Фев 22 2001

МИКРООРГАНИЗМЫ В МИНЕРАЛЬНЫХ ВОДАХ

Опубликовано в 22:28 в категории Вода и здоровье

МИКРООРГАНИЗМЫ В МИНЕРАЛЬНЫХ ВОДАХ

НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ ПРОМЫШЛЕННОГО РОЗЛИВА

И ПРИ ХРАНЕНИИ

С.И. Николенко

Украинский научно-исследовательский институт

медицинской реабилитации и курортологии, г. Одесса

В Украинском государственном центре стандартизации и контроля качества природных и преформированных средств в течение последних пяти лет проводили исследования качественного и количественного состава аутохтонных микроорганизмов минеральных вод от скважины, на разных стадиях промышленногого розлива, бутылированных, подвергшихся хранению.

Микроорганизмы минеральных вод обращают на себя внимание не только как фактор биогенного преобразования химического состава минеральной воды, но иногда и как фактор ухудшающий органолептические показатели. Установлено /1/, что микробные полимеры образуют часть органического фона воды. В этой связи представляло интерес изучить количественное содержание и таксономическую принадлежность микроорганизмов минеральных вод в свете современных представлений о них.

Микроорганизмы, обнаруживаемые в натуральных минеральных водах, могут быть разделены на две группы. Эти группы существенно различаются по морфологическим и физиологическим признакам. Прежде всего, это аутохтонные или субстратспецифичные микроорганизмы и аллохтонные или контаминантные. Техника обнаружения и культивирования последних уже довольно давно сформировалась в международной практике, тогда как аутохтонным микроорганизмам, хотя они и присутствуют в водах, не уделено должного внимания. Между тем, изучение данной группы микроорганизмов нам представляется важным, поскольку в последнее время стало традиционным использование натуральных минеральных вод. Кроме того, на стадии реализации минеральных вод часто становится необходимым решение вопроса предотвращения осадкообразования, возникновения неприятных запахов.

Натуральная минеральная вода никогда не бывает стерильна. Количественное содержание микроорганизмов может быть низким, но после розлива в бутылки уровень их возрастает и может достигать 105 - 106 КОЕ в 1 см3.

Известно, что микроорганизмы, обнаруживаемые в минеральных водах, психрофильны, олигокарбофильны, относятся к грамотрицательным бактериям, таким как:Achromobacter, Flavobacterium, Pseudomonas, а также и к грам + как Arthrobacter.

Наиболее ускоренный рост бактерий наблюдается в ПЭТФ-бутылках, а не в стеклянных. Через неделю при комнатной температуре в воде, разлитой в ПЭТФ-бутылки, микробная обсемененность достигает уровня 105 КОЕ/см3, в стеклянной бутылке - 104 КОЕ/см3.

Внутренняя поверхность ПЭТФ-бутылки под микроскопом выглядит шероховатой, неровной. После длительного периода с момента розлива, можно обнаружить кристаллические и волокнистые стратификации, имеющие неправильное строение и заключающие в себе бактериальные колонии /2/.

Количество бактерий уменьшается с возрастанием размера бутылок, т.е. с уменьшением отношения поверхность/объем. Так, в природной минеральной воде, разливаемой в Винницкой области, количество сапрофитных бактерий составляло 101 КОЕ/см3 в 1,5 л ПЕТФ бутылке, тогда как в 0,5 л их численное представительство достигало 5·102 КОЕ/см3. Та же закономерность прослежена и у олигокарбофильных бактерий – 5·101 и 5·102 КОЕ/см3 соответственно.

В разлитой минеральной воде становятся важными два фактора, влияющие на рост бактерий. Во-первых, во время розлива вода более или менее обогащается кислородом и, во-вторых, температура в период хранения в бутылке выше, чем в источнике. Размножение бактерий в разлитой в тару воде, бедной питательными веществами, является совершенно нормальным биологическим процессом, который может быть предупрежден пастеризацией или стерилизацией воды /3-4/. Концентрация органических веществ в минеральной воде, вытекающей из источника, очевидно, достаточна для роста бактерий.

Очень часто ввиду инфильтрогенного происхождения вода имеет высокий трофический потенциал и, как следствие, большую насыщенность микроорганизмами. В ней могут обнаруживаться также микроорганизмы, обладающие множественной резистентностью к антибиотикам. Подобное явление свойственно экосистемам, испытывающим антропогенный пресс. Из-за неритмичной работы линии промышленного розлива такой воды в ее технологических узлах могут формироваться экологические ниши, имеющие различную обсемененность микроорганизмами. Так, в пробах слабоминерализованной гидрокарбонатной натриево-кальциевой воды с повышенным содержанием органических веществ, разливаемой в Харьковской области, при прохождении ее по линии розлива отмечена биохимическая деятельность микроорганизмов, локализованных в технологических узлах, что способствовало заметному изменению физико-химических параметров. Эти изменения не были блокированы даже сатурированием и наблюдались в готовой продукции, ухудшая органолептические показатели /накапливались кетокислоты, сероводород, аммиак/. Только дополнительное серебрение обеспечило возможность хранения воды.

В минеральной воде, не обогащенной органическими веществами, преобладают олигокарбофильные бактерии.

По литературным данным олигокарбофильные бактерии могут сохраняться до двух лет и составлять 103 КОЕ/см3. Обработка вод диоксидом углерода и серебрение не являются гарантом избавления от олигокарбофильных бактерий.

В воде "Абсолют", насыщенной диоксидом углерода зарегистрировано количественное доминирование олигокарбофильных бактерий над сапрофитными, наблюдаемое на протяжении одиннадцати месяцев. Стартовые величины соответственно 6·102 и 3·102 КОЕ/см3. Спустя двенадцать месяцев хранения воды - 8·102 и 1 КОЕ/см3. Среди гетеротрофных бактерий выявлены продуценты аминокислот в количестве 1,2·102 КОЕ/см3.

В натуральных минеральных водах, разливаемых в ПЭТФ-бутылки, емкостью 5 л, количество микроорганизмов как сапрофитных так и олигокарбофильных также может быть различным. Натуральная столовая вода "Зелена зірка" содержала незначительное количество сапрофитов - всего 4 КОЕ/см3 в начале хранения и олигокарбофилы - 2·102 КОЕ/см3. Спустя два месяца сапрофиты не обнаружены, олигокарбофилы утратили свою жизнеспособность к шести месяцам.

В течение длительного периода хранения в воде может происходить неоднократное увеличение и снижение числа бактерий. Считается, что продукты автолиза и разложения отмирающих бактериальных клеток используются новыми популяциями в качестве питательных веществ. В лечебно-столовой натуральной воде " Дана" олигокарбофилы при хранении через месяц увеличились количественно в два раза и составили 2·102КОЕ/см3 спустя два месяца снизились до 7·101, к третьему возросли по сравнению с исходным в восемь раз. В дальнейшем наблюдали колеблющееся снижение до 12 месяцев.

У сапрофитных бактерий исходное содержание 4·101 КОЕ/см3 спустя месяц снизилось до 2,8·101 и к третьему месяцу возросло до 1,8·102КОЕ/см3, к седьмому месяцу эта группа уже не высевалась. Существует мнение /5/, что число сапрофитных бактерий не должно превышать 5·102 КОЕ/см3 при культивировании посевов воды в течение 48 часов при комнатной температуре. Как видно, в исследуемой воде в процессе хранения сапрофиты не достигали рекомендуемого предела.

По данным зарубежных авторов /6/ в большинстве случаев отмечены широкие колебания в количестве гетеротрофных бактерий в разных партиях, образцах внутри партии и между отдельными образцами. Вместе с тем, только у небольшого числа разливаемых вод нами отмечено содержание сапрофитных бактерий в количестве более 5·102 КОЕ/см3.

В микробиологическом мониторинге питьевых минеральных вод значительное место должно быть отведено определению микроорганизмов, способных ухудшать органолептические показатели воды. Выявление данных микроорганизмов представляет особый интерес при решении вопроса о сроках хранения воды до реализации.

При изучении микробных ценозов минеральных вод обнаружены гетеротрофные виды железо- и марганецокисляющих бактерий при стимуляционном воздействии органических веществ. Железоокисляющие бактерии были способны окислять двухвалентное железо до трехвалентного. Их рост сопровождался образованием на агаризованной среде ржавых колоний, часто с золотистым блеском. Подобные бактерии относят к родам Ferrobacterium и Siderobacter /7/. Нами выявлены также бактерии, сходные с Siderocapsa. Их клетки окружены капсулой, пропитанной железом. Капсулы, соединяясь, образовывали большие конгломераты, в массе имеющие ржаво-бурый цвет. Кроме них выявляли и бактерии рода Gallionella, массовое развитие которых способно ухудшать органолептику из-за образования осадка охристого цвета.

На питательной среде с сульфатом марганца марганецокисляющие бактерии образовывали коричневые до черного цвета колонии с серебристым блеском. Осадок, образуемый ими в воде, может быть также окрашен.

Нами обнаружены и серобактерии, морфологически сходные с представителями рода Thiothrix. Эти бактерии образуют осадок белого цвета.

В одной из питьевых минеральных вод, насыщенной диоксидом углерода, осадкообразованию способствовали каротинсинтезирующие дрожжи.

Известно /8/, что аутохтонные микроорганизмы, присутствующие в разлитой или неразлитой в тару воде лишены патогенных свойств, т.к. не вырабатывают токсичных метаболитов и не обладают способностью развиваться в пищеводе потребителя воды. Многие зарубежные микробиологи считают, что поскольку пропорции аутохтонной микрофлоры могут существенно колебаться в зависимости от условий хранения, от свойств тары и от продолжительности срока хранения, уровень обычной субстратспецифичной бактериальной популяции с гигиенической точки зрения не имеет значения.

В нашей стране также не существует общепринятого мнения относительно предельного уровня количественного содержания аутохтонных микроорганизмов, тем не менее, следует помнить о том, что их неконтролируемый рост может существенно влиять на физико-химические показатели и терапевтическую активность лечебно-столовых и лечебных вод.

Литература

1. Сhudoba J., Hejzlar J., Dolezal M. Microbial polimers in the aquatic//Wat.Res.-1986.-v.20,№ 10. - P.1223-1227.

2. Bischofberger T., Cha S., Schmitt R. Et al. The bacterial flora of non-carbonated., natural mineral water from the springs to reservoir and glass and plastic bottles // International Journal of Food Microbiology. - 1990, № 11. - P. 51-72

3. Schmidt-Lorenz W. Microbiological characteristics of natural mineral water // Ann. Ist. Super. San. -1976. -12, № 2 - 3. - P.93-112.

4. Svorcova L. Mikroflora mineralnich vod // Vesmir. - 1978. - v.57, №12. P. 365-366.

5. Scarpino P., Kellner Y., Cook H. The bacterial quality of bottled water // J. Environ. Sci and Health. - 1987. - A 22, № 4. - P. 357 - 367.

6. Manaia C., Nunes O., Morais P. et al. // J. Appl. Bacteriol. - 1990. - 69, №6. - P.871-876.

7. Svorcova L. Kultivacni media pro stanoveni zelezitych, manganovych a sirnych bakterii // Biologia . - 1983 - v. 38, № 7. - P. 697 - 706.

8. Belli A. Considerazione sulle analise microbiologiche delle acque minerali// Rivista Italiana d,igiene. - 1981/ - v. 43, № 1-3. - P. 70 - 77.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.