產氣莢膜梭菌:一種水污染的指示菌

孫菊華 麥爾耶姆·薩吾提

產氣莢膜梭菌:一種水污染的指示菌

孫菊華 麥爾耶姆·薩吾提

本文論述了采用產氣莢膜梭菌作為指示菌來檢測水中病原微生物，其具有方便易行、經濟可靠特點。隨著分子生物學在各個領域的廣泛發展和應用，科學工作者在基因水平上研究產氣莢膜梭菌，歐州發達國家已將它作為水質衛生標準的補充條款。隨著對它研究的深入，產氣莢膜梭菌可能成為水污染的指標之一。

產氣芙膜梭菌;水污染;指示菌

845350 新疆阿圖什市疾病預防控制中心

目前實驗室檢驗水中病原微生物有兩種方法:第一種方法:直接檢測水中病原微生物，優點數據可靠，缺點是受檢驗方法的限制，且敏感度低，耗時耗費用。第二種方法:檢測一個指示微生物，指示微生物的存在表示病原微生物也存在，此法是目前最為普遍的方法之一。

第二種方法可以明確指示水源是否安全是否可飲用，因為其可以檢測水體是否被糞便污染過及水體被處理后有無致病微生物。

指示微生物是受驗水體的指標，故我們檢驗水體時應尋求理想指示微生物，其具有以下特點:(1)存在于受糞便污染的水中，存在數量與污染程度成正相關關系;(2)數量多于變原體，存在于人的糞便中;(3)分布均勻，性能穩定的存在于各種水體中。(4)能夠被簡單易行經濟地檢測出來，且結果準確;(5)在水環境中不能繁殖生長;(6)致病微生物生存時間長，與腸道病原微生物相似對水體環境具有一定的耐力。

目前沒有任何一種微生物同時符合以上六種特點。由于大腸菌群符合其中大部分條件，故被作為水質污染的指示微生物，成為衡量水的衛生質量的指標之一。但是從70年代起，人們對此提出疑問，懷疑其可靠性。

第一，大腸桿菌對水環境及飲水消毒劑的耐力比腸道病毒弱，Berg在用氯處理水體后，糞大腸菌群在被氯處理的水樣中檢出了五份病毒。shura報道，雖然二毫克每升有效氯六十分鐘殺死百分之九十九的總大腸菌群，而對于水中的脊髓灰質炎病毒要達到同等殺滅水平卻需要二十毫克每升有效氯;Ma-rzouk等為觀察腸道病毒與大腸菌群指示的關系，特監測了以色列不同水源，其中大腸桿菌合格的樣品共18份，12份(百分之六十六點七)檢出病毒;Goyal SM.等人對“細菌學合格”的23份飲用水進行測試，結果10份水樣(百分之四十三點五)被分離出病毒;科研人員對國內某地以地表水為源的自來水病毒污染進行了檢測，結果4/12份7次采樣全部檢出病毒。

第二，大腸菌群在一定條件下，在水體中可以繁殖。我們研究了用氯處理和未用氯處理的排出水對接受水體的影響，結果觀察到未用氯處理的排放水在排放三十小時后，接受水體中的大腸菌群增加了十到四十倍，而用氯處理的排放水在排放三十小時后，接受水體中大腸菌群增加了一到十二倍。Dutka等科學家也曾對美國Rainy河進行大腸菌群分布的細菌研究，通過觀察，結果發現在無任何其它污染源的情況下，下游河水中菌體仍有再繁殖現象。

以上表明大腸菌群作為水質指標微生物是不可靠的。故尋找一個新的指示微生物來替代大腸桿菌迫切需要，且成為給水衛生學研究的重要課題。產氣莢膜梭菌可作為一個水污染的指示菌，主要是基于以下三方面:

第一，產氣莢膜梭菌是人畜腸道正常菌群，其數量與污染程度有一定的相關關系完全來源于糞便，廣泛存在于糞便、污水中。作者查閱相關資料，發現有報道稱有人測量了采集來的17份人類糞便，其中存在產氣英膜梭菌，并且它的濃度為102-107 cfu/g。外國學者Morinigo MA等人抽取了3份受不同廢水影響的水體，進行分析檢驗，發現其中與沙門氏菌最密切相關的微生物是糞大腸桿菌(r=0.63)，并且糞大腸桿菌的線性回歸斜率最高值為(m=0.77)。通過這個實驗可以表明，沙門氏菌與產氣莢膜梭菌二者在水體中有相似的特性。另有報道，PaymentP和FrancoE通過對3個水廠樣品的分析，印證了河水中產氣莢膜梭菌與腸道病毒的參數(r=0.63 P=0.001)，通過對河水的一系列處理后，包括過濾等，發現產氣莢膜梭菌與腸道病毒也存在顯著相關(r=0.24-0.42，P≤0.02)，其回歸方程為 Y=2.65X-7.86(Y:腸道病毒數量，X:產氣莢膜梭茵的數量)。

第二，產氣莢膜梭菌芽胞的耐受力特別強。產氣莢膜梭菌是污水處理中最不容易去除的菌類。它具有強抵抗力的芽胞，按照Havelau和 Put-Hogeboo(1988)的排序，微生物的抵抗力從小到大依次為耐熱大腸桿菌＜腸球菌＜噬菌體＜梭狀芽胞桿菌的芽胞。并且還有學者指出產氣莢膜梭菌與腸道病毒在對氯化消毒和環境因子的抵抗力上是十分相似的，都具有強抵抗力。Payment P研究發現，在飲水處理過程中人類腸道病毒、噬菌體和產氣莢膜梭菌的去除率在100L河水水樣中濃度(幾何均數)分別為:79MPN/100L、6565PFU/100L、11349cfulooml。通過預消毒、過濾和靜置程序后，人類腸道傳染病病毒在任何一份100L水樣中均未檢出，而噬菌體在14份水樣中檢出7份，梭狀芽胞菌在16份水樣中檢出15份;而經過過濾，人類腸道傳染病病毒在31份水樣中檢出2份，噬菌體33份檢出10份，梭狀芽胞桿菌33份檢出17份;還有人曾將美國Rhode島的6個污水處理廠處理前后的污水拿來檢測，發現其中產氣莢膜梭茵的濃度與大腸桿菌的濃度在處理前污水中少兩個對數(約105 cfu/ml)，在處理后反而比其多3個對數。

第三，產氣莢膜梭菌屬厭氧菌。它只能在無氧條件下繁殖。故而在一般水體中不能繁殖。

關于產氣莢膜梭茵的檢測方法:傳統的檢測方法很不準確，且耗費時間。目前已經出現了簡單易行可靠的方法。Bisson JW和CabelliVJ利用mcp從91%預期產氣莢膜梭菌的陽性克隆檢出僅3%的假陽性克隆。隨著科技的廣泛進步，現在已經有人在基因水平上通過應用PCR及基因探針進行檢測。當然還有許多方法，有待于進一步探討。

產氣莢膜梭菌作為一種水污染的指示菌，還存在缺陷:一是目前檢測產氣莢膜梭茵的方法比較昂貴，并且耗費時間。二是其芽胞可以存活于土壤底泥中，無法進行全面的污水處理。

通過上面的論述，我們可以發現，產氣莢膜梭菌作為水污染的指示菌，具有一定的衛生學意義:一是廣泛存在于污水中，二是來源于糞便，三是其具有強抵抗力，不易消除，四是檢測方法簡單可靠。我想，隨著科技的進步，我們一定能更好的利用產氣莢膜梭菌的特性，讓它造福人類。