Микробные экосистемы различных водных источников

Министерство сельского  хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической  политики и образования

Федеральное государственное  бюджетное общеобразовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«Костромская государственная  сельскохозяйственная академия»

Факультет Ветеринарной медицины и Зоотехнии

Специальность 111801.65 «Ветеринария»

Кафедра эпизоотологии, паразитология и микробиологии

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

По дисциплине «Ветеринарная  микробиология и микология»

На тему: Микробные экосистемы различных водных источников.

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка 534группы

факультета ветеринарной медицины

и зоотехнии

Сингаевская Ольга Вадимовна

Проверила: кандидат с/х наук, доцент

Фириченкова Светлана Викторовна

 

 

 

 

Кострома 2013 г.

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………..3

1. Обзор литературы…………………………………………………………....5

2. Собственные исследования…………………………………………………..9

Заключение………………………………………………………………………16

Список используемой литературы ……………………………………….......17

Приложения…………………………………………………………………….18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Ни какая жизнь, тем  более живой организм не может  существовать без воды. Вода образует все органы и материалы тела. Кровь  содержит наряду с остальным 80% воды. Все процессы, которые проходят в  организме, связанны с наличием воды, с находящимися в ней элементами. Запасы пресной воды на планете ограничены.

С развитием цивилизации, когда деятельность человека стала природопреобразующей, отходы жизнедеятельности человека начали все загрязнять и в первую очередь водохранилища. В давние времена, когда человек жил в гармонии с природой, любая пресная вода разве что за исключением болотной воды, была питьевой. Существовала морская вода и просто вода, без любых дополнительных определений. Считалось, что вода это минерал, который человек должен употреблять естественным. Сейчас человек говорит об отдельной разновидности воды – питьевую воду. Кроме этого есть воды рек, озер, где можно и нельзя купаться человеку. Есть сточные воды, есть кислотные дожди, есть выбросы у водохранилища отходов предприятий, от которых все живое в воде гибнет. Сегодня кругооборот воды в природе крепко связан с техногенной окружающей средой.

Ухудшение экологической  обстановки в различных регионах России неразрывно связано с загрязнением атмосферы, почвы и водных объектов продуктами сельскохозяйственной, промышленной и бытовой деятельности человека. Поскольку забор воды для питьевых целей производится из подземных  и открытых водных источников, необходимо отметить, что в связи с наличием атмосферной и почвенной влаги, с высокой растворяющей способностью воды все загрязнения, содержащиеся в сточных водах промышленных и сельскохозяйственных предприятий, в большей или меньшей степени  оказываются в водных системах. Значительная часть загрязнений, сброшенных со сточными водами или отходящими газами, возвращаются к человеку при заборе воды для  хозяйственно-питьевых целей. Поэтому  загрязнение окружающей среды сточными водами оказывает непосредственное влияние на здоровье человека и животных.

Микроорганизмы воды способны вызвать эпидемии инфекционных и  паразитарных заболеваний, таких как  холера, брюшной тиф, сальмонеллезы, дизентирия, амебиаз, лямбиоз, вирусный гепатит, полиомиелит и.т.д. Как правило, эпидемические вспышки многих из перечисленных заболеваний возникают вследствие недостаточного фильтрования и обеззараживания питьевой воды систем централизованного водоснабжения. Процитирую Всемирную Организацию Здравоохранения (ВОЗ): "Инфекционные болезни, вызываемые патогенными бактериями, вирусами и простейшими или паразитарными агентами, представляют собой наиболее типичный и широко распространенный фактор риска для здоровья, связанный с питьевой водой"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Обзор литературы

       

       Количественный и качественный состав микроорганизмов природных вод зависит главным образом от содержания в воде органических веществ, заселенности прибрежных районов, времени года, метеорологических и прочих условий. В чистой воде до 80% всех аэробных сапрофитных микробов приходится на кокковые формы, 20% — на палочковидные. Обычная нормальная микрофлора воды – это сапрофиты, представленные псевдомонасами, микрококками, серо- и железобактериями, мицелиальными и дрожжеподобными грибами, микроскопическими водорослями, простейшими, зоопланктоном и зообетосом, фагами, актиномицетами и другими микроорганизмами. Микробное население воды отражает состав микрофлоры почвы, с которой вода имеет непосредственный контакт.

       При загрязнении водоемов различными нечистотами, органическими отбросами производства, особенно вблизи населенных пунктов, больших городов, изменяется видовой состав микрофлоры воды, содержание палочковидных и спорообразующих бактерий увеличивается.             

       Качественный состав микроорганизмов в реках чрезвычайно разнообразен: встречаются гнилостные, нитрифицирующие, азотфиксирующие, серо- и железобактерии, микроорганизмы, окисляющие нефть и разлагающие жиры. Наиболее интенсивно микробиологические процессы протекают в донных отложениях (донный ил). В прибрежной зоне вода и донный ил содержат большое количество микроорганизмов (от 100 млн. до 3 млрд. микробов в 1 г ила пресных водоемов).

        Вода имеет большое эпидемиологическое значение как фактор передачи инфекции. Водные эпидемии различных инфекционных болезней (холера, брюшной тиф, дизентерия, туляремия, лептоспирозы и др.) известны давно. Загрязнение воды патогенными микробами обычно происходит через сточные воды, при купании людей и животных и т. д. Выживаемость патогенных микробов в воде колеблется в широких пределах в зависимости от ее качества.

       Показатели качества воды: К физическим показателям качества воды относят температуру, запах, привкус, цветность, мутность. Они определяют органолептические качества воды.

       Химические показатели характеризуют химический состав воды. К ним обычно относят: водородный показатель воды рН, жесткость и щелочность, минерализация (сухой остаток), содержание органических и неорганических веществ.

       Санитарно-бактериологические показатели характеризуют общую бактериальную загрязненность воды, загрязненность ее кишечной палочкой, содержание в воде токсичных и радиоактивных компонентов.

       Эпидемические показатели. Вода является идеальной средой для размножения микроорганизмов,  может быть переносчиком различного рода глистов. В связи с обильным содержанием патогенных организмов, анализ воды проводят по «показательным» микробам (к примеру, кишечной палочке). Требования СанПиН - в 100 мл воды не должно быть кишечной палочки, количество бактерий в 1 мл воды не должно превышать 50.

       Согласно СанПиН о чистоте воды судят по наличию в ней кишечной палочки.

       Карл Циммер писал, что кишечная палочка — микроорганизм, с которым мы сталкиваемся практически ежедневно. При этом она является одним из важнейших инструментов биологической науки. С ним связаны многие крупнейшие события в истории биологии: от открытия ДНК до новейших достижений генной инженерии. Это самое изученное живое существо на Земле.

       Кишечная палочка (Escherichia coli, по имени Теодора Эшериха) — грамотрицательная подвижная неспорообразующая палочка; аэроб или факультативный анаэроб,размером 1,1-1,5x2,0-6,0 мкм. В мазках они располагаются одиночно или парами. У большинства штаммов существуют капсулы или микрокапсулы. Температурный оптимум для роста эшерихий 37 °С.

Встречается в нижней части кишечника теплокровных организмов. Большинство штаммов E. coli являются безвредными, однако некоторые могут вызывать тяжёлые пищевые отравления. Безвредные штаммы являются частью нормальной флоры кишечника человека и животных. Кишечная палочка приносит пользу организму хозяина, например, синтезируя витамин K, а также предотвращая развитие патогенных микроорганизмов в кишечнике.

       E. coli не всегда обитают только в желудочно-кишечном тракте. Очень устойчивы к различным физико-химическим факторам и способны развиваться на самых разнообразных средах. Способность некоторое время выживать в окружающей среде делает их важным индикатором для исследования образцов на наличие фекальных загрязнений.

       E. coli была описана немецким педиатром и бактериологом Теодором Эшерихом в 1885 году. В настоящее время кишечную палочку относят к роду Escherichia, семейству Enterobacteriaceae, порядку Enterobacteriales.

Вирулентные штаммы E. coli в норме отсутствуют в кишечнике, и заболевание наступает при заражении извне. Передача патогенных E. coli часто происходит фекально-оральным путём. Частые пути передачи могут быть вызваны: низкой гигиеной приготовления пищи, загрязнением продуктов навозом, поливом урожая загрязнённой водой или сточными водами, при выпасе диких свиней на пашнях, употреблением для питья воды, загрязнённой сточными водами и т.д.

       Вирулентные штаммы E. coli могут вызывать гастроэнтериты, воспаления мочеполовой системы, а также менингит у новорождённых. В редких случаях вирулентные штаммы также вызывают гемолитический-уремический синдром, перитонит, мастит, сепсис и грамотрицательную пневмонию.

       Некоторые штаммы E. сoli синтезируют потенциально смертельные токсины. Пищевые отравления, инфекционным агентом при которых являются вирулентные E. coli, обычно вызваны употреблением в пищу немытых овощей или непрожаренного мяса.

       Первичными резервуарами E. coli является мясной и молочный скот, который может переносить бактерии бессимптомно и выделять с фекалиями.

       Бактерии хорошо растут на простых питательных средах: мясопептонном бульоне (МПБ), мясопептонном агаре (МПА). На МПБ дают обильный рост при значительном помутнении среды; осадок небольшой, сероватого цвета, легкоразбивающийся. Образуют пристеночное кольцо, пленка на поверхности бульона обычно отсутствует. На МПА колонии прозрачные с серовато-голубым отливом, легко сливающиеся между собой. На среде Эндо образуют плоские красные колонии средней величины. Красные колонии могут быть с темным металлическим блеском (Е. coli) или без блеска (E.aerogenes). Для лактозоотрицательных вариантов кишечной палочки (B.paracoli) характерны бесцветные колонии. Им свойственна широкая приспособительная изменчивость, в результате которой возникают разнообразные варианты, что усложняет их классификацию. На средах Гисса кишечная палочка может образовывать газ. На селективно-дифференциальных средах колонии принимают цвет, соответствующий окраске среды. На среде Левина бактерии формируют тёмно-синие колонии с металлическим блеском, а лактоза-отрицательные — бесцветные, на среде Плоскирева — соответственно красные с жёлтым оттенком или бесцветные. На КА могут давать полный гемолиз.

Большинство бактерий группы кишечных палочек не разжижают желатина, свертывают молоко, расщепляют пептоны  с образованием аминов, аммиака, сероводорода, обладают высокой ферментативной активностью  в отношении лактозы, глюкозы  и других сахаров, а также спиртов. Не обладают оксидазной активностью. По способности расщеплять лактозу при температуре 37°С БГКП делят на лактозоотрицателъные и лактозоположительные кишечные палочки (ЛКП), или колиформные, которые формируются по международным стандартам. Из группы ЛКП выделяются фекальные кишечные палочки (ФКП), способные ферментировать лактозу при температуре 44,5°С . К ним относится Е. coli, не растущая на цитратной среде.

Бактерии группы кишечных палочек обезвреживаются обычными методами пастеризации (65 - 75° С). При 60° С кишечная палочка погибает через 15 минут. 1% раствор фенола вызывает гибель микроба через 5-15 минут, сулема в разведении 1:1000 - через 2 мин., устойчивы к действию многих анилиновых красителей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Собственные исследования

 

       Для пробы была взята вода из реки Волга и родника, находящегося в Давыдовском округе, в 200 метрах от Рябинового проезда.

       Проведены органолептические исследования. Вода из Волги желтоватая, мутная с видимыми частицами, с запахом. Вода из родника прозрачная, без цвета и запаха.

       Для исследования использовались питательный агар, среда Эндо, среда Гисса.

Питательный агар

Состав в г/л:

Панкреатическигидролизат кильки – 17,9

Агар микробиологический – 11,2±1,2

Натрия хлорид – 7,7±0,3

pHот 7,1 до 7,5

       Способ приготовления:3,53г препарата размешать в 100 мл дистиллированной воды, прокипятить 1-2 минуты до полного расплавления агара. Профильтровать через ватно-марлевый фильтр, разлить в стерильные бутылки и простерилизовать автоклавированием при температуре 121ºC в течение 15 минут. Среду охладить до 45-50ºC, разлить в стерильные чашки Петри. После застывания среду, соблюдая правила асептики, подсушить при температуре (37±1)ºC в течение 40-60 минут. Готовая среда прозрачная, желтого цвета.

Среда Эндо

Состав в г/л:

Панкреатическигидролизат кильки – 11,5

Экстракт дрожжей – 0,86

Натрия хлорид – 3,6

Лактоза – 12,9

Натрия фосфат двузамещенный – 0,48

Натрия сульфит – 0,83

Натрия карбонат – 0,01

Фуксин основной – 0,22