1. Tytuł: „ Analiza sanitarna wody”
2.
4. Cel ćwiczenia : "określenie czy w wodzie z Kłodnicy występują bakterie kałowe, i wnioskowanie o klasie czystości tej wody"
5 Wstęp teoretyczny
We wstępie teoretycznym chciałybyśmy zamieścić podstawowe informacje na temat bakterii których obecność będziemy potwierdzać lub wykluczać w wodzie z Kłodnicy: o raz podział na klasy czystośći wód ze względu na obecność bakterii typu kałowego.
Pałeczki rodzaju Escherichia fakultatywnie tlenowe, Gram-ujemne bakterie - (należą do Enterobacteriaceae) są bardzo rozpowszechnione w przyrodzie. Spotyka się je w roślinach, glebie, wodzie, ściekach. U człowieka i zwierząt żyją w przewodzie pokarmowym jako symbionty, ale w pewnych warunkach mogą wywołać różne schorzenia, nierzadko śmiertelne. Należy tu m.in. gatunek Pałeczka okrężnicy - Escherichia coli . Nie wytwarzają one przetrwalników. Spotyka się je w ziemi, w jelicie człowieka i zwierząt, a do ścieków trafiają wraz z wydzielinami i z kałem. Ich obecność w wodzie świadczy o zanieczyszczeniu jej kałem. Mogą być przyczyną szerzenia się durów lub czerwonki. U człowieka pałeczka okrężnicy może wywołać stany zapalne dróg moczowych (miedniczek nerkowych i pęcherza), dróg żółciowych (woreczka żółciowego i przewodów żółciowych), zapalenie opon mózgowych, posocznice, otrzewnej, opon mózgowo - rdzeniowych uważa się ją także za przyczynę biegunek u dzieci (odmiana neapolitańska. Escherichia coli wytwarza jady działające m.in. na układ nerwowy (neurotropowy), błonę śluzową przewodu pokarmowego (enterotropowy) i hemolizynę Virella).
Bakterie psychrofilne i mezofilne.
W skład bakterii występujących w powietrzu wchodzą różne rodzaje i gatunki tych mikroorganizmów. Biorąc pod uwagę ich wymagania temperaturowe dzielimy je na mezofilne i psychrofilne. Optimum wzrostu dla bakterii psychrofilnych wynosi około 20°C. Ich temperatura minimalna zbliża się do temperatury zamarzania środowiska, co mechanicznie hamuje rozwój bakterii. Temperatura maksymalna waha się od 25 do 30°C. Do grupy bakterii mezofilnych zaliczamy większość saprofitow i wszystkie drobnoustroje pasożytnicze. W zależności od gatunku bakterii optimum wzrostu waha się od 20 do 40°C; dla większości bakterii chorobotwórczych dla człowieka i zwierząt stałocieplnych zbliża się do temperatury organizmu, tj. około 37°C. Temperatura minimalna waha się zwykle od 10 do 25°C, a maksymalna od 40 do 45°C.
Podział na klasy czystości ze względu na miano coli (najmniejsza objętość w której jeszcze znajdujemy bakterie Escherichia, w naszym przypadku najmniejsze rozcięczenie dla którego reakcja identyfikacyjna będzie pozytywna):
I 1,0 i powyżej
II 0.1 i powyżej,
III 0.01 i powyżej
6. Metody badań:
Posiew wstępny do probówki z podłożem Ejkmana (podłoże laktozowe z barwnikiem i z rurką Durhama w probówce) i posiew wgłębny na sterylne płytki agarowe (psychrofile i mezofile)
badanie potwierdzające: siejemy na Endo (podłoże laktozowe z fuksyną) i wykonujemy rozcieńczenia i infekujemy probówki z żółcią wołową(z rurkami Durhama) (symuluje warunki w jelitach).
po 24h określamy miano (najmniejsze rozcieńczenie w którym jeszcze reakcja jest pozytywna) siejemy z rozcieńczenia (dla naszej sekcji będzie to)10-3 siejemy na Endo posiewem sektorowym (redukcyjnym) i do zieleni brylantowej. Odczytujemy z mezofili
posiew rysowy z Endo (pobieramy pojedynczą kolonię) na skosy agarowe
siejemy na szereg biochemiczny (dwa razy podłoże Clarka, raz woda peptonowa z tryptofanem i raz skosy agarowe)
odczytujemy z szeregu (przeprowadzamy potrzebne reakcje) i barwimy (przygotowany przez nas preparat) metodą Grama.
test na wytwarzanie indolu (do probówki na wodzie peptonowej z tryptofanem dolać kilka kropli odczynnika Ehrlicha, nie mieszamy!)
test na zakwaszenie (do podłoża Clarka dodajemy czerwień metylową)
reakcja Voges-Proskactera (badamy czy na podłożu Clarka znajduje się acetoina, do podłoża dodajemy 0,6cm3 ά-naftolu + 0,4 cm3KOH i wstawiamy na 30-45 minut do łaźni wodnej ustawionej na 37stopni Celsjusza)
test na obecność oksydazy cytochromowej (skos agarowy)
7. Wyniki analiz
Pożywka i badanie |
Czas inkubacji |
Temperatura inkubacji [w stopniach Celsiusza] |
Obserwacje lub reakcje charakterystyczne |
Odczyt (wynik) |
Badanie wstępne na podłożu Ejkmana |
24h |
37 |
Zmiana barwy z zielonej na żółtą |
Zakwaszenie będące przyczyną zmiany barwy wskazuje na bakterie kałowe |
Psychrofile |
Sprawdzane za każdym pobytem w laboratorium |
Pokojowa, ok. 20 |
Płytka przerośnięta biomasą |
Pozytywny, w próbie wody występowały psychrofile |
Mezofile |
Sprawdzane za każdym pobytem w laboratorium |
37 |
Płytka przerośnięta biomasą |
Pozytywny, w próbie wody występowały mezofile |
Badanie potwierdzające na podłożu Endo |
24h |
44 |
podłoże zmieniło kolor na różowy a w miejscach zainfekowanych ezą wyrosły kolonie bakterii o metalicznym kolorze |
pozytywny |
Zieleń brylantowa |
24h |
37 |
Zmętnienie, brak gazu w rurce |
Próba wątpliwa przedłużamy okres inkubacji. |
Posiew rysowy na skosy agarowe |
Po 4 dniach (siane w piątek odczyt w poniedziałek) |
|
Wzrost na pożywce |
pozytywny |
Zieleń brylantowa |
Po 4 dniach |
37 |
Zmętnienie, nadal brak gazu w rurce |
Próba wątpliwa |
Posiew na Endo metodą izolacji czystych kultur |
Po tygodniu |
44 |
podłoże zmieniło kolor na różowy a w miejscach zainfekowanych ezą wyrosły kolonie bakterii o metalicznym kolorze |
pozytywny |
szereg biochemiczny |
||||
test na zakwaszenie, odczyn MR, Podłoże Clarka |
Po tygodniu |
37 |
Czerwona barwa |
pozytywny |
Test na wytwarzanie indolu, podłoże z tryptofanem |
po tygodniu |
37 |
Pojawia się malinowa obrączka |
pozytywny |
Podłoże Clarka, Reakcja VP
|
Po tygodniu |
37 |
Czerwona obwódka |
pozytywny |
Skosy agarowe (zdolność do wykorzystywania cytrynianu) |
Po tygodniu |
37 |
Skosy nie odbarwiły się (nie powstała oksydaza cytochromowa) |
negatywny |
|
|
|
|
|
Barwienie metodą Grama.
Wynik: Bakterie Gram
Obserwacje mikroskopowe:
Oglądamy preparat pod imersją, możemy zauważyć komórki o kształcie……….
Wnioski:
Z naszych pozytywnych wyników dla podłoża Endo, odczynu MR, reakcji VP, i na wytwarzaniu indolu na podłożu tryptofanowym oraz tego, że na skosach nie powstała oksydaza cytochromowa świadczą o obecności w wodzie pobranej z Kłodnicy komórek Escherichia coli.
Niejednoznaczna próba z zielenią brylantową najprawdopodobniej była spowodowana, konkurencją ze strony innych mikroorganizmów, które mogły zużywać np. gaz którego nie zaobserwowaliśmy, do własnych przemian metabolicznych (posiew na zieleń był wykonany przed przesiewaniem redukcyjnym na Endo, który wykluczył by inne bakterie).
W próbce wody żyły też bakterie psychro i mezofilne, a po przerośnięciu płytek możemy stwierdzić, że żyją one w Kłodnicy w dużej liczebności.
Pojawienie się pałeczek okrężnicy w wodzie może wskazywać również na obecność w Kłodnicy innych mikroorganizmów chorobotwórczych.
Po przyrównaniu miana coli jakie uzyskaliśmy doświadczalnie z tabelą norm dla zanieczyszczenia biologicznego wody, okazuje się że woda w Kłodnicy nie okazuje się wodą klasy trzeciej, w której nie można się kąpać, pić ani wykorzystywać w przemyśle spożywczym, ani w hodowli zwierząt.
Na podstawie tego że w Kłodnicy bakterie typu kałowego występują w dużych ilościach możemy wnioskować że do rzeki dostaje się woda zanieczyszczona fekaliami, np. spływa z upraw nawożonych obornikiem, źle zabezpieczonych szamb i niestety czasem celowo spuszczanych do wody zamiast odprowadzanych na oczyszczalnię.
Stanowi to duże zagrożenie ponieważ jak już wcześniej wspomniałyśmy obecność Escherichi coli sygnalizuje nam obecność innych patogenów w wodzie.