产气荚膜梭菌:一种水污染的指示菌

孙菊华 麦尔耶姆·萨吾提

产气荚膜梭菌:一种水污染的指示菌

孙菊华 麦尔耶姆·萨吾提

本文论述了采用产气荚膜梭菌作为指示菌来检测水中病原微生物，其具有方便易行、经济可靠特点。随着分子生物学在各个领域的广泛发展和应用，科学工作者在基因水平上研究产气荚膜梭菌，欧州发达国家已将它作为水质卫生标准的补充条款。随着对它研究的深入，产气荚膜梭菌可能成为水污染的指标之一。

产气芙膜梭菌;水污染;指示菌

845350 新疆阿图什市疾病预防控制中心

目前实验室检验水中病原微生物有两种方法:第一种方法:直接检测水中病原微生物，优点数据可靠，缺点是受检验方法的限制，且敏感度低，耗时耗费用。第二种方法:检测一个指示微生物，指示微生物的存在表示病原微生物也存在，此法是目前最为普遍的方法之一。

第二种方法可以明确指示水源是否安全是否可饮用，因为其可以检测水体是否被粪便污染过及水体被处理后有无致病微生物。

指示微生物是受验水体的指标，故我们检验水体时应寻求理想指示微生物，其具有以下特点:(1)存在于受粪便污染的水中，存在数量与污染程度成正相关关系;(2)数量多于变原体，存在于人的粪便中;(3)分布均匀，性能稳定的存在于各种水体中。(4)能够被简单易行经济地检测出来，且结果准确;(5)在水环境中不能繁殖生长;(6)致病微生物生存时间长，与肠道病原微生物相似对水体环境具有一定的耐力。

目前没有任何一种微生物同时符合以上六种特点。由于大肠菌群符合其中大部分条件，故被作为水质污染的指示微生物，成为衡量水的卫生质量的指标之一。但是从70年代起，人们对此提出疑问，怀疑其可靠性。

第一，大肠杆菌对水环境及饮水消毒剂的耐力比肠道病毒弱，Berg在用氯处理水体后，粪大肠菌群在被氯处理的水样中检出了五份病毒。shura报道，虽然二毫克每升有效氯六十分钟杀死百分之九十九的总大肠菌群，而对于水中的脊髓灰质炎病毒要达到同等杀灭水平却需要二十毫克每升有效氯;Ma-rzouk等为观察肠道病毒与大肠菌群指示的关系，特监测了以色列不同水源，其中大肠杆菌合格的样品共18份，12份(百分之六十六点七)检出病毒;Goyal SM.等人对“细菌学合格”的23份饮用水进行测试，结果10份水样(百分之四十三点五)被分离出病毒;科研人员对国内某地以地表水为源的自来水病毒污染进行了检测，结果4/12份7次采样全部检出病毒。

第二，大肠菌群在一定条件下，在水体中可以繁殖。我们研究了用氯处理和未用氯处理的排出水对接受水体的影响，结果观察到未用氯处理的排放水在排放三十小时后，接受水体中的大肠菌群增加了十到四十倍，而用氯处理的排放水在排放三十小时后，接受水体中大肠菌群增加了一到十二倍。Dutka等科学家也曾对美国Rainy河进行大肠菌群分布的细菌研究，通过观察，结果发现在无任何其它污染源的情况下，下游河水中菌体仍有再繁殖现象。

以上表明大肠菌群作为水质指标微生物是不可靠的。故寻找一个新的指示微生物来替代大肠杆菌迫切需要，且成为给水卫生学研究的重要课题。产气荚膜梭菌可作为一个水污染的指示菌，主要是基于以下三方面:

第一，产气荚膜梭菌是人畜肠道正常菌群，其数量与污染程度有一定的相关关系完全来源于粪便，广泛存在于粪便、污水中。作者查阅相关资料，发现有报道称有人测量了采集来的17份人类粪便，其中存在产气英膜梭菌，并且它的浓度为102-107 cfu/g。外国学者Morinigo MA等人抽取了3份受不同废水影响的水体，进行分析检验，发现其中与沙门氏菌最密切相关的微生物是粪大肠杆菌(r=0.63)，并且粪大肠杆菌的线性回归斜率最高值为(m=0.77)。通过这个实验可以表明，沙门氏菌与产气荚膜梭菌二者在水体中有相似的特性。另有报道，PaymentP和FrancoE通过对3个水厂样品的分析，印证了河水中产气荚膜梭菌与肠道病毒的参数(r=0.63 P=0.001)，通过对河水的一系列处理后，包括过滤等，发现产气荚膜梭菌与肠道病毒也存在显著相关(r=0.24-0.42，P≤0.02)，其回归方程为 Y=2.65X-7.86(Y:肠道病毒数量，X:产气荚膜梭茵的数量)。

第二，产气荚膜梭菌芽胞的耐受力特别强。产气荚膜梭菌是污水处理中最不容易去除的菌类。它具有强抵抗力的芽胞，按照Havelau和 Put-Hogeboo(1988)的排序，微生物的抵抗力从小到大依次为耐热大肠杆菌＜肠球菌＜噬菌体＜梭状芽胞杆菌的芽胞。并且还有学者指出产气荚膜梭菌与肠道病毒在对氯化消毒和环境因子的抵抗力上是十分相似的，都具有强抵抗力。Payment P研究发现，在饮水处理过程中人类肠道病毒、噬菌体和产气荚膜梭菌的去除率在100L河水水样中浓度(几何均数)分别为:79MPN/100L、6565PFU/100L、11349cfulooml。通过预消毒、过滤和静置程序后，人类肠道传染病病毒在任何一份100L水样中均未检出，而噬菌体在14份水样中检出7份，梭状芽胞菌在16份水样中检出15份;而经过过滤，人类肠道传染病病毒在31份水样中检出2份，噬菌体33份检出10份，梭状芽胞杆菌33份检出17份;还有人曾将美国Rhode岛的6个污水处理厂处理前后的污水拿来检测，发现其中产气荚膜梭茵的浓度与大肠杆菌的浓度在处理前污水中少两个对数(约105 cfu/ml)，在处理后反而比其多3个对数。

第三，产气荚膜梭菌属厌氧菌。它只能在无氧条件下繁殖。故而在一般水体中不能繁殖。

关于产气荚膜梭茵的检测方法:传统的检测方法很不准确，且耗费时间。目前已经出现了简单易行可靠的方法。Bisson JW和CabelliVJ利用mcp从91%预期产气荚膜梭菌的阳性克隆检出仅3%的假阳性克隆。随着科技的广泛进步，现在已经有人在基因水平上通过应用PCR及基因探针进行检测。当然还有许多方法，有待于进一步探讨。

产气荚膜梭菌作为一种水污染的指示菌，还存在缺陷:一是目前检测产气荚膜梭茵的方法比较昂贵，并且耗费时间。二是其芽胞可以存活于土壤底泥中，无法进行全面的污水处理。

通过上面的论述，我们可以发现，产气荚膜梭菌作为水污染的指示菌，具有一定的卫生学意义:一是广泛存在于污水中，二是来源于粪便，三是其具有强抵抗力，不易消除，四是检测方法简单可靠。我想，随着科技的进步，我们一定能更好的利用产气荚膜梭菌的特性，让它造福人类。