojatne
prisutnosti patogenih bakterija. Indikatorske bakterije su primarno nepatogene i prirodno se izlučuju u velikom broju iz ljudskog i životinjskog intestinalnog trakta.
Koliformne bakterije i fekalni streptokoki ili enterokoki su najpodobnija grupa indikatorskih bakterija za vrednovanje higijenske kvalitete vode.
Koliformne bakterije uključuju 15 vrsta bakterija iz porodice Enterobacteriaceae, koja spada u 5. grupu Bergey-evog priručnika za determinativnu
bakteriologiju (fakultativno anaerobni Gram-negativni štapići). Koliformne bakterije su primarno nepatogene i uglavnom su uvjetni (oportunistički) patogeni, što
znači da će se infekcija pojaviti u slučaju oslabljenog imuniteta zbog postojeće neke druge bolesti ili predispozicije za oboljenje. Koliformne bakterije tako mogu
uzrokovati različite infekcije.
Prisutnost koliformnih bakterija u vodi vrlo se pouzdano dokazuje na visoko selektivnoj kromogenoj podlozi EC X-GLUC agaru inkubacijom na 35,0±0,5
°C/48 h (ukupni koliformi) ili na 44,5±0,2 °C/24 h (fekalni koliformi). Rast Gram-pozitivnih bakterija je inhibiran žučnim solima u sastavu
podloge. Podloga sadrži X-GLUC (5-bromo-4-kloro-3-indolil β-D-glukuronid) za dokazivanje prisutnosti enzima β-glukuronidaze. Od koliformnih
bakterija samo Escherichia coli (i neki sojevi Salmonella i Shigella) posjeduju β-glukuronidazu, te mogu razgraditi X-GLUC do plavo
obojenih produkata. Stoga porasle kolonije E. coli budu plave boje, a kolonije drugih koliformnih bakterija (Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella,
Proteus) bijele do žućkaste boje (Slika 1). Zbog prisustva triptofana u podlozi direktno se mogu dokazati indol-pozitivne kolonije. Dodatkom par kapi
Kovatz-evog reagensa za dokazivanje indola na ploču, oko indol-pozitivnih kolonija E. coli stvori se crveni prsten, što ih razlikuje od eventualno poraslih plavih
kolonija iz roda Salmonella i Shigella.
PROTEUS VRSTE
Bakterije roda Proteus spadaju u koliformne bakterije. Uglavnom su prirodni stanovnici tla. Prirodno se nalaze u intestinalnom traktu čovjeka i životinja. Kod čovjeka mogu uzrokovati infekcije urinarnog trakta (uretre i mokraćnog mjehura), očiju, ušiju, pleuritis, peritonitis, gnojne apcese i infekcije rana.
Kolonije Proteus vrsta (P. mirabilis, P. myxofaciens, P. vulgaris) prepoznaju se po specifičnom rastu na krutim bakteriološkim podlogama. Naime, spontano pokrivaju površinu podloge tankim velom terasasta izgleda (Slika 2), što nazivamo "rojenje". Druge vrste proteusa (npr. P. penneri) se spontano ne roje, ali se rojenje opaža na podlogama s manjom količinom dodanog agara.
FEKALNI STREPTOKOKI (ENTEROKOKI)
Fekalni streptokoki ili enterokoki spadaju u 17. grupu Bergey-evog priručnika za determinativnu bakteriologiju (Gram-pozitivni koki). To su Gram-pozitivni, jajoliko izduženi koki, raspoređeni u parove i kratke lance. Posjeduju grupno-specifični polisaharid i spadaju u Lancefield-ovu grupu D. Na krvnom agaru ne stvaraju zone hemolize (Slika 3), te ih nazivamo i nehemolitički streptokoki ili g-streptokoki.
Ovu grupu čine bakterije roda Enterococcus sa ukupno 16 vrsta (E. faecalis, E. faecium, E. avium, E. hirae, E. galinarium). Široko su rasprostranjeni u okolišu, nalaze se u fekalijama vertebrata. Ponekad mogu uzrokovati piogene (gnojne) infekcije.
Fekalni streptokoki ili enterokoki su najpodobnija grupa bakterija za vrednovanje higijenske kvalitete npr. vode. Broj fekalnih streptokoka visoko kolerira s prisutnošću patogenih bakterija (npr. Campylobacter, Listeria, Salmonella, Yersinia), fekalnih i ukupnih koliformnih bakterija i enterovirusa. Jedina negativna strana ove indikatorske grupe bakterija je da se ne mogu zbog ugibanja dokazati u okolišu temperature iznad 55 °C. Fekalni streptokoki se uzgajaju na visoko selektivnoj podlozi Slanetz-Bartley na 35 °C / 48 h. Rast popratnih Gram-negativnih bakterija u uzorku inhibiran je Na-azidom u podlozi, dok fekalni streptokoki nesmetano rastu u njegovoj prisutnosti. Fekalni streptokoki reduciraju 2,3,5-trifeniltetrazolium klorid (TTC) u podlozi do crvenog spoja formazana, te su njihove kolonije stoga crveno obojene.
SULFIT-REDUCIRAJUĆE KLOSTRIDIJE
Bakterije roda Clostridium spadaju u 18. grupu Bergey-evog priručnika za determinativnu bakteriologiju (Gram-pozitivni štapići i koki koji formiraju endospore). Radi se o Gram-pozitivnim sporogenim štapićima, koji kod sporulacije poprimaju oblik vretena zbog velikih endospora (lat. closter = vreteno). Obligatni su anaerobi, što znači da žive u medijima bez otopljenog kisika. Bakterije roda Clostridium su široko rasprostranjene u prirodi. Mnoge vrste produciraju egzotoksine i patogene su za čovjeka i životinje zbog primarne izazvane infekcije ili potencijalne apsorpcije egzotoksina.
Clostridium perfringens je jedna od čestih patogenih klostridija. Izvori zaraza (gasna gangrena, sekundarne infekcije rana, enteritis, sepsa) su probavni trakt već zaraženih životinja i ljudi. Preko fecesa dolazi u vodu, zemlju, zrak, a u organizam se unosi pasivno. Vrsta C. perfringens se selektivno uzgaja na tripton-sulfit-neomicin (TNS) agaru na 46 °C/18 h. Vrsta C. perfringens je sposobna u anaerobnim uvjetima reducirati sulfit prisutan u podlozi do sumporovodika (H2S). Stvoreni H2S precipitirati će se sa željezom također prisutnim u podlozi i tvoriti crni talog željeznog sulfida (FeS). Stoga će kolonije C. perfringens u epruvetama s TSN podlogom biti obojene crno, trodimenzionalne, ovalnog oblika (Slika 4). Dodatak neomicina, polimiksina i uzgoj na temperaturi višoj od 36 °C inhibirati će razvoj ostalih sulfit-reducirajućih klostridija, te omogućiti selektivni porast vrste C. perfringens.
Širok rang klostridija (osim spomenutog C. perfringens) sposoban je u anaerobnim uvjetima iz sulfita producirati H2S - od tuda dolazi i naziv sulfit-reducirajuće klostridije za cijeli rod Clostridium. Za uzgoj šireg spektra sulfit-reducirajućih kolstridija koristi se SPS agar (Perfringens selektivni agar po Angelotti-u). Inkubacija uzoraka provodi se na 35 °C/24-48 h, što omogućava razvoj širokog spektra klostridija uključujući i C. perfringens. Stvoreni H2S precipitirati će se sa željezom u podlozi i tvoriti crni talog željeznog sulfida (FeS). Stoga će kolonije klostridija u epruvetama s SPS podlogom također biti obojene crno. Rast drugih sulfit-reducirajući mikroorganizama (koji nisu iz roda Clostridium) inhibiran je polimiksinom i sulfadiazinom (sulfapirimidin).
Od patogenih sulfit-reducirajućih klostridija poznati su još C. botulinum - uzročnik botulizma i C. tetani - uzročnik tetanusa. Patogeni sojevi C. difficile uzrokuju (zbog prisutnih toksina) diareju, kolitis i nozokomijalne infekcije nakon terapije antibioticima, koji naruše sastav normalne crijevne flore.
Dr. sc. Jasna Hrenović
asistent
Botanički zavod
Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb