Кишечная палочка (E. coli) — это целый вид грамотрицательных микроорганизмов, который населяет кишечник теплокровных животных и человека, являясь частью их здоровой микрофлоры. Эта бактерия в норме подавляет развитие в кишечнике патогенной флоры, а также участвует в синтезе витамина К.
Многообразие Escherichia coli включает не только безвредные штаммы, но также возбудителей различных заболеваний. Среди серотипов кишечной палочки можно выделить следующие варианты:
-
энтерогеморрагический (EHEC);
-
энтероинвазивный (EIEC);
-
энтеропатогенный (EPEC);
-
энтеротоксигенный (ETEC);
-
энтероагрегационный (EAEC).
Среди них – серотип O157:H7, который является частой причиной пищевых отравлений, протекающих в тяжелой форме. Различные штаммы E. сoli при попадании в источники питьевой воды или загрязнении продуктов питания и пищевого сырья вызывают поражения органов желудочно-кишечного тракта.
Культивирование и идентификация E. coli
Современные микробиологические технологии позволяют легко вырастить различные бактерии в лабораторных условиях. Исследования кишечной палочки с идентификацией конкретного штамма играет большую роль в дифференциации диагнозов и других исследованиях. Для роста предполагаемого возбудителя сегодня есть специальная селективная среда – EC-бульон. Эта питательная среда была разработана специально для выращивания кишечной палочки и применяется для предварительного обнаружения колиформных микроорганизмов в пробах.
Бульон для выращивания кишечной палочки имеет определенный состав, который позволяет стимулировать рост предполагаемой группы бактерий для дальнейшей дифференциации конкретного возбудителя с помощью дополнительных исследований. Использование ЕС-бульона рекомендовано действующими нормативными документами, регламентирующими методы подсчета общей микробной контаминации проб воды и продуктов, а также для выделения основного микробного агента - E. сoli.
Готовая среда для выращивания кишечной палочки имеет вид светло-желтого мелкодисперсного порошка, который растворяется в дистиллированной воде. Состав этой питательной среды содержит триптин, лактозу, желчные соли, хлорид натрия, а также дикалий- и монокалийфосфат. Сочетание этих компонентов было подобрано так, чтобы ингибировать рост и развитие всех микроорганизмов, кроме штаммов кишечной палочки. При посеве в ЕС-бульон происходит общее стимулирование роста культуры Escherichia coli, но для дифференциации конкретного штамма потребуются последующие лабораторные исследования.
Входящий в состав среды триптин является источником аминокислот и пептидов для растущей культуры. Ферментируемая в процессе роста лактоза становится дополнительным источником энергии для бактерий. Кроме того, именно лактоза позволяет обнаружить выделение газа в среде, что характерно для группы кишечной палочки.
Желчные кислоты в составе сухой смеси придают ей селективный характер, обеспечивая особые свойства. Они являются ингибиторами роста грамположительных бактерий, которые могут находиться в исследуемом образце. Подавление их роста позволяет обеспечить нужные условия для дальнейшей идентификации патогенных микроорганизмов. Моно- и дикалийфосфаты учувствуют в регулировке кислотности готовой среды. При ферментации лактозы бактериями в ходе роста исследуемой культуры рН сдвигается в кислую сторону, поэтому в состав были введены компоненты, восстанавливающие этот баланс. Готовый EC-бульон имеет рН 6,9 ± 0,2. Нарушение кислотности среды нарушает правильный рост кишечной палочки и может приводить к ложным результатам. Хлорид натрия в составе также стабилизирует готовую среду, влияя на осмотические процессы в ходе развития бактериальной культуры.
Для выявления энтерогеморрагического штамма O157: H7 Оклендом и Роузом была создана специальная селективная среда, в состав которой был добавлен новобиоцин. Модифицированный бульон также содержит уменьшенную концентрацию желчных солей.
Идентификация энтерогеморрагической кишечной палочки играет важную роль для постановки диагноза при подозрении на различные тяжелые заболевания ЖКТ. Например, геморрагического колита, который приводит к гемолитическому уремическому синдрому. Дальнейшее развитие ГУС становится причиной острой почечной недостаточности, которая особо опасна для пожилых людей. Смертность в этом случае достигает достаточно высокого уровня – до 50% заболевших.
Правильно поставленный диагноз позволяет быстро начать лечение, а своевременные исследования зараженной воды или пищевых продуктов предотвращает массовые эпидемии. Современная микробиология располагает качественными инструментами для культивирования и дифференциации различных патогенных микроорганизмов, включая готовые питательные среды. Опыт ученых, накопленный десятилетиями исследований, сегодня находит применение в высококачественной продукции для простого использования в лабораторных условиях.
Приготовление ЕС-бульона и оценка результата посева
Готовая порошковая среда растворяется в дистиллированной воде из расчета 37,4 г навески на 1 литр жидкости. Полученный раствор нужно оставить на 5 минут, а после разлить по пробиркам. Среда стерилизуется в автоклаве при температуре 121 градус. Время экспозиции – 15 минут. Готовая среда для кишечной палочки имеет светло-янтарный оттенок. Хранить ЕС-бульон следует в холодильнике, доводя его до комнатной температуры перед началом лабораторных работ.
Для оценки выделения растущей культурой газа используются специальные пробирки Дарема. К продуктам жизнедеятельности Escherichia coli относятся такие вещества как лактат, этанол, сукцинат, ацетат, а также углекислый газ и индол. Помутнение в пробирках Дарема является положительным результатом, свидетельствующим о наличии в пробе бактерий группы кишечной палочки. Инкубация проб продолжается сутки с оценкой выделения культурой газа, если он отсутствует – исследование продолжается до 48 часов.
Посеянные в ЕС-бульон пробы с положительным результатом переходят на следующий этап исследований. Полученную культуру используют для пересева в специальные среды – агар МакКонки, агаровую среду Эндо или агар Левина с эозином и метиленовым синим (EMB). При посеве проб в ЕС-бульон, модифицированный новобиоцином, выращенную культуру с положительным результатом засеивают на агар МакКонки с сорбитом в составе.
Культивирование бактерий группы кишечной палочки в лабораторных условиях имеет большое значение сегодня для многих сфер. Качественные микробиологические исследования позволяют сохранить здоровье, а также обеспечить безопасность многих производственных процессов. Производители питательных сред предлагают готовые смеси, простые в приготовлении и использовании. Бульон для культивирования кишечной палочки обеспечивает стабильный рост и развитие микробной культуры, позволяя в полной мере продуцировать все нужные вещества для ее идентификации. Огромное количество сероваров кишечной палочки сегодня можно довольно быстро дифференцировать благодаря наличию питательных сред, разработанных специально с учетом особенностей патогенных типов.
