М И Н И СТ Е РСТ В О О БРА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н Ы Й У...
17 downloads
201 Views
493KB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
М И Н И СТ Е РСТ В О О БРА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РСИ Т Е Т
Санитарно-б актериологический контроль и мик роб иологическиеметоды исследования
Практическоеп особ иедлясту дентов Сп ециальность «Ф армация» (011600)
В оронеж 2003
2
У тверж дено научно-методическим ф аку льтета, п ротокол№ 7 от14.05.2003
советом
ф армацевтического
Составители: СеменихинаА .В . РахмановаТ .И . Н ехаеваГ.И . Поп оваТ .Н . Н аучный редактор доц. Граб ович М .Ю . Практическое п особ ие п одготовлено на каф едре аналитической и медицинской б иохимии и микроб иологии б иолого-п очвенного ф аку льтета В оронеж ского госу дарственного у ниверситета. Рекоменду ется для сту дентовI и II ку рсаотделения средне-сп ециального об разованияи II ку рсаотделениявысш егооб разованияф армацевтического ф аку льтета.
3
С О Д ЕР Ж А Н И Е В В ЕД ЕН И Е… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 Т ем а 1. М И К РО БИ О Л О ГИ Ч Е СК И Е Л А БО РА Т О РИ И И И Х О БО РУ Д О В А Н И Е … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..4 Т ем а 2. М И К РО БИ О Л О ГИ Ч Е СК И Е М Е Т О Д Ы И ССЛ Е Д О В А Н И Я М О РФ О Л О ГИ И М И К РО О РГА Н И ЗМ О В … … … … … … … … … … … … … … 9 Т ем а 3. М И К РО БИ О Л О ГИ Ч Е СК И Е М Е Т О Д Ы И ССЛ Е Д О В А Н И Я … … ..17 Т ем а 4. М Е Т О Д Ы В Ы Д Е Л Е Н И Я , К У Л ЬТ И В И РО В А Н И Я И И Д Е Н Т И Ф И К А Ц И И Ч И СТ Ы Х К У Л ЬТ У Р БА К Т Е РИ Й … … … … … … … ..23 Т ема4.1. ПО Л У Ч Е Н И Е Ч И СТ Ы Х К У Л ЬТ У Р БА К Т Е РИ Й … … … ...23 Т ема4.2. И Д Е Н Т И Ф И К А Ц И Я К У Л ЬТ У Р БА К Т Е РИ Й … … … … … .24 Т ем а 5. М Е Т О Д Ы И ЗУ Ч Е Н И Я А Н Т И М И К РО БН О ГО Д Е Й СТ В И Я А Н Т И БИ О Т И К О В … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 31 Т ем а 6. М И К РО БИ О Л О ГИ Ч Е СК И Й К О Н Т РО Л Ь А Н Т И СЕ ПТ И К О В , Д Е ЗИ Н Ф Е К Т А Н Т О В , М Е Т О Д О В СТ Е РИ Л И ЗА Ц И И … … … … .… … ..… ..35 Т ема6.1. СТ Е РИ Л И ЗА Ц И Я … … … … … … … … … … … … … … … … ...35 Т ема6.2. Д Е ЗИ Н Ф Е К Ц И Я … … … … … … … … … … … … … … … … … .37 Т ема6.3. А СЕ ПТ И К А И А Н Т И СЕ ПТ И К А … … … … … … … … … … ..38 Т ем а 7. СА Н И Т А РН А Я М И К РО БИ О Л О ГИ Я … … … … … … … ...… … … … 40 Т ема7.1. М И К РО Ф Л О РА В О Д Ы … … … … … … … … … … … … … … ..43 Т ема7.2. М И К РО Ф Л О РА В О ЗД У Х А … … … … … … … … ..… … … … 48 Т ема7.3. М И К РО Ф Л О РА ПО Ч В Ы … … … … … … … … … … … … ...… 50 Т ема7.4. М И К РО БИ О Л О ГИ Ч Е СК И Й К О Н Т РО Л Ь В А ПТ Е К А Х ...52 Т ем а 8. М Е Т О Д Ы В Ы Я В Л Е Н И Я И Т И Т РО В А Н И Я СПЕ Ц И Ф И Ч Е СК И Х А Н Т И Т Е Л (СЕ РО Д И А ГН О СТ И К А )… … … … … … … … … … … … … … … ..55 О С Н О В Н А Я Л И Т ЕР А Т У Р А … … … … … … … … … … … … … … … … … … .62
4
В В ЕД ЕН И Е М икроб иология(греч. micros – малый, bios – ж изнь и logos – у чение) – наукао мельчайш их организмах, которыеп о п редлож ению итальянского у ченого Седильо п ринято называть микроорганизмами. О на изу чает морф ологию , цитологию , экологию , генетику , ф изиологию и б иохимию микроорганизмов. В оп росы и задания, п редставленные в данном методическом п особ ии, нап равлены на овладение сту дентами п рактических навыков в отнош ении микроб иологических методов исследования, методовоценки санитарно-эп идемиологического состояния внеш ней среды, методов оп ределения антимикроб ного действия антиб иотиков. О соб ое внимание у деляю тся воп росам, имею щ им б ольш ое п рикладное значение в п роизводственной деятельности ф армацевта: методам стерилизации и дезинф екции, организации асеп тических у словий п ри изготовлении лекарств, п равильности хранения медицинских б иологических п реп аратов, п роведению микроб иологического контроля в ап теках и п р. Т ем а 1. М И К РО БИ О Л О ГИ Ч Е СК И Е Л А БО РА Т О РИ И И И Х О БО РУ Д О В А Н И Е Б а кт ер ио л о г ическа я л а бо р а т о р ия В сю раб оту с микроб ами п роводят в лаб ораториях, которые в зависимости от основных задач могу т б ыть научно-исследовательскими, диагностическими или п роизводственными. В настоящ ее время лаб оратории, как п равило, сп ециализированы и раб отаю т с той или иной гру п п ой микроб ов: б актериальные (б актериологические), виру сные, гриб ковые, п ротозойные, хламидийные, риккетсиозные и дру гие. Сп ециализированный характер п риоб ретаю т и б актериологические лаб оратории, вкоторых раб отаконцентриру ется на оп ределенных гру п п ах б актерий (нап ример, риккетсиозные, ту б ерку лезные, леп тосп ирозные, анаэроб ные и др.). И мму нологические исследованияп роводятвимму нологических лаб ораториях, хотяотдельные виды исследований могу т вып олняться и в микроб иологических лаб ораториях (нап ример, серодиагностикаинф екционных б олезней). Раб оту с п атогенными микроб ами п роводят в сп ециально об ору дованных лаб ораториях, об есп ечиваю щ их такие реж им раб оты и технику б езоп асности, которые исклю чаю т возмож ность зараж ения п ерсоналаи «у течку » микроб овзап ределы лаб оратории. Н еоб ходимость четкой регламентации у словий раб оты с микроб ами, в различной степ ени оп асными для сотру дников лаб ораторий и окру ж аю щ его населения, об у словиларазраб отку классиф икации микроб ов - они разделены на4 гру п п ы п о степ ени их б иологической оп асности. В России в соответствии с рекомендациями В О З п атогенные микроб ы делятна4 гру п п ы: l-ягру п п а- возб у дители особ о оп асных инф екций;
5
2-ягру п п а- возб у дители высококонтагиозных эп идемических заб олеваний человека; З-я гру п п а -возб у дители инф екционных б олезней, выделяемые в самостоятельныенозологическиегру п п ы; 4-я гру п п а у словно-п атогенные микроб ы возб у дители оп п орту нистических инф екций. Безоп асность раб от влаб ораториях всех категорий об есп ечивается вып олнением расп орядкаи п равил раб оты влаб оратории, вып олнением треб ований к лаб ораторным п омещ ениям и их оснащ ению , оснащ ением лаб ораторий соответствую щ им об ору дованием, медицинским наб лю дением засостоянием здоровья сотру дников, об у чением п ерсонала техникеб езоп асности. П р а вил а р а бо т ы и по вед ения в л а бо р а т о р ии О соб енностью б актериологических раб от является п остоянное соп рикосновение сотру дников лаб оратории с заразным материалом ку льту рами п атогенных микроб ов, зараж енными ж ивотными, кровью и выделениями б ольного организма. Поэтому все сотру дники (врачи, лаб оранты, п реп араторы, технический п ерсонал) об язяны соб лю дать п равила раб оты, которые об есп ечиваю т стерильность в раб оте и п реду п реж даю т возмож ность возникновения вну трилаб ораторных зараж ений. О сновные п равила раб оты и п оведения для раб отников б актериологических лаб ораторий заклю чаю тсявследу ю щ ем: 1. Без сп ециальной одеж ды - халатаи головного у б ора- нельзя входить в п омещ ениеб актериологической лаб оратории. 2. При исследовании зараж енного материала и раб оте с п атогенными ку льту рами микроб ов необ ходимо строго соб лю дать об щ еп ринятые в б актериологической п рактике технические п риемы, исклю чаю щ ие возмож ность соп рикосновенияру к с заразным материалом. 3. В п омещ ении б актериологической лаб оратории категорически зап рещ аетсяку рить, п ринимать п ищ у , хранить п роду кты п итания. 4. О траб отанные ку льту ры и зараж енный материал п одлеж ат об язательному у ничтож ению , п о возмож ности в тот ж е день. И нстру менты, исп ользованныевраб отес заразным материалом, тотчас ж е п осле их у п отреб ления п одвергаю т дезинф екции, как и п оверхность раб очего места. 5. Переливаниеж идкостей, содерж ащ их п атогенных микроб ов, п роизводят над сосу дом, нап олненным дезинф ициру ю щ им раствором. 6. При расп аковке п рисланного заразного материала необ ходимо соб лю дать осторож ность: б анки, содерж ащ ие материалдля исследования, п ри п олу чении об тираю т снару ж и дезинф ициру ю щ им раствором и ставят неп рямо настол, анап односы или вкю веты. 7. О слу чаях аварии с п осу дой, содерж ащ ей заразный материал, или п роливания ж идкого заразного материаланадо немедленно доводить до сведениязаведу ю щ еголаб ораторией или егозаместителя. М ероп риятияп о
6
об еззараж иванию загрязненного п атогенным материалом п латья, п редметовраб очего инвентаря, раб очего местаи частей тела, накоторые п оп ал заразный материал, осу щ ествляю тся в п рису тствии врачаб актериолога. 8. При вып олнении б актериологических раб от ну ж но строго следить за чистотой ру к: п о окончании раб оты с заразным материалом п одвергать их дезинф екции; раб очееместо вконцедняп риводить вп орядок и тщ ательно дезинф ицировать, а заразный материал и ку льту ры микроб ов, необ ходимые для дальнейш ей раб оты, ставить на хранение в зап ираю щ ийсяреф риж ератор или сейф . 9. Раб отники б актериологических лаб ораторий п одлеж ат об язательной вакцинации п ротив тех инф екционных б олезней, возб у дители которых могу твстретитьсявисследу емых об ъ ектах. Oбopyд oвaниe микpoбиoл oг ичecкиx л aбopaт opий Л aб opaтopии cнaб ж eны cлeдyю щ ими п pиб opaми и aп п apaтaми: б иoлoгичecкими иммepcиoнными микpocкoп aми c дoп oлнитeльными п pиcп ocoб лeниями (ocвeтитeль, ф aзoвo-кoнтpacтнoe ycтpoйcтвo, тeмнoп oльный кoндeнcop и дp.), лю минecцeнтным микpocкoп oм, тepмocтaтaми, aп п apaтypoй для cтepилизaцни, pH-мeтpaми, aп п apaтoм для п oлyчения диcтиллиpoвaннoй вoды (диcтиллятop), цeнтpиф yraми, тexничecкими и aнaлитичecкими вecaми, aп п apaтypoй для ф ильтpoвaния (ф ильтp Зeйтцa и дp.), вoдяными б aнями, xoлoдильникaми, нaб opoм инcтpyмeнтoв(б aктepиoлoгичecкиe п eтли. ш п aтeли, иглы, п инцeты и дp.), лaб opaтopнoй п ocyдoй (п poб иpки, кoлб ы, чaш ки Пeтpи, мaтpaцы, ф лaкoны. aмп yлы, п acтepoвcкиe и гpaдyиpoвaнныe nип eтки) и дp. B лaб opaтopии выдeлeнo мecтo для oкpacки микpocкoп ичecкиx п peп apaтoв, гдe нaxoдятcя pacтвopы cп eциaльныx кpacитeлeй, cп иpт, киcлoты, ф ильтpoвaльнaя б yмaгa и дp. Kaж дoe paб oчee мecтo cнaб ж eнo гaзoвoй гopeлкoй или cп иpтoвкoй и б aнкoй c дeзинф ициpyю щ им pacтвopoм. Д ля п oвceднeвнoй paб oты лaб opaтopия дoлж нa pacп oлaгaть нeoб xoдимыми п итaтeльными cpeдaми, xимичecкими peaктивaми, диaгнocтичecкими п peп apaтaми и дpyгими лaб opaтopными мaтepиaлaми. B кpyп ныx лaб opaтopияx имeю тcя тepмocтaтныe кoмнaты для мaccoвoгo выpaщ ивaниямикpoоpгaнизмoв, п ocтaнoвки cepoлoгичecкиx peaкций. Д ля выpaщ ивaния, xpaнeния кyльтyp, cтepилизaции лaб opaтopнoй п ocyды и дpyгиx цeлeй иcп oльзyeтcяcлeдyю щ aяaп п apaтypa: 1. Tepмocт aт . Aп п apaт, в кoтopoм п oддepж ивaeтcя п ocтoяннaя тeмп epaтypa. Oп тимaльнaя тeмп epaтypa для paзмнoж eния мнoгиx микpoopгaнизмoв37 °C. Tepмocтaты б ывaю твoздyш ными и вoдяными. 2. Л а мина р бо кс. С п омощ ью б оксов(настольных, ламинарных) создаю т ф изическиеб арьеры дляп редотвращ ениявозмож ных контактовп ерсонала с инф екционным материалом. 3. Xoл oд ил ьники. И cп oльзyю тcя вмикpoб иoлoгичecкиx лaб opaтopияx для xpaнeния кyльтyp микpoopгaнизмoв, п итaтeльныx cpeд, кpoви, вaкцин, cывopoтoк и п poчиx б иoлoгичecки aктивныx п peп apaтoвп pи темп epaтypе
7
oкoлo 4°C. Д ля xpaнeния п peп apaтoвиcп oльзyю тcя низкoтeмп epaтypныe xoлoдильники, вкoтopыx п oддepж ивaeтcятeмп epaтypa - 20 °C и ниж e. 4. Ц eнт pифyг и. Пpимeняю тcя для ocaж дeния микpoopгaнизмoв, эpитpoцитoви дpyгиx клeтoк, для paздeлeния нeoднopoдныx ж идкocтeй (эмyльcии, cycп eнзии). B лaб opaтopияx иcп oльзyю т цeнтpиф yги c paзличными peж имaми paб oты. 5. Cyшил ьнo-cт epил изaциoнны й шкaф (пeчьП acт epa). Пpeдназначен для возду ш ной стерилизации лаб ораторной п осу ды и дру гих материалов. 6. Cт epил изaт op пapoвoй (aвт oкл aв). Пpeднaзнaчeн для cтepилизaции п apoм п oд дaвлeниeм. B микpoб иoлoгичecкиx лaб opaтopияx иcп oльзyю тcя aвтoклaвы paзныx мoдeлeй (вepтикaльныe, гopизoнтaльныe, cтaциoнapныe, п epeнocныe). Mикpocкoпы и микpocкoпичecкaя т exникa Д лямикpоб иoлoгичecкиx иccлeдoвaний иcп oльзyю тнecкoлькo тип oв микpocкoп oв (б иoлoгичecкий, лю минecцeнтный, элeктpoнный) и cп eциaльныe мeтoды микpocкoп ии (ф aзoвo-кoнтpacтный, тeмнoп oльный). Oни п peднaзнaчeны для изyчeния ф opмы, cтpyктypы, paзмepoв и дpyгиx п pизнaкoв paзличныx микpoopгaнизмoв, вeличинa кoтopыx нe мeнee 0,2-0,3 мкм. Пpeдeльнaя paзpeш aю щ aя cп ocoб нocть иммepcиoннoгo микpocкoп a - 0,2 мкм. Oб щ ee yвeличeниe микpocкoп a oп peдeляeтcя п poизвeдeниeм yвeличeния oб ъ eктивa нa yвeличeниe oкyляpa. Haп pимep, yвeличeниe микpocкoп a c иммepcиoнным oб ъ eктивoм 90 и oкyляpoм 10 cocтaвляeт: 90x10=900 кpaт. Teмнoпoл ьнaя микpocкoпия. Mикpocкoп ия в тeмнoм п oлe зpeния ocнoвaнa нa явлeнии диф paкции cвeтa п pи cильнoм б oкoвoм ocвeщ eнии взвeш eнныx вж идкocти мeльчaйш иx чacтиц (эф ф eкт Tиндaля). Э ф ф eкт дocтигaeтcя c п oмoщ ью п apaб oлoид- или кapдиoид-кoвдeнcopa, кoтopыe зaмeняю тoб ычный кoндeнcop вб иoлoгичecкoм микpocкoп e. Ф aзoвo-кoнт pacт нaя микpocкoпия. Ф aзoвo-кoнтpacтнoe п pиcп ocoб лeниe дaeт вoзмoж нocть yвидeть в микpocкoп п poзpaчныe oб ъ eкты. Oни п pиoб peтaю т выcoкyю кoнтpacтнocть изoб paж eния, кoтоpaя мoж eтб ыть п oзитивнoй или нeгaтивнoй. Пoзитивным ф aзoвым кoнтpacтoм нaзывaю ттeмнoe изoб paж eниe oб ъ eктa вcвeтлoм п oлe зpeния, нeгaтивным - cвeтлoe изoб paж eниe oб ъ eктa нa тeмнoм ф oнe. Л юминecцeнт нaя (ил и фл юopecцeнт нaя) микpocкoпия. Ocнoвaнa нa явлeнии ф oтoлю минecцeнции. Л ю минecцeнция - cвeчeниe вeщ ecтв, вoзникaю щ ee п ocлe вoздeйcтвия нa ниx кaкиx-либ o иcтoчникoвэнepгии: cвeтoвыx, элeктpoнныx лyчeй, иoнизиpyю щ eгo излyчeния. Ф oтoлю минecцeнция - лю минecцeнция oб ъ eктa п oд влияниeм cвeтa. Ecли ocвeщ aть лю минecциpyю щ ий oб ъ eкт cиним cвeтoм, тo oн иcп ycкaeт лyчи кpacнoгo, opaнж eвoгo, ж eлтoгo или зeлeнoгo цвeтa. B peзyльтaтe вoзникaeт цвeтнoe изoб paж eниe oб ъ eктa. Д линa вoлны излyчaeмoгo cвeтa (цвeт лю минecцeнции) зaвиcит oт ф изикo-xимичecкoй cтpyктypы лю минecциpyю щ eгo вeщ ecтвa. Пepвичнaя (coб cтвeннaя) лю минecцeнция
8
нaб лю дaeтcя б eз п peдвapитeльнoгo oкpaш ивaния oб ъ eктa, втopичнaя (нaвeдeннaя) - вoзникaeт п ocлe oб paб oтки п peп apaтoв cп eциaльными лю минecциpyю щ ими кpacитeлями - ф лю opoxpoмaми. Л ю минecцeнтнaя микpocкoп ия п o cpaвнeнию c oб ычными мeтoдaми oб лaдaeт pядoм п peимyщ ecтв: вoзмoж нocтью иccлeдoвaть ж ивыe микpoopгaнизмы и oб нapyж ивaть иx виccлeдyeмoм мaтepиaлe внeб oльш иx кoнцeнтpaцияx вcлeдcтвиe выcoкoй cтeп eни кoнтpacтнocти. B лaб opaтopнoй п paктикe лю минecцeнтнaя микpocкoп ия ш иpoкo п pимeняeтcядлявыявлeнияи изyчeп иямнoгиx микpoopгaнизмoв. Эл eкт poннaя микpocкoпия. Пoзвoляeт нaб лю дaть oб ъ eкты, paзмepы кoтopыx лeж aт зa п peдeлaми paзpeш aю щ eй cп ocoб нocти cветoвoгo микpocкoп a (0,2 мкм). Э лeктpoнный микpocкoп п pимeняeтcя для изyчeния виpycoв, тoнкoгo cтpoeния paзличныx микpoopгaнизмoв, мaкpoмoлeкyляpныx cтpyктyp и дpyгиx cyб микpocкoп ичecкиx oб ъ eктoв. Cвeтoвыe лyчи втaкиx микpocкoп ax зaмeняeтп oтoк элeктpoнoв, имeю щ ий п pи oп peдeлeнныx ycкopeнияx длинy вoлны oкoлo 0,005 нм, т. e. п oчти в 100 000 paз мeньш e длины вoлны видимoгo cвeтa. Bыcoкaя paзpeш aю щ aя cп ocoб нocть элeктpoннoгo микpocкoп a, п paктичecки cocтaвляю щ aя 0,1-0,2 9 нм, п oзвoляeтп oлyчить oб щ ee п oлeзнoe yвeличeниe дo l0 кpaт. Hapядy c п pиб opaми «п pocвeчивaю щ eгo» тип a иcп oльзyю т cкaниpyю щ иe элeктpoнныe микpocкoп ы, oб ecп eчивaю щ иe peльeф нoe изoб paж eниe п oвepxнocти oб ъ eктa. Paзpeш aю щ aя cп ocoб нocть этих п риб оров значительно ниж е, чем y электронных микроскоп ов «п росвечиваю щ его» тип а. П р инципы микр о био л о г ическо й д иа г но ст ики инфекцио нны х бо л езней Л а бо р а mо р на я д uа г но сmuка б олезней человека основана на об нару ж ении в организме б ольного микроб а, вызвавш его б олезнь, микроб ных комп онентов (антигенов) или п роду ктовж изнедеятельности (токсинови др.) либ о изменений вп оказателях гомеостазап од действием этого микроб а(нап ример, ф орму лы крови, б иохимического составакрови и др.). М атериалом для исследования в медицинской микроб иологии слу ж атразличныеб иологическиеж идкости и дру гиематериалы, взятыеиз макроорганизма(кровь, гной, моча, мокрота, ликвор, кал, рвотные массы, п ромывные воды и т.п .), и ткань, п олу ченная методом б иоп сии отж ивого или аутоп сии от тру п а. В некоторых слу чаях на исследование б еру т об ъ екты окру ж аю щ ей среды: возду х, воду , п ищ евые п роду кты, смывы и т.п . М икроб иологическая диагностика вклю чает в себ я 5 методов: микроскоп ический, ку льту ральный, б иологический, серологический и аллергический. М uкр о ско nuческuй меmо д заклю чается в п риготовлении микроскоп ических п реп аратов(нативных или окраш енных п ростыми или слож ными сп особ ами) из исследу емого материалаи их микроскоп ии с п рименением различных видов микроскоп ической техники (световая,
9
темноп ольная, ф азово-контрастная, лю минесцентная, электроннаяи др.). В б актериологии микроскоп ический метод п олу чил название б актериоскоп ическоrо, ввиру сологии - виру соскоп ического. Кул ьmур а л ьны й меmо д заклю чается в п осеве исследу емого материала на иску сственные п итательные среды с целью выделения и идентиф икации чистой ку льту ры возб у дителя. Б uо л о г uческuй меmо д (эксп ериментальный, или б иоп роб а) заклю чается в зараж ении исследу емым материалом чу вствительных лаб ораторных ж ивотных. Е го исп ользу ю тдля выделениячистой ку льту ры возб у дителя, оп ределения тип а токсина и активности антимикроб ных химиотерап евтических п реп аратови т.д. Сер о л о г uческuй меmо д заклю чается в оп ределении титра сп ециф ических антителвсыворотке крови б ольного, реж е воб нару ж ении микроб ного антигенависследу емом материале. С этой целью исп ользу ю т реакции имму нитета. Ал л ер г о л о г uческuй меmо д заклю чается ввыявлении инф екционной аллергии (ГЗТ ) надиагностический микроб ный п реп арат-аллерген. С этой целью ставят кож ные аллергические п роб ы с соответствую щ ими аллергенами. О чевидно, что диагностическая ценность п еречисленных методов неравнозначна. В еду щ ий метод микроб иологической диагностики ку льту ральный, так как он п озволяет выделять и идентиф ицировать возб у дитель, т.е. оп ределять п ервоп ричину б олезни. О стальные методы менее инф ормативны, п оскольку с их п омощ ью оцениваю т изменения в организме, об у словленные наличием в нем микроб а. В торое место п о значимости занимает серологический метод, так как взаимодействие антигенаи антителахарактеризу ется высокой степ енью сп ециф ичности. И нф ормативность трех остальных методов невысокая, и их об ычно п рименяю ткак доп олнениек ку льту ральному и серологическому методам. О соб ое значение п риоб ретаю т методы эксnр есс-д uа г но сmuкu, которые п озволяю т п оставить микроб иологический диагноз в течение короткого п ромеж у тка времени (от нескольких мину т до нескольких часов) с моментадоставки исследу емого материалавлаб ораторию . К этим методам относятсяРИ Ф , И Ф А , РИ А , ПЦ Р, газоваяхроматограф ияи др. Т ем а 2. М И К РО СК О ПИ Ч Е СК И Е М Е Т О Д Ы И ССЛ Е Д О В А Н И Я М О РФ О Л О ГИ И М И К РО О РГА Н И ЗМ О В М о р фо л о г ия ба кт ер ий Бактерии имею т разнооб разну ю ф орму и довольно слож ну ю стру кту ру , оп ределяю щ у ю многооб разие их ф у нкциональной деятельности. Д ля б актерий характерны четыре основные ф ормы: сф ерическая (ш аровидная), цилиндрическая (п алочковидная), извитая и нитевидная. Размеры б актерий колеб лю тся от 0,1 до 10 мкм. В состав б актериальной клетки входят кап су ла, клеточная стенка,
10
цитоп лазматическая мемб рана и цитоп лазма, в которой содерж атся ну клеоид, риб осомы и вклю чения. Н екоторые б актерии снаб ж ены ж гу тиками и ворсинками. Ряд б актерий об разу ю т сп оры, которые расп олагаю тся терминально, су б терминально или центрально; п ревыш ая п оп еречный размер клетки, сп оры п ридаю тей веретенооб разну ю ф орму . Размеры б актерий измеряю тся в микрометрах (мкм). О дин микрометр равен 1000 нанометров(нм). В нанометрах выраж аю тразмеры отдельных комп онентовб актерий. 1. Ко кко вид ны еба кт ер ии (ко кки) - ш аровидныеклетки размером 0,51,0 мкм, которые взависимости от взаимного расп олож ения делятся на микрококки, дип лококки, стреп тококки, тетракокки, сарцины и стаф илококки. М икр о ко кки п редставляю тсоб ой отдельно расп олож енныеклетки. Дипл о ко кки, или п арные кокки, расп олагаю тся п арами (п невмококк, гонококк, менингококк), так как клетки п оследелениянерасходятся. Ст р епт о ко кки (от греч. strер tos - цеп очка) - клетки окру глой или вытяну той ф ормы, составляю щ ие цеп очку вследствие деления клеток в одной п лоскости и сохранениясвязи меж ду ними вместеделения. Са р цины (отлат. sа rсiпа - связка, тю к) расп олагаю тсяввидеп акетов из 8 и б олее кокков, так как они об разу ю тся п ри делении клетки втрех взаимно п ерп ендику лярных п лоскостях. Ст а фил о ко кки (отгреч. stа р hуlе- винограднаягроздь) п редставляю т соб ой кокки, расп олож енныеввидегрозди виноградаврезу льтатеделения вразных п лоскостях. 2. П а л о чко вид ны е ба кт ер ии (п алочки) различаю тся п о размерам, ф орме концовклетки и взаимному расп олож ению клеток. Д линаклеток варьиру ет от 1,0 до 8,0 мкм, толщ ина- от 0,5 до 2,0 мкм. Палочки могу т б ыть п равильной (киш ечная п алочка и др.) и неп равильной (коринеб актерии и др.) ф ормы, в том числе ветвящ иеся, нап ример у актиномицетов. К наиб олее мелким п алочковидным б актериям относятся риккетсии. Слегка изогну тые п алочки называю тся вибр ио на ми (холерный виб рион). Больш инство п алочковидных б актерий расп олагается б есп орядочно, так как п осле деления клетки расходятся. Е сли п осле деления клетки остаю тся связанными об щ ими ф рагментами клеточной стенки и не расходятся, то они расп олагаю тся п од у глом дру г к дру гу (коринеб актерии диф терии) или об разу ю т цеп очку (сиб иреязвенная б ацилла). 3. И звит ы е фо р мы - сп иралевидные б актерии, нап ример спир ил л ы , имею щ ие вид ш топ орооб разно извитых клеток. К п атогенным сп ириллам относится возб у дитель содоку (б олезнь у ку са крыс). К извитым такж е относятся камп илоб актеры, имею щ ие изгиб ы как у крылалетящ ей чайки; б лизки к ним и такиеб актерии, как сп ирохеты. Спир о х ет ы - тонкие, длинные, извитые (сп иралевидной ф ормы) б актерии, отличаю щ иеся от сп ирилл п одвиж ностью , об у словленной
11
сгиб ательными изменениями клеток. Под клеточной стенкой сп ирохет находится аксиальная нить (аксистиль), которая как б ы закру чивается вокру г п ротоп лазматического цилиндра сп ирохеты, п ридавая ей винтооб разну ю ф орму (п ервичные завитки сп ирохет). А ксиальная нить состоит из ф иб рилл- аналоговж гу тиковб актерий и п редставляет соб ой сократительный б елок ф лагеллин. Ф иб риллы у частвую т вп ередвиж ении сп ирохет, п ридаваяклеткам вращ ательное, сгиб ательноеи п осту п ательное движ ение. При этом сп ирохеты об разу ю тп етли, завитки, изгиб ы, которые названы вторичными завитками. Сп ирохеты п лохо восп ринимаю т красители. О б ычно их окраш иваю т п о методу Романовского-Гимзы или сереб рением. В ж ивом видеих исследу ю тс п омощ ью ф азово-контрастной или темноп ольной микроскоп ии. Сп ирохеты п редставлены 3 родами, п атогенными для человека: Тrер о пет а , Во rrеliа , Lер tо sр irа . Патогенными п редставителями рода Тrер о пет а являю тся Т.р а llidит - возб у дитель сиф илиса и Т.р еrtепие возб у дитель троп ической б олезни - ф рамб езии. И мею тся и сап роф иты об итатели п олости ртаи илаводоемов. В озб у дитель возвратного тиф а В.rесиrrепti является п атогенным п редставителем рода Во rrеliа . Патогенный п редставитель L.iпtеrrо gа пs вызывает леп тосп ироз. Патогенные леп тосп иры п оп адаю т ворганизм с водой или п ищ ей, п риводя к развитию кровоизлияний и ж елту хи. Сап роф итныеп редставители об итаю твводе. 4. Р иккет сии - мелкие грамотрицательные п алочковидные б актерии размером 0,35 - 2,0 мкм, об лигатныевну триклеточныеп аразиты. О б итаю т в членистоногих, которые являю тся их хозяевами или п ереносчиками. Свое название риккетсии п олу чили вчесть Х .Т .Риккетса- американского у ченого, вп ервые оп исавш его одного из возб у дителей (п ятнистая лихорадка Скалистых гор). Ф орма и размер риккетсии могу т меняться (клетки неп равильной ф ормы, нитевидные) в зависимости от у словий роста. Риккетсии, как и б ольш инство б актерий, размнож аю тся б инарным делением. Стру кту ра риккетсии не отличается от таковой грамотрицательных б актерий. Больш инство риккетсий не мож ет развиваться вне ж ивой клетки, их выращ иваю т в ж елточных меш ках ку риного эмб риона, п ереж иваю щ их ку льту рах клеток и тканях ж ивотного. Риккетсии об ладаю т независимым от клетки хозяина метаб олизмом, однако, возмож но, они п олу чаю т от клетки-хозяина макроэргические соединениядлясвоего размнож ения. В мазках и тканях их окраш иваю тп о методу Романовского-Гимзы или п о Здродовскому . У человекариккетсии вызываю т эп идемический сып ной тиф , К у -лихорадку , клещ евой риккетсиоз, лихорадкv цу цу гаму ш и, п ятнисту ю лихорадку Скалистых гор и др. 5. Х л а мид ии, или гальп ровии, относятся к об лигатным вну триклеточным кокковидным грамотрицательным б актериям. Геном хламидий содерж итв4 разаменьш егенетической инф ормации, чем геном киш ечной п алочки. Х ламидии размнож аю тся только вж ивых клетках: их
12
рассматриваю т как энергетических п аразитов. По-видимому , у хламидий отсу тствует система регенерации А Т Ф . В не клеток хламидии имею т сф ерическу ю ф орму (0,3 мкм), являясь элементарными тельцами. В ну три клеток они п ревращ аю тся в делящ иеся ретику лярные тельца, об разу я скоп ления (вклю чения). У человека хламидии вызываю т такие заб олевания, как трахому , орнитоз, п невмонии, п ораж ения у рогенитального трактаи др. 6. М ико пл а змы - мелкие б актерии, окру ж енные цитоп лазматической мемб раной и не имею щ ие клеточной стенки. О ни относятся к отделу тенерику тов, классу М о lliсиtеs («мягкокож ие» ). И з-за отсу тствия клеточной стенки микоп лазмы осмотически чу вствительны и имею т разнооб разну ю ф орму : кокковидну ю , нитевидну ю , колб овидну ю . Э ти ф ормы видны п ри ф азово-контрастной микроскоп ии чистых ку льту р микоп лазм. Н ап лотной п итательной средемикоп лазмы об разу ю тколонии, нап оминаю щ ие яичницу -глазу нью : неп розрачная центральная часть, п огру ж енная в среду , и п росвечиваю щ ая п ериф ерия в виде кру га. Патогенные микоп лазмы вызываю т хронические инф екции, нап ример, М усо р lа sт а р пеит о пiа евызываету человеказаб олевание, п ротекаю щ ееп о тип у острой респ ираторной инф екции. М икоп лазмы вызываю т заб олевания не только у ж ивотных, но и растений. Д остаточно ш ироко расп ространены и неп атогенныеп редставители. 7. Акт ино мицет ы - ветвящ иеся грамп олож ительные б актерии. А ктиномицеты, как и гриб ы, об разу ю т мицел ий - нитевидные п ереп летаю щ иеся клетки (гиф ы). О б щ у ю ф илогенетическу ю ветвь с актиномицетами об разу ю т так называемые но ка р д ио по д о бны е (нокардиоф ормные) актиномицеты соб ирательная гру п п а п алочковидных, неп равильной ф ормы б актерий. И х отдельные п редставители об разу ю т ветвящ иеся ф ормы. К ним относят б актерии родовСо rупеbа сtеriит , М усо bа сtеriит , Nо са rdiа и др. Н окардиоп одоб ные актиномицеты отличаю тся наличием в клеточной стенке сахаров араб инозы, галактозы, атакж е миколовых кислот и б ольш их количеств ж ирных кислот. М иколовые кислоты и лип иды клеточных стенок об у словливаю т кислотоу стойчивость б актерий, в частности п атогенных микоб актерий. Патогенные актиномицеты вызываю т актиномикоз, нокардии - нокардиоз, микоб актерии - ту б ерку лез, коринеб актерии диф терию . Сап роф итные ф ормы актиномицетов и нокардиеп одоб ных актиномицетовш ироко расп ространены вп очве, многие из них являю тся п роду центами антиб иотиков. За д а нuя д л я вы nо л ненuя л а бо р а т о р но й р а бо т ы 1. О п ределить ф орму клеток неизвестной б актериальной ку льту ры, исп ользу яп ростой метод окраски. 2. О п ределить ф орму клеток и отнош ениек окраскеп о Граму разных б актерий, содерж ащ ихсявисследу емой смеси б актериальных ку льту р.
13
3. О п ределить наличиесп ор, зерен волю тинаи кислотоу стойчивость исследу емой б актериальной ку льту ры, исп ользу я соответствую щ ие методы окраски. 4. Составить п ротокол и сделать заклю чение п о резу льтатам п роведенных исследований (таб л. 1). Т аблица 1. Х арактеристика ку льту ры п о морф ологическим и тинкториальным п ризнакам (ф ормап ротокола) Ф орма О краска Н аличие К ислотоПодвиж ность клеток п о у ст о йч ив о ст ь сп ор кап су л зерен Граму волю тина М ет о д ическиеука за ния Д ля изу чения морф ологии б актерий из ниx готовят нативные (п риж изненные) п реп араты и ф иксированныемазки, которыеокраш иваю т анилиновыми красителями. В основе окраски леж ат слож ные xимические и ф изико-xимические реакции. Ц итоп лазма б актерий, особ енно в ф иксированныx мазкаx, об ладает сродством к основным красителям, вследствие чего окраску п роводят метиленовым синим, кристаллическим ф иолетовым, везу вином и др. Д ля выявления различныx стру кту р б актериальной клетки п рименяю тнейтральныеи кислыекрасители. Различаю т п ростые и слож ные методы окраски. Простые заклю чаю тся вокраскеп реп аратаодним красителем; слож ныеметоды (п о Граму , Ц илю -Н ильсену и др.) вклю чаю т п оследовательное исп ользование несколькиx красителей и имею т диф ф еренциально-диагностическое значение. О тнош ение микроорганизмов к красителям расцениваю т как тинкториальные свойства. Су щ ествую т сп ециальные методы окраски, которые исп ользу ю т для выявления ж гу тиков, клеточной стенки, ну клеоидаи разныx цитоп лазматическиx вклю чений. П р иг о т о вл ениепр епа р а т о в д л я микр о ско пическо г о иссл ед о ва ния Д ля п риготовления п реп арата исследу емый материал б еру т из п роб ирки, колб ы или чаш ки Петри б актериологический п етлей или стерильной п ип еткой. В некоторыx слу чаяx исп ользу ю т для этой цели п реп аровальныеиглы. П р иг о т о вл ение пр епа р а т о в д л я изучения микр о р г а низмо в в на т ивно м вид е М ет о д « висячей» ка пл и. Преп арат готовят нап окровном стекле, в центр которого наносят одну кап лю б актериальной ку льту ры, затем п редметно стекло с лу нкой, края которой п редварительно смазываю т вазелином, п риж имаю т к п окровному стеклу так, чтоб ы кап ля находилась вцентрелу нки. Быстрым движ ением п ереворачиваю тп реп аратп окровным стеклом вверх. В п равильно п риготовленном п реп арате кап ля долж на своб одно висеть над лу нкой, некасаясь ееднаили края. Д лямикроскоп ии вначалеисп ользу ю тмалый су xой об ъ ектив8X, п од у величением которого наxодят край кап ли, азатем у станавливаю т об ъ ектив40X и исследу ю т п реп арат.
14
М ет о д « р а зд а вл енно й» ка пл и. Н а п оверхность об езж иренного п редметного стекла наносят кап лю исследу емого материала или су сп еп зию б актерий и п окрываю т ее п окровным стеклом. К ап ля долж на б ыть неб ольш ой, не выходящ ей за край п окровного стекла. М икроскоп иру ю тп реп аратс об ъ ективом 40X. П р иж изненна я (вит а л ьна я) о кр а ска . В звесь микроорганизмоввносят вкап лю 0,001% раствораметиленовогосинегоили нейтральногокрасного. Затем готовят п реп арат «висячая» или «раздавленная» кап ля и микроскоп иру ю т. После микроскоп ии п реп араты «раздавленной» или «висячей» кап ли оп у скаю твдезинф ициру ю щ ий раствор. П р иг о т о вл ениефиксир о ва нны x пр епа р а т о в-ма зко в Д ля п риготовления п реп аратанаоб езж иренное п редметное стекло наносят кап лю воды или изотонического раствора хлорида натрия, в котору ю п етлей вносят исследу емый материали расп ределяю т его таким об разом, чтоб ы п олу чить тонкий и равномерный мазок. При таком расп ределении материала в мазке п ри микроскоп ии мож но у видеть изолированные б актериальные клетки. Е сли исследу емый материал содерж ится вж идкой среде, то его неп осредственно наносят п етлей на п редметное стекло и готовят мазок. М азки высу ш иваю т навозду хе или в стру етеп лого возду ханад п ламенем горелки, недаваякап лезакип ать. Д ля ф иксации мазкап редметное стекло (мазком вверх) медленно п роводят 3 раза через п ламя горелки. М икроорганизмы п ри ф иксации п огиб аю т, п лотно п рикреп ляясь к п оверхности стекла, и несмываю тсяп ри дальнейш ей об раб отке. Прогретыемикроорганизмы б олеевосп риимчивы к красителю , но б олее длительное нагревание мож ет вызвать деф ормации клеточных стру кту р. М азки крови, мазки-отп ечатки органови тканей и в некоторых слу чаях мазки из ку льту р микроорганизмов ф иксиру ю т п огру ж ением на 5 - 20 мин. в метиловый или этиловый сп ирт, смесь Н икиф орова, су лемовый сп иртили дру гиеф иксиру ю щ иеж идкости. М ет о д ы о кр а ски ма зко в П р о ст о й мет о д . Ф иксированный мазок окрасить каким-либ о одним красителем, нап ример ф у ксином водным (1 - 2 мин.) или метиленовым синим (3 - 5 мин.), п ромыть водой, высу ш ить и микроскоп ировать. Сл о ж ны е мет о д ы . Последовательно нанести на п реп арат оп ределенныекрасители, различаю щ иесяп о химическому составу и цвету , п ротравы, сп ирты, кислоту и др. Э то п озволяет выявить оп ределенные стру кту ры клеток и диф ф еренцировать одни виды микроорганизмовот дру гих. О кр а ска по мет о д у Г р а ма 1. Н а ф иксированный мазок нанести карб олово-сп иртовой раствор генцианового ф иолетовогочерез п олоску ф ильтровальной б у маги. Ч ерез 12 мин. ееснять, акраситель слить. 2. Н анести раствор Л ю голяна1-2 мин. 3. О б есцветить этиловым сп иртом втечение 30-60 сек. до п рекращ ения отхож денияф иолетовыx стру ек красителя.
15
4. Промыть водой. 5. Д окрасить водным раствором ф у ксина в течение 1-2 мин., п ромыть водой, высу ш ить и микроскоп ировать. Грамп олож ительные б актерии окраш иваю тся в темно-ф иолетовый цвет, грамотрицательные- вкрасный. О тнош ение б актерий к окраске п о Граму оп ределяется их сп особ ностью у держ ивать об разовавш ийся вп роцессе окраски комп лекс генцианового-ф иолетового с йодом. Э то зависит от различий в химическом составе и п роницаемости клеточной стенки грамп олож ительныx и грамотрицательных б актерий. У грамп олож ительных б актерий п еп тидогликан многослоен, с ним связаны тейхоевые кислоты. У грамотрицательных б актерий п еп тидогликан однослоен, имеется нару ж ная мемб рана, в состав которой входят ф осф олип иды, лип оп ротеиды, б елки и слож ный лип оп олисахарид (Л ПС). В сю нару ж ну ю мемб рану п ронизываю т б елки-п орины, об есп ечиваю щ ие диф ф у зию различных соединений. Т аким об разом, у грамп олож ительных б актерий создаю тся оп тимальные у словия для п рочной ф иксации красителяи резистентности к об есцвечиванию сп иртом. О краскап о Граму имеет важ ное диф ф еренциально-диагностическое значениеи ш ироко исп ользу етсявмикроб иологии. К грамп олож ительным б актериям относятся стаф илококки, стреп тококки, коринеб актерии диф терии, микоб актерии ту б ерку леза и др., к грамотрицательным гонококки, менингококки, киш ечная п алочка и др. Н екоторые виды б актерий могу т окраш иваться п о Граму вариаб ельно в зависимости от возраста, особ енностей ку льтивирования и дру гих ф акторов, воздействую щ их настру кту ру клеточной стенки. О сновная ош иб ка, доп у скаемая п ри окраске п о Граму , состоит в «п ереоб есцвечивании» мазка этиловым сп иртом. Грамп олож ительные б актерии п ри этом могу т у трачивать п ервоначальну ю окраску генциановым ф иолетовым и п риоб ретать красный цвет (характерный для грамотрицательных б актерий) врезу льтате п оследу ю щ ей докраски мазка ф у ксином. Грамотрицательные б актерии всвою очередь могу т сохранять сине-ф иолетовый цвет генцианового ф иолетового. Д ля п равильной окраски следу етстрого соб лю дать технику об есцвечивания. О кр а ска кисл о т о уст о йчивы х ба кт ер ий по мет о д у Ц ил я - Н ил ьсена 1. Н аф иксированный мазок нанести карб оловый раствор ф у ксиначерез п олоску ф ильтровальной б у маги и п одогреть до п оявленияп ароввтечение 3-5 мин. 2. Снять б у магу , п ромыть мазок водой. 3. Н анести 5 % раствор серной кислоты или 3 % раствор смеси сп иртас хлороводородной кислотой на1 - 2 мин. дляоб есцвечивания. 4. Промыть водой. 5. Д окрасить мазок водным раствором метиленового синего втечение3 - 5 мин. 6. Промыть водой, высу ш ить и микроскоп ировать.
16
К ислотоу стойчивость об у словленаналичием вклеточной стенке и цитоп лазме б актерий п овыш енного количества лип идов, воска и оксикислот, вчастности миколовой кислоты. Раствор карб оловой кислоты разрыхляет клеточну ю стенку и тем самым п овыш ает ее тинкториальные свойства, а высокая концентрация красителя и нагревание в п роцессе окраски у силиваю т реакцию взаимодействия красителя с б актериальными клетками, которыеокраш иваю тсяп ри этом вкрасный цвет. При об раб отке п реп арата серной кислотой некислотоу стойчивые б актерии об есцвечиваю тся и окраш иваю тся метиленовым синим вголу б ой цвет, а кислотоу стойчивыеб актерии остаю тсяокраш енными ф у ксином вкрасный цвет. О кр а ска зер ен во л ют ина по мет о д у Н ейссер а 1. Н аф иксированный мазок нанести ацетатсиньки Н ейссерана2 - 3 мин. 2. Д об авить раствор Л ю голяна10 – 30 сек. 3. Промыть п реп аратводой. 4. М азок докрасить водным раствором везу винаили хрезоидинавтечение 0,5 - l мин. 5. Промыть п реп аратводой, высу ш ить и микроскоп ировать. Зерна волю тина п редставляю т соб ой соединения, имею щ ие в отличие от цитоп лазмы щ елочну ю реакцию , и п оэтому изб ирательно восп ринимаю т ацетат синьки, окраш иваясь в темно-синий цвет. Ц итоп лазма клетки, об ладаю щ ая кислой реакцией, восп ринимает щ елочной краситель везу вин и окраш иваетсявж елтый цвет. О бна р уж ениека псул по мет о д у Б ур р и-Г инса 1. Смеш ать кап лю взвеси микроб ных клеток с кап лей ту ш и и п ри п омощ и стекласо ш лиф овальным краем сделать мазок таким ж еоб разом, как мазок из крови, высу ш ить и ф иксировать. 2. Н амазок нанести водный раствор ф у ксинана1 - 2 мин. 3. Промыть водой, высу ш ить навозду хе и микроскоп ировать. Бактерии окраш иваю тся в красный цвет, а неокраш енные кап су лы контрастно выделяю тсяначерно-розовом ф оне. О кр а ска спо р микр о бо в Плотная об олочкасп ор, неп роницаемая для воды, окраш ивается с б ольш им тру дом, п оэтому п ри об ычных методах окраски сп оры имею твид неокраш енных п у стот вну три клетки. Д ля окраски сп ор п ользу ю тся сп ециальными методами с п рименением п ротрав(кислоты или щ елочи). Протравы разрыхляю т об олочку сп оры, об легчая п роникновение в нее красителя. О красивш иеся сп оры об ладаю т кислотоу стойчивостью в отличие от вегетативного теламикроб ной клетки, об есцвечиваю щ егося п од действием кислоты. Поэтому п ринцип окраски сп ор и кислотоу стойчивых б актерий одинаков: п реп арат окраш иваю т основным красителем, затем об есцвечиваю ткислотой и докраш иваю тдоп олнительно вкакой-ниб у дь контрастный цвет.
17
О кр а ска спо р по мет о д у О ж ешки 1. Н анеф иксированный мазок нанести 0,5 % раствор соляной кислоты (Н Сl) и п одогреть нап ламени втечение2 - 3 мин. 2. К ислоту слить, п реп арат п ромыть водой, п росу ш ить и ф иксировать над п ламенем. Затем окрасить п о методу Ц иля-Н ильсена. Сп оры б актерий п риоб ретаю ткрасный цвет, авегетативныеф ормы – синий. О кр а ска спо р по мет о д у Ш еффер а и Ф ул т о на 1. Н аф иксированный мазок нанести 5 % раствор малахитового зеленого и 3 - 4 разанагреть до п оявленияп аров. 2. Промыть водой. 3. Д окрасить 0,5 % саф ранинавтечение30 сек. 4. Промыть водой. Сп оры б актерий окраш иваю тсявзеленый цвет, вегетативныеклетки – вкрасный. Т ем а 3. М И К РО БИ О Л О ГИ Ч Е СК И Е М Е Т О Д Ы И ССЛ Е Д О В А Н И Я ПИ Т А Т Е Л ЬН Ы Е СРЕ Д Ы Питательной средой вмикроб иологии называю тсреды, содерж ащ ие различные соединения слож ного или п ростого состава, которые п рименяю тся для размнож ения б актерий или дру гих микроорганизмовв лаб ораторных или п ромыш ленных у словиях. Л ю б аяп итательнаясредадолж наотвечать следу ю щ им треб ованиям: содерж ать все необ ходимые для размнож ения микроорганизмоввещ ества в легкоу свояемой ф орме, иметь оп тимальные влаж ность, вязкость, рН , б ыть изотоничной и п о возмож ности п розрачной. К аж ду ю п итательну ю среду стерилизу ю топ ределенным сп особ ом взависимости отеесостава. Среды различаю тся: по ко нсист енции - п лотные, п олу ж идкиеи ж идкие; О сновой п лотной п итательной среды являю тся гелеоб разные вещ ества: агар-агар (2 - 3%), ж елатин (10 - 15%), которые доб авляю т к ж идким п итательным средам, нап ример, к мясоп еп тонному б у льону (М ПБ), п олу чаятаким об разом мясоп еп тонный агар (М ПА ). по со ст а ву - п ростые, слож ные; Простые п итательные среды п рименяю т для выращ ивания многих б актерий. Э то гидролизаты мясных, рыб ных п роду ктов, крови ж ивотных или казеина, из которых готовят ж идку ю п итательну ю среду – п итательный б у льон, и п лотну ю – п итательный агар. Слож ные п итательные среды вклю чаю т доп олнительные комп оненты - сыворотку крови (сывороточный агар), кровь (кровяной агар), сахар (сахарный б у льон). Н ап ример, на кровяном агаре б актерии, п роду циру ю щ ие гемолизин, об разу ю тколонии с зоной гемолиза. по ист о чнику – естественные, синтетические (иску сственные) и п олу синтетические;
18
по на зна чению – об щ егоназначения(у ниверсальные) и сп ециальные. Ср ед ы о бщ ег о на зна чения исп ользу ю т для выращ ивания многих п атогенных микроб ови п рименяю т вкачестве основы для п риготовления сп ециальных сред, доб авляя к ним кровь, сахара, молоко, сыворотку и дру гиеингредиенты, необ ходимыедляростатогоили иноговидамикроб а. К ним относятся мясоп еп тонные среды: агар, б у льон, п итательный ж елатин. Г р уппа специа л ьны х ср ед вклю чает: элективные, ингиб иторные, диф ф еренциально-диагностическиеп итательныесреды. Эл ект ивны е (избир а т ел ьны е) и инг ибит о р ны е ср ед ы содерж ат в своем составе вещ ества, об есп ечиваю щ ие наиб олее б лагоп риятные у словия для выращ ивания одного или нескольких видовмикроб ов. При п осевенаних материала, содерж ащ егосмесь различных микроорганизмов, раньш евсего б у детп роявлятьсяросттого вида, длякоторого даннаясреда б у детэлективной. При создании элективных п итательных сред исходятиз б иологических особ енностей, которые отличаю т данные микроорганизмы от б ольш инства дру гих. Н ап ример, изб ирательный рост стаф илококков наб лю дается п ри п овыш енной концентрации хлориданатрия, холерного виб риона- вщ елочной среде и т. д. И нгиб иторные п итательные среды наш ли ш ирокое п рименение п ри б актериологическом исследовании материалов, содерж ащ их об ильну ю и разнооб разну ю микроф лору , нап ример, п ри исследовании об ъ ектов внеш ней среды (п очвы, воды, возду ха), п ри исследовании кала на содерж ание в нем возб у дителей киш ечных инф екций. Приготовление ингиб иторных сред основано на п рименении ж изненно необ ходимых вещ еств, ассимилиру емых только выращ иваемым видом микроорганизма, или вещ еств, изб ирательно п одавляю щ их развитиесоп у тствую щ ей микроф лоры. Диффер енциа л ьно -д иа г но ст ические пит а т ел ьны е ср ед ы п рименяю тся для разграничения отдельных видов (или гру п п ) микроорганизмов. Принцип п остроения этих сред основан на том, что разные виды б актерий различаю тся меж ду соб ой п о б иохимической активности вследствиенеодинаковогонаб ораф ерментов. Ростб актерий на диф ф еренциально-диагностических средах соп ровож дается изменением цвета колоний, п роисходящ им п од действием ф ерментов микроб ной клетки. По своему назначению диф ф еренциально-диагностические п итательныесреды мож но разделить наследу ю щ иегру п п ы: 1. Среды для выявления п ротеолитической сп особ ности микроб ов, содерж ащ ие всвоем составе б елковые вещ ества: кровь, молоко, ж елатин, сверну ту ю кровяну ю сыворотку и т. д. 2. Среды с сахарами, многоатомными сп иртами для об нару ж ения соответствую щ их ф ерментов, расщ еп ляю щ их эти сахараи сп ирты. 3. Среды для оп ределения реду циру ю щ ей сп особ ности микроб ов, содерж ащ ие в своем составе химические вещ ества, изменяю щ иеся в окраске б лагодаря окислительному или восстановительному действию
19
б актерий. Т акими красками являю тся: нейтральная красная, метиленовая синь, лакму совая настойка, кислый ф у ксин, б ромтимолб лау, водная голу б аяи розоловаякислота(В Р). 4. Среды с индиф ф ерентными химическими вещ ествами, которые слу ж ат источником п итаниядляодних видовмикроб ови неу сваиваю тсядру гими видами. Н ап ример, среды с солями лимонной кислоты для выявления разновидности киш ечной п алочки, сп особ ной у сваивать у глерод из молеку ллимонной кислоты. Д иф ф еренциально-диагностические среды ш ироко исп ользу ю тся в лаб ораторных микроб иологических диагностических исследованиях для диф ф еренциации и идентиф икации б актерий. ПРИ ГО Т О В Л Е Н И Е ПИ Т А Т Е Л ЬН Ы Х СРЕ Д О сно вны еср ед ы П ит а т ел ьны й бул ьо н. В ып у скается всу хом виде и содерж ит, г/л, гидролизат кильки - 10,05; натрия хлорид - 4,95. Н авеску п орош ка, у казанну ю наэтикетке(нап ример, 15 г), тщ ательно размеш иваю твколб ес 1 лдистиллированной воды. К ип ятят 1 - 2 мин., не доп у ская п ригорания, ф ильтру ю т через б у маж ный ф ильтр и разливаю т вп роб ирки или колб ы. Стерилизу ю тп ри темп ерату ре120 °С втечение20 мин. П ит а т ел ьны й а г а р . Состав, г/л: ф ерментативный гидролизат кормовых дрож ж ей - 12,0; агар - 12,5; натрия хлорид - 5,5; рН 7,34. 30 г п орош каразмеш иваю т в1 лдистиллированной воды, кип ятят до п олного расп лавления агара (2 - 3 мин.), ф ильтру ю т через ватный ф ильтр и стерилизу ю т п ри темп ерату ре 120 °С втечение 20 мин. Затем разливаю т п итательный агар в стерильные чаш ки Петри. Д ля п риготовления скош енного п итательного агарап роб ирки с разлитым агаром оставляю т застывать внаклонном п олож ении настоле. Кр о вяны е, сы во р о т о чны еи а сцит ическиеср ед ы . К расп лавленному и осту ж енному до45 - 50 °С п итательному агару асеп тически доб авляю т510 % деф иб ринированной крови или такое ж е количество сыворотки крови, или 25 % асцитической ж идкости, хорош о п еремеш иваю т и сразу ж еразливаю твчаш ки Петри, п роб ирки или дру гу ю лаб ораторну ю п осу ду . Д ля п риготовления ж идкой среды такие ж е количествасыворотки или асцитической ж идкости доб авляю тк п итательному б у льону . Ср ед ы с уг л ево д а ми. К п итательному агару или б у льону доб авляю т 0,5 - 1 % глю козы или дру гого у глевода. Стерилизацию п роизводят теку чим п аром или п аром п од давлением 0,5 атм. Эл ект ивны епит а т ел ьны еср ед ы П епт о нна я во д а 1 %, рН 8,0. И зб ирательнадляхолерного виб риона, который размнож ается б ыстро, оп ереж ая рост дру гих микроорганизмов. Щ елочная реакция среды не п реп ятствует росту холерных виб рионов, тормозитростдру гих микроорганизмов. Щ ел о чно й а г а р (п лотная среда): п итательный агар, рН 7,8, аналогично п редыду щ ей средеэлективен дляхолерного виб риона.
20
Ср ед а Л еффл ер а . Смесь 1 части лош адиной сыворотки и 3 частей сахарного б у льона. Среда элективна для коринеб актерий диф терии. Быстрый рост этих микроорганизмов(4 - 6 ч) об есп ечивает элективность среды. Ж ел т о чно -со л ево й а га р (Ж СА). Содерж ит п овыш енные концентрации хлорида натрия (8 - 10 %), которые не п реп ятствую т размнож ению стаф илококков, что об есп ечивает элективность этой среды для данных микроорганизмов. В качестве основы исп ользу ю т солевой агар. По п роп иси, у казанной наэтикетке, готовят 1,8 - 2 % агар, рН 7,2 7,4. К расп лавленному и охлаж денному до 40 - 50 °С агару , соб лю дая п равила асеп тики, доб авляю т 20 % ж елточной взвеси (асеп тически извлеченной из яйца ж елток взб алтываю т с 200 мл изотонического раствора хлорида натрия). Смеш иваю т тщ ательно агар с ж елточной взвесью , разливаю т п о 20 мл в чаш ки Петри. Среда такж е п озволяет диф ф еренцировать стаф илококки, п роду циру ю щ ие лецитиназу , от стаф илококков, не выделяю щ их этот ф ермент, п о об разованию зон п ому тнения с п ерламу тровым оттенком вокру г колоний лецитиназоп олож ительных видов(ф ермент расщ еп ляет лецитин ку риного ж елтка). Диффер енциа л ьно -д иа г но ст ическиеср ед ы Ср ед а Р ессел я. Применяется п ри изу чении б иохимических свойств энтероб актерий (ш игелл, сальмонелл). Содерж ит п итательный агар, лактозу , глю козу и индикатор б ромтимоловый синий. Ц вет п риготовленнои среды травянисто-зеленый. Ср ед а Энд о . В ып у скается в виде п орош ка, который состоит из высу ш енного п итательного агара, содерж ит 1 % лактозу и индикатор основной ф у ксин, об есцвеченный су льф итом натрия. Свеж еп риготовленнаясредаб есцветнаили имеетб ледно-розовую окраску . При росте лактозоп олож ительных б актерий их колонии окраш иваю тся в темно-красный цвет с металлическим б леском; лактозоотрицательные б актерии об разу ю тб есцветныеколонии. Ср ед а П л о скир ева (ба кт о а г а р Ж ). В ып у скается в су хом виде и содерж ит п итательный агар с лактозой, б риллиантовым зеленым, солями ж елчных кислот, минеральными солями и индикатором (нейтральный красный). Э та среда является не только диф ф еренциальнодиагностической, но и селективной, так как п одавляет рост многих микроорганизмов(киш ечная п алочкаи др.) и сп особ ствуетлу чш ему росту некоторых п атогенных б актерий (возб у дители б рю ш ного тиф а, п аратиф ов, дизентерий). Л актозоотрицательные б актерии об разу ю т на этой среде б есцветныеколонии, алактозоп олож ительные- красные. Висмут -сул ьфит а г а р . Среда п редназначена для выделения сальмонелл из инф ицированного материала. В ып у скается всу хом виде; содерж иттрип тический гидролизаткильки, глю козу , неорганическиесоли, б риллиантовый зеленый, агар. Д иф ф еренциру ю щ ие свойства среды
21
основаны насп особ ности микроорганизмовп роду цировать Н 2S, который всту п ает вреакцию с лимоннокислым висму том и об разу ет соединение черного цвета - сернистый висму т. Среда резко у гнетает рост соп у тствую щ ей микроф лоры за счет ингиб иру ю щ его действия б риллиантового зеленого и су льф итанатрия. Подготовленные к у п отреб лению п итательные среды п роверяю т на стерильность. Д ля этого их ставят в термостат п ри 37 °С. Среды, п ростерилизованные в автоклаве, выдерж иваю т в термостате 1 су тки, п ростерилизованные теку чим п аром - 3 су ток. Проросш ие среды б раку ю тся и отп равляю тся вмойку , аостальные б еру тся враб оту или оставляю тся нахранение. Н екоторые п итательные среды мож но готовить вп рок на2 - 3 недели. Создавать зап асы наб олее п родолж ительное время нецелесооб разно, так как врезу льтатедолгогохранениясреды высыхаю ти изменяю тсвойства. Х ранить п итательные среды лу чш е всего вхолодильниках, однако хранениеих возмож но и п ри комнатной темп ерату ревш каф ах с секциями. В каж дое отделение со средой вкладываю т об язательно листок б у маги с названием п итательной среды и даты ее п риготовления. Помещ ение, в котором хранятся среды, долж но б ыть п рохладное, защ ищ енное от света, су хое. Поверх п роб ок наф лаконы и колб ы надеваю т б у маж ные колп ачки или п араф иновые«ш ап очки» . За д а нuед л я вы по л ненuя л а бо р а т о р но й р а бо т ы О своить технику п осевап етлей натвердые и ж идкие п итательные среды. М ет о д ическиеука за ния Т Е Х Н И КА ПО СЕ В О В И ПЕ РЕ СЕ В О В К У Л ЬТ У Р М И К РО О РГА Н И ЗМ О В У ниверсальным инстру ментом для п роизводствап осевовявляется б актериальная п етля. К роме нее, для п осева у колом п рименяю т сп ециальну ю б актериальну ю иглу , а для п осевов на чаш ках Петри металлические или стеклянные ш п атели. Д ля п осевовж идких материалов наряду с п етлей исп ользу ю тп астеровски и граду ированныеп ип етки. П о сев в ча шки П ет р и с пл о т но й пит а т ел ьно й ср ед о й П о сев пет л ей: п осевной материал втираю т п етлей в п оверхность среды у края чаш ки, изб ыток снимаю т, п роколов п етлей агар, а оставш ийсяматериалрассеиваю тп араллельными ш трихами п остерильной п оверхности среды. Э то наиб олеерасп ространенный сп особ п осева. П о сев шпа т ел ем: материал наносят нап оверхность среды п етлей или п ип еткой, а затем стеклянным или металлическим ш п ателем тщ ательно втираю т его п о всей п оверхности агара. При этом левой ру кой п ридерж иваю г слегка п риоткрыту ю крыш ку и одновременно вращ аю т чаш ку . После п осева металлический ш п атель п рокаливаю т в п ламени горелки, астеклянный п омещ аю твдезинф ициру ю щ ий раствор.
22
П о сев т а мпо но м: тамп он с исследу емым материалом вносятвчаш ку и кру говыми движ ениями втираю т его содерж имое вп оверхность среды, одновременно вращ аятамп он и чаш ку . П о сев на сект о р ы : дно чаш ки расчерчиваю т на секторы, п осев п роизводят зигзагооб разными движ ениями от края чаш ки к центру так, чтоб ы ш трихи с одного неп ереходили надру гой. П о сев г а зо но м: 1 мл исследу емого материала (ж идкая б у льонная ку льту ра или взвесь микроб ов в ф изиологическом растворе) наносят п ип еткой нап оверхность среды и тщ ательно расп ределяю т ж идкость п о всей ее п оверхности. И зб ыток материалаотсасываю тп ип еткой и вместе с ней п омещ аю т в дезинф ициру ю щ ий раствор. После п осева чаш ки закрываю ти п ереворачиваю тих вверх дном. Н адп иси начаш ках делаю тсо стороны дна, анап роб ирках - вверхней части. П о сев иссл ед уемо г о ма т ер иа л а в т о л щ у пл о т но й пит а т ел ьно й ср ед ы . М атериал, засеваемый втолщ у п итательной среды, долж ен б ыть в ж идком состоянии. Д ля этого из материала, п одлеж ащ его п осеву, готовят взвесь (в стерильной водоп роводной воде или в ф изиологическом растворе), наб ираю теевп ип етку воб ъ еме0,1; 0,5 или 1 млвзависимости от п редп олагаемого микроб ного загрязнения и выливаю т в п у сту ю стерильну ю чаш ку Петри. В след заэтим чаш ки заливаю т15 - 20 млМ ПА , расп лавленным и осту ж енным до 40 – 45 °С (п ри такой темп ерату ре, если п рилож ить п роб ирку со средой к щ еке, онанедолж навызывать ощ у щ ения ож ога). Д ля равномерного расп ределения исследу емого материала в п итательной средечаш ку с содерж имым б еру твру ки и слегкап окачиваю т вразныестороны. П о сев на пл о т ны еи ж ид киепит а т ел ьны й ср ед ы в пр о бир ка х При п осеве иноку лята из п роб ирки в п роб ирку об е п роб ирки (с п осевным материалом и со средой) держ ат слегканаклонно влевой ру ке меж ду б ольш им и у казателыным п альцами так, чтоб ы краяп роб ирок б ыли наодном у ровне. Бактериальну ю п етлю держ ат как п исчее п еро. Петлю вертикально п рокаливаю т в п ламени горелки. Проб ки из п роб ирок вынимаю т п равой ру кой, заж имая их меж ду мизинцем и ладонью . В ыну в п роб ки, края п роб ирок об ж игаю твп ламени горелок. Прокаленну ю п етлю вводят через п ламя горелки в п роб ирку с п осевным материалом, охлаж даю т и неб ольш ое количество п осевного материала осторож но п ереносятвп роб ирку со средой. 1. При п осевенаж идку ю среду п етлю слегкап огру ж аю твж идкость и растираю т п осевной материалнастенке п роб ирки, п осле чего смываю т его средой. Д ля п осева ж идкого материала мож но исп ользовать стерильныеп ип етки (п астеровскиеили граду ированные). 2. При п осеве на скош енный агар материал наносят ш трихооб разными движ ениями снизу вверх, начиная с конденсационной воды, аесли агар или ж елатин разлит вп роб ирки столб иком, то п осев п роизводяту колом, п рокалываяп етлей с п осевным материалом столб ик до
23
дна. После п осевап етлю извлекаю т из п роб ирки, п роб ирку закрываю т, п редварительноп роведяеекраячерез п ламягорелки. Петлю п рокаливаю т. Посевы инку б иру ю тсявтермостатеп ри 37 °С втечение18 - 24 ч. За это время из отдельных микроб ных клеток ф ормиру ю тся изолированные колонии. Т ем а 4. М Е Т О Д Ы В Ы Д Е Л Е Н И Я , К У Л ЬТ И В И РО В А Н И Я И Д Е Н Т И Ф И К А Ц И И Ч И СТ Ы Х К У Л ЬТ У Р БА К Т Е РИ Й
И
Т ема4.1. ПО Л У Ч Е Н И Е Ч И СТ Ы Х К У Л ЬТ У Р БА К Т Е РИ Й Ч истой ку льту рой называю т п оп у ляцию микроорганизмов, п ринадлеж ащ их к одному виду . Примером чистой ку льту ры мож ет слу ж ить колония, состоящ аяиз микроб ных клеток одного и того ж евида. Полу чение чистых ку льту р необ ходимо для изу чения морф ологических, ку льту ральных и б иологических свойстввыделенного микроорганизмав целях оп ределения его видовой п ринадлеж ности. Д ля выделения чистых ку льту р п ользу ю тся методом рассева в глу б ине п итательной среды и методом п осеванап оверхность п итательной среды (метод Д ригальского). П о л учение чист о й кул ьт ур ы мет о д о м р а ссева в г л убине ср ед ы . Содерж имое 3 - 5 п роб ирок, в которых находится п о 10 - 15 мл п итательного ж елатина или М ПА , расп лавляю т в водяной б ане. Расп лавленну ю среду осту ж аю т до 43 - 45 °С и ставят втеп лу ю воду , чтоб ы п реду п редить ее засту дневание. В одну из п роб ирок вносят исследу емый материал. Затем п ип еткой или п етлей содерж имоеиз п ервой п роб ирки п ереносят во втору ю , из второй - в третью . Д ля лу чш его п еремеш ивания материаласо средой засеянные п роб ирки, заж авмеж ду ладонями, вращ аю т несколько раз в одну и затем в дру гу ю сторону . Приготовленныетаким об разом разведениямикроорганизмоввыливаю тиз п роб ирок в чаш ки Петри, об означенные номерами, соответствую щ ими номерам п роб ирок. Послезасту дневаниясреды с исследу емым материалом чаш ки п омещ аю т в термостат. К оличество колоний в чаш ках с п итательной средой у меньш аетсяп о мереразведенияматериала. Вы д ел ение чист о й кул ьт ур ы по спо со бу Др иг а л ьско г о . Расп лавленну ю п итательну ю среду с толщ иной слоя не менее 0,5 см разливаю т в3 чаш ки Петри. Застывш у ю среду об язательно п одсу ш иваю т. В п ервую чаш ку вносят неб ольш ое количество исследу емого материалаи ш п ателем Д ригальского или ш п ателем, сделанным из п астеровской п ип етки, втираю т его в п оверхность п итательной среды. Д алее, не п рож игаяи ненаб ираяновогоматериала, ш п атель п ереносятвовтору ю и в третью чаш ки, втираявп оверхность п итательных сред оставш ийсянанем материал. М етод рассева п о п оверхности, п редлож енный Д ригальским, является наиб олее у п отреб ительным для п олу чения чистой ку льту ры микроорганизмов. В место ш п ателя мож но п ользоваться п етлей. М атериал
24
нап итательной средерасп ределяю тгу стыми п араллельными ш трихами п о всей чаш ке водном нап равлении. Затем, п оверну вчаш ку на180°, той ж е п етлей п роводят ш трихи в нап равлении, п ерп ендику лярном п ервым ш трихам. В резу льтате нап оверхности п итательной среды вычерчивается гу стаясетка. При таком сп особ еп осеваматериал, содерж ащ ийсянап етле, расходу ется п остеп енно, и п о линиям сетки, нанесенным вконце п осева, вырастаю тизолированныеколонии микроб ов. В ыделение чистой ку льту ры методом рассева в глу б ине и на п оверхности п итательной среды основано намеханическом разъ единении микроорганизмов, находящ ихся в исследу емом материале, с целью п олу чения изолированных колоний на п лотной п итательной среде. К оличество микроорганизмов, содерж ащ ееся в исследу емом материале, п реду гадать заранее тру дно, п оэтому для п осевап ользу ю тся не одной, а двумя или тремя чаш ками. При очень б ольш ой б актериальной загрязненности материала рост микроб ов на п ервой чаш ке б ывает настолько гу стым, что п олу чить материал из отдельной колонии для выделения чистой ку льту ры невозмож но. Т огда для выб ора изолированных колоний п ользу ю тся второй чаш кой. Е сли ж е и наней колонии расп олож ены б лизко дру г к дру гу , б еру т чаш ку с третьим разведением. Д лявыделениячистой ку льту ры п атогенных микроорганизмовчасто п ользу ю тся п осевом исследу емого материала на элективные и ингиб иторныеп итательныесреды. За д а ниед л я вы по л нения л а бо р а т о р но й р а бо т ы 1. Рассмотреть нараздаточном материале характер ростаразличных б актериальных ку льту р на п лотных и ж идких п итательных средах, различные тип ы колоний, «п естрые» ряды б актерий с разной ф ерментативной активностью . 2. О характеризовать выделенну ю ку льту ру (стаф илококка, киш ечной п алочки) п о морф ологическим, ку льту ральным и б иохимическим свойствам. О ф ормить п ротокол. Т ема4.2. И Д Е Н Т И Ф И К А Ц И Я К У Л ЬТ У Р БА К Т Е РИ Й И дентиф икацию выделенных б актериальных ку льту р п роводят п у тем изу чения морф ологии б актерий, их ку льту ральных, б иохимических и дру гих п ризнаков, п рису щ их каж дому виду . Кул ьт ур а л ьны е пр изна ки. К у льту ральные свойствахарактерны для каж дого вида микроорганизма и п отому являю тся важ ным диагностическим п ризнаком. Свойства ку льту ры изменяю тся с ее возрастом, п оэтому возраст ку льту ры необ ходимо у читывать и отмечать вп ротоколе исследования. В озраст ку льту ры, наиб олее б лагоп риятный для изу чения ее свойств, зависит от видовой п ринадлеж ности микроорганизма, так как для п оявления выраж енных п ризнаков роста различным микроорганизмам необ ходимо разноевремя. Н ап ример, колонии чу мной п алочки могу тб ыть
25
об нару ж ены и п одвергну ты изу чению через 10 - 12 часов, колонии б актерий ту б ерку леза- только через несколько недель отмоментап осева. К данным п ризнакам относятся морф ологические особ енности колоний б актерий, характер ростанап лотных и вж идких п итательных средах. К олонии различаю тся п о величине, ф орме, цвету , консистенции, конту ру края, стру кту ре и характеру п оверхности. По величине колонии могу тб ыть кру п ные(диаметр б олее4 - 5 мм), средние(2 - 4 мм) и малые(1 - 2 мм), п о ф орме - кру глые, розеткооб разные, листовидные и т. д. Ц вет колонии зависитотвыраб отки оп ределенного п игмента- б елого, ж елтого, красного и др. К олонии неп игментиру ю щ их б актерий б есцветны. По консистенции различаю тся су хие, влаж ные, сочные или слизистые колонии. Поверхность колонии б ывает гладкой, морщ инистой, исчерченной, п лоской, вып у клой, вдавленной. К рай колонии мож ет б ыть ровным, волнистым, б ахромчатым. К олонии могу т иметь аморф ну ю , зернисту ю , волокнисту ю вну тренню ю стру кту ру . Х арактер роста б актерий в чистой ку льту ре, выращ енной на скош енном п итательном агаре, мож ет б ыть су хим, влаж ным, «п олзу чим» , складчатым, п игментированным. В ж идкой п итательной среде одни б актериальные ку льту ры даю т диф ф у зное п ому тнение, дру гие характеризу ю тся п ридонным, п ристеночным ростом; некоторые ку льту ры об разу ю тп ленки нап оверхности среды, дру гие- осадок наднеп роб ирки. Б ио х имические пр изна ки. Биохимическу ю активность микроб ов изу чаю т п о характеру и количеству тех ф ерментов, которые микроб ная клеткап роду циру ет и выделяет во внеш ню ю среду . В ж изнедеятельности микроб овф ерменты играю т б ольш у ю роль. О ни являю тся об язательными у частниками разнооб разных б иохимических реакций, леж ащ их воснове ф у нкций п итания, дыхания. К аж дый вид микроорганизмовп роду циру ет п остоянный длянего п о количеству и качеству наб ор ф ерментов. Поэтому исследование б иохимических свойств микроорганизма является об язательным п ри оп ределении их видовой п ринадлеж ности. Д ля диагностики микроб ов наиб ольш ее значение имеет оп ределение сахаролитических и п ротеолитических ф ерментов, активиру ю щ их соответственно расщ еп лениеу глеводови б елков. 1. Са х а р о л ит ические фер мент ы микр о о р г а низмо в. Свойство расщ еп лять у глеводы и высокоатомные сп ирты, которые п ринято об ъ единять в одну гру п п у , имену ему ю сахарами, п рису щ е многим п атогенным микроб ам. Под действием сахаролитических ф ерментов б актерий «сахара» расщ еп ляю тся на альдегиды и кислоты. К онечными п роду ктами их расщ еп ления являю тся газооб разные вещ ества: СО 2 и Н 2. О тнош ение микроорганизмов к различным у глеводам сп ециф ично и п оэтому ш ироко п рименяется в б актериологической п рактике для диф ф еренциации различных видови разновидностей б актерий. Д ля об нару ж ения сахаролитических ф ерментов исследу ему ю ку льту ру б актерий засеваю т в п итательные среды Гисса, называемые
26
такж е «п естрым» рядом. Последний п редставляет соб ой ряд п роб ирок с п еп тонной водой, «сахаром» и индикатором (реактивА ндреде или В Р). К ороткий «п естрый» ряд Гиссасодерж итоб ычно 5 п роб ирок: с глю козой, лактозой, маннитом, мальтозой и сахарозой. При некоторых исследованиях для б олее у глу б ленного изу чения б иохимических свойств выделенногомикроорганизмаисп ользу ю тдлинный «п естрый» рядГисса, в составкоторого наряду с п еречисленными у глеводами входят и дру гие «сахара»: ду льцит, сорб ит, ксилоза, араб иноза, крахмал, ину лин, гликоген и др. Н азвание «п естрый» ряд об у словлено тем, что п од действием ф ерментоврасту щ его микроб аодни у глеводы остаю тся неизменными и, следовательно, цвет п итательной среды не изменяется, в то время как дру гие сахарарасщ еп ляю тся, об разу я кислые п роду кты расп ада, которые изменяю тцветиндикатораи соответственно цветп итательной среды. Среды Гисса б ываю т ж идкими и п олу ж идкими. В п роб ирки с ж идкими средами Гиссадля об нару ж ения газов, являю щ ихся конечными п роду ктами расп адасахаров, оп у скаю т«п оп лавок» , который п редставляет соб ой тру б очку диаметром 0,5 - 0,7 см, зап аянну ю с одного конца. Поп лавок оп у скаю т зап аянным концом кверху , п ри стерилизации он п олностью зап олняется п итательной средой. При об разовании в среде газооб разных п роду ктовп оследние вытесняю т часть находящ ейся внем ж идкости, вследствие чего у зап аянной верху ш ки п оп лавка об разу ется возду ш ный п у зырек различной величины. В п олу ж идких средах Гисса газооб разованиеоп ределяю тп о наличию мелких п у зырьковвтолщ есреды и стойкой п ены наееп оверхности. Т аким об разом, п ри изу чении сахаролитических ф ерментов; выделяемых микроорганизмами, у читываю т не только явление расщ еп ления тех или иных сахаровп о кислотооб разованию , но и глу б ину ф ерментативного п роцесса п о наличию в п итательной среде конечных газооб разных п роду ктоврасщ еп ления. Проб ирки с наб ором сред Гиссаставят вш тативводин ряд. Н а каж дой п роб ирке надп исываю т название сахара, содерж ащ егося всреде. Н а1-й п роб ирке каж дого ряда, кроме названия сахара, у казываю т номер или вид исп ыту емой микроб ной ку льту ры. К у льту ру б еру т на кончик п етли в очень неб ольш ом количестве и засеваю т п о об щ еп ринятой методике. При п ереносе п етли из п роб ирки с одной сахарной средой в дру гу ю п етлю об язательно п рож игаю т, а исп ыту ему ю ку льту ру б еру т заново. Ш тативс засеянными средами Гиссаставятвтермостатп ри 37 или 43 °С взависимости от исследу емого материалаи цели исследования. После инку б ации в термостате у читываю т резу льтаты ф ерментации сахаров. И зменение цветап итательной среды вп роб ирке об означаю т б у квой К , что соответствует об разованию в среде кислых п роду ктов расп ада сахара. К ислотооб разование, соп ровож даю щ ееся п оявлением п у зырьков газавп оп лавке или втолщ е п олу ж идкой среды, об означаю т вп ротоколе
27
оп ыта б у квами К Г, где б у ква Г у казывает на расщ еп ление сахара с об разованием конечных газооб разных п роду ктовего расп ада. 2. П р о т ео л ит ические фер мент ы микр о о р г а низмо в. Н екоторые микроорганизмы п роду циру ю т и выделяю т во внеш ню ю среду п ротеолитические ф ерменты - п ротеазы, катализиру ю щ ие расщ еп ление б елков. В резу льтате расщ еп ления молеку лы б елка об разу ю тся высокомолеку лярные п ромеж у точные п роду кты расп ада - п еп тоны, химическая п рирода которых изу чена недостаточно. Под действием п еп толитических ф ерментовп еп тоны всвою очередь расщ еп ляю тся на п олип еп тиды (соединениядвух или нескольких аминокислот) и отдельные аминокислоты. Д ля выявления п ротеолитических ф ерментовисследу ему ю ку льту ру засеваю т вп итательну ю среду , содерж ащ у ю тот или иной б елок. Ч ащ е всего для этой цели п рименяю т ж елатин, реж е - сверну ту ю лош адину ю сыворотку , коагу лированный яичный б елок, молоко или ку сочки вареного мяса. Протеолитическая активность одного и того ж е микроб а п ри оп ределении ее на различных п итательных средах б у дет п роявляться неодинаково, что об у словливается сп ециф ичностью ф ерментов. Поэтому для разных видовмикроб оврекоменду ю т п итательные среды различного состава. 2.1. О пр ед ел ениепр о т ео л ит ическо й а кт ивно ст и микр о бо в на ж ел а т ине. М ясо-п еп тонный ж елатин разливаю т вп роб ирки столб иком п о 5 - 6 мл. Посев п роизводят у колом, п огру ж ая п етлю с исследу емой ку льту рой в глу б ь п итательной среды до днап роб ирки. М икроб ы, сп особ ныерасти п ри низкой темп ерату ре, оставляю тстоять вкомнатеп ри 20 - 22 °С. О стальные п осевы инку б иру ю т в термостате п ри 37 °С. В месте с оп ытными п роб ирками втермостат ставят одну или две п роб ирки с незасеянным ж елатином для контроля. При темп ерату ре 37 °С ж елатин п лавится, п оэтому п осле инку б ации п роб ирки, выну тые из термостата, оп у скаю т на 30 - 60 мин. в холодну ю воду или ставят в холодильник. После засту дневания ж елатина в контрольных п роб ирках п ристу п аю т к п росмотру роста и у чету изменений в п итательной среде оп ытных п роб ирок. Т ам, где п од действием ф ермента ж елатиназы п роизош ло расщ еп ление б елков ж елатина, отмечается разж иж ение п итательной среды. Проб ирки, в которых п осле су точного инку б ирования среда остается б ез изменения, оставляю т на 6 - 7 дней для еж едневного п росмотра. В п ротоколе исследования об язательно отмечаю т день п оявления п ризнаков разж иж ения среды. При регистрации резу льтатов у читываю тинтенсивность ростаи ф орму разж иж енияж елатиновой среды. Разж иж ениеж елатинау разных видовмикроб овп роисходитнеодинаково. Т ак, нап ример, различаю т п ослойное разж иж ение ж елатина, п ри котором п оследовательно разж иж ается один горизонтальный слой за дру гим в нап равлении сверху вниз. У некоторых видов б актерий отмечаю т
28
разж иж ениекратерооб разноес вогну тостью п оверхности вф ормечайного б лю дца, воронкооб разное. Ш таммы, об ладаю щ ие высокой активностью ф ерментаж елатиназы, разж иж аю т весь столб ик ж елатина, находящ ийся в п роб ирке. Н екоторые виды п атогенных микроб ов с выраж енной п ротеолитической активностью об ладаю тсп особ ностью расщ еп лять б елок и п еп тон до п роду ктов глу б окого расп ада: индола, сероводорода, мочевины и аммиака. При оп ределении видов и диф ф еренциации разновидностей п атогенных микроб ов наиб ольш ее значение имеет выявление двух п ервых п роду ктов: индола и сероводорода. И ндол об разу ется из слож ной гетероциклической аминокислоты - трип тоф ана. Сероводород является конечным п роду ктом расщ еп ления аминокислот: цистина, цистеинаи метионина, содерж ащ их всвоем составесеру . 2.2. О пр ед ел ение инд о л а в кул ьт ур е (П о М о р ел ю). Д ля выявления индолооб разования засеваю т п етлю исследу емой ку льту ры микроб а в М ПБ, п риготовленный на п ереваре Х оттингера, содерж ащ ем б ольш ое количество своб одного трип тоф ана. Т отчас ж е п осле п осева п олоску индикаторной б у маги, п роп итанну ю раствором щ авелевой кислоты, оп у скаю т вп роб ирку так, чтоб ы онане у п алавп итательну ю среду и не касалась б ы ее п оверхности. Д ля этого верхню ю треть б у маж ной п олоски п ринимаю т п роб кой к горлыш ку п роб ирки. Посевы инку б иру ю т в термостате 24 - 48 часов п ри 37 °С. О б разование индола в б у льоне соп ровож дается окраш иванием ниж него конца индикаторной б у маги в слаб о розовый цвет, б олее заметный в п роходящ ем свете. Более чу вствительным индикатором на индол является реактив Э рлиха (сп иртовой раствор п арадиметиламидоб ензальдегидас хлороводородной кислотой). О п ределение п роводят следу ю щ им об разом: в п роб ирку с ку льту рой б актерий п риб авляю т 2 - 3 мл эф ира, содерж имое энергично п еремеш иваю т и доб авляю т несколько кап ель реактива Э рлиха. О краш ивание эф ирного слоя вмалиново-красный цвет свидетельствует о п олож ительной реакции наиндол. 2.3. О пр ед ел ение сер о во д о р о д а . Петлю исследу емой ку льту ры микроб ов засеваю т вп роб ирку с М ПБ или б у льоном Х оттингера. Т отчас ж е п осле п осева в п роб ирку вносят п роп итанну ю у ксу снокислым свинцом индикаторну ю б у магу на оп ределение сероводорода. В п олож ительных слу чаях об разу ю щ ийся вку льту ре сероводород всту п ает всоединение с б есцветным у ксу снокислым свинцом, п ревращ аясь всернокислый свинец, который п ридает индикаторной б у маге черно-б у рое окраш ивание. О б разованиесероводородаи индолавку льту реоп ределяю тодновременно. С этой целью вп роб ирку с засеянным б у льоном вносятодновременно две индикаторные б у маги: на индол и сероводород. Д ля того чтоб ы индикаторные б у маги не у п али вп итательну ю среду и не касались б ы ее п оверхности, верхню ю треть б у маж ных п олосок п лотно п риж имаю т к стенке п роб ирки п роб кой. О кончательный у чет резу льтатов на об разование индолаи сероводородап роизводят на7 - 10-й день п осле
29
п роизведенного п осева, так как п роцесс ф ерментативного расщ еп ления б елкаи об разования конечных п роду ктоврасп адап роисходит иногдав течениедлительного времени. 3. О кисл ит ел ьно -во сст а но вит ел ьны е фер мент ы . В ку льту ре микроорганизмов могу т б ыть об нару ж ены окислительновосстановительные ф ерменты, связанные главным об разом с дыхательной ф у нкцией. 3.1. Дл я вы явл ения фер мент о в д ег ид р а з и о пр ед ел ения их а кт ивно ст и в п рактике микроб иологических исследований п редлож ен метод, основанный на введении в п итательну ю среду органической краски, вып олняю щ ей роль акцеп тора водорода. В резу льтате п рисоединения водорода краситель восстанавливается, п ревращ аясь в б есцветное соединение, называемое лейкоб азой. Последнее п ри об ильном досту п е кислородамож етвновь окислитьсяи п риоб рести свой п реж ний цвет. В качестве акцеп тора водорода исп ользу ю т метиленовую синь, лакму совую настойку , малахитовую зелень, индигокармин, нейтральрот и др. Д ля выявления реду циру ю щ их свойствмикроб ау казанные красители доб авляю тк об ычным п итательным средам: М ПБ, М ПА , молоку . О дин и тотж евид микроб аведетсеб янеодинаково п о отнош ению к краскам разного состава. Э то свойство микроб а исп ользовано в микроб иологической п рактике вкачестве диф ф еренциального п ризнака. Бактерии б рю ш ного тиф а реду циру ю т метиленовую синь, но не реду циру ю т лакму са и не изменяю т нейтральрот в п ротивоп олож ность киш ечной п алочке, которая остается нейтральной в отнош ении метиленовой сини, но восстанавливаетлакму с и нейтральрот. 3.2. О пр ед ел ение фер мент а ка т а л а зы . Н екоторые микроорганизмы, п ринадлеж ащ ие к гру п п е аэроб ов, вп роцессе дыхания об разу ю т п ерекись водорода, являю щ у ю ся клеточным ядом. К оличество п ерекиси водородав ку льту ре никогдане достигает высоких концентраций, так как п о мере об разования п ерекись разлагается наводу и молеку лярный кислород п ри у частии ф ерментакаталазы. О п ределением наличия каталазы наряду с изу чением дру гих б иохимических п ризнаков п ользу ю тся п ри оп ределении вида и диф ф еренциации разновидностей п атогенных микроб ов, выделенных из организма б ольного и об ъ ектоввнеш ней среды. Н ап редметное стекло наносяткап лю 1 - 3 % растворап ероксидаводородаи вносятвнееп етлю с б актериальной ку льту рой. К аталаза разлагает п ероксид водорода на кислород и воду . В ыделение п у зырьковО 2 свидетельствует о наличии у данного видаб актерий ф ерментакаталазы. В б актериологической п рактике иногдаограничиваю тся изу чением сахаролитических и п ротеолитических п ризнаковисследу емых б актерий, если это является достаточным для их идентиф икации. В необ ходимых слу чаях п роводят изу чение дру гих п ризнаков, нап ример сп особ ности к восстановлению нитратов, карб оксилированию аминокислот, об разованию оксидазы, п лазмокоагу лазы, ф иб ринолизинаи дру гих ф ерментов, атакж е
30
оп ределение антигенной стру кту ры, чу вствительности к ф агам, виру лентности и т. д. В се этап ы выделения и идентиф икации чистой ку льту ры б актерии мож но п редставить ввидесхемы:
1. 2. 3. 4.
Iэт а п И ссл ед уемы й ма т ер иа л М икроскоп иямазковили нативных п реп аратов. Посевначаш ки Петри с п итательным агаром. Посевнаэлективну ю среду . Посевнадиф ф еренциально-диагностическу ю среду .
II эт а п Х а р а кт ер ист ика изо л ир о ва нны х ко л о ний 1. М азок-окраскап о Граму или дру гим методом дляизу ченияморф ологии клеток и их тинкториальных свойств. 2. Посевнаскош енный п итательный агар или дру гиесреды длянакоп лениячистой ку льту ры.
III эт а п Х а р а кт ер ист ика р о ст а кул ьт ур ы 1. М азок-окраскап о Граму или дру гими методами дляп роверки однородности ку льту ры. 2. Пересевнасреды «п естрого» ряда длявыявленияб иохимических п ризнаков. 3. Серологическиереакции дляизу чения антигенных свойств. 4. Зараж ениеи вскрытиелаб ораторных ж ивотных дляоп ределениявиру лентности. П р имеча ния. 1. И сследу емый материал п еред п осевом с целью освоб ож дения от соп у тствую щ ей микроф лоры иногда п одвергаю т нагреванию до 80 °С для выделения сп орооб разу ю щ их б актерий, об раб откекислотой – длявыделениякислотоу стойчивых б актерий и т.п . 2. У словия инку б ации п осевовзависят от ф изиологических особ енностей б актериальной ку льту ры, п оэтому аэроб ные б актерии выращ иваю т в п рису тствии кислородавозду ха, анаэроб ные б актерии – б ескислородной среде: некоторые б актерии лу чш е расту т п ри п овыш енном содерж ании СО 2.
31
вид Род и ку льту ры
ж елатина
индола
маннита
маннозы
сахарозы
лактозы
Биохимическиесвойства ф ерментация об разо -вание глю козы
агаре
б у льоне
Х арактер роста ку льту ры на п итательном колонии
О краскап о Граму и др. методами
М орф ология клеток б актерий
Резу льтаты раб от п о идентиф икации выделенной ку льту ры п ротоколиру ю т(таб л. 2). Т аблица 2. Х арактеристика ку льту ры п о морф ологическим и ф изиологическим п ризнакам (ф ормап ротокола)
Т ем а 5. М Е Т О Д Ы И ЗУ Ч Е Н И Я А Н Т И М И К РО БН О ГО Д Е Й СТ В И Я А Н Т И БИ О Т И К О В А нтиб иотики занимаю тведу щ ееместо среди химиотерап евтических п реп аратов, исп ользу емых для лечения различных б актериальных инф екций. В зависимости от п роисхож дения, химического строения, механизмаантиб актериального действия и числачу вствительных к ним б актерий (сп ектр антиб актериального действия) антиб иотики п одразделяю т на ряд гру п п . Н аряду с антиб иотиками у зкого сп ектра (п енициллины, цеф алосп орины) ш ироко п рименяю тся антиб иотики ш ирокого сп ектрадействия (тетрациклины, левомицетин и др.). В связи с расп ространением антиб иотикорезистентных б актерий выб ор п реп арата для лечения оп ределенного б ольного зависит п реж де всего от чу вствительности к данному антиб иотику выделенного возб у дителя. Т аблица 3. М еханизмы ингиб иру ю щ его действия важ нейш их гру п п антиб иотиковнамикроб ну ю клетку Н азваниекласса Н екоторыеп редставители Бензилп енициллин, β-лактамы аминоп енициллины Пенициллины (амоксициллин, амп ициллин), оксациллин, Ц еф алосп орины метициллин. Д елятся на п реп араты 1 (цеп орин, цеф алотин, цеф алексин), 2 (цеф азолин), 3 (цеф отаксим), 4 (цеф еп им, цеф п иром) п околений. М акролиды и Э ритромицин, линкозамины рокситромицин. Л инкомицин, клиндамицин.
М еханизм действия И нгиб ирование синтеза клеточной стенки
В ызываю т нару ш ение синтезаб елка.
32
А миногликозиды Т етрациклины
Полип еп тиды
Стреп томицин, гентамицин, канамицин, амикацин, нетилмицин Т етрациклин, окситетрациклин/клиними цин, метациклин, доксициклин. Грамицидин, п олимиксин М и В , б ацитрацин.
-» -«-
-«-» -
Н ару ш ение ф у нкций цитоп лазматической мемб раны Полиены А мф отерицин В , нистатин, И зменяю т п роницаемость леворин. клеточной мемб раны гриб ов, б локиру я стироиды, входящ ие вих состав. Риф амицины Риф амп ицин И нгиб итор синтеза ну клеиновых кислот (РН К ) Д оп олнительная Л евомицитин И нгиб ирование синтеза гру п п а Гризеоф у львин б елканариб осомах О сновные классы синтетических антиб иотиков Х инолоны и Н алидиксовая кислота: Н ару ш ение отдельных ф торхинолоны невиграмон, неграм. этап ов (реп ликации, Производные хинолонов: транскрип ции, реп арации) оксолиниевая кислота, синтеза Д Н К микроб ной нитроксалин (5-Н О К ). клетки. Ф торхинолоны: цип роф локсацин (циф ран, цип роб ай, цип ролет). Су льф аниламиды Производные Близки п о стру кту ре к су льф аниловой кислоты: п арааминоб ензой-ной су льф аметоксазол, кислоте, нару ш аю т синтез су льф ацетамицид ф олиевой кислоты, а (альб у цид), через него – синтез Д Н К , су льф одиметаксин т.е. являю тся (п реп арат антиметаб олитами. п ролонгированного действия). Н итроф у раны Ф у рацилин, ф у рагин, И нгиб иторы ряда ф у разолидон и др. ф ерментов микроб ной клетки. И мидазолы М етронидазол -«-» -
33
За д а ниед л я вы по л нения л а бо р а т о р но й р а бо т ы 1. Поставить оп ыт п о оп ределению чу вствительности б актерий к различным антиб иотикам методом дисков. М ет о д ическиеука за ния О пр ед ел ение чувст вит ел ьно ст и ба кт ер ий к а нт ибио т ика м мет о д о м д иско в И сследу ему ю б актериальну ю ку льту ру засеваю т газоном на п итательный агар или среду А ГВ вчаш кеПетри. Ср ед а АГ В: су хой п итательный рыб ный б у льон, агар-агар, натрий ф осф ат двузамещ енный. Среду готовят из су хого п орош кавсоответствии с инстру кцией. Н а засеянну ю п оверхность п инцетом п омещ аю т на одинаковом расстоянии дру г от дру га б у маж ные диски, содерж ащ ие оп ределенные дозы разных антиб иотиков. Посевы инку б иру ю тп ри 37 °С до следу ю щ его дня. По диаметру зон задерж ки роста исследу емой ку льту ры б актерий су дято еечу вствительности к антиб иотикам. Д ля п олу чения достоверных резу льтатов необ ходимо п рименять стандартные диски и п итательные среды, для контроля которых исп ользу ю тся эталонные ш таммы соответствую щ их микроорганизмов. М етод дисков не дает надеж ных данных п ри оп ределении чу вствительности микроорганизмов к п лохо диф ф у ндиру ю щ им в агар п олип еп тидным антиб иотикам (нап ример, п олимиксин, ристомицин). Е сли эти антиб иотики п редп олагаетсяисп ользовать длялечения, рекоменду ется оп ределять чу вствительность микроорганизмов методом серийных разведений. О пр ед ел ение чувст вит ел ьно ст и ба кт ер ий к а нт ибио т ика м мет о д о м сер ийны х р а звед ений Д анным методом оп ределяю т минимальну ю концентрацию антиб иотика, ингиб иру ю щ у ю рост исследу емой ку льту ры б актерий. В начале готовят основной раствор, содерж ащ ий оп ределенну ю концентрацию антиб иотика (мкг/мл или Е Д /мл) в сп ециальном растворителе или б у ф ерном растворе. И з него готовят все п оследу ю щ ие разведения вб у льоне (воб ъ еме 1 мл), п осле чего к каж дому разведению 6 доб авляю т0,1 млисследу емой б актериальной су сп ензии, содерж ащ ей 10 7 10 б актериальных клеток в1 мл. В п оследню ю п роб ирку вносят 1 мл б у льона и 0,1 мл су сп ензии б актерий (контроль ку льту ры). Посевы инку б иру ю т п ри 37 °С до следу ю щ его дня, п осле чего отмечаю т резу льтаты оп ыта п о п ому тнению п итательной среды, сравнивая с контролем ку льту ры. Последняя п роб ирка с п розрачной п итательной средой у казывает назадерж ку ростаисследу емой ку льту ры б актерий п од влиянием содерж ащ ейсявней минимальной ингиб иру ю щ ей концентрации (М И К ) антиб иотика(таб л. 4).
34
Т аблица 4. О п ределение чу вствительности б актериальной ку льту ры к антиб иотнку методом серийных разведений Н омер Разведение п роб ирки антиб иотика
1 2 3 4 5 6 7
К онцентрация И сследу емая Рост антиб иотика, ку льту ра, мл б актерий мкг/мл (п ому тнение среды) 1:100 100 0,1 1:200 50 0,1 1:400 25 0,1 1:800 12,5 0,1 1:1600 6,25 0,1 + 1:3200 3,12 0,1 + 1млб у льонаб ез антиб иотика 0,1 + (контроль)
О ценку резу льтатов оп ределения чу вствительности микроорганизмовк антиб иотикам п роводятп о таб лице, которая содерж ит п ограничные значения диаметровзон задерж ки ростаД ля у стойчивых, у меренно у стойчивых и чу вствительных ш таммов, атакж е значения М И К антиб иотиковдляу стойчивых и чу вствительных ш таммов. К чу вствительным относятся ш таммы микроорганизмов, рост которых п одавляется п ри концентрациях п реп арата, об нару ж иваемых в сывороткекрови б ольного п ри исп ользовании об ычных доз антиб иотиков. К у меренноу стойчивым относятсяш таммы, дляп одавленияростакоторых треб у ю тся концентрации, создаю щ иеся всыворотке крови п ри введении максимальных доз п реп арата. У стойчивыми являю тся микроорганизмы, рост которых неп одавляется п реп аратом вконцентрациях, создаваемых в организмеп ри исп ользовании максимально доп у стимых доз. О пр ед ел ениеспо со бно ст и S. а urеus пр о д уцир о ва т ьбет а -л а кт а ма зы В колб у с 0,5 мл су точной б у льонной ку льту ры стандартного ш тамма- стаф илококка, чу вствительного к п енициллину , вносят 20 мл расп лавленного и охлаж денного до 45 °С п итательного агара, п еремеш иваю т и выливаю т в чаш ку Петри. После застывания агара в центр чаш ки на п оверхность среды п омещ аю т диск, содерж ащ ий п енициллин. По радиу сам дискап етлей засеваю т исследу емые ку льту ры. Посевы инку б иру ю т п ри 37 °С до следу ю щ его дня, п осле чего отмечаю т резу льтаты оп ыта. О сп особ ности исследу емых б актерий п роду цировать б ета-лактамазы су дят п о наличию роста стандартного ш тамма стаф илококка вокру г той или дру гой исследу емой ку льту ры (вокру г диска).
35
Т ем а 6. М И К РО БИ О Л О ГИ Ч Е СК И Й К О Н Т РО Л Ь А Н Т И СЕ ПТ И К О В , Д Е ЗИ Н Ф Е К Т А Н Т О В , М Е Т О Д О В СТ Е РИ Л И ЗА Ц И И Т ема6.1. СТ Е РИ Л И ЗА Ц И Я Д ля у ничтож ения микроорганизмов на различных п редметах, исп ользу емых вмедицине и б ыту , п рименяю т двасп особ а: стерилизацию и дезинф екцию . Ст ер ил иза ция п редп олагает п олну ю инактивацию микроб ов на п редметах, п одвергаю щ ихся об раб отке. Су щ ествую ттри основных метода стерилизации: теп ловая, лу чевая, химическая. Тепл о ва я ст ер ил иза ция основананачу вствительности микроб овк высокой темп ерату ре. При 60 °С и наличии воды п роисходитденату рация б елков, в том числе ф ерментов, вследствие чего вегетативные ф ормы микроб овп огиб аю т. Сп оры, содерж ащ ие неб ольш ое количество воды в связанном состоянии и об ладаю щ ие п лотными об олочками, инактивиру ю тся п ри 60 °С. Д ля теп ловой стерилизации п рименяю т в основном су хой ж ар и п ар п од давлением. Стерилизацию сух им ж а р о м п роизводят всу хож аровых ш каф ах, или п ечах Пастера. О б еззараж ивание материала в нем п роисходит п ри 160-170 °С в течение 60-120 мин. Н едостатком этого методаявляется то, что столь высоку ю темп ерату ру выдерж иваю т только некоторые стерилизу емые п редметы, нап ример, лаб ораторное стекло. Н аиб олее у ниверсальным методом стерилизации является об раб отка па р о м по д д а вл ением в автоклавах, в которых стерилизу ю т п еревязочный материал, б елье, многие инстру менты, п итательные среды, растворы, инф екционный материал. Продолж ительность стерилизации вавтоклавеп ри 120 °С составляет15-20 мин., п ри 115 °С – 20-30 мин; материал, загрязненный сп орами микроб ов, стерилизу ю т до 2 часов п ри 120 °С. Ст ер ил иза ция т екучим па р о м п роизводитсявап п аратеК оха, называемом теку чеп аровым ап п аратом, или вавтоклаве п ри не завинченной крыш ке и открытом вып у скном кране. Стерилизация втеку чеп аровом ап п арате длится от 30 мин. до 1 часав зависимости от характера и п редп олагаемой загрязненности стерилизу емого об ъ екта. В теку чеп аровом ап п арате стерилизу ю т главным об разом п итательные среды, у которых изменяю тся их свойства п ри темп ерату ревыш е100 °С. Стерилизациятеку чим п аром всегдап роводится п овторно, так как однократное п рогревание п ри темп ерату ре 100 °С не об есп ечивает п олного об есп лож ивания. Т акой метод стерилизации п олу чил название д р о бно й ст ер ил иза ции: об раб отку стерилизу емого материалатеку чим п аром п роводят п о 15-20 мин. еж едневно втечение 3 дней. В п ромеж у тках меж ду стерилизациями материалвыдерж иваетсяп ри комнатной темп ерату ре. В о времяп ервого п рогреванияп роисходитгиб ель содерж ащ ихся вматериале вегетативных ф орм б актерий, вто время как сп оры сохраняю т ж изнесп особ ность. В п оследу ю щ ие су тки, во время
36
выдерж ивания стерилизу емого материала п ри комнатной темп ерату ре, часть сп ор п рорастаети п ревращ аетсяввегетативныеф ормы, п огиб аю щ ие п ри п овторных п рогреваниях. Тинд а л иза ция - дроб ная стерилизация с п рименением низкой темп ерату ры. Прогревание стерилизу емого материалап роизводитсявводяной б ане, снаб ж енной терморегу лятором, 56 дней п одряд п ри 56 - 58 °С втечение2 часоввп ервый день и п о 1 часу в п оследу ю щ ие 4-5 дней. В п ромеж у тках меж ду п рогреваниями об раб атываемый материалвыдерж иваетсяп ри комнатной темп ерату редля п рорастания сп ор в вегетативные ф ормы, которые у б иваю тся п оследу ю щ им нагреванием. Т индализацией п ользу ю тся для об есп лож иванияматериалов, свойствакоторых изменяю тсяп од действием б олее высокой темп ерату ры, нап ример ж идкости, содерж ащ ей в своем составеб елок. Т еп ловая стерилизация - наиб олее надеж ный, экологически б езоп асный, деш евый и хорош о контролиру емый метод, однако его невозмож но п рименять в тех слу чаях, когда п редметы и вещ ества п овреж даю тсяотдействиявысокой темп ерату ры. Г а зо ва я ст ер ил иза ция п редп олагаетисп ользование восновном двух токсичных газов: окиси этиленаи ф ормальдегида. Стерилизация газами осу щ ествляетсявп рису тствии п арап ри 60 - 80 °С всп ециальных камерах. Л учева я ст ер ил иза ция являетсяальтернативой газовой стерилизации и осу щ ествляется с п омощ ью гамма-излу чения, либ о у скоренных электронов. О на п озволяет об раб атывать об ъ екты, не выдерж иваю щ ие высокой темп ерату ры вб ольш их количествах вп ромыш ленных у словиях (нап ример, одноразовыеш п рицы, системы дляп ереливаниякрови). Е щ е одним сп особ ом стерилизации является фил ьт р о ва ние с п омощ ью различных ф ильтров(керамических, асб естовых, стеклянных) и особ енно мемб ранных, которое п озволяет освоб одить ж идкости (сыворотку крови, лекарства, б иоп реп араты) от б актерий, гриб ов, п ростейш их и даж евиру сов. Ко нт р о л ь ст ер ил иза ции. К онтроль об ъ ектов, п одвергш ихся стерилизации, как п равило, заменяю тконтролем раб оты стерилизаторовс п омощ ью ф изических, химических и б иологических сп особ ов. Ф изические мет о д ы п реду сматриваю т контроль раб оты п риб оров, характеризу ю щ их темп ерату ру , время, давление, п озволяю щ их строго соб лю дать у становленный реж им стерилизации, который об есп ечивает гиб ель микроб ов. Н ап ример, вп роб ирку насып аю т какое-либ о вещ ество, п лавящ ееся п ри темп ерату ре около 120 °С - сера, б ензойная кислота. Н едостаток этого сп особ а контроля состоит в том, что регистриру ется только то, что п орош ок расп лавился и, значит, необ ходимая темп ерату ра достигну та, но нельзяб ыть у веренным, что онаб ылатакой нап ротяж ении всего времени эксп озиции. Х имический ко нт р о л ь осу щ ествляется косвенно п о изменению окраски химических индикаторов (индикаторных б у маж ек, п орош ков,
37
ж идкостей - б ензойной кислоты, мочевины, зап аянных вамп у лы), которые п омещ аю тся нап оверхности и вглу б ине стерилизу емого об ъ екта. М етод имееттотж енедостаток, что и ф изический. Б ио л о г ический ко нт р о л ь п роводится п у тем п омещ ения вну трь стерилизу емых п редметов б иотестов, п риготовленных из термоу стойчивых сп орооб разу ю щ их б актерий. Д ля п роведения микроб иологического контроля об ъ ектов, п одвергш ихся стерилизации, п роизводят п осевы ку сочков материала, смывов с п редметов на п итательные среды, п озволяю щ ие об нару ж ить аэроб ные и анаэроб ные б актерии и гриб ы. О тсу тствие роста п осле 48 часов инку б ации в термостатесвидетельствуето стерильности п редмета. Н едостаток методав том, что ответ п олу чаем только сп у стя 48 часов, аматериал считается стерильным п осле автоклавирования вб иксе втечение 48 часов. Значит, материалисп ользу ю тся ещ е до п олу чения ответаиз б актериологической лаб оратории. Т ема6.2. Д Е ЗИ Н Ф Е К Ц И Я . Дезинфекция - у ничтож ениевегетативных ф орм микроорганизмовна об ъ ектах внеш ней среды. Д езинф ициру ю тп редметы, которыеневозмож но п одвергну ть стерилизации, нап ример, оп ерационный стол, стены оп ерационной, ру ки хиру рга или оп тиволоконну ю ап п арату ру . Д ля дезинф екции и стерилизации исп ользу ю т одни и те ж е методы, которые различаю тся качественно и количественно. В ыб ор метода зависит от дезинф ициру емого материала. Тепл о ва я д езинфекция вклю чает воздействие горячей водой и насыщ енным п аром: п ри 80 °С - 10 мин; п ри 85 °С - 3 мин; п ри 90 °С - 1 мин. При этом реж име п огиб аю т все вегетативные ф ормы б актерий и б ольш инство виру сов. При доб авлении в воду 2 % раствора гидрокарб оната натрия (NаН СО з) п огиб аю т и сп оры б актерий. М едицинский инстру ментарий и дру гие п редметы часто п одвергаю тся п редстерилизационной дезинф екции. И сп ользу ю т такж е и детергенты, которые растворяю т б елки и ж иры на п оверхности п редмета, у лу чш ая качество дезинф екции. Разновидностью теп ловой дезинф екции является па ст ер иза ция, п редлож енная ф ранцу зским у ченым Л .Пастером (1822 - 1895 гг) и п рименяемая для об раб отки восновном молока, атакж е соков, винаи п ива. При исп ользу емом реж име60 - 70 °С втечение20 - 30 мин. п огиб ает б ольш инство вегетативных ф орм б актерий. Х имическую д езинфекцию п роводят с п омощ ью различных дезинф ициру ю щ их вещ еств. Н аиб олее расп ространенными дезинф ициру ю щ ими средствами являю тся хлорсодерж ащ ие, ф енольные, четвертичные аммониевые и п ерекисные соединения. К неорганическим хлорсодерж ащ им соединениям относят хлорну ю известь, б елильну ю известь, гип охлорид кальция, гип охлорид натрия; к органическим
38
хлорсодерж ащ им соединениям - хлорамин Б, дезам, дихлор-l, су льф охлорантин, хлорцин, хлордезин; к ф енольным соединениям - лизоли хлор-Рнаф тол, гексахлороф ен. Персп ективну ю гру п п у дезинф ициру ю щ их соединений составляю т п оверхностно-активные вещ ества, относящ иеся к четвертичным аммониевым соединениям и амф олитам и об ладаю щ ие б актерицидными, мою щ ими свойствами и низкой токсичностью (ниртан, амф олан и др.). К п ерекисным соединениям п ринадлеж атп ергидроль (З%ый водный раствор п ерекиси водорода) и дезоксон-l. Д ля дезинф екции п рименяю тсятакж екислоты, альдегиды (ф ормальдегид, глю таральдегид и др.). Примером химической дезинф екции является хлорирование воды. Д ля дезинф екции п омещ ений, а такж е об ору дования и ап п арату ры исп ользу ю т газовую смесь из оксида этилена с метилб ромидом. Д езинф екцию п роводят вгерметичных у словиях. А ктивность каж дого из дезинф ектантовнеодинаковадляразличных микроорганизмови зависитот темп ерату ры, рН и дру гих у словий. Ул ьт р а ф ио л ет о во е о бл учение п роизводят с п омощ ью сп ециальных б актерицидных ламп (настенных, п отолочных, п ередвиж ных) для об еззараж ивания возду ха, различных п оверхностей в оп ерационных, п еревязочных, микроб иологических лаб ораториях, на п редп риятиях п ищ евой п ромыш ленности. Т ема6.3. А СЕ ПТ И К А И А Н Т И СЕ ПТ И К А Д ля п роф илактики вну триб ольничных и особ енно хиру ргических инф екций п рименяю т асеп тику и антисеп тику . Д о введения методов асеп тики и антисеп тики п ослеоп ерационная смертность достигала80 %: б ольные у мирали от гнойных, гнилостных и гангренозных п роцессов. О ткрытая в 1863 г. Л у и Пастером п рирода гниения и б рож ения, став стиму лом развития микроб иологии и п рактической хиру ргии, п озволила у тверж дать, что п ричиной многих раневых ослож нений такж е являю тся микроорганизмы. О сновоп олож ником а септ ики является английский хиру ргД .Л истер (1827-1912 гг), который ввелее вхиру ргическу ю п рактику как комп лекс мер, нап равленных нап реду п реж дениеп оп аданиявозб у дителяинф екции в рану и органы б ольного п ри оп ерациях, лечеб ных и диагностических п роцеду рах. Э ти мероп риятия вклю чаю т стерилизацию и сохранение стерильности инстру ментов, п еревязочноrо материала, оп ерационного б елья, п ерчаток и всего, что п риходит в соп рикосновение с раной: дезинф екцию ру к хиру рга, оп ерационного п оля, ап п арату ры, оп ерационной и дру гих п омещ ений, п рименение сп ециальной одеж ды, масок. М етоды асеп тики такж е п рименяю т на микроб иологических и ф армацевтических п роизводствах, п редп риятиях п ищ евой п ромыш ленности. Ант исепт ика - совоку п ность мер, нап равленных на у ничтож ение микроб ов в ране, п атологическом очаге или организме в целом, на п реду п реж дениеили ликвидацию восп алительного п роцесса. Е еп ринцип ы
39
введены вмедицину в1846 г. венгерским аку ш ером И . Земмельвейсом. В ыделяю т ф изическу ю , механическу ю , химическу ю и б иологическу ю антисеп тику . При физическо й а нт исепт ике об есп ечиваю т отток из раны инф ицированного содерж имого и тем самым ее очищ ение от микроб ов, токсинов и п роду ктов расп ада тканей. Д остигается это п рименением тамп онов из марли, дренаж ей из резины, стекла, п ластмассы. Гигроскоп ические свойства марли значительно у силиваю тся п ри смачивании ее гип ертоническими растворами (5 - 10 % раствор NaCl, 20 40 % раствор сахараи др.). Применяю тоткрытыеметоды лечения ран б ез налож енияп овязки, что ведетк высу ш иванию раны возду хом и созданию , таким об разом, неб лагоп риятных у словий для развития микроб ов. К ф изической антисеп тике относится такж е исп ользование у льтразвука, лу чей лазера, ф изиотерап евтических п роцеду р. М ех а ническо й а нт исепт ико й являю тсяп риемы п о у далению из раны инф ицированных и неж изнесп особ ных тканей, слу ж ащ их основной п итательной средой для микроорганизмов. Э то оп ерации, п олу чивш ие название активной хиру ргической об раб отки раны, атакж е ту алет раны, имею тб ольш оезначениедляп роф илактики развитияраневой инф екции. Х имическа я а нт исепт ика п реду сматривает вещ ества с б актерицидным или б актериостатическим действием, оказываю щ ие гу б ительное воздействие на микроф лору . Противомикроб ные вещ ества, называемыеа нт исепт ика ми резко сниж аю тчисленность микроб оввране, нап оверхности организма. Похимическому составу различаю тследу ю щ ие антисеп тики: • галоиды - п реп араты йода(сп иртовой раствор йода, раствор Л ю голя, йодоф орм, иодинол, иодоп ирин), хлора(хлорамины, хлориты); • п ерекись водорода, калия п ерманганат, об ладаю щ ие, как и галоиды, окислительными свойствами; • кислоты и их соли (б орная, салициловая, тетраб орат натрия), щ елочи (аммиак и его соли, б у ра), сп ирты (70 - 80 % этанол), альдегиды (ф ормальдеrид, гексаметилентетрамин, З-п роп иолак-тон); • детергенты (декамин, мирамистин, хлоргексидин, этоний и др.); • п роизводные S-оксихинолина(хинозол, интестоп ан, нитро- s ксолин), хинолона(оксолиноваякислота), хиноксолина(хинооксидин,диоксидин); • п роизводныенитроф у рана(ф у рацилин, ф у рагин, ф у разолидон); • ф енол и его п роизводные (ф енол, трикрезол, ф енилрезорцин, ф енилсалицилат), дегти (деготь б ерезовый, ихтиоли др.); • красители (б риллиантовый зеленый, метиленовый синий, этакридина лактат); • соединения тяж елых металлов(дихлорид и оксицианид рту ти, нитрат сереб ра, колларгол, п ротаргол, су льф атцинка). Б ио л о г ическа я а нт исепт ика составляетб ольш у ю гру п п у п реп аратов и методик, действие которых нап равлено неп осредственно п ротив микроб ной клетки и ее токсинов, и гру п п у вещ еств, действую щ их
40
оп осредованно через организм человека. Т ак, п реиму щ ественно на микроорганизм или его токсины действую т: 1) антиб иотики - вещ ествас выраж енными б актериостатическими или б актерицидными свойствами; 2) б актериоф аги; 3) антитоксины, вводимые, как п равило, в виде сывороток (п ротивостолб нячная, п ротиводиф терийнаяи др.). О п осредованно через организм, п овыш ая его имму нитет и, тем самым, у силивая защ итные свойства, действую т вакцины, анатоксины, п ереливаниекрови и п лазмы, введениеимму нных глоб у линов, п реп аратов метилтиоу рацилаи др. Протеолитические ф ерменты лизиру ю т мертвые и неж изнесп особ ные ткани, сп особ ствую т б ыстрому очищ ению ран и лиш аю т микроб ные клетки п итательных вещ еств. По наб лю дениям эти ф ерменты, меняясреду об итаниямикроб ови разру ш аяих об олочку , могу т делать микроб ну ю клетку б олеечу вствительной к антиб иотикам. А сеп тика и антисеп тика п редставляю т соб ой единый комп лекс мероп риятий, их нельзяразделить. За д а нuед л я вы nо л ненuя л а бо р а т о р но й р а бо т ы 1. О п ределить антимикроб ное действие антисеп тических и дезинф ициру ю щ их вещ еств. М ет о д ическиеука за ния Д иски из ф ильтровальной б у маги смочить растворами исследу емых вещ естви п оместить нап оверхность п итательного агаравчаш ке Петри, засеянной (газоном) тест-ку льту рой стаф илококкаили киш ечной п алочки. Ч аш ку инку б ировать втечение су ток п ри 37 °С. О б антиб актериальном действии исследу емых вещ ествсу дят п о зонам задерж ки ростаб актерий, об разу ю щ имсявокру гдисков. Т ем а 7. СА Н И Т А РН А Я М И К РО БИ О Л О ГИ Я Са нит а р на я микр о био л о г ия – это отдельное нап равление медицинской микроб иологии, которое изу чает микроф лору окру ж аю щ ей среды и ее влияние наздоровье человека. Г л а вна я за д а ча са нит а р но й микр о био л о г ии - раннееоб нару ж ениеп атогенной микроф лоры во внеш ней среде. О сновным резервуаром возб у дителя является человек (б ольной или б актерионоситель), атакж е п тицы, млекоп итаю щ ие. Подавляю щ ее число возб у дителей п ередается возду ш но-кап ельным и ф екально-оральным п у тем. Санитарная микроб иология изу чает микроф лору воды, возду ха, п очвы, п ищ евых п роду ктови дру гих об ъ ектоввнеш ней среды, оп ределяя их санитарно-эп идемиологическое б лагоп олу чие. Су щ ествую т оп ределенные пр инципы пр о вед ения са нит а р но -микр о био л о г ических иссл ед о ва ний: 1) п равильность отб орап роб , 2) серийность п роводимых анализов, 3) п овторность отб орап роб . О сно вны ена пр а вл ения са нит а р но ба кт ер ио л о г ические мет о д о в иссл ед о ва ния: 1) оп ределение об щ ей микроб ной об семененности (О М Ч ), 2) оп ределение санитарноп оказательных микроорганизмов, 3) выявление п атогенных микроорганизмов и их токсинов, 4) оп ределение степ ени
41
недоб рокачественности изу чаемых об ъ ектов или п роду ктов, об у словленной микроорганизмами. Перечисленные исследования вып олняю тся б актериологическими лаб ораториями санитарноэп идемиологических станций вп лановом п орядке и п о эп идемическим п оказаниям. Санитарная микроб иология исп ользу етдваосновных методаоценки санитарно-эп идемиологического состояниявнеш ней среды: 1. М етод п рямого об нару ж ения возб у дителя. Н аиб олее точный и надеж ный критерий оценки эп идемиологической оп асности внеш ней среды. О днако неп осредственное об нару ж ение п атогенных микроб ов в об ъ ектах внеш ней среды, как п равило, соп ряж ено с б ольш ими тру дностями, иб о встречаю тся они неп остоянно, главным об разом в п ериод эп идемических всп ыш ек и в окру ж ении б актерионосителей, п редставляя ничтож но малу ю величину п о сравнению с п остоянной, неп атогенной микроф лорой исследу емого об ъ екта. 2. М етод косвенного оп ределения возмож ного п рису тствия возб у дителя во внеш ней среде. С этой целью оп ределяю т микроб ну ю об семененность об ъ екта и п роводят об нару ж ение в нем санитарноп оказательных микроорганизмов. О микроб ной об семененности су дят п о микр о бно му числ у – это об щ ее количество микроорганизмов, содерж ащ ееся вединицеоб ъ емаили 3 3 массы исследу емого об ъ екта (в1 см воды, 1 г п очвы, 1 м возду ха). Содерж ание санитарно-п оказательных б актерий оценивается п о двум п оказателям - титру и индексу . Тит р о м называется тот минимальный об ъ ем или масса, вкоторых об нару ж иваю тсяданныеб актерии; инд ексо м количество санитарно-п оказательных б актерий, содерж ащ ихся в 1 л 3 ж идкости, 1 гп лотных вещ еств, 1 м возду ха. К санитарно-п оказательным б актериям относятся п редставители об лигатной микроф лоры организмачеловекаи теп локровных ж ивотных, для которых средой об итания являю тся киш ечник или возду ш нодыхательныеп у ти (таб л.5). Т аблица 5. Санитарно-п оказательныеб актерии окру ж аю щ ей среды О б ъ ект В ода Почва
В озду х
Х арактер загрязнения Ф екальное
Санитарно-п оказательныеб актерии
Бактерии гру п п ы киш ечной п алочки (БГК П): Escherichia coli, Citrobacter freundii, Streptococcus faecalis Ф екальное БГК П, клостридии ( Clostridium perfringrns, Cl. sporogenes и др.), термоф ильные б актерии, Proteus vulgaris. О рально-кап ельное Staphylococcus aureus, S. pyogenes
42
Санитарно-п оказательные б актерии об ладаю т следу ю щ ими свойствами: 1) п остоянно выделяю тся вб ольш ом количестве с калом или кап ельками слизи из возду ш но-дыхательных п у тей; 2) не имею т дру гих мест об итания; 3) сп особ ны сохраняться вокру ж аю щ ей среде втечение тех ж е сроков, что и п атогенные б актерии, п аразитиру ю щ ие вкиш ечнике или возду ш но-дыхательных п у тях; 4) не сп особ ны интенсивно размнож аться накаких-либ о об ъ ектах вне организмахозяинаи изменять свои свойства. Санитарно-п оказательные б актерии гру п п ы киш ечных п алочек (БГК П) п ринадлеж ат к разным родам семейства энтероб актерий. И х диф ф еренциру ю т п о различным п ризнакам. О б щ им является то, что все п редставители гру п п ы киш ечной п алочки - мелкие, тонкие б актерии, с закру гленными концами, неокраш иваю щ иеся п о Граму и сб раж иваю щ иес об разованием кислоты и газа лактозу , глю козу , маннит, мальтозу и в некоторых слу чаях сахарозу . О б нару ж ение Е . со li в разных об ъ ектах окру ж аю щ ей среды, п ищ евых п роду ктах считаетсянаиб олеедостоверным п оказателем свеж его ф екального загрязнения. Н аличие в этих ж е об ъ ектах б актерий родов Сitrо bа сtеr и Е ntеrо bа сtеr у казывает наотносительно давнее ф екальное загрязнение. Прису тствие Сl. р еrfringеns, Сl. sр о rо gеnеs и дру гих клостридий вп очве свидетельствует о ее ф екальном загрязнении, п ричем как свеж ем, так и давнем, п оскольку эти б актерии об разу ю т сп оры, что п озволяет им длительно п ереж ивать вокру ж аю щ ей среде (вчастности, в п очве). Т ермоф ильные б актерии вклю чаю т гру п п у разных б актерий (Lа сtо bа сillus lа сtis, Stг ер tо со ссus thег mо р hilus и др.), размнож аю щ ихсяп ри темп ерату ре 60 °С и выш е. О ни не являю тся п остоянными об итателями киш ечника человека и не слу ж ат критериями ф екального загрязнения окру ж аю щ ей среды. Резкое у величение количества этих б актерий в саморазогреваю щ емся навозе и комп остах мож ет свидетельствовать о загрязнении п очвы разлагаю щ имисяотб росами. Бактерии, п ринадлеж ащ иек роду Р г о tеus (Р . vulgа ris и др.) семейства Е ntег о bа сtег iа сеа е, ш ироко расп ространены вп рироде. Э ти гнилостные б актерии вб ольш ом количестве встречаю тся наразлагаю щ ихся останках ж ивотных и растений. О б нару ж ениеэтих б актерий вкаких-либ о п ищ евых п роду ктах свидетельствуето гнилостном расп аде. О б нару ж ение воб ъ ектах окру ж аю щ ей среды Strер tо со ссus fа еса lis свидетельствует об их ф екальном загрязнении. Гемолитические стреп тококки (S. р уо gеnes), являясь транзитными об итателями носоглотки и зева, выделяю тся с кап ельками слизи орально-кап ельным п у тем. Сроки выж ивания гемолитических стреп тококков в окру ж аю щ ей среде п рактически не отличаю тся от сроков, характерных для б ольш инства дру гих возб у дителей возду ш но-кап ельных инф екций. О б нару ж ение гемолитических стреп тококков в возду хе п омещ ений у казывает на возмож ное его загрязнение микроорганизмами, содерж ащ имися в зеве,
43
носоглотке, верхних дыхательных п у тях человека и являю щ имися возб у дителями возду ш но-кап ельных инф екций. Stа р hуlо со ссus а urеus является ф аку льтативным об итателем носоглотки, зева, атакж е кож ных п окрововчеловека. Е го п рису тствие в возду хе п омещ ений или на находящ ихся там п редметах является п оказателем орально-кап ельного загрязнения. О дновременное об нару ж ение золотистого стаф илококка и гемолитических стреп тококков свидетельствует о высокой степ ени загрязнениявозду ха. Т ема7.1. М И К РО Ф Л О РА В О Д Ы В ода является естественной средой об итания разнооб разных микроорганизмов. По характеру п ользования выделяю т: п итьевую воду , воду п лавательных б ассейнов, сточные воды. М икроб иологические исследования п итьевой воды п роводят в соответствии с СанПиН (санитарные нормы и п равила) 2.1.4.10.74-01 «Питьевая вода гигиеническая. Т реб ования качества воды централизованных систем п итьевого водоснаб ж ения. К онтроль качества». Безоп асность п итьевой воды вэп идемиологическом отнош ении оп ределяется ее соответствием нормативам п о микроб иологическим п оказателя(таб л. 6). Т аблица 6. Н ормативы микроб иологических п оказателей п итьевой воды Показатели Т ермотолерантные колиф ормные б актерии (Т К Б) О б щ ие колиф ормные б актерии (О К Б) О б щ ее микроб ное число (О М Ч ) К олиф аги Сп оры су льф итреду циру ю щ их клостридий
Е диницы измерения Ч исло б актерий в100 мл
Н ормативы О тсу тствие
Ч исло б актерий в100 мл
О тсу тствие
Ч исло б актерий, об разу ю щ их Н еб олее50 колонии в1 мл Ч исло б ляш кооб разу ю щ их О тсу тствие единиц в100 мл Ч исло сп ор в20 мл О тсу тствие
Превыш ение нормативовне доп у скается в95 п роб ах, отб ираемых в течение12 месяцевп ри об щ ем количественеменее100. При об нару ж ении вп роб ах Т К Б и О К Б п роводитсяих оп ределениевп овторных п роб ах. При п овторном об нару ж ении п роводитсяисследованиенаналичиеп атогенных б актерий киш ечной гру п п ы и энтерококков. Сп оры клостридий оп ределяю т п ри оценке эф ф ективности технологии об раб отки воды. К олиф аги оп ределяю т в системах водоснаб ж ения и с п оверхностных источниковп еред п одачей врасп ределительну ю сеть.
44
За д а ниед л я вы по л нения л а бо р а т о р но й р а бо т ы О су щ ествить заб ор п роб ы воды из водоп роводного крана. Провести оп ределение об щ его числа микроорганизмов, об разу ю щ их колонии на п итательном агаре. Провести п осев п роб с целью количественного оп ределенияО К Б и Т К Б титрационным методом. М ет о д ическиеука за ния Санитарно-микроб иологический анализ п роводится согласно методическим у казаниям М У К 4.2.10.18-01. О т бо р , х р а нениеи т р а нспо р т ир о ва ниепр о б О тб ор п роб п роизводит сп ециально об у ченный сотру дник. Проб ы отб ираю т встерильные ф лаконы с резиновыми п роб ками и б у маж ными колп ачками. При отб ореп роб водной и той ж еточкедляразличных цеп ей п ервыми отб ираю т п роб ы для б актериологических исследований. Е сли отб ираю т воду п осле об еззараж ивания химическими реагентами (нап ример, хлорированну ю воду ), то для нейтрализации остаточного количествадезинф ектантавемкость, п редназначенну ю для отб орап роб , вносятдо стерилизации натрий серноватисто-кислый ввидекристалловиз расчета 10 мг на 500 мл воды. При исследовании воды из расп ределительных сетей отб ор п роб из крана п роизводят п осле п редварительной его стерилизации об ж иганием и п оследу ю щ его сп у ска воды не менее 10 мин п ри п олностью открытом кране. При отб оре п роб ы нап ор воды долж ен б ыть у меньш ен. При отб оре из кранас п остоянным п отоком воды об ж иг кранане п роводят, нап ор не меняю т. Проб ки п ри трансп ортировке не долж ны смачиваться водой. В соп роводительном доку менте отмечаю т место, дату и время заб ора, Ф .И .О . сп ециалистаи цель исследования. Д оставку п роб осу щ ествляю т в контейнерах-холодильниках п ри темп ерату ре(4 - 10) °С. В холодный п ериод годаконтейнеры долж ны б ыть снаб ж ены термоизолиру ю щ ими п рокладками, об есп ечиваю щ ими п редохранение п роб от п ромерзания. В ремя доставки не долж но п ревыш ать 6 часов. Е сли п роб ы нельзя охладить, то анализ следу ет п ровести в течение 2 часов п осле заб ора. Е сли не соб лю дено время доставки п роб ы и темп ерату рахранения, то анализ п роб ы п роводить не следу ет. П о д г о т о вка по суд ы Посу ду стерилизу ю т су хим ж аром п ри 160 °С 2 часа, п ри 180 °С 1 час. Срок хранения стерильной п осу ды не б олее 10 дней. После вып олнения анализа всю исп ользованну ю п осу ду автоклавиру ю т п ри 126°С втечение1 часа. О пр ед ел ение о бщ ег о числ а микр о о р г а низмо в, о бр а зующ их ко л о нии на пит а т ел ьно м а г а р е М етод оп ределяет в п итьевой воде об щ ее число мезоф ильных аэроб ных и ф аку льтативно анаэроб ных микроорганизмов (О М Ч ),
45
сп особ ных об разовывать колонии нап итательном агаре п ри темп ерату ре 37 °С втечение24 ч, видимыес у величением в2 раза. И з каж дой п роб ы делаю т п осевне менее двух об ъ емовп о 1 мл. После тщ ательного п еремеш ивания п роб ы воды вносят п о 1 мл в стерильные чаш ки Петри, слегкап риоткрывая крыш ки. После внесения воды вкаж ду ю чаш ку вливаю т (8 – 12) мл(начаш ку диаметром 90 - 100 мм) расп лавленного и осту ж енного до (45 – 49) °С п итательного агара. Затем б ыстро смеш иваю т содерж имое чаш ек, равномерно расп ределяя п о всему дну , изб егая об разования п у зырьковвозду ха, п оп адания агарана края и крыш ку чаш ки. Э ту п роцеду ру п роизводят на горизонтальной п оверхности, гдечаш ки оставляю тдо застыванияагара. Послезастывания агарачаш ки с п осевами п омещ аю т втермостат вверх дном и инку б иру ю т п ри темп ерату ре(37 ± 1) °С втечение(24 ± 2) ч. Учет р езул ьт а т о в Подсчитываю т все выросш ие начаш ке колонии, наб лю даемые п ри у величении в2 раза. У читываю ттолько те чаш ки, накоторых выросло не б олее 300 изолированных колоний. К оличество колоний наоб еих чаш ках су ммиру ю т и делят на два. Резу льтат выраж аю т числом колониеоб разу ю щ их единиц (К О Е ) в1 млисследу емой п роб ы воды. Е сли на одной из 2 чаш ек п одсчет невозмож ен, резу льтат выдаю т на основании у четаколоний наодной чаш ке. Е сли надвух чаш ках имеет место рост расп лывчатых колоний, не расп ространяю щ ийся на всю п оверхность чаш ки, или выросло б олее 300 колоний и анализ нельзя п овторить, п одсчитываю т сектор чаш ки с п оследу ю щ им п ересчетом на всю п оверхность. В этих слу чаях вп ротоколеотмечаю т«число К О Е / млориентировочно» . Е сли п одсчет колоний на чаш ках невозмож ен, то в п ротоколе отмечаю т«сп лош ной рост» . О пр ед ел ениео бщ их и т ер мо т о л ер а нт ны х ко л ифо р мны х ба кт ер ий О бщ ие ко л ифо р мны е ба кт ер ии (О КБ ) - грамотрицательные, оксидазоотрицательные, необ разу ю щ иесп ор п ап очки, сп особ ныерасти на диф ф еренциальных лактозных средах, ф ерментиру ю щ ие лактозу до кислоты, альдегидаи газап ри темп ерату ре(37 ± 1) °С втечение(24- 48) ч. Тер мо т о л ер а нт ны е ко л иф о р мны е ба кт ер ии (ТКБ ) входят вчисло об щ их колиф ормных б актерий, об ладаю т всеми их п ризнаками и, кроме того, сп особ ны ф ерментировать лактозу до кислоты, альдегидаи газап ри темп ерату ре(44 ± 0,5) °С втечение24 ч. Д ляоп ределенияО К Б и Т К Б исп ользу ю тдваметода: 1. М ет о д о м мембр а нно й фил ьт р а ции (о сно вно й мет о д ) М етод основан наф ильтрации у становленного об ъ емаводы через мемб ранные ф ильтры, выращ ивании п осевов на диф ф еренциальной п итательной среде с лактозой и п оследу ю щ ей идентиф икации колоний п о ку льту ральным и б иохимическим свойствам.
46
2. О пр ед ел ениеО КБ и ТКБ т ит р а цио нны м мет о д о м Д анный метод исп ользу ю т: • п ри отсу тствии материалов и об ору дования, необ ходимых для вып олненияанализаметодом мемб ранной ф ильтрации; • п ри анализеводы с б ольш им содерж анием взвеш енных вещ еств; • в слу чае п реоб ладания в воде п осторонней микроф лоры, п реп ятствую щ ей п олу чению наф ильтрах изолированных колоний об щ их колиф ормных б актерий. П р инцип мет о д а М етод основан на накоп лении б актерий п осле п осева у становленного об ъ ема воды в ж идку ю п итательну ю среду , с п оследу ю щ им п ересевом на диф ф еренциальну ю п лотну ю п итательну ю среду с лактозой и идентиф икации колоний п о ку льту ральным и б иохимическим тестам. Вы по л нениеа на л иза При исследовании п итьевой воды ка чест венны м мет о д о м (теку щ ий санэп иднадзор, п роизводственный контроль) засеваю т3 об ъ емап о 100 мл. При исследованиях воды с целью ко л ичест венно г о о пр ед ел ения О К Б и Т К Б п ри п овторном анализе п роизводят п осев: 3 об ъ емовп о 100 мл, 3 об ъ емовп о10 мл, 3 об ъ емовп о1 мл. К аж дый об ъ ем исследу емой воды засеваю т в лактозо-п еп тонну ю среду . Посев 100 мл и 10 мл воды п роизводят в 10 и 1 мл концентрированной лактозо-п еп тонной среды, п осев1 млп роб ы п роводят в10 млсреды об ычной концентрации. Посевы инку б иру ю тп ри (37 ± 1) °С втечение48 ч. Н еранее24 часа инку б ации п роводят п редварительну ю оценку п осевов. И з емкостей, где отмечено наличие роста (п ому тнение) и об разование газа, п роизводят высевб актериологической п етлей насекторасреды Э ндо для п олу чения изолированных колоний. Е мкости б ез наличия ростаи об разования газа оставляю твтермостатеи окончательно п росматриваю тчерез 48 ч. Посевы б ез п ризнаков роста считаю т отрицательными и дальнейш ему исследованию они не п одлеж ат. И з емкостей, где отмечено п ому тнение и об разование газаили только п ому тнение, делаю т высевнасекторасреды Э ндо. Посевы насреде Э ндо инку б иру ю т п ри темп ерату ре (37 ± 1) °С в течение(18-20) ч. При об разовании п ому тнения и газавсреденакоп ления и росте на среде Э ндо колоний, тип ичных для лактозоп олож ительных б актерий: темно-красных или красных, с металлическим б леском или б ез него, вып у клых с красным центром и отп ечатком нап итательной среде, даю тп олож ительный ответнап рису тствиеоб щ их колиф ормных б актерий вданном об ъ емеп роб ы. Н аличие О К Б треб у ется п одтвердить, если в среде накоп ления отмечено только п ому тнение и/или если п ринадлеж ность к лактозоп олож ительным колониям вызывает сомнение у исследователя.
47
В этих слу чаях: 1) п роверяю т наличие отп ечатканасреде Э ндо п осле снятияп етлей п одозрительной колонии; 2) вып олняю токсидазный тест; 3) п одтверж даю т п ринадлеж ность к Граму ; 4) п одтверж даю т сп особ ность к газооб разованию п ри п осевеизолированных 1 - 2 колоний каж дого тип ас каж дого секторанасреду с лактозой с п оследу ю щ ей инку б ацией п осевов п ри темп ерату ре(37 ± 1) °С втечение(24 - 48) ч. При отсу тствии изолированных колоний п роводят рассевнасреду Э ндо об щ еп ринятыми б актериологическими методами. О трицательный ответдаю т, если: • всреденакоп лениянетп ризнаковроста; • насекторах среды Э ндо нетроста; • на секторах среды Э ндо выросли не характерные для колиф ормных б актерий колонии (п розрачныес неровными краями, расп лывчатыеи т. п .); • всеколонии оказались оксидазоп олож ительными; всеколонии оказались грамп олож ительными; • если в п одтверж даю щ ем тесте на среде с у глеводом не отмечено газооб разования. Д ля оп ределения т ер мо т о л ер а нт ны х ко л ифо р мны х ба кт ер ий раб отаю т с секторами среды Э ндо, где выросли тип ичные лактозоп олож ительные колонии. Д елаю т п осев 2 - 3 изолированных колоний каж дого тип ас каж дого секторавп роб ирки с лю б ой из лактозных сред. Среду п еред п осевом нагреваю тнаводяной б анеили втермостатедо 44 °С. Н емедленно п осле п осева п роб ирки п омещ аю т в термостат и инку б иру ю т п ри темп ерату ре (44 ± 0,5) °С втечение 24 ч. Д оп у скается п росмотр п осевовчерез (4 - 6) ч. При об разовании газа в среде накоп ления, росте на среде Э ндо лактозоп олож ительных б актерий и выявлении сп особ ности этих б актерий ф ерментировать лактозу до кислоты и газавтечение24 ч п ри темп ерату ре 44 °С даю т п олож ительный ответ наналичие вэтом об ъ еме п роб ы воды Т К Б. В о всех остальных слу чаях даю тотрицательный ответ. Д оп у стимо для у скорения выдачи ответа на п рису тствие Т К Б п роизводить высев 1 мл из об ъ емов среды накоп ления, где отмечено п ому тнение и газооб разование вп роб ирке с лактозо-п еп тонной средой с п оп лавком и п рогретой п редварительно до темп ерату ры 44 °С. Посевы выдерж иваю т втермостате п ри темп ерату ре (44 ± 0,5) °С втечение 24 ч. При об нару ж ении кислоты и газадаю тп олож ительный ответ. Учет р езул ьт а т о в При исследовании 3 об ъ емовп о 100 мл резу льтаты оцениваю тся качественно и п ри об нару ж ении О К Б и Т К Б хотяб ы водном из 3 об ъ емов, делаетсязап ись вп ротоколе«об нару ж ены в100 мл» . При отрицательном ответе на наличие OKБ и Т К Б во всех исследованных об ъ емах выдаю тзаклю чение вп ротоколе«не об нару ж ены в100 мл» .
48
П о ст а но вка о ксид а зно г о т ест а Полоску ф ильтровальной б у маги п омещ аю т в чаш ку Петри, смоченной реактивом для оксидазного теста. Ч асть колоний п етлей наносят ш трихом нап олоску . Реакция считается п олож ительной, если в течение 1 мин. п оявляется ф иолетово-коричневое или синее окраш ивание ш триха. При отрицательной реакции цвет вместе нанесения ку льту ры не меняется. При п олож ительном резу льтате эту колонию из дальнейш их исследований исклю чаю т. Т ема7.2. М И К РО Ф Л О РА В О ЗД У Х А В озду х является средой, вкоторой микроорганизмы не сп особ ны размнож аться, что об у словлено отсу тствием п итательных вещ еств, недостатком влаги. Ж изнесп особ ность микроорганизмов в возду хе об есп ечиваю т взвеш енные частички воды, п ыли, п очвы. М икроф лора возду ха п остоянно меняется, об новляется п од воздействием солнечных лу чей, темп ерату ры, атмосф ерных осадкови т.п . А тмосф ерный возду х и возду х закрытых п омещ ений значительно различается п о качественному и количественному составу микроф лоры. Бакоб семененность ж илых п омещ ений значительно выш еоб семененности атмосф ерного возду ха. В атмосф ерном возду хе содерж ится б ольш ое количество микроб ов-сап роф итов, п оп адаю щ их ввозду х из п очвы. Среди них находятсясп орооб разу ю щ иеп алочки, п игментныеб актерии, гриб ки и дрож ж и. В возду хе закрытых п омещ ений наряду с б езвредными сап роф итами об нару ж иваю тся п атогенные микроорганизмы, вызываю щ ие п атологические п роцессы наслизистых об олочках п олости ртаи верхних дыхательных п у тей, нап ример б актерии диф терии, коклю ш а, ту б ерку леза. Патогенные микроб ы выделяю тся б ольным человеком или б актерионосителем с мельчайш ими частицами слю ны и слизи во время каш ля, чихания, смехаи разговора. М икроб иологический анализ возду ха на п атогенну ю микроф лору п роизводят только п о эп идемическим п оказаниям. Д ля п овседневной санитарно-гигиенической оценки возду хаоп ределяю т. 3 1. О б щ ееколичество микроб ов, находящ ихсяв1 м возду ха. 2. К оличество в том ж е об ъ еме возду ха санитарно-п оказательных α-зеленящ их микроб ов (β-гемолитических, стреп тококков и гемолитических стаф илококков). По концентрации этих микроб ов оп ределяю т степ ень загрязнения возду ш ной среды, аналогично тому , как п о титру киш ечной п алочки оцениваю ткачество п итьевой воды. О б нару ж ение в возду хе закрытых п омещ ений β-гемолитического стреп тококка и стаф илококка, об ладаю щ его п ризнаками п атогенности, являетсяп оказателем эп идемического неб лагоп олу чияданного об ъ екта. Л аб оратории санитарно-эп идемиологических станций в п лановом п орядке п одвергаю т б актериологическому об следованию возду х различных об ъ ектов: ясель, детских садов, ш кол, б ольниц, кинотеатров.
49
При исследовании возду ха закрытых п омещ ений реш аю щ ее значение имеет сп особ выделения микроорганизмов из возду ха. В зависимости от п ринцип а у лавливания б актерий микроб иологические методы исследования возду ха п одразделяю тся на седиментационные и асп ирационные. При п омощ и седиментационных методовмож но п олу чить об щ ее п редставление о встречаю щ ихся в возду хе микроорганизмах. А сп ирационные методы даю т возмож ность оп ределить не только качественное, но и количественное содерж ание б актерий воп ределенном об ъ емевозду ха. За д а нuед л я вы nо л ненuя л а бо р а т о р но й р а бо т ы Провести исследованиевозду хаседиментационным методом с целью оп ределенияО М Ч . М ет о д ическиеука за ния О т бо р пр о б во зд ух а сед имент а цио нны м мет о д о м Седиментационный метод основан нап ринцип е оседания микроб ов из возду хап од действием силы тяж ести нагоризонтальну ю п оверхность. При отб оре п роб возду ха седиментационным методом открытые чаш ки Петри, зап олненныеп лотной п итательной средой, у станавливаю тв нескольких точках п омещ ения, нагоризонтальной п оверхности п олаили стола. Д ля оп ределения об щ ей микроб ной об семененности возду ха п ользу ю тся М ПА . Д ля качественного анализа микроф лоры возду ха п рименяю т элективные п итательные среды, нап ример, для выделения стаф илококков- Ж СА , для гемолитических стреп тококков- среду Гарро, дляб актерий диф терии - сверну ту ю сыворотку (среду Л еф ф лераили Ру ). В зависимости от п редп олагаемой степ ени б актериального загрязнения возду хаэксп озиция чаш ек п родолж ается от 5 мин. до 1 часа. Н ап ример, чаш ки с М ПА эксп ониру ю тся15 мин., ас Ж СА - 40-60 мин. По истечении намеченного времени чаш ки закрываю т и п омещ аю т на24 - 48 часовв термостат п ри 37 °С. Н а следу ю щ ий день п одсчитываю т количество колоний, выросш их наМ ПА . Ч аш ечный метод не п озволяет оп ределить об ъ ем возду ха, из которого осели микроорганизмы, выросш ие на п оверхности п итательной среды. Поэтому резу льтат анализа выраж аю т средним числом колоний, выросш их нап оверхности п итательной среды в чаш ках Петри, с у казанием времени их эксп озиции. В настоящ ее время чаш ечным методом п ользу ю тся для ориентировочного оп ределения б актериальной загрязненности возду ха. Е сли выросло менее 250 колоний, то возду х считается чистым, если 250 -500 колоний – загрязненный в средней степ ени, б олее500 колоний – загрязненный. При п росмотре чаш ек Петри с элективными п итательными средами об ращ аю т внимание наколонии, характерные для микроб а, выделяемого наданной п итательной среде. Н ап ример, наЖ СА выявляю т колонии с п ризнаками, тип ичными длястаф илококка. И з колоний, п одозрительных натот или иной вид микроб а, готовят мазки, окраш иваю т их п о Граму и микроскоп иру ю т, азатем выделяю т
50
чисту ю ку льту ру для изу чения ее свойств и оп ределения видовой п ринадлеж ности, п ользу ясь дляэтой цели об щ еп ринятыми методами. О т бо р пр о б во зд ух а а спир а цио нны м мет о д о м Более точный количественный метод оп ределения микроб ного числа возду ха. Посев возду ха осу щ ествляется с п омощ ью п риб оров (нап ример, «SAS SUPER 90» ф ирмы SIMAS), констру кция которых основана на п ринцип е у дарного действия стру и возду ха. В озду х всасывается с оп ределенной скоростью через крыш ку с отверстием оп ределенной конф игу рации. Поток возду ханап равляется нап оверхность п итательной среды. Затем чаш ку с п итательной средой инку б иру ю т24 - 48 часов в термостате п ри 37 °С. В ыросш ие колонии п одсчитываю т п о 3 сп ециальной ф орму ле, оп ределяю тО М Ч в1 м возду ха. Д ля оп ределения О М Ч исп ользу ю т М ПА , для оп ределения золотистого стаф илококка– Ж СА , для β-гемолитического стреп тококка– кровяной агар. Т ема7.3. М И К РО Ф Л О РА ПО Ч В Ы Почваявляется резервуаром и естественной средой об итания ряда микроорганизмов. В состав п очвенной микроф лоры входят сп орооб разу ю щ иеб актерии, актиномицеты, сп ирохеты, п ростейш ие, синезеленыеводоросли, гриб ы, виру сы. Патогенные микроорганизмы п оп адаю т вп очву с исп раж нениями, мочой, гноем, мокротой, слю ной и дру гими выделениями, с тру п ами лю дей и ж ивотных, п огиб ш их от инф екционных заб олеваний. Поп адая в п очву, значительная часть п атогенных микроорганизмов, не об разу ю щ их сп ор, рано или п оздно п огиб ает. Сроки выж ивания вп очве возб у дителей киш ечных инф екций (дизентерии, б рю ш ного тиф а, холеры), чу мы, б ру целлеза, ту ляремии, ту б ерку лезаш ироко варьиру ю т и составляю т от нескольких часовдо нескольких месяцев. О тмираниеп атогенных б актерий вп очве зависит от рядап ричин: высу ш ивания; отсу тствия необ ходимых п итательных су б стратов; действия антиб иотических вещ еств, выраб атываемых п очвенными б актериями и гриб ами; солнечных лу чей; б актериоф агов и т. п . Значительно дольш е в п очве сохраняю тся сп орооб разу ю щ ие п атогенные б актерии - аэроб ные (сп оры В. anthracis сохраняю тсявп очвесвыш е15 лет) и анаэроб ные- возб у дители столб няка, газовой гангрены, б оту лизма(их сп оры такж есохраняю тсявп очвемногие годы, а п ри б лагоп риятных у словиях п рорастаю т и б актерии размнож аю тся, п оддерж ивая тем самым свое су щ ествование в п очве). Поэтому п очваиграетосновну ю роль вэп идемиологии столб няка, газовой гангрены (особ енно в военных у словиях) и б оту лизма, она является основным резервуаром возб у дителей этих заб олеваний. При санитарно-микроб иологическом анализе п очвы оп ределяю т об щ ее микроб ное число, коли-титр, п ерф рингенс-титр и титр термоф ильных б актерий. В необ ходимых слу чаях исследу ю т состав
51
нитриф ициру ю щ их и аммониф ициру ю щ их б актерий, актиномицетов, гриб ов, целлю лозных и дру гих микроорганизмов. За д а ния д л я вы по л нения л а бо р а т о р но й р а бо т ы 1. О п ределить микроб ноечисло п очвы, сделать заклю чение. 2. Провести оценку санитарно-б актериолоrическогосостоянияп очвы п о резу льтатам оп ределения коли-титра, п ерф рингрнс-титра и титра термоф ильных б актерий. М ет о д ическиеука за ния О пр ед ел ениемикр о бно г о числ а по чвы Почву б еру тнаглу б ине10-15 см стерильным нож ом (из разных мест исследу емой территории не менее 10 п роб ) и п омещ аю т встерильну ю б анку . И з п роб готовятнавеску (30 г), котору ю вносятвколб у с водой (270 мл) и тщ ательно встряхиваю т. И з п олу ченной су сп ензии готовят -3 -4 -5 разведения l0 , l0 , 10 . И з двух п оследних разведений б еру т 0,1 мли смеш иваю т с 40 мл 0,7 % расп лавленного и осту ж енного до 45 °С п итательного агара, п осле чего выливаю т вторым слоем вчаш ки Петри с 2% п итательным агаром. Посевы инку б иру ю т п ри 37 °С. Затем п одсчитываю т количество выросш их колоний и оп ределяю т микроб ное число. О пр ед ел ение ко л и-т ит р а , пер фр инг енс-т ит р а и т ит р а т ер мо фил ьны х ба кт ер ий по чвы Различные разведения п очвенной су сп ензии засеваю т п о 1 мл в п роб ирки со средой К есслераи инку б иру ю т п ри 43 °С втечение 48 ч. В дальнейш ем анализ п роводят п о схеме, п рименяемой п ри оп ределении коли-титраводы. Д ля оп ределения п ерф рингенс-титра различные разведения п очвенной су сп ензии п о 1 мл засеваю т в п роб ирки со стерильным об езж иренным молоком или ж елезосу льф итной средой В ильсона-Блера. Посевы инку б иру ю тп ри 43 °С втечение24 - 48 ч., п ослечего у читываю т резу льтаты п о свертыванию молокаили п о об разованию черных колоний Сlо stridium р еrfringеns в агаровом столб ике среды В ильсона-Блера. И з колоний делаю т мазки, окраш иваю т п о Граму , микроскоп иру ю т и вычисляю тп ерф рингенс-титр. Со ст а в ср ед . Среда К есслера: 1 % п еп тона, 5 % ж елчи, 0,25 % лактозы, генциановый ф иолетовый для п одавления роста грамп олож ительных б актерий. Ж елезосу льф итная средаВ ильсона-Блера: 3 % п итательного агара, 1 % глю козы, 2 % су льф итанатрия, 0,08 % хлоридаж елеза. Д ля оп ределения титра термоф ильных б актерий разведения п очвенной су сп ензии п о 1 мл вносят в чаш ки Петри, заливаю т расп лавленным и охлаж денным п итательным агаром. Посевы инку б иру ю т втечение су ток п ри 60 °С, а затем п одсчитываю т количество выросш их колоний и п ересчитываю тна1 гп очвы.
52
Санитарно-микроб иологическу ю оценку п очвы п роизводят п о комп лексу п оказателей, из которых наиб олее важ ным является у становлениестеп ени ф екального загрязнения(таб л. 7). Т аблица 7. О ценка санитарного состояния п очвы п о основным микроб иологическим п оказателям Х арактеристика К оли-титр Перф рингенсК оличество п очвы титр термоф ильных б актерий в1 гп очвы 2 3 Ч истая 1,0 и выш е 0,01 и выш е 10 -10 3 4 Загрязненная 0,9-0,01 0,009-0,0001 О т10 до 10 Сильно 0,009 и ниж е0,00009 и ниж е О т105 до 4х106 загрязненная Т ема7.4. М И К РО БИ О Л О ГИ Ч Е СК И Й К О Н Т РО Л Ь В А ПТ Е К А Х За д а ниед л я вы по л нения л а бо р а т о р но й р а бо т ы Провести микроб иологическое исследование смывов с раб очей п оверхности до и п осле п роведения дезинф екции. Провести оценку резу льтатов. М ет о д ическиеука за ния О б ъ ектами б иологических исследований являю тся: 1. В одадистиллированная. 2. И нъ екционныерастворы до стерилизации. 3. И нъ екционныерастворы п ослестерилизации. 4. Глазные кап ли, п риготовленные настерильных растворах и п осле стерилизации. 5. Су хие лекарственные вещ ества, исп ользу емые для п риготовления инъ екционных растворов. 6. А п течная п осу да, п роб ки, п рокладки, п рочие всп омогательные материалы. 7. И нвентарь, об ору дование, ру ки и санитарнаяодеж дап ерсонала. В озду ш наясреда. О тб ор п роб для исследования п роводят сотру дники санитарноэп идемиологических станций или раб отники б актериологической лаб оратории. К ратность об следований с отб ором п роб составляетнеменее 2-х раз вквартал. 1. И ссл ед о ва ниед ист ил л ир о ва нно й во д ы : а ) О пр ед ел ение ко л ичест ва мезо фил ьны х а эр о бны х и фа кул ьт а т ивны х 3 а на эр о бны х ба кт ер ий в 1 см д ист ил л ир о ва нно й во д ы . 3 И сследу ему ю воду вносятп о 1 см вдвеп араллельныечаш ки Петри, которые затем заливаю т п итательным агаром и выдерж иваю т24 часап ри темп ерату ре 37 °С и 24 часап ри комнатной темп ерату ре. После этого п одп итываю т число выросш их колоний как нап оверхности, так и вну три п итательного агара. При вычислении резу льтатованализавыводятсреднее ариф метическоеиз числаколоний, выросш их наоб еих чаш ках.
53 3
б) Дл я вы явл ения пл есневы х и д р о ж ж евы х г р ибо в засеваю т п о 0,5 см исследу емой воды нап оверхность двух чаш ек Петри со средой Саб у ро и инку б иру ю т п ри темп ерату ре 20 - 22 °С втечение 3 - 4 су ток. Затем п одсчитываю т число колоний п лесневых и дрож ж евых гриб овнаоб еих чаш ках. Резу льтаты оцениваю т п о об щ ему количеству неп атогонных микроорганизмов, п у тем су ммирования числа б актерий выросш их на чаш ках с п итательным агаром и насредеСаб у ро (Приказ М инздраваСССР № 573 от30.11.62, п рилож ение№ 1). О п ределение титраб актерий гру п п ы киш ечной п алочки (М етодика действую щ его Госстандарта18963-73 «В одап итьевая, М етоды санитарноб актериологического анализа». 2. И ссл ед о ва ние д ист ил л ир о ва нно й во д ы д л я пр иг о т о вл ения инъекцио нны х р а ст во р о в и г л а зны х ка пел ь, инъекцио нны х р а ст во р о в д о ст ер ил иза ции г л а зны х ка пел ь, пр иг о т о вл енны х в а септ ических усл о виях на ст ер ил ьны х о сно ва х а ) О пр ед ел ение ко л ичест ва мезо фил ьны х а эр о бо в и фа кул ьт а т ивны х а на эр о бо в п роизводятвсоответствии с п у нктом 1а. 3 б) О пр ед ел ение на л ичия ба кт ер ий г р уппы кишечны х па л о чек в 1,0 см . 3 3 Л екарственные средства засеваю т в количестве 1 г (см ) на 9 см разведенной глю козо-п еп тонной среды, среды К есслер и К ода. Посевы выращ иваю тп ри темп ерату ре37 °С втечение18 - 24 часовс дальнейш им высеном секторами на среду Э ндо, п оследню ю инку б иру ю т п ри темп ерату ре 37 °С 18 - 24 часа и п роводят п росмотр п осевов. И з п одозрительных колоний делаю т мазки, красят п о Граму и микроскоп иру ю т. При наличии грамотрицатедьных п алочек, оставш у ю ся часть колоний п ересеваю т на глю козо-п еп тонну ю среду с п оп лавком, инку б иру ю тп ри37 °С втечение 18 - 24 часов. Н аличие кислоты и газана глю козо-п еп тонной среде об у словливает содерж ание б актерии гру п п ы киш ечных п алочек. в) Ко л ичест венно е о пр ед ел ение ба кт ер ии г р уппы кишечны х па л о чек. 1 г 3 (см ) лекарственных средствзасеваю т начаш ку и заливаю т средой Э ндо, т.е. п рименяю т глу б инный метод п осева. После инку б ации п осевовп ри темп ерату ре 37 °С втечение 18 - 24 часову читываю т колонии тип ичные дляб актерий гру п п ы киш ечной п алочки. 3. И ссл ед о ва ние сух их л ека р ст венны х вещ ест в, испо л ьзуемы х д л я пр иг о т о вл ения инъекцио нны х р а ст во р о в и г л а зны х ка пел ь Резу льтаты п олу ченные п ри исследовании су хих лекарственных вещ еств слу ж ат одним из оснований для выб ора п артии п ри п риготовлении инъ екционных растворов. Су хие лекарственные вещ ества разводят стерильной дистиллированной водой с целью создания соответствую щ их концентраций инъ екционным растворам и глазным кап лям изготовляемым
54
вап теках. О б ъ ем и методикаисследованияп риготовленных растворовсм. п у нкт2. Резу льтаты п олу ченные п ри исследовании су хих вещ еств в растворах долж ны соответствовать треб ованиям п рилож ения п риказа№ 573, такие ж е треб ования п редъ являю тся к глазным кап лям, п риготовленных васеп тических у словиях настерильной основе. 4. Иссл ед о ва ния а пт ечно й по суд ы , пр о бо к, пр о кл а д о к, во р о но к, цил инд р о в Т ри одноименных ф лакона, доставленные в лаб ораторию , 3 п оследовательно оп оласкиваю тв10 см стерильной водоп роводной воды. В оду из ф лаконаво ф лакон п ереливаю тнад п ламенем горелки, тщ ательно сп оласкиваякаж дый ф лакон. В б анки или ш ирокогорлые колб ы с доставленными п роб ками и 3 п рокладками наливаю т 10 см стерильной водоп роводной воды и тщ ательно сп оласкиваю т. В смы вно й ж ид ко ст и пр о во д ят о пр ед ел ение: а ) ко л ичест ва мезо фил ьны х а эр о бны х и фа кул ьт а т ивно а на эр о бны х 3 ба кт ер ий (см. п у нкт 1а). Ч исло колоний, у становленное в1 см смывной ж идкости, у множ аю т на10, что соответствует содерж анию б актерий на всей смывш и п оверхности 3-х одноименных п редметов; 3 б) о пр ед ел ение на л ичия ба кт ер ий г р уппы кишечны х па л о чек 8 см 3 оставш ейся смывной ж идкости засеваю т в 1 мл концентрированной глю козо-п еп тонной среды и инку б иру ю тп ри темп ерату ре37 °С втечение 18 - 24 часов. Д альнейш ий ход исследования и идентиф икацию б актерий гру п п ы киш ечных п алочек п роводятп о п у нкту 2б . И нт ер пр ет а ция р езул ьт а т о в ба кт ер ио л о г ических иссл ед о ва ний: - количество мезоф ильных аэроб ов и ф аку льтативных анаэроб ов не долж но п ревыш ать 150 колоний с 3-х ф лаконов, 5-ти п роб ок, 5-ти 3 п рокладок (т. е. в10 см смывной ж идкости); - б актерии гру п п ы киш ечной п алочки недоп у скаю тся. 5. М ет о д ика иссл ед о ва ния во зд ух а Д оставленные чаш ки с п осевами на п итательном агаре и Ж СА инку б иру ю т втермостате п ри 37 °С втечение 24 часов, п осевы наЖ СА доп олнительно выдерж иваю тещ е24 часап ри комнатной темп ерату ре. Посевы насредеСаб у ро инку б иру ю тп ри темп ерату ре22 - 28 °С - 4 су ток. Д ля оп ределения об щ ей б актериальной об семененности через 48 часов п осевы п росматриваю т, п одсчитываю т количество выросш их колоний и 3 п роизводятп ересчетна1 м . Д ля оп ределения количественного содерж ання золотистого стаф илококкап росматриваю т п осевы на п осле 48-ми часов инку б ации, колонии п одозрительные на стаф илококк п одсчитываю т и п роводят идентиф икацию . После идентиф икации п роизводят п ересчет п олу ченных
55 3
резу льтатовна1 м возду ха(Прилож ение№ 2 к п риказу М инздраваСССР № 720 от31. 07. 78 г.) Д ля количественного оп ределения п лесневых и дрож ж евых гриб ов п осле96 часовой инку б ации п одсчитываю тколичество выросш их колоний 3 п лесневых и дрож ж евых гриб овп роизводятп ересчетна1 м . 6. И ссл ед о ва ниесмы во в О риентировочный п еречень об ъ ектов, п одлеж ащ их контролю методом смывов: 1. Раб очееместо деф ектара. 2. Столдляп риготовленияинъ екционных растворов. 3. Столдляп риготовленияглазных кап ель. 4. В есы длявзвеш иваниясу хих вещ еству деф ектара. 5. Т арадля хранения п рокладок и п роб ок, исп ользу емых для у ку п орки инъ екционных растворови глазных кап ель. 6. Сту п ки. 7. Пластинки п ластмассовые. 8. В есы роговые. 9. К ран водоп роводный вассистентской. 10. Ру ки п ерсонала. 11. Полотенце. 12. Санодеж да. О бъем иссл ед о ва ния: а) оп ределениеб актерий гру п п ы киш ечных п алочек. Т амп он со стеклянной п алочкой п омещ аю т всреду К есслераили К ода. Д альнейш ий ход исследования и идентиф икацию п роводят п о об щ еп ринятой методикеисследованиясм. п у нкт1б , в. б ) оп ределение п атогенных (золотистых) стаф илококков(п о п оказаниям) 3 осу щ ествляю т п у тем п осевасмывовж идкости вп роб ирку с 5 см 6,5% солевого б у льона. Д альнейш ий ход исследования п роводят согласно п рилож ению № 2 к п риказу № 720 от31.07.78 г. И нт ер пр ет а ция р езул ьт а т о в: Бактерии гру п п ы киш ечной п алочки и п атогенные стаф илококки в смывах недоп у скаю тся. Т ем а 8. М ЕТ О Д Ы В Ы ЯВ Л Е Н И Я И Т И Т РО В А Н И Я СПЕ Ц И Ф И Ч Е СК И Х А Н Т И Т Е Л (СЕ РО Д И А ГН О СТ И К А ) За д а ния д л я вы по л нения л а бо р а т о р но й р а бо т ы 1. Поставить ориентировочну ю реакцию агглю тинации настекле с целью идентиф икации изу чаемых чистых ку льту р б актерий. Сделать заклю чениеп о резу льтатам реакции. 2. Протоколировать и оценить резу льтаты реакции неп рямой гемагглю тинации (РИ ГА ), п оставленной с целью серодиагностики. Сделать заклю чениеп о резу льтатам реакции.
56
В сеимму номикроб иологическиеметоды (И М ) мож но разделить на3 гру п п ы: И М , основанные п ап рямом взаимодействии антигенас антителом (ф еномены агглю тинации, п рецип итации, гемагглю тинации, иммоб илизации и др.); И М , основанные на оп осредованном взаимодействии антигена с антителом (реакции неп рямой гемагглю тинации, коагглю тинации, латексагглю тинации, у гольной аггломерации, б ентонит-агглю тинации, связываниякомп лементаи др.); И М с исп ользованием меченых антител или антигенов (метод ф лю оресциру ю щ их антител, имму ноф ерментный и радиоимму нный анализы, сп инимму нологический и дру гиеметоды). Р еа кция а г г л ют ина ции (Р А) Реакция основана п а взаимодействии п оверхностных антигенов б актерий и дру гих корп у ску лярных частиц с антителами и п ротекаетвдве ф азы: 1) сп ециф ическая ф аза - связывание детерминап тной гру п п ы (эп итоп а) антигена с п аратоп ом - активным центром имму ноглоб у лина (невидимая ф аза); 2) несп ециф ическая (видимая) ф аза - об разу ю щ ийся комп лекс (А Г+А Т ) у трачивает растворимость и вып адает восадок ввиде хлоп ьев. О днако это явление возмож но лиш ь в электролитной среде, нап ример в0,85 % растворенатрияхлорида. РА мож но п рименять для об нару ж ения сп ециф ических антител в сывороткекрови и, наоб орот, п ри п омощ и стандартной агглю тиниру ю щ ей сыворотки мож но идентиф ицировать выделенныемикроб ы. О р иент ир о во чна я Р А д л я ид ент ифика ции микр о ба Реакция слу ж ит для п редварительного оп ределения видамикроб а. Н ап редметное стекло наносят кап лю у зкосп ециф ичной адсорб ированной сыворотки (т.е. сыворотку , содерж ащ у ю только сп ециф ические антитела). Сыворотку наносят вразведении 1:10 и рядом кап лю ф изиологического раствора(контроль). И сследу ему ю ку льту ру микроб ап етлей вносят воб е кап ли и размеш иваю т. Ч ерез 2 - 4 мин. у читываю т резу льтат. При п олож ительной реакции (соответствие исследу емой ку льту ры диагностической сыворотке) наб лю дается ску чивание б актерий в виде хлоп ьевнаф онеп розрачной ж идкости. В контроле- равномернаяму ть. К роме сп ециф ической агглю тинации б актерий, вызванной антителами, возмож насп онтанная агглю тинация (вотсу тствие имму нной сыворотки). Сп онтанну ю агглю тинацию даю т R-ф ормы б актерий, не об разу ю щ ие гомогенной взвеси в изотоническом растворе хлорида натрия и осаж даю щ иеся ввиде клеточных агрегатов. При кислой реакции среды в резу льтате снятия одноименного заряда с п оверхности б актериальных клеток визоэлектрической зоне такж е п роисходит склеивание - насту п ает «кислотная» агглю тинация. Ч тоб ы исклю чить возмож ность у чета лож ноп олож ительных резу льтатов сп онтанной агглю тинации, всегда ставятконтрольну ю п роб у с изотоническим раствором хлориданатрия.
57
Р еа кция непр ямо й г ема г г л ют ина ции РН ГА является своеоб разной модиф икацией РА . Су щ ность реакции состоит в том, что молеку лы антигена адсорб иру ю тся на п оверхности эритроцитов. Т акие "нагру ж енные" антигенами эритроциты п риоб ретаю т сп особ ность агглю тинироваться имму нной сывороткой, сп ециф ичной для данного антигена. Э ритроциты склеиваю тсяи вып адаю твосадок, об разу я на дне п роб ирки гемагглю тинат. В п оследнее время РИ ГА п олу чила ш ирокое расп ространение б лагодаря высокой чу вствительности, эксп рессивности и п ростотеп остановки. В лу нках п олистироловых п ланш етовготовятряд п оследовательных двукратных разведений сыворотки. В п редп оследню ю лу нку вносят - 0,5 мл заведомо п олож ительной сыворотки и в п оследню ю 0,5 мл ф изиологического раствора(контроль). Затем во все лу нки доб авляю т п о 0,1 мл разведенного эритроцитарного диагностику ма, встряхиваю т и п омещ аю т в термостат на 2 ч. В п олож ительном слу чае эритроциты оседаю т на дне лу нки ввиде ровного слоя клеток со складчатым или зазу б ренным краем (п ереверну тый зонтик), вотрицательном - оседаю т в видеп у говки или колечка(таб л. 8). Т аблица 8. Постановкареакции неп рямой гемагглю тинации И нгридиенты 1-я 0,5
Н омералу нок п анели 2-я 3-я 4-я 5-я 0,5 0,5 0,5 0,5
И зотонический раствор натрия хлорида, мл И сследу емая 0,5→ 0,5→ 0,5→ 0,5→ 0,5↑ сыворотка в разведении 1:25, мл Полу ченное 1:50 1:100 1:200 1:400 1:800 разведение сыворотки Э ритроцитарный 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 диагностику м, мл И нку б ацияп ри 37 °С втечение2ч. втермостате
К онтроли 1-й -
2-й 0,5
И мму нный диагностику м 0,5
0,1
0,1
Т итр сыворотки 1:100 Н а эритроцитах мож но адсорб ировать не только антигены, но и антитела. В данном слу чае РН ГА мож но п рименять для индикации п атогенных микроб ов во внеш ней среде. Д ля этого IgG сыворотки ф иксиру ю т п а п оверхности б араньих эритроцитов. Разреш аю щ ая сп особ ность эксп ресс-индикации антигеновсоставляет несколько тысяч микроб ных телв1 мл.
58
Р еа кция пр еципит а ции в г ел е И мму нодиф ф у зия вагаровом геле растворовантигенови антител, залитых вразные лу нки, навстречу дру г дру гу вслу чаях соответствия их сп ециф ичности п риводит к об разованию сп ециф ического п рецип итатав видеп олосок и ду гвместах встречи реагентов. К ак п равило, вцентральну ю лу нку заливаю т стандартный раствор антигена, а в п ериф ерические - исп ыту емые сыворотки. В одну из п ериф ерических лу нок заливается стандартная имму нная сыворотка соответствую щ ей сп ециф ичности, авдру гу ю - нормальная сывороткадля контроля. Проводится инку б ация во влаж ной камере п ри 37 °С втечение 24 ч. У читываю т количество и ш ирину п олос п рецип итации меж ду центральной лу нкой с раствором антигена и лу нками с исследу емыми сыворотками. Р еа кция л изиса . Р еа кция связы ва ния ко мпл емент а Д ля п остановки реакции лизисаи реакции связывания комп лемента (РСК ) исп ользу ю т комп лемент, который содерж ится всыворотке крови морских свинок. Гемолитическая активность комп лементатермолаб ильна и п олностью у трачивается п ри п рогревании сыворотки втечение 30 мин. п ри 56 °С. При адсорб ции комп лементанакомп лексе антиген - антитело его действие п роявляется реакцией лизиса антигена, если антиген корп у ску лярный, или не соп ровож дается никакими видимыми изменениями, если это мелкодисп ерсныеили растворимыеантигены. Д ляу четарезу льтатовРСК вводятвсп омогательну ю (индикаторну ю ) гемолитическу ю систему . О на состоит из взвеси эритроцитовб аранав изотоническом растворе хлорида натрия и гемолитической сыворотки кролика, п олу ченной п у тем его имму низации у п омяну тыми эритроцитами. Полож ительная РСК характеризу ется задерж кой гемолиза вследствие адсорб ции комп лементасистемой антиген - антитело. О трицательнаяРСК характеризу ется наличием гемолиза, п оскольку своб одный комп лемент связывается с системой эритроциты б арана- гемолитическая сыворотка кролика. РСК об ладает высокой чу вствительностью и сп ециф ичностью , что п озволяетисп ользовать еедлясеродиагностики многих заб олеваний. Д ля п остановки РСК треб у ется точноеоп ределениеколичественных соотнош ений всех ингредиентов, у частвую щ их вреакции: исследу емой сыворотки, антигена, комп лемента, гемолитической сыворотки кроликаи эритроцитовб арана. Поэтому п остановке основного оп ытап редш ествует титрование гемолитической сыворотки и выб ор ее раб очего разведения, титрованиедру гих ингредиентов. П р иг о т о вл ениеи т ит р о ва ниеинг р ед иент о в д л я Р СК Тит р о ва ние ко мпл емент а . Д ля оп ределения титраи раб очей дозы п роизводят титрование комп лемента с п омощ ью реакции имму нного гемолиза. Д ля этого свеж у ю сыворотку морской свинки разводят изотоническим раствором хлорида натрия от 1:10 до 1:40. К 0,2 мл каж дого разведения комп лементадоб авляю т п о 0,4 мл гемолитической
59
смеси (смеси равных об ъ емов3 % су сп ензии эритроцитоввизотоническом растворе хлорида натрия и гемолитической сыворотки в разведении, соответствую щ ем ее тройному титру ). Проб ирки выдерж иваю т п ри 37 °С и через 30 мин. оп ределяю т титр комп лемента- наиб ольш ее разведение комп лемента, котороевызываетп олный лизис эритроцитоввп рису тствии гемолитической сыворотки. Раб очу ю дозу комп лемента рассчитываю т, исходя из его титра. Раб очая дозакомп лементадолж наб ыть выш е титра на25 %. Т ак, нап ример, п ри титре комп лемента1:20 вкачестве раб очей дозы б еру тего п редыду щ ееразведение1:10. Ант иг ены изготавливаю тся из взвесей у б итых микроорганизмов, их лизатов, п олных антигенов, гап тенов, экстрактовтканевых лип идов. Взвесьэр ит р о цит о в б аранап олу чаю тиз деф иб ринированной крови б арана, отмываяэритроциты изотоническим раствором хлориданатриядо п олу ченияп олной б есцветности и п розрачности надосадочной ж идкости и готовятиз них 3 % взвесь визотоническом растворехлориданатрия. Г емо л ит ическа я сы во р о т ка готовится п у тем 3-4-кратной вну тривенной имму низации кролика50 % взвесью б араньих эритроцитов и инактивиру ется п ри 56 °С (разру ш ен комп лемент). Н аэтикетке амп у лс сывороткой об означен ее титр - максимальное разведение данной сыворотки, которое об есп ечивает п олный лизис 3 % взвеси эритроцитов б аранавп рису тствии комп лементап ри 37 °С втечение часа. Д ля РСК б еру тгемолитическу ю сыворотку втройном титре. П о ст а но вка о сно вно г о о пы т а Р СК После у становления титраи раб очих доз всех ингредиентовставят основной оп ыт РСК . И сп ыту ему ю и контрольные сыворотки п редварительно инактивиру ю т нагреванием п ри 56 °С втечение 30 мин. Стандартная схемап остановки РСК п реду сматривает п роведение п ервой ф азы инку б ации смеси антигенаисп ыту емой сыворотки и комп лемента п ри 37 °С втечение 30 мин. При п остановке РСК нахолоде эту ф азу п роводятп ри 0 - 4 °С втечение18 - 20 ч., что п овыш аетчу вствительность реакции. После доб авления вкаж ду ю п роб ирку п о 0,4 мл гемолитической системы п роб ирки встряхиваю т и выдерж иваю т 20 - 30 мин. п ри 37 °С. Резу льтаты оп ытаоцениваю т, отмечаяналичиеили отсу тствиегемолизаво всех п роб ирках. Реакцию считаю т п олож ительной п ри п олной задерж ке гемолиза, когда ж идкость в п роб ирке б есцветна и эритроциты оседаю т на дно, отрицательной - п ри п олном лизисе эритроцитов, когда ж идкость интенсивно окраш ена («лаковая кровь» ). Степ ень задерж ки гемолиза оцениваю твзависимости отинтенсивности окраски ж идкости и величины осадкаэритроцитовнадне( + + + + , + + + , +). В качестве контроля (2-я и 3-я п роб ирки) у читываю т реакцию с заведомо п олож ительной и заведомо отрицательной сыворотками; 4-я и
60
5-я п роб ирки слу ж ат для п роверки антикомп лементарных свойств сыворотки и антигена; в6-й и 7-й п роб ирках контролиру ю тсяраб очаядоза комп лементаи качество гемолитической системы. Р еа кция Кумбса Слож ность выявления неп олных (моновалентных) антителсвязанас тем, что эти антитела, связываясь с эп итоп ами сп ециф ического антигена, не об разу ю т стру кту ру реш етки и реакция меж ду антигенами и антителами не выявляется ни агглю тинацией, ни п рецип итацией, ни дру гими тестами. Д ля выявления об разовавш ихся комп лексовантиген антитело п риходится исп ользовать доп олнительные тест-системы. Д ля выявления неп олных антител, нап ример к резу с-антигену эритроцитовв сывороткекрови б еременной ж енщ ины, реакция ставится вдваэтап а: I) к двукратным разведениям исп ыту емой сыворотки доб авляю т эритроциты, содерж ащ иерезу с-антиген, и выдерж иваю тп ри 37 °С втечениечаса; 2) к тщ ательно отмытым п осле п ервого: этап а эритроцитам доб авляю т кроличью античеловеческу ю антиглоб у линовую сыворотку (в заранее оттитрованном раб очем разведении). После инку б ации втечение 30 мин. п ри 37 °С резу льтаты оцениваю т п о наличию гемагглю тинации (п олож ительная реакция). Н еоб ходимо ставить контроль ингредиентов реакции: 1) антиглоб у линовая сыворотка + заведомо сенсиб илизированные сп ециф ическими антителами эритроциты; 2) об раб отанные нормальной сывороткой эритроциты -f- антиглоб у линовая сыворотка; 3) об раб отанные исследу емой сывороткой резу сотрицательныеэритроциты + антиглоб у линоваясыворотка. И ммуно фер мент ны й а на л из О дним из наиб олее чу вствительных методов выявления антител считается имму ноф ерментный анализ (И Ф А ), который не у сту п ает п о чу вствительности радиоимму нному анализу (РИ А ) и в то ж е время отличается от него б ольш ей досту п ностью для об ычных диагностических лаб ораторий. Сп ециф ический антиген адсорб иру ю тнап оверхности лу нок в п ластинах из п олистирола (п оливинилхлорида). Ф иксированный на п ластине антиген инку б иру ю т с исп ыту емыми человеческими сыворотками. После отмывания от несвязавш ихся б елков связанные иммоб илизованными антигенами имму ноглоб у лины выявляю тс п омощ ью антивидовой (античеловеческой) антиимму ноглоб у линовой сыворотки, к антителам которой ковалентно п рикреп лен ф ермент -п ероксидаза. После инку б ации с су б стратом (п ероксидом водорода) и индикатором (диаминоб ензидином) оцениваю т ф ерментативну ю активность п о интенсивности окраски. И нтенсивность окраски, п роп орциональну ю количеству сорб ированных наантигенеантител, мож но оценить визу ально или с п омощ ью сп ектроф отометра. В данной модиф икации у доб на у ниверсальность меченого реагента, который п озволяетвыявлять антитела к разным антигенам.
61
Р еа кция фл о ккул яции В резу льтате взаимодействия токсина или анатоксина с антитоксической сывороткой вып адаю т хлоп ья ф локку лята. Н аиб олее интенсивная и ранняя («инициальная» ) ф локку ляция п роисходит в п роб ирке, где антиген и антитело содерж атся в эквивалентных соотнош ениях. Реакцию ставят в два этап а. Сначала п о стандартной сыворотке у станавливаю тп ороговую величину ф локку ляции (Limes flocculationis) в1 мл токсина. Lf токсина оп ределяется его минимальным количеством, которое дает «инициальну ю » ф локку ляцию с 1 меж ду народной единицей (ME) сыворотки. У становив силу токсина, п ристу п аю т к титрованию антитоксической сыворотки. И звестной силы токсин и исп ыту ему ю антитоксическу ю сыворотку разливаю т в п роб ирки в оп ределенном об ъ еме. Проб ирки выдерж иваю т вводяной б ане п ри 45 °С втечение 30 мин. до вып аденияхлоп ьевводной из них. «И нициальная» ф локку ляция п роявляется в той п роб ирке, где количество токсина соответствует количеству меж ду народных единиц сыворотки. Н ап ример, ф локку ляция п роизош лав3-й п роб ирке, значит, в 0,4 мл сыворотки находится 40 ME. Следовательно, 1 мл сыворотки содерж ит40:0,4 - 100 ME. Ант ист р епт о л изино ва я р еа кция Реакция основана на ф еномене нейтрализации гемолитического действия микроб ного токсина (О -стреп толизина) антитоксическими антителами имму нной сыворотки. Д ля п остановки реакции п редварительно оп ределяю т минимальну ю гемолитическу ю дозу токсина(О -стреп толизина), т. е. то наименьш ее его количество, которое вызывает гемолиз 0,2 мл 5 % взвеси эритроцитов кролика. Затем оп ределяю т раб очу ю дозу О -стреп толизина, т. е. наиб ольш ее количество токсина, которое в смеси с 1/2 А Е (антитоксической единицы) стандартной антитоксической сыворотки п олностью нейтрализу ется и не вызывает гемолиза эритроцитов. Д ля п остановки основного оп ытаготовят разведения исследу емой сыворотки, к каж дому из которых доб авляю т раб очу ю дозу токсина, инку б иру ю т 45 мин. п ри 37 °С и доб авляю т равный об ъ ем взвеси эритроцитов, инку б иру ю т ещ е 1 ч. п ри 37 °С и 18 ч. п ри комнатной темп ерату ре. О б язательным является контроль навозмож ность сп онтанного гемолиза эритроцитов. В качестве п олож ительной у читывается реакция, где отсу тствую т гемолиз и оседание эритроцитов на дно. С у четом максимального разведения сыворотки, п ри котором наб лю дается п олная задерж ка гемолиза, рассчитываю т содерж ание А Е в I мл исп ыту емой сыворотки. Р еа кция т о р мо ж ения г ема г г л ют ина ции Реакциятормож ениягемагглю тинации (РТ ГА ) основананатом, что п ри взаимодействии виру сных антигенов (гемагглю тининов) со
62
сп ециф ическими антителами имму нной сыворотки п роисходит б локирование(нейтрализация) гемагглю тиниру ю щ ей сп особ ности виру са, т. е. тормож ениегемагглю тинации. Разверну тая РТ ГА п роводится в лу нках п ластмассовых п ластин. Предварительно оп ределяю т титр виру сного антигена в РГА с целью выб орараб очей дозы. Раб очее разведениеб еру тв16 раз меньш етитра. В лу нках готовят 2-кратные разведения исследу емой сыворотки воб ъ еме 0,25 мл, доб авляю т п о 0,25 мл взвеси виру савраб очем разведении и инку б иру ю т 2 ч. п ри 37 °С. Затем доб авляю т п о 0,5 мл 1 % взвеси ку риных эритроцитов, инку б иру ю т ещ е 2 ч. и оцениваю т резу льтат п о ф еномену гем агглю тинации. При п олож ительной РТ ГА об разу ется п лотный осадок эритроцитовнадне лу нки ввиде дискаили кольцас ровными краями. Т итр антител оп ределяю т п о п оследней лу нке с п олож ительной РТ ГА . О С Н О В Н А Я Л И Т ЕР А Т У Р А Борисов Л .Б. М едицинская микроб иология, виру сология, имму нология / Л . Б.Борисов.-2-е изд. доп и п ерераб .-М .: М ед. инф орм. агенство, 2001.-734 с. М едицинскаямикроб иология/ А . З. Байчу рина, Г. Х . Гильманова, В . Е . Григорьеви др.; Гл. ред.: В . И . Покровский, О . К . Поздеев.-М .: ГЭ О Т А Р М Е Д И Ц И Н А , 1999.-1183,[1]с. БорисовЛ .Б. Ру ководство к п рактическим занятиям п о медицинской микроб иологии, виру сологии и имму нологии / Л .Б. Борисов, Б.Н .К озьминСоколов, И .С.Ф рейдлин -М .: М едицина, 1994. – 240 с. О сновы микроб иологии, виру сологии и имму нологии: У чеб ник для сту дентовмед. у чилищ / Под ред. А . А . В ороб ьева, Ю . С. К ривош еина. М .: Б.и., 2001.-223,[1] с.
63
Составители: СеменихинаА настасияВ ладимировна РахмановаТ атьянаИ вановна Н ехаеваГалинаИ вановна Поп оваТ атьянаН иколаевна Редактор Т ихомироваО .А .