Бактерии рода Enterococcus в озере Байкал

Кравченко, Ольга Сергеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Бактерии рода Enterococcus в озере Байкал
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Бактерии рода Enterococcus в озере Байкал"

На правах рукописи №

КРАВЧЕНКО Ольга Сергеевна

БАКТЕРИИ РОДА £ЛТ£7?0С0ССТО В ОЗЕРЕ БАЙКАЛ: РАСПРЕДЕЛЕНИЕ, ВИДОВОЙ СОСТАВ, МЕХАНИЗМ АДАПТАЦИИ

03.00.16-экология 03.00.07 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Улан-Удэ, 2009

Работа выполнена в лаборатории водной микробиологии Лимнологического института СО РАН, г. Иркутск

Научный руководитель:

кандидат биологических наук,

ст.н.с., Парфенова Валентина Владимировна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Намсараев Баир Бадмабазарович

доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Савилов Евгений Дмитриевич

Ведущая организация: Учреждение Российской Академии Медицинских Наук, НИИ эпидемиологии и микробиологии Сибирского Отделения РАМН, Владивосток

Защита состоится « » мая 2009 г. в " часов на заседании Диссертационного совета Д.212.022.03 при Бурятском государственном университете по адресу: 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24 а, биолого-географический факультет, конференц-зал. Факс: (3012)21-05-88, e-mail: d21202203@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Бурятского государственного университета.

Автореферат разослан апреля 2009 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат биологических наук

Н. А. Шорноева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Систематические исследования бактерий рода Enterococcus, относящихся к индикаторной потенциально-патогенной группе микроорганизмов, входящие в перечень показателей качества вод, в озере Байкал ранее не проводились. В течение многих лет микроорганизмы этого рода рассматривали как клинически малозначимые. Пересмотр оценки патогенетической роли энтерококков способствовало обнаружение у микроорганизмов факторов вирулентности. В последние годы роль микроорганизмов, относящихся к роду Enterococcus, возросла не столько из-за их широкого распространения, сколько из-за приобретения ими устойчивости к подавляющему большинству доступных антибактериальных препаратов, к высушиванию, свету, низкой температуре, а также к действию физических, химических и биологических факторов (ТЪе Enterococci..., 2002).

Кроме того, согласно многочисленным исследованиям, патогенные и непатогенные микроорганизмы способны переходить в некультивируемое состояние («viable but nonculturable state» (VBNC)), при котором клетки на питательной среде колоний не образуют, но при этом остаются жизнеспособными (Kell et. al., 1998; Oliver, 2005). Возможно, этот механизм позволяет сохраняться в воде Байкала различным группам микроорганизмов, в том числе и потенциально-патогенным. Изучение возможного постоянного поступления потенциально-патогенных бактерий в озеро и сохранения ими своей жизнеспособности в воде в комплексе с другими группами микроорганизмов очень важно, прежде всего, с точки зрения оценки качества байкальской воды.

Цель исследования: изучение особенностей распространения и видового состава бактерий рода Enterococcus в различных районах озера Байкал, установление механизма адаптации энтерококков, позволяющего длительное время сохранять жизнеспособное состояние в особых экологических условиях озера.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. исследовать количественное распределение бактерий группы Enterococcus в воде озера Байкал, его основных притоках и в реке Ангаре;

2. определить видовой состав микроорганизмов рода Enterococcus, выделенных из воды озера Байкал;

3. изучить гемолитическую активность и антибиотикорезистентность бактерий рода Enterococcus, выделенных из воды озера Байкал;

4. в лабораторных условиях установить один из возможных механизмов выживания бактерий рода Enterococcus в байкальской воде;

5. провести модельные эксперименты по влиянию химических и физических факторов на выживание бактерий рода Enterococcus в воде озера Байкал.

Научная новизна. Впервые исследовано количественное распределение и видовой состав бактерий рода Enterococcus в различных районах озера Байкал, в его основных притоках и в реке Ангаре. Установлены видовой состав энтерококков, выделенных из акватории озера Байкал, и факторы их

патогенности. Впервые в экспериментальных условиях на примере бактерий рода Enterococcus рассмотрены адаптационные возможности выживания грамположительных бактерий в особых экологических условиях Байкала в результате перехода их в некультивируемое состояние. Выяснено, что сохранение жизнеспособности связано с изменением структуры клеточной стенки. Проведены экспериментальные работы по изучению влияния используемых методов дезинфекции на рост и развитие бактерий рода Enterococcus.

Практическая значимость. Полученные данные о распределении и видовом составе бактерий рода Enterococcus являются индикаторами антропогенного влияния на озеро Байкал и могут быть использованы в качестве дополнительных показателей при организации комплексного микробиологического мониторинга. Показано, что ангибиотикорезистентность и гемолитическая активность бактерий рода Enterococcus могут служить дополнительными критериями патогенности водных бактерий, которые необходимо учитывать при оценке качества воды озера Байкал. Сформированная коллекция культур бактерий рода Enterococcus, выделенных из различных районов озера Байкал, может быть использована при оценке эффективности процессов дезинфекции, что особенно важно при подготовке питьевой воды, которая должна использоваться с учетом ее безопасности для потребителей.

Защищаемые положения:

1. В озере Байкал бактерии рода Enterococcus приурочены к литоральным районам озера, прилегающим к населенным пунктам, и его основным притокам. Изолированные штаммы фекального происхождения Е. faecium, Е. avium, Е. faecalis, Е. mundtii, Е. hirae, Е. durans, Е. gallinarum могут рассматриваться как специфические индикаторы санитарно-бактериологического состояния качества воды.

2. Адаптация и сохранение жизнеспособности бактерий рода Enterococcus в байкальской воде обусловлены переходом их в некультивируемое, но жизнеспособное состояние за счет изменения структуры клеточной стенки.

3. Устойчивость бактерий рода Enterococcus к воздействию хлора и озона повышается в присутствии органических веществ, что необходимо учитывать при водоподготовке питьевой воды.

Апробация работы и публикации. Результаты работы были представлены на следующих конференциях и симпозиумах: Всероссийской конференции «Биоразнообразие экосистем Внутренней Азии» (Улан-Удэ, 2006); II Международной молодежной школе-конференции «Актуальные аспекты современной микробиологии» (Москва, 2006); Международной молодежной научно-методической конференции «Проблемы молекулярной и клеточной биологии» (Томск, 2007); II Международном Байкальском Микробиологическом симпозиуме «Микроорганизмы в экосистемах озер, рек и водохранилищ» (Иркутск - п. Листвянка, 2007); III Международной конференции молодых ученых «Биоразнообразие. Экология. Адаптация. Эволюция» (Одесса, 2007); итоговой конференции по результатам выполнения

мероприятий за 2007 г. в рамках приоритетного направления «Живые системы» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 - 2012 годы» (Москва,

2007); Международном симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды: КРОС - 2008» (Томск, 2008); Всероссийской научно-практической конференции «Человек: здоровье и экология» (Иркутск, 2008); International Symposium (Australia, 2008); IV Молодежной школе-конференции с международным участием «Актуальные аспекты современной микробиологии» (Москва, 2008); итоговой конференции по результатам выполнения мероприятий за 2008 г. в рамках приоритетного направления «Живые системы» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 - 2012 годы» (Москва,

2008). По материалам диссертации опубликовано 17 научных работ, из них 3 статьи опубликованы, 2 - приняты в печать, 11 тезисов и получено одно свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2009620013.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзорного анализа литературы, трех глав, изложенных на основании собственных исследований, заключения, выводов, списка использованной литературы (152 источника, из них 97 - зарубежных) и приложений. Объем работы составляет 143 страницы машинописного текста, включающего 12 таблиц, 32 рисунка и 2 приложения.

Автор выражает благодарность и искреннюю признательность научному руководителю, зав. лабораторией, к.б.н. Парфеновой В. В. за постановку задач и помощь в проводимых исследованиях, а также Павловой О. Н., Захаровой Ю. Р., Косторновой Т. Я., Сусловой М. Ю., Бедашвили Е., Фикель Я., Обет У. и всем сотрудникам лаборатории водной микробиологии ЛИН СО РАН за оказанную помощь при выполнении работ и обсуждении результатов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. Обзор литературы

Приведены литературные данные по таксономии и физиолого-биохимической характеристике бактерий рода Enterococcus. Рассмотрены антибиотикорезистентность, гемолитические свойства и клиническое значение исследуемых бактерий, а также механизмы адаптации и выживания энтерококков в низкотемпературных условиях среды. Обсуждается роль представителей рода Enterococcus в оценке качества воды.

ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования

За весь период исследования с 2005 по 2008 гг. было отобрано и проанализировано 500 проб воды на 61 станции озера Байкал. В чистую культуру было выделено 306 штаммов микроорганизмов, отнесенных к роду Enterococcus, для 120 штаммов определен видовой состав,

антибиотикорезистентность и гемолитическая активность. Нами проведено 35 серий экспериментов.

Объектами данного исследования являются озеро Байкал, его основные притоки и река Ангара. Пробы воды отбирали в 2005 - 2008 гг. в стерильные флаконы батометром и обрабатывали по общепринятым методикам (Романенко, 1974). Распределение, численность, видовой состав бактерий рода ЕМегососсив были изучены в поверхностных и глубинных слоях воды, взятых на станциях стандартных центральных гидрологических разрезов в Южном, Среднем и Северном Байкале, а также в устьях рек (рис. 1).

- Р-

Северный Байкал (

с. Байкальо:« - Турели ¡, А

¡Ц\ Аг-

р. ла»/ <*{ \ \ Ь ' ч>/р- Гампуда

сл. Когклыоосоюэо! - м. Ачнуняакан:/ ■■■'. ■ , А

Оз. Байкал

Средний Байкал

Южный Байкал

эт. Мярюун

Рис. 1. Карта-схема станций отбора проб воды: ° - точки отбора проб

Для выделения колоний из водных образцов и учёта численности бактерий рода Enterococcus использовали метод посева на бактериальных фильтрах. Объем воды (50 мл) пропускали через фильтр, который помещали на селективную среду Сланеца-Бертли. Инкубацию посевов проводили при 37°С в течение 48 ч. (Санитарно-микробиологический.., 2005). Для уточнения результата фильтр с выросшими колониями переносили на среду, содержащую желчь, эскулин и железо (III) лимонноаммиачное. Посевы на данной среде инкубировали при 44°С в течении двух часов. Образование черного пигмента.

диффундирующего в среду, свидетельствует о положительном результате при определении бактерий рода Enterococcus в воде (EN ISO 7899-2: 2000).

Для обнаружения в пробах воды бактерий рода Enterococcus применяли молекулярно-биологический метод (ПЦР-анализ) с родо-специфическими праймерами.

Видовую идентификацию культур проводили по морфологическим и физиолого-биохимическим свойствам в соответствии с современными принципами классификации (Mañero 'et. al., 1999). Для этого определяли следующие признаки: посев на косяки для получения суточной культуры и окраска по Грамму, наличие у чистых культур микроорганизмов сахаролитической и каталазной активностей, способность к редукции теллурита калия, к гидролизу аргенина и эскулина, способность роста при 45°С, при 50°С, а также определение их гемолитической активности (Определитель бактерий Берджи, 1997; Mañero et. al., 1999; Справочник по микробиологическим..., 1967).

Антибиотикорезистентность изолированных штаммов определялась диско-диффузионным методом, на среде Мюллера-Хинтона, с использованием восьми антибиотиков: стрептомицин, тетрациклин, ванкомицин, бензилпенициллин, ципрофлоксацин, эритромицин, гентамицин, рифампицин. Анализ материала проведен по трем группам: чувствительные, промежуточные и устойчивые (Определение чувствительности..., 2004).

Изучение адаптационных механизмов роста и развития энтерококков в байкальской воде проводили в лимитируемых условиях с лабораторными культурами Е. faecium, выделенными из разных районов озера Байкал. Первый штамм, Ent. 8, был выделен в 2005 г. из вод озера Байкал у поселка Култук, а второй, S 11 - в 2006 г. из протоки Галута устья реки Селенги. В колбы с нестерильной байкальской водой объемом 100 мл вносили посевной материал. Далее по контрольным высевам определяли кривые развития бактерий при разных температурных условиях: 4°С, 20"С, 37°С. Изучения морфологии и изменений внутриклеточной структуры энтерококков проводились методом трансмиссионной и сканирующей микроскопии.

Для изучения влияния химических факторов на выживание энтерококков проводили эксперименты при действии гипохлорита кальция. Эксперимент был проведен в байкальской воде со штаммом £ faecium при наличии и без питательного вещества. В колбы с байкальской водой объемом 100 мл вносили посевной материал и различное количество гипохлорита кальция. Для определения количественного содержания и характера развития бактерий в колбах отбирали апиквоты воды по 1 мл, которые высевали на селективный эскулиновый агар с азидом и канамицином и культивировали в течение суток при 37°С.

Для изучения влияния физических факторов на выживание энтерококков в воде озера Байкал в экспериментальных условиях использовали штамм Е. faecium. В колбы с озонированной байкальской водой объемом 100 мл вносили посевной материал. Эксперимент проводили в байкальской воде без добавления

и при добавлении питательного вещества. Озонирование байкальской воды проводилось на предприятии по производству бутылированной воды ООО «Вода Байкала» на инжекторной системе Вэнтури, компании Olmsted Ozone, Германия. Количество начального и остаточного озона в колбах проверяли прибором OAKTON Instruments (USA).

Статистическая обработка данных была проведена по стандартным методикам (Рождественский и др., 1974), с использованием программного пакета Microsoft Excel 7.0 для Windows 98. Все эксперименты проводили в трех повторностях. Для полученных данных рассчитывали среднее значение, среднее квадратичное отклонение. Выводы сделаны с учетом уровня значимости а = 0,05.

ГЛАВА 3. Распределение бактерий рода Enterococcus в различных районах озера Байкал, его основных притоках и в реке Ангаре

Проведенные в 2005 г. исследования распределения энтерококков в оз. Байкал показали, что в акватории озера имеются локальные участки, где наблюдается повышенное содержание этих бактерий. Заметное количество представителей рода Enterococcus выявлено в пробах воды, отобранных у пос. Култук, в районе влияния БЦБК, в устье реки Баргузин. В пробах, отобранных на контрольных станциях и во всех глубоководных районах озера, энтерококки методами культивирования обнаружены не были. В исследованиях воды были использованы также молекулярно-биологические методы, которые оказались более чувствительными при определении этой группы микроорганизмов. Бактерии рода Enterococcus молекулярно-биологическими методами были выявлены не только в местах поступления речных вод, но и в пробах воды открытого Байкала, взятых с поверхности на контрольных пунктах. В пелагиали озера, в пробах, отобранных в глубинных слоях, изучаемая группа бактерий не выявлялась даже при применении разнообразных методик выделения. Дополнительные исследования в воде озера, были проведены в 2007 г. и 2008 г. Наибольшие значения численности энтерококков отмечены в пробах воды, отобранных непосредственно в реках, таких как Фролиха, Голоустная, Баргузин, Сарма, Рель, Тыя, Томпуда, Сухая и Бугульдейка.

Детальные исследования были проведены в Южном Байкале и показали, что вода исследуемого района загрязнена энтерококками в той или иной степени. По результатам, полученным за исследуемые периоды, бактерии рода Enterococcus были обнаружены в 30 пробах из 105 в 2006 г. и в 30 пробах из 126 в 2007 г., что составляет 29% и 24% соответственно.

Основное внимание при изучении распределения потенциально-патогенной группы Enterococcus было направлено на их распространение в водной толще дельты реки Селенги как района с высокой антропогенной нагрузкой на озеро. Были проведены подробные исследования этого района в 2006 г. и 2008 г. Высокие значения численности исследуемых бактерий были установлены в самой дельте реки, которая отличается наиболее благоприятными условиями для прогрева вод, накопления и трансформации

органического вещества и, как следствие, развития микроорганизмов. Чем дальше от дельты в озеро, тем меньше исследуемых микроорганизмов обнаруживали в пробах воды. Это говорит о том, что даже отрицательное влияние реки Селенги компенсируется особыми условиями Байкала.

В августе 2006 г. были проведены исследования по обнаружению бактерий рода Еыегососст в р. Ангаре - ниже Усть-Илимской ГЭС и до места впадения реки в Енисей. Бактерии рода Еп!егососсия встречались в верховой части этого отрезка реки, где она испытывает влияние сточных вод Усть-Илимского лесопромышленного комплекса (УИЛПК), а также возле небольших населенных пунктов. Увеличение численности микроорганизмов далее вниз по реке обусловлено поступлением органических веществ и биогенных элементов с водосборной площади.

Таким образом, наличие санитарно-показательных бактерий рода ЕШегососсиэ является важным показателем антропогенного воздействия на р. Ангару, оз. Байкал и его притоки.

За период исследований из байкальской воды было выделено 306 штаммов, отнесенных к роду Еыегососсш, 120 из которых были идентифицированы до вида.

Е. /аесаНв, который наиболее часто встречается у человека и «ответственен» за 80 - 90% энтерококковых инфекций, составляет 20% в пробах, отобранных в Южном и 12% в Среднем Байкале, и 22% в пробах воды, отобранных в Северном Байкале. В данных районах доминирует Е. /аесшт 47%-26%-45% соответственно (рис. 2).

Е. Ыгас цаЧ'шигит

Рис. 2. Соотношение видов бактерий р. ЕМегососст, изолированных из проб воды оз. Байкал в целом (а), Южного (б), Среднего (в), Северного Байкала (г)

В последние годы для Е. faecium, вызывающего 10 - 15% энтероккоковых инфекций, отмечается повышение частоты нозокомиального носительства, связанного, по-видимому, с большей его резистентностью ко многим антибактериальным препаратам (Gordts et ai., 1995; Padiglione et al., 2000; Дехнич и др., 2001).

Из исследуемых районов изолированы также штаммы: Е. faecium, Е. avium, Е. faccalis, Е. mundtii, Е. hirae, Е. durons, Е. gallinarum. В основном это виды фекального происхождения, и в большинстве случаев они могут рассматриваться как специфические индикаторы загрязнения воды фекалиями человека, животных и птиц. Наибольшим разнообразием видов характеризуются пробы воды, отобранные в Южном и Среднем Байкале. В данных районах представлены семь видов, в отличие от проб Северного Байкала, где обнаружено четыре (рис. 2).

ГЛАВА 4. Гемолитическая активность и антибнотикоустойчивость бактерий рода Enterococcus, выделенных из озера Байкал

Свойства гемолитической активности у бактерий рода Enterococcus, выделенных из озера Байкал, ранее не изучались. На наличие гемолитической активности было протестировано 120 штаммов энтерококков, выделенных из озера Байкал.

В результате проведенных исследований было выяснено, что всего 4% от общего числа проанализированных штаммов энтерококков обладали гемолитической активностью. Гемолитическую активность проявляли культуры, выделенные из проб воды, отобранных в районе п. Култук (Южный Байкал), а также из литоральных областей Среднего Байкала, а именно, районов реки Сухая и реки Селенги. Важно отметить, что ни один штамм бактерий, выделенных из проб северного района озера, не обладал гемолитической активностью, что говорит о наименьшем антропогенном воздействии на этот район.

Проведенные эксперименты по определению антибиотикорезистентности характеризуют данные микроорганизмы как антнбиотикочувствительные. Так, из 120 изолированных культур высокой чувствительностью характеризовались микроорганизмы по отношению к гснтамицину (95% штаммов), ванкомицину (87%) и тетрациклину (79%) (рис. 3). Промежуточным уровнем резистентности характеризовались микроорганизмы по отношению к эритромицину (55%) и ципрофлоксацину (36%). Выделенные культуры обладали наибольшей резистентностью к рифампицину (30%), стрептомицину (28%) и бензилпеницилину (22%) (рис. 3).

По результатам исследования, Е. faecium - вид, который наиболее часто встречается среди изолированных штаммов энтерококков, характеризовался в целом как антибиотикочувствительный.

Необходимо отметить тот факт, что из всей исследуемой коллекции выделено 20 штаммов, для которых характерен промежуточный уровень устойчивости к ванкомицину. Следует сказать, что согласно проведенным исследованиям антибиотикочувствительности энтерококков в России

клинических штаммов, резистентных к ванкомицину и тейкопланину, не обнаружено (Сидоренко и др., 1998; Тюрин и др., 2000; Мироненко и др., 2007).

»»1% 9(1%

«п%

711% 60% 511% 40% 30% 20% 10% 0%

■ PCillCTOITIIblC □ Промежуточный VjmfttiH, резистентности О Чувствительные

■ Рсшстстныс р □ Промежуточный уровень peiHcicirniocTii IQ 4vntTpnnii.iii.ie___

1 - стрептомицин; 2 - тетрациклин; 3 - ванкомицин; 4 -бенэилпеннциллин;

5 - ципрофлоксацин; 6 - эритромицин; 7 - гентамицин; 8 - рифампицин

Рис. 3. Суммарная чувствительность бактерий рода Enterococcus к антибиотикам, изолированных из озера Байкал в целом (а), Южного (б), Среднего (в), Северного Байкала (г)

ГЛАВА 5. Изучение выживаемости и адаптации условно-патогенных

бактерий рода Enterococcus в условиях лабораторного моделирования

Исследования способности выживания энтерококков в окружающей среде представляют наибольший интерес в свете проблем сохранения чистоты природных вод и использования их в качестве питьевой воды без нанесения ущерба здоровья потребителям. На основе анализа литературных данных и проведенных собственных исследований было сделано предположение, что обнаружение энтерококков в воде молекулярно-биологическими методами, а не методами культивирования, связано с переходом их в некультивируемое, но жизнеспособное состояние. Многие бактерии могут входить в VBNC состояние при неблагоприятных условиях окружающей среды (Barer et. al., 1993; Oliver 1993; Sattaet. al, 1994).

В байкальской воде энтерококки встречаются как с условиями низкой температуры, так и с условиями низких концентраций питательных веществ. Поэтому наибольший интерес представляет изучение сочетания действия

основных абиотических факторов - температурного и трофического на самый распространенный в воде озера вид - Enterococcus faecium.

На рис. 4 а видно, что клетки штамма F.nt. 8 на 12 сутки перестают культивироваться в байкальской воде при 4°С и 24°С, но при добавлении питательных веществ бактерии вновь переходили из некультивируемого состояния в культивируемое. Исключение составили бактерии, культивируемые при 37°С, где сразу шло снижение численности клеток и, в конце концов, наступала их гибель. Это можно объяснить тем, что штамм Ent. 8, выделенный из озера Байкал, приспособлен к низким положительным температурам озера, а 37°С является экстремальным для его развития.

При исследовании культивирования штамма S 11 были получены данные, представленные на рис. 4. б, которые показали, что для штамма, выделенного из реки Селенги, температура 37°С не является критической, но при этой температуре энтерококки без увеличения численности быстрее впадают в некультивируемое, но жизнеспособное состояние. Вероятно, это связано с тем, что вода в реке прогревается до более высоких температур, чем в самом озере, и поэтому клетки штамма S 11 легче адаптируются к разным температурным условиям. При культивировании штамма S 11 при 4°С и 24°С результаты оказались такими же, как при культивировании штамма Ent. 8 при тех же температурах. В этих условиях энтерококки культивировались гораздо более длительный период времени, чем при температуре 37°С, и с понижением температуры увеличивалась выживаемость энтерококков, что находит подтверждение в литературе (Алтон, 1980; Филимонова, 1983; Bunker et al., 2004). При добавлении питания клетки вновь переходили в стадию

температурах; б - культивирование Б 11 в байкальской воде при разных температурах

Дальнейшие исследования некультивируемого, но жизнеспособного состояния при помощи электронной микроскопии показали, что происходят изменения размеров клетки и ее клеточной стенки (рис. 5). Это, по-видимому, способствует выживанию исследуемых бактерий, как при низких

температурных условиях, так и недостаточном для их жизнедеятельности количестве органического вещества. Клетки при выходе из жизнеспособного, но некультивируемого состояния, «скидывают» верхний слой клеточной оболочки (рис. 6 б - д) и в дальнейшем эти же клетки вполне жизнеспособны и после адаптационного периода способны к размножению (рис. 6 е).

Рис. 5. Электронные микрофотографии (ТЕМ) развития бактерий: а, б, в -морфология клеток в культивируемом состоянии; г, д, е - при переходе в некультивируемое, но жизнеспособное состояние; ж, з, и - морфология клеток после процесса «реанимации»

Таким образом, в экспериментальных условиях установлен один из возможных механизмов выживания и сохранения жизнеспособности энтерококков в байкальской воде. Сохранение клетки в байкальской воде при низкой ее температуре происходит за счет образования более плотной и большей по толщине клеточной стенки, которая увеличивается в размерах в несколько раз. Следует отметить, что эти микроорганизмы используются как индикаторы фекального загрязнения воды, поэтому наибольший интерес состояние жизнеспособности, но некультивируемости представляет для процедуры санитарно-гигиенического состояния и качества питьевой воды, а также для мониторинга природных вод.

ш 1 ..... ,,;.•: ; % :• .

•" ■ ' -' Ш 1 ^ШЩШШ 1 ' Ш

Рис. 6. Электронные микрофотографии (ТЕМ) клеток энтерококков: а - клетка в некультивируемом, но жизнеспособном состоянии; б-д- клетки энтерококков после процесса «реанимации»; е - делящаяся клетка после УВМС состояния

5.2. Изучение влияния химических и физических факторов на выживание энтерококков в воде озера Байкал в экспериментальных условиях Хлорирование воды в России - наиболее распространенный метод обеззараживания воды с 1910 года. Действие хлора проявляется особенно сильно в течение первых 30 мин. контакта. При этом из патогенных микроорганизмов наиболее чувствительны к хлору возбудители брюшного тифа, дизентерии и холеры. Паратиф В, энтерококки, а также вирусы являются более резистентными.

При изучении устойчивости бактерий рода Ешегососсиз к различным концентрациям хлора было выяснено, что максимальные концентрации гипохлорита кальция в стерильной воде, без добавления питательных веществ, на бактерии рода Еп1егососси$ производят сильный бактерицидный эффект. Однако в стерильной байкальской воде при меньших концентрациях хлора, равных 0,6 мг/л и 0,3 мг/л, бактерии все еще продолжают культивироваться даже после 30-минутной обработки, и только по истечению 3 часов погибают. Обратная картина наблюдается при культивировании данных микроорганизмов в байкальской воде с различными концентрациями хлора при наличии питательных веществ. При этом жизнеспособные клетки выявляются даже при действии максимальных концентраций хлора после 30-минутной обработки. Через сутки бактерии рода ЕпЫгососсиь не только не погибают в данных условиях, но и активно развиваются и наращивают свою биомассу. Дальнейшие исследования при помощи сканирующей и трансмиссионной микроскопии показали, что при наличии питания клетки не изменяют свою морфологию при воздействии на них как минимальных, так и максимальных концентраций хлора (рис. 7).

В результате эксперимента установлено, что при концентрациях хлора равных 0,6 мг/л и 0,3 мг/л клетки энтерококков остаются жизнеспособными даже после 30-минутной обработки. Эта устойчивость особенно опасна в аспекте загрязнения водопроводных сетей, так как водопроводные сети являются потенциальным источником вторичного микробного загрязнения на изношенных участках и при возникновении аварийных ситуаций.

А Б В

Рис. 7. Клетки энтерококков в байкальской воде без добавления хлора (А), они же при действии минимальной (Б) и максимальной концентрации хлора (В)

Более совершенным методом обеззараживания воды считается озонирование. Известно, что механизм воздействия окислителя состоит в разрушении бактерий путем инактивации бактериальных протеинов, то есть диффузией через мембрану клетки в цитоплазму с поражением жизненных центров (Вольф и др., 1973). В поисках эффективного метода обеззараживания воды были проведены экспериментальные исследования по изучению влияния озона на выживание бактерий рода Ешегососсих в байкальской воде (табл. 1).

Только к концу второго часа происходили существенные различия в выживании энтерококков в обеих колбах. В колбе без питательных веществ происходит резкое уменьшение численности микроорганизмов, и только 180 клеток из 15 х 105, внесенных в начале эксперимента, остаются жизнеспособными. В это же время энтерококки в колбах с питательными веществами показывают значительную устойчивость при действии на них озона, и 2,8 х 10' клеток все еще продолжают культивироваться. К концу

эксперимента, через 24 часа, клетки в колбе с озонированной водой без питательных веществ погибают, в отличие от клеток, которые были помещены в колбы, содержащие органические вещества. Здесь клетки остаются жизнеспособными и продолжают размножаться.

Табл. 1

Влияние озона на выживаемость бактерий рода Емегососсю _в байкальской воде

Время БВ + БВ + БВ + БВ + БВ

(мин) клетки клетки клетки клетки (контроль)

(контроль) +ПВ (контроль) + озон + озон + ПВ

0 КОЕ в 1 мл экспериментальной суспензии, 15 х 103 0

1 - - 21 х Ю5 17 х Ю5 -

3 - - 13 х ю5 13 х ю2 -

5 - - 7 х 103 18 х -

7 - - 6 х Ю5 20 х Ю5 -

10 - - 7 х Ю5 16 х Ют -

20 - - 7 х Ю' 16 х Ю5 -

30 - - 7 х То5^ 15 х ю5 -

40 - - 14 х 105 18 х Ю5 -

50 - - 5 х Ю5 7 х Ш5 -

60 - - 2 х Ю5 2,8 х Ю3 -

120 - - 180 2,5 х 103 -

180 23 х Юь 100 х 105 130 2 х Ю3 0

| Сутки 370 х Ю5 3400 х 103 0 240 х Ю5 0

В начале эксперимента концентрация озона составляла 7 мг/л, а через 3 ч - 2,3 мг/л; «-» аликвоты не отбирались; БВ - байкальская вода; ПВ - питательные вещества

Рис. 10. Клетки бактерий рода Етегососст в байкальской воде без озона (а, б); клетки энтерококков через 3 ч. в байкальской воде с озоном без питания (в, г) и через 3 ч. при наличии питательных веществ (д, е); поперечный разрез клеток через сутки в озонированной байкальской воде без питания (ж, з)

Дальнейшие исследования при помощи трансмиссионной микроскопии показали, что в результате действия озона без наличия питательных веществ клетки энтерококков претерпевают значительные изменения (рис. 10).

Итак, модельными экспериментами показано, что часть бактерий рода Enterococcus в озонированной воде, не содержащей дополнительного органического вещества, являются устойчивыми к действию озона в течение часа, и эта устойчивость увеличивается при наличии питательных веществ. Таким образом, на практике необходимо учитывать, что обеззараживание воды озоном не может быть единственным универсальным методом очистки, избавляющим воду от посторонней микрофлоры, а также от всех возможных загрязнений, и должно являться только одой из ступеней водоподготовки.

ВЫВОДЫ

1. Пространственное распределение бактерий рода Enterococcus носит неравномерный, локальный характер; их обнаружение указывает на приуроченность к населенным пунктам, устьям основных притоков, местам сброса недостаточно очищенных хозяйственно-бытовых стоков.

2. Изучение видового состава показало, что доминирующими видами являются Е. faecium, Е. avium, Е. faecalis, Е. mundtii, Е. hirae, Е. durons, Е. gallinarum, которые могут рассматриваться как специфические индикаторы поступления вод фекального происхождения.

3. Антибиотикоустойчивость и гемолитическая активность бактерий рода Enterococcus является показателем влияния антропогенного фактора на санитарно-бактериологическую характеристику качества воды озера Байкал в прибрежных районах.

4. Адаптационные возможности выживания исследуемых бактерий в особых экологических условиях озера Байкал обусловлены переходом их в некультивируемое состояние, позволяющее сохранять при этом свою жизнеспособность. Это затрудняет обнаружение бактерий рода Enterococcus в воде при проведении традиционного культивирования на диагностических средах, что необходимо учитывать при проведении экологических исследований. При этом установлен один из механизмов сохранения клеток в условиях озера, а именно: изменение структуры клеточной стенки за счет увеличения ее плотности и размеров в несколько раз.

5. Модельными экспериментами установлено, что в чистой воде, не содержащей дополнительного органического вещества, энтерококки являются устойчивыми к озону в течение часа и к хлору - в течение 30 минут; эта устойчивость увеличивается в присутствии органических веществ. Таким образом, установлено, что обеззараживание только этими методами при водоподготовке питьевой воды не может полностью обеспечить ее должное качество, поэтому необходимо проводить мероприятия по удалению взвешенных веществ методом фильтрации.

6. При проведении санитарно-микробиологической оценки качества воды необходимо проводить исследование не только на наличие представителей

семейства ЕтегоЬас/епасеае и неферментирующей группы микроорганизмов, но и бактерий рода Емегососсия.

7. Установлено что глубинные воды озера Байкал могут успешно использоваться для питьевого водоснабжения без принятых методов дезинфекции, а воды литоральной части и в местах возможного антропогенного влияния только после дополнительной очистки.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Парфенова В. В., Кравченко О. С., Павлова О. Н. Распределение и антибиотикорезистентность бактерий рода Ешегососсш, изолированных из воды озера Байкал // Сибирский медицинский журнал. - 2008. - № 3. - С. 78-81.

2. Парфенова В. В., Павлова О. Н., Кравченко О. С., Суслова М. Ю., Косторнова Т. Я., Никулина И. Г., Иванов В. Г., Фикель Я., Обет У. Изучение распространения бактерий рода Ешегососст в аспекте оценки качества воды озера Байкал // Сборник докладов конгресса ЭКВАТЭК. - 2008. - 7 стр.

3. Парфенова В. В., Кравченко О. С., Павлова О. Н., Косторнова Т. Я., Никулина И. Г. Качество вод озера Байкал, проблемы и перспективы ее использования // Производственно-технический и научно-практический журнал «Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение». - 2009. - № 1. - С.48-54.

4. Парфенова В. В., Кравченко О. С., Павлова О. Н., Косторнова Т. Я., Никулина И. Г., Томберг И. В., Иванов В. Г., Мейер Й., Джайтер Д., Фикель Я., Баксман Т., Обет У. Изучение локального антропогенного влияния на горизонтальное и вертикальное распределение микроорганизмов в воде оз. Байкал // Гидробиологический журнал. Киев - 22 стр. (принята в печать).

5. Парфенова В. В., Павлова О. Н., Кравченко О. С., Тулупова Ю. Р., Косторнова Т. Я. Изучение распределения, видового состава и степени устойчивости к антибиотикам бактерий рода Емегососсия в воде озера Байкал // Сибирский Экологический журнал. Новосибирск - 14 стр. (принята в^печать).

6. Парфенова В. В., Павлова О. Н., Кравченко О. С., Мейер Й., Обет У. Распределение и количественная характеристика бактерий рода Етегососсш, выделенных из озера Байкал // Всероссийская конференция «Биоразнообразие экосистем Внутренней Азии». - Улан-Удэ. - 2006. - С 67-68.

7. Кравченко О. С., Парфенова В. В. К вопросу о механизме выживания бактерий рода ЕШегососсиз в байкальской воде // Международная молодежная школа-конференция «Актуальные аспекты современной микробиологии». -Москва. - 2006. - С.20-21.

8. Кравченко О. С., Парфенова В. В., Павлова О. Н., Фикель Я., Обет У. Механизм выживания энтерококков в озере Байкал // Международная молодежная научно-методическая конференция «Проблемы молекулярной и клеточной биологии». - Томск. - 2007. - С. 104-105.

9. Кравченко О. С., Парфенова В. В. Распространение бактерий рода ЕШегососсш в дельте реки Селенги // II Международный Байкальский Микробиологический симпозиум «Микроорганизмы в экосистемах озер, рек и водохранилищ». - Иркутск. - 2007. - С. 119.

10. Kravchenko О. S., Parfenova V. V. Role of the bacteria of Enterococcus genera for evaluating quality of water // Materials of III International Young Scientists conference. - Odessa. - 2007. - P. 155.

11. Парфенова В. В., Кравченко О. С., Павлова О. Н., Косторнова Т. Я. Микробиологические и молекулярно-биологические исследования качества воды озера Байкал в аспекте разработки системы дезинфекции потенциально-опасных микроорганизмов в питьевой воде // Итоговая конференция по результатам выполнения мероприятий за 2007 г. в рамках приоритетного направления «Живые системы» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно - технологического комплекса России на 2007 - 2012 годы». - Москва. - 2007. - С. 208-209.

12. Парфенова В. В., Кравченко О. С., Павлова О. Н. Бактерии рода Enterococcus как показатели качества природных вод // VI Международный симпозиум «Контроль и реабилитация окружающей среды». - Томск. - 2008. -С. 50-52.

13. Кравченко О. С., Парфенова В. В., Павлова О. Н. Антибиотикорезистентность бактерий рода Enterococcus, изолированных из воды озера Байкал // Материалы межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 10-летию организации Научных центров ВСНЦ СО РАМН «Человек: здоровье и экология». - Иркутск. - 2008. -С. 67.

14. Obst U., Parfenova V. V., Fickel J., Pavlova O. N„ Kravchenko О. S., Braendle M., Schwartz T. Persistence and potential dormancy of Enterococci from lake Baikal and lake Constance // International Symposium. - Australia. - 2008. - 1 p.

15. Кравченко О. С., Павлова О. H., Суслова M. Ю., Парфенова В. В. Изучение влияния гипохлорита кальция на выживание в байкальской воде рода Enterococcus в экспериментальных условиях // IV Молодежная школа-конференция «Актуальные аспекты современной микробиологии». - Москва. -2008. - 2 с.

16. Парфенова В. В., Павлова О. Н., Кравченко О. С. Микробиологические и молекулярно-биологические исследования качества воды озера Байкал в аспекте разработки системы дезинфекции потенциально-опасных микроорганизмов в питьевой воде // Итоговая конференция по результатам выполнения мероприятий за 2008 г. в рамках приоритетного направления «Живые системы» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно - технологического комплекса России на 2007 - 2012 годы». - Москва. - 2008. - С. 54-56.

17. Парфенова В. В., Земская Т. И., Павлова О. Н., Косторнова Т. Я., Никулина И. Г., Кравченко О. С., Суслова М. Ю. Свидетельство о государственной регистрации базы данных, № 2009620013 «Санитарно-бактериологические показатели качества воды акватории озера Байкал».

и*

Отпечатано в типографии ООО «Издательство «Аспрнит» г. Иркутск, ул. Лапина, б. Тел.: (3952) 202-570 Подписано в печать 26.03.2009 г. Печать РИЗО. Усл. печ. л. 1,25. Заказ № 259. Формат 60*90 1/16. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кравченко, Ольга Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1. Таксономия и физиолого-биохимическая характеристика бактерий рода ЕЫегососсш

1.2. Клиническое значение бактерий рода ЕЫегососсш

1.3. Роль представителей рода ЕЫегососсш в оценке качества воды

1.4. Механизмы адаптации и выживания бактерий рода

ЕЫегососст в низкотемпературных условиях среды

ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования

2.1. Физико-географическая характеристика озера Байкал

2.2. Объекты исследования

2.3. Методы исследования

ГЛАВА 3. Распределение бактерий рода ЕЫегососст в различных районах озера Байкал, его основных притоках и в реке Ангаре

3.1. Пространственное распределение представителей рода ЕМегососсиБ в акватории озера Байкал

3.2. Распределение бактерий рода ЕЫегососст в Южном Байкале

3.3. Распределение бактерий рода ЕЫегососсш в реке Селенге

3.4. Пространственное распределение бактерий рода ЕЫегососсш в реке Ангаре

3.5. Биоразнообразие бактерий родаЕыегососсия, выделенных из вод озера Байкал

ГЛАВА 4. Гемолитическая активность и антибиотикоустойчивость бактерий рода ЕМегососсия, выделенных из озера Байкал

4.1. Анализ гемолитической активности чистых культур бактерий рода Егйегососст

4.2. Антибиотикорезистентность представителей рода ЕМегососсш

ГЛАВА 5. Изучение выживаемости и адаптации условно-патогенных бактерий рода ЕМегососст в условиях лабораторного моделирования

5.1. Адаптационные механизмы роста и развития исследуемых бактерий в лимитируемых условиях среды обитания

5.2. Изучение влияния химических и физических факторов на выживание энтерококков в воде озера Байкал в экспериментальных условиях

Введение Диссертация по биологии, на тему "Бактерии рода Enterococcus в озере Байкал"

Одной из сторон пристального исследования состава и функционирования микробных сообществ водных экосистем является изучение микроорганизмов, определяющих или влияющих на качество воды. Особенно это важно для озера Байкал - участка мирового наследия.

Традиционные методы исследования природной воды по микробиологическим и гигиеническим характеристикам представляют собой предписанные стандартом исследования питьевой воды. Так как разнообразие бактерий, вирусов и простейших, которые могут быть обнаружены в воде, очень велико, специфические тесты на отдельные патогенные организмы не применимы для рутинного анализа микробиологического качества воды. Микробиологическое загрязнение природных вод происходит в большинстве случаев за счет фекальных сточных вод, и поэтому еще в 19 веке в качестве индикатора были предложены колиформные бактерии. Согласно опубликованным данным (Edberg et. al., 1994), Е. coli не является показательным видом по многим характеристикам. В соответствии с нормативными актами Европейского сообщества при оценке качества воды необходимо наряду с другими представителями потенциально-патогенной группы микроорганизмов следует определять и бактерии рода Enterococcus.

Озеро Байкал является источником питьевой воды, и поэтому изучение возможного поступления энтерококков в озеро, их распространения, адаптации и механизма выживания в байкальской воде важно как с научной, так и с практической точки зрения.

В санитарно-биологическом аспекте в озере Байкал изучено пространственное распределение, биоразнообразие представителей семейства Enterobacteriaceae и неферментирующей группы бактерий (Павлова и др., 2003; Drucker et. al., 2006). Исследования бактерий рода Enterococcus, также относящихся к индикаторной потенциально-патогенной группе микроорганизмов, в озере Байкал ранее не проводились.

В течение многих лет микроорганизмы этого рода рассматривали как клинически малозначимые. Пересмотру оценки патогенетической роли энтерококков способствовало обнаружение у микроорганизмов факторов вирулентности. В последние годы роль микроорганизмов, относящихся к роду Enterococcus, возросла не столько из-за их широкого распространения, сколько из-за приобретения ими устойчивости к подавляющему - большинству доступных антибактериальных препаратов, к высушиванию, свету, низкой температуре, а также к действию физических, химических и биологических факторов (The Enterococci., 2002). В настоящее время интерес к этим бактериям резко возрос в связи с их ролью в эпидемиологическом отношении. Кроме того, согласно многочисленным исследованиям, патогенные и непатогенные микроорганизмы способны переходить в VBNC состояние («viable but nonculturable state» (жизнеспособное, но некультивируемое состояние)), при котором клетки на питательной среде колоний не образуют, но при этом остаются жизнеспособными (Kell et al., 1998; Oliver, 2005). Возможно, этот механизм позволяет сохраняться в воде Байкала различным группам микроорганизмов, в том числе и потенциально-патогенным. Изучение возможного постоянного поступления потенциально-патогенных бактерий в озеро и сохранения ими своей жизнеспособности в воде, в комплексе с другими группами микроорганизмов, очень важно, прежде всего, с точки зрения оценки качества байкальской воды.

Цель: изучение особенностей распространения и видового состава бактерий рода Enterococcus в различных районах озера Байкал, установление механизма адаптации энтерококков, позволяющего длительное время сохранять жизнеспособное состояние в особых экологических условиях озера.

Задачи исследования:

2. определить видовой состав микроорганизмов рода ЕЫегососст, выделенных из воды озера Байкал;

3. изучить гемолитическую активность и антибиотикорезистентность бактерий рода ЕЫегососст, выделенных из воды озера Байкал;

4. в лабораторных условиях установить один из возможных механизмов выживания бактерий рода ЕЫегососсш в байкальской воде;

5. провести модельные эксперименты по влиянию химических и физических факторов на выживание бактерий рода ЕЫегососст в воде озера Байкал.

Научная новизна. Впервые исследовано количественное распределение и видовой состав бактерий рода ЕМегососст в различных районах озера Байкал, в его основных притоках и в реке Ангаре. Установлены видовой состав энтерококков, выделенных из акватории озера Байкал, и факторы их патогенности. Впервые в экспериментальных условиях на примере бактерий рода ЕМегососсш рассмотрены адаптационные возможности выживания грамположительных бактерий в особых экологических условиях Байкала в результате перехода их в некультивируемое состояние. Выяснено, что сохранение жизнеспособности связано с изменением структуры клеточной стенки. Проведены экспериментальные работы по изучению влияния используемых методов дезинфекции на рост и развитие бактерий рода Егйегососсиз.

Практическая значимость. Полученные данные о распределении и видовом составе бактерий рода ЕЫегососст являются индикаторами? антропогенного влияния на озеро Байкал и могут быть использованы в качестве дополнительных показателей при организации комплексного микробиологического мониторинга. Показано, что антибиотикорезистентность и гемолитическая активность бактерий рода ЕМегососсиз могут служить дополнительными критериями патогенности водных бактерий, которые необходимо учитывать при оценке качества воды озера Байкал. Сформированная коллекция культур бактерий рода Enterococcus, выделенных из различных районов озера Байкал, может быть использована при оценке эффективности процессов дезинфекции, что особенно важно при подготовке питьевой воды, которая должна использоваться с учетом ее безопасности для потребителей.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В озере Байкал бактерии рода Enterococcus приурочены к литоральным районам озера, прилегающим к населенным пунктам, и его основным притокам. Изолированные штаммы фекального происхождения Е. faecium, Е. avium, Е. faecalis, Е. mundtii, Е. hirae, Е. durons, Е. gallinarum могут рассматриваться как специфические индикаторы санитарно-бактериологического состояния качества воды.

Апробация работы и публикации. Результаты работы были представлены на следующих конференциях и симпозиумах: Всероссийской конференции «Биоразнообразие экосистем Внутренней Азии» (Улан-Удэ, 2006), II Международной молодежной школе-конференции «Актуальные аспекты современной микробиологии» (Москва, 2006); Международной молодежной научно-методической конференции «Проблемы молекулярной и клеточной биологии» (Томск, 2007); II Международном Байкальском Микробиологическом симпозиуме «Микроорганизмы в экосистемах озер, рек и водохранилищ» (Иркутск - п. Листвянка, 2007); III Международной конференции молодых ученых «Биоразнообразие. Экология. Адаптация. Эволюция» (Одесса, 2007); итоговой конференции по результатам выполнения мероприятий за 2007 г. в рамках приоритетного направления «Живые системы» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 — 2012 годы» (Москва,

Заключение Диссертация по теме "Экология", Кравченко, Ольга Сергеевна

ВЫВОДЫ

4. Адаптационные возможности выживания исследуемых бактерий -в особых экологических условиях озера Байкал обусловлены переходом их в некультивируемое состояние, позволяющее сохранять при этом свою жизнеспособность. Это затрудняет обнаружение бактерий рода Enterococcus в воде при проведении традиционного культивирования на диагностических средах, что необходимо учитывать при проведении экологических исследований. При этом установлен один из механизмов сохранения клеток в условиях озера, а именно: изменение структуры клеточной стенки за счет увеличения ее плотности и размеров в несколько раз.

5. Модельными экспериментами установлено, что в чистой воде, не содержащей дополнительного органического вещества, энтерококки являются устойчивыми к озону в течение часа и к хлору — в течение 30 минут; эта устойчивость увеличивается в присутствии органических веществ. Таким образом, установлено, что обеззараживание только этими методами при водоподготовке питьевой воды не может полностью обеспечить ее должное качество, поэтому необходимо проводить мероприятия по удалению взвешенных веществ методом фильтрации.

6. При проведении санитарно-микробиологической оценки качества воды необходимо проводить исследование не только на наличие представителей семейства Enterobacteriaceae и неферментирующей группы микроорганизмов, но и бактерий рода Enterococcus.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает благодарность и искреннюю признательность' научному руководителю, зав. лабораторией, к.б.н. Парфеновой В. В. за постановку задач и помощь в проводимых исследованиях, а также Павловой О. Н., Захаровой Ю. Р., Косторновой Т. Я., Сусловой М. Ю., Бедашвили Е., Фикель Я., Обет У. и всем сотрудникам лаборатории водной микробиологии ЛИН СО РАН за оказанную помощь при выполнении работ и обсуждении результатов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования по распределению бактерий рода ЕЫегососст в воде озера Байкал, определению их видового состава, антибиотикорезистентности и свойств, характеризующих патогенность бактерий, а также механизма адаптации в особых экологических условиях позволяют сделать вывод о значительной роли бактерий рода ЕЫегососст при оценке качества воды.

Результаты, полученные в данной работе, показали приуроченность обнаружения бактерий рода ЕЫегососсиэ к литоральным районам оз. Байкал, - т.е. там, где наблюдается локальное антропогенное влияние. Значительные количества исследуемых бактерий в пробах воды, отобранных в Южном и Среднем Байкале, обусловлены влиянием стоков населенных пунктов (п. Култук, г. Байкальск) и влиянием р. Селенги, которая со своими водами несет промышленные и хозяйственно-бытовые стоки городов Улан-Удэ и Селенгинска, а также пос. Кабанска и других более мелких поселений. В Среднем Байкале качество воды определяется также влиянием р. Баргузин — третьей по величине водного стока реки, впадающей в озеро Байкал. В Северном Байкале неблагополучными районами по содержанию бактерий рода ЕЫегососст оказались сами притоки и места впадения притоков в озеро.

В пелагиали озера, в пробах, отобранных в глубинных слоях, бактерии рода ЕЫегососст не выявлялись при применении микробиологических методов исследования. Следует отметить, что невозможность выявления культивируемых форм бактерий рода ЕЫегососст не дает оснований говорить об их отсутствии в различных районах озера, так как молекулярно-биологическими методами энтерококки были обнаружены не только в районах влияния притоков, но и в пробах воды открытого Байкала, взятых с поверхности на контрольных пунктах (п. Листвянка — п. Танхой, п. Давша — м. Елохин, м. Ухан - п. Турка). Тем не менее, в пробах, отобранных в глубинных слоях пелагиали озера, изучаемая группа бактерий не выявлялась даже" при применении разнообразных методик выделения. Таким образом, степень наличия бактерий рода Enterococcus можно предложить в качестве дополнительного критерия при оценке качества воды.

При исследовании видового состава бактерий рода Enterococcus, выделенных из разных районов Байкала, были определены следующие виды: Е. faecium, Е. avium, Е. faecalis, Е. mundtii, Е. hirae, Е. durans, Е. gallinarum. В основном это виды фекального происхождения, и в большинстве случаев они могут рассматриваться как специфические индикаторы загрязнения воды фекалиями человека и животных.

Наибольшим разнообразием видов характеризуются пррбы воды, отобранные в Южном и Среднем Байкале. Е. faecalis, который наиболее часто встречается у человека и «ответственен» за 80-90% энтерококковых инфекций, обнаружен в 20% проб, отобранных в Южном и в 12% - в Среднем Байкале. В данных районах доминирует Е. faecium: 47-26% соответственно. В последние годы для Е. faecium, вызывающего 10-15% энтероккоковых инфекций, отмечается повышение частоты нозокомиального носительства, связанного, по-видимому, с большей его резистентностью ко многим антибактериальным препаратам.

Среди штаммов рода Enterococcus, изолированных из проб воды, отобранных в Южном и Среднем Байкале, отмечается наибольшее количество антибиотикорезистентных штаммов, в отличие от микроорганизмов, взятых из • проб Северного Байкала. В целом изолированные штаммы энтерококков характеризуются как антибиотикочувствительные. Тем не менее, из исследуемой популяции выделены антибиотикоустойчивые штаммы, а также штаммы, способные вызывать гемолиз эритроцитов.

В экспериментальных условиях был установлен один из возможных механизмов выживания и сохранения жизнеспособности энтерококков в байкальской воде. Сохранение клетки в байкальской воде при низкой ее температуре происходит за счет образования более плотной и большей по толщине клеточной стенки, которая увеличивается в размерах в несколько раз.

Это, по-видимому, способствует их выживанию как при низких температурных условиях, так и при недостаточном для их жизнедеятельности количестве органического вещества. Следует отметить, что наибольший интерес состояние некультивируемости представляет в свете проблем сохранения чистоты природных вод и использования их в качестве питьевой воды без нанесения ущерба здоровья потребителям.

Модельными экспериментами, направленными на изучение влияния озона и различных концентраций хлора на выживаемость бактерий рода Enterococcus показано, что в чистой воде, не содержащей дополнительного органического вещества, энтерококки являются устойчивыми к этим дезинфектантам, используемых для дезинфекции питьевой воды, в течение 30 минут для хлора и 60 минут - для озона. И устойчивость энтерококков к этим дезинфицирующим веществам увеличивается при наличии питательных веществ. В присутствии питательных веществ в течение первых 60 минут происходит небольшое уменьшение численности клеток, где они не только не погибают в данных условиях, но и активно развиваются и наращивают свою биомассу. Таким образом, на практике необходимо учитывать, что обеззараживание воды этими дезинфицирующими средствами не может быть единственными универсальными методами очистки. При этом необходимо использовать не только дезинфектанты, но и другие методы, позволяющие удалять из воды как условно-патогенную микрофлору, так и органические загрязнения.

Проведенные исследования очень важны для распознавания микробного загрязнения воды озера Байкал и контроля качества питьевой воды. При этом исследования по изменению структуры клеток бактерий рода Enterococcus при переходе их в жизнеспособное, но некультивируемое состояние позволяет говорить о механизме выживания потенциально-патогенных бактерий в воде озера Байкал с учетом его экологических условий, а также влияния различных методов дезинфекции на рост и развитие данных бактерий.

115

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кравченко, Ольга Сергеевна, Иркутск

1. Алтон, Л. В. Динамика выживаемости некоторых штаммов энтерококков в морской и речной воде при разных температурах Текст. / Л. В. Алтон, П. X. Рахно // Гигиена и санитария. М.: Медицина. 1980. - № 6. - С. 72-73.

2. Ахмедова, Н. А. Санитарно-бактериологическое значение находок Streptococcus faecalis (энтерококка) Текст. / Н. А. Ахмедова // Автореф. дис. канд. Новосибирск - 1958.

3. Белькова, Н. Л. Изучение состава водного бактериального сообщества озера Байкал методом гибридизации IN SITU Текст. / Н. Л. Белькова, В. В. Дрюккер, С. X. Хонг, Т. С. Ан // Микробиология. 2003. - Т. 72. - № 2. - С. 282-283.

4. Белобородова, Н. В. Инфекции, вызванные грамположительными микроорганизмами, и опыт применения ванкомицина в интенсивной терапии новорожденных Текст. / Н. В. Белобородова // Педиатрия. 1997. - № 3. - С. 47-52.

5. Билимова, С. И. Характеристика факторов персистенции энтерококков Текст. / С. И. Билимова // Журнал микробиологии эпидемиологии и иммунобиологии. 2000. - № 4. - С. 104-105.

6. Бухарин, О. В. Механизмы выживания энтерококков в организме хозяина Текст. / О. В. Бухарин, С. И. Билимова, К. Л. Чертков // Журнал микробиологии эпидемиологии и иммунобиологии. — 2002. — № 3. С. 100-106.

7. Верещагин, Г. Ю. Происхождение и история Байкала, его фауны и флоры Текст. / Г. Ю. Верещагин // Тр. Байкал, лимнол. ст. АН СССР. 1940. - Т. 10. -С. 73-239.

8. Вольф, И. В. Химия и микробиология природных и сточных вод Текст. / И. В. Вольф, Н. И. Ткаченко // Из-во Ленинградского Ун-та. 1973.

9. Вотинцев, К. К. Круговорот органического вещества в озере Байкал / К. К Вотинцев, А. И. Мещерикова, Г. И. Поповская // Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние. -1975.-189 е., 24 см. 500 экз.

10. Голдырев, Г. С. Донные отложения авандельты р. Селенги Текст. / Г. С. Голдырев, Л. А. Выхристюк, Ф. И. Лазо // Лимнология придельтовых пространств Байкала: сб. научн. тр. / Лимнологический институт СО АН СССР. Л.: Наука. - 1971. - С. 43-64.

11. Головлев, Е. Л. Другое состояние неспорулирующих бактерий Текст. / Е. Л. Головлев // Микробиология. 1998. - Т. 67. - N. 6. - С. 725-735.

12. Горленко, В. М. Экология водных микроорганизмов Текст. / В. М. Горленко, Г. А. Дубинина, С. И. Кузнецов // М.: Наука. 1977. -289 е., ил.; 22 ^ см. - Библиогр.: с. 264-285. - 1700 экз.

13. Грачев, М. А. О современном состоянии экологической системы озера Байкал Текст. / М. А. Грачев // Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2002. - 156 е., ил.; 21,5 см. - 1000 экз. - ISBN 5-7692-0481-8.

14. Добровольская, Т. Г. Тонкое строение кокков. Способ деления Текст. / Т. Г. Добровольская // М.: Просвещение. 1974. - Т. 1. - 488 с.

15. Земская, Т. И. Микробиологическая характеристика Ангары в зоне будущего Богучанского водохранилища Текст. / Т. И. Земская // Сб. ст. АН СССР. СО. Лимнол. ин-т. 1986. - С. 23-28.

16. Кожов, М. М. Биология озера Байкал Текст. / М. М. Кожов // М.: Изд-во АН СССР. 1962. - 315 е., ил.; 26 см. Библиогр.: с. 295-313. - 2000 экз.

17. Кожов, М. М. Очерки по байкаловедению Текст. / М. М. Кожов // Иркутск: Вост.-Сиб. книж. из-во. 1972. - 254 е., ил.; 26 см. - Библиогр.: с. 239252. - 2000 экз.

18. Кондратьев, В. Г. Общая гигиена Текст. / В. Г. Кондратьев // М.: Медицина. 1967. -352 е., ил., 20 см. - Библиогр.: с. 188-266. - 1000 экз.

19. Киктенко, В. С. Лептоспирозы человека Текст. / В. С. Киктенко // М.: Медгизб.- 1954.-С. 211-219.

20. Кузнецов, С. И. Микробиологическая характеристика вод и грунтов Байкала Текст. / С. И. Кузнецов // Тр. Байкал, лимнол. ст. АН СССР. 1957. -Т. 15.-С. 45-50.

21. Лаптева, Н. А. Видовая характеристика олиготрофных бактерий в озере Байкал Текст. / Н. А. Лаптева // Микробиология. 1990. - Т. 59. - № 3. - С. 499-506.

22. Лобова, Т. И. Биологические особенности автохтонных и аллохтонных бактерий из оз. Шира и маркеры антропогенного воздействия на водную экосистему Текст. / Т. И. Лобова // Диссер. работа. — Красноярск 2003.

23. Максимова, Э. А. Микробиология вод Байкала Текст. / Э. А. Максимова, В. И. Максимов // Иркутск: Изд-во Иркутск, ун-та. — 1989. 167 е., ил.; 20 см. -Библиогр.: с. 156-166. - 500 экз. - ISBN 5-7430-0079-4.

24. Мамонтова, JI. М. Основы микробиологического мониторинга водных экосистем и контроля питьевой воды Текст. / Л. М. Мамонтова // Диссер. работа. Иркутск. - 1998. - С. 4-6.

25. Менча, М. Н. Влияние дезинфектантов на формирование и удаление биопленок обрастания поверхностей оборудования систем питьевого водоснабжения Текст. / М. Н. Менча // Вестн. Полоцкого гос. ун-та. Прикл. науки: Пром-сть. Стр-во. 2006. - № 9. - С. 162-168.

26. Мисетов, И. А. Персистентные свойства микрофлоры открытых водоемов и питьевой воды Текст. / И. А. Мисетов, Н. В. Немцева // Журнал микробиологии эпидемиологии и иммунологии. 2000. — № 4. - С. 95-99.

27. Мироненко, Л. Г. Ванкомицинрезистентные энтерококки Текст. / Л. Г. Мироненко, Е. Г. Перепятко // Annals of Mechnikov Institute. 2007. - Т. 2. - С. 6-10.

28. Младова, Т. А. О качественном составе бактериоплактона Текст. / Т. А. Мл адова // Тр. Байкал, лимнол. ст. АН СССР. 1971. - Т. 12. - № 32. - С. 196201.

29. Определитель бактерий Берджи. В 2-х т. Текст. / Под ред. Дж. Хоулта, Н. Крига, П. Снита, Дж. Стейли, С. Уильямса // М.: Мир. 1997. - 432 с. ил.; 25 см. - Библиогр.: с. 536-548. - 10000 экз. - ISBN 5-03-003110-3.

30. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам Текст. : Методич. указания // М.: Фед. центр Госсанэпиднадзора Минздрава России. 2004. - 91 е., ил.; 21 см. - 3000 экз. - ISBN 5-7508-0548-4.

31. Павлова, О. Н. Особенности распространения бактерий рода Pseudomonas в озере Байкал Текст. / О. Н. Павлова, В. В. Дрюккер, Т. Я. Косторнова, И. Г. Никулина // Сибирский экологический журнал. 2003. - № 3. - С. 267-272.

32. Панасюк, Е. Ю. Особенности биоразнообразия условно-патогенных бактерий озера Байкал и их значение при оценке качества воды Текст. / Е. Ю. Панасюк // Диссер. работа. Иркутск. - 2002.

33. Панасюк, Е. Ю. Выделение потенциально-патогенных бактерий из оз. Байкал Текст. / Е. Ю. Панасюк, В. В. Дрюккер, В. В. Парфенова, Т. Я. Косторнова // Мед. науч.-производ. журнал «Сибирь-Восток». — 2002. Т. 2 — С.12-15.

34. Парфенова, В. В. Видовой состав фосфатмобилизующих микроорганизмов, выделенных из воды и грунтов Байкала Текст. / В. В. Парфенова // Микроорганизмы в экосистемах озер и водохранилищ. Новосибирск: Наука — 1985.-С. 55-64.

35. Практикум по микробиологии Текст.: учеб. пособие / под ред. профессора Н. С. Егорова. М.: Изд-во Мое. Ун-та. - 1976. - 307 е.: ил.; 22 см. - Предмем. указ.: с. 301-305. - 13600 экз.

36. Практикум по микробиологии Текст. // под редакцией профессора А. И. Нетрусова, М. А. Егорова, JI. М. Захарчук и др. М.: Академия. - 2005. - 608 е., ил.; 24 см. -Библиогр.: С. 481-505. - 5100 экз. -ISBN 5-7695-1809-Х.

37. Родина, А. Г. Методы водной микробиологии. Практическое руководство Текст. / А. Г. Родина // АН СССР. Зоологический ин-т. М.: Наука. - 1965. -363 е.; 22 см. - Библиогр.: с. 348-360. - 2000 экз.

38. Рождественский, А. В. Статистические методы в гидрологии Текст. / А. В. Рождественский, А. И. Чеботарев // JL: «Гидрометеоиздат». 1974. — 424 е., 21 см. - Библиогр.: с. 416-422. - 2000 экз.

39. Романенко, В. И. Экология микроорганизмов пресных водоемов Текст. / В. И. Романенко, С. И. Кузнецов // М.: Наука, Ленингр. отд. 1974. - 194 е.; 21,5 см. - Библиогр.: с. 181-188. - 1850 экз.

40. Романова, А. П. Сезонная динамика бактериопланктона, его горизонтальное и вертикальное распределение в Южной части Байкала Текст. / А. П. Романова//Изв. СО АН СССР. 1958. -№ 7. - С. 114-124.

41. Сидоренко, С. В. Результаты многоцентрового исследования антибиотикочувствительности энтерококков Текст. / С. В. Сидоренко, С. П. Зезван, С. А. Грудинина, Л. А. Кротова, Г. В. Стерхова // Антибиотики и химиотерапия. 1998 - № 9. - С. 9-17.

42. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования Текст. / под ред. М. О. Биргера // М.: Медицина. 1967. - 463 е., ил.; 21 см. - Библиогр.: с. 254-260. - 31000 экз.

43. Трунова, О. В. Биологические факторы самоочищения водоемов и сточных вод Текст. / О. В. Трунова // Л.: Наука. 1979.

44. Тюрин, В. П. Антибактериальная терапия инфекционного эндокардита Текст. / В. П. Тюрин, Ю. Г. Тихонов // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2000. - Т. 2 - № 2. - С. 31-39.

45. Фомин, Г. С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам Текст. / Г. С. Фомин // М.: Изд-во «Протектор». 2002. - 848 е., ил.; 24 см. - Библиогр.: с. 70-77. - ISBN 5900631-05-2.

46. Acar, J. F. Resistance patterns of important Gram-positive pathogens Text. / J. F. Acar, A. Y. Buu-Hoi // J. Antimicrob. Chemother. 1988. - V. 21. - P. 41-47.

47. Andrewes, F. W. A study of the streptococci pathogenic for man Text. / F. W. Andrewes, T. J. Horder // J. Lancet. 1906. - P. 708-713.

48. Arestrup, F. M. Occurrence of glycopeptide resistance among Enterococcus faecium isolates from conventional and ecological poultry farms Text. / F. M. Arestrup // Microbiol. Drug. Res. 1995. - V. 3. - P. 255 - 257.

49. Atkinson, B. A. Antimicrobial agent susceptibility patterns of bacteria in hospitals from 1971 to 1982 Text. / B. A. Atkinson, V. Lorian // J. Clin. Microbiol. -1984.-V. 20.-P. 791-796.

50. Banin, E. Penetration of the coral-bleacing bacterium Vibrio shiloi into Oculina patagonica Text. / E. Banin, T. Israely, A. Kushmaro, Y. Loga, E. Orr, E. Rosenber I I Appl. Environ. Microbiol. 2000. - V. 66. - P. 3031-3036.

51. Barer, M. R. The viable but non-culturable hypothesis and medical microbiology Text. / M. R. Barer, L. R. Gribbon, C. R. Harwood, С. E. Nwoguh // Rev. Med. Microbiol. 1993. - V. 4.-P. 183-191.

52. Barcina, I. Survival of allochthonous bacteria in aquatic systems: a biological approach Text. /1. Barcina, P. Lebaron, J. Vives-Rego // Microbiology Ecology. -1997.-V. 23.-P. 1-9.

53. Bates, J. Farm animals as a putative reservoir vancomycin-resistant enterococcal infection in man Text. / J. Bates, Z. J. Jordens, D. T. Griffiths // J. Antimicrob. Chemother. 1994. - № 34. - P. 507-516.

54. Beaudeau, P. In situ measurement and statistical modeling of E. coli decay in small rivers Text. / P. Beaudeau, N. Tousset, F. Bruchan, A. Lefevre, H. D. I Taylar // Water Res. 2001. - V. 35. - №. 18. - P. 3168-3178.

55. Bogosian, G. A mixed culture recovery method indicated that enteric bacteria do not enter the VBNC state Text. / G. Bogosian, P. J. L. Morris, J. P. O'Neil // Appl. Environ. Microbiol. 1998. - V.64. - №. 5. - P. 1736-1742.

56. Brunton, J. Antibiotic resistance in streptococci Text. / J. Brunton // Academic Press.- 1984.-P. 530-565

57. Burdett, V. Heterogeneity of tetracycline resistance determinants in Streptococcus Text. / V. Burdett, J. Inamine, S. Rajagopalan // J. Bacteriol. 1982. -V. 149.-P. 995-1004.

58. Bunker, S. T. Effects of temperature on detection of plasmid and chromosomally encoded gfp and lux-labeled Pseudomonas fluorescens in soil Text. / S. T. Bunker, T.C. Bates, J. D. Oliver // Environ. Biosafety Res. 2004. - V. 3. - P. 1-8.

59. Byrd, J. J. Viable but nonculturable bacteria in drinking water Text. 7 J. J. Byrd, H. Xu, R. Colwell // Appl. Environ. Microbiol. 1991. - V. 57. - P. 875-878.

60. Carrillo, M. Survival and enumeration of faecal indicators Bifidobacterium adolescentis and Escherichia coli in a tropical rain forest watershed Text. / M. Carrillo, E. Estrada, T. C. Hazen // Appl. Microbiol. 1985. - V. 50 - P. 468-476.

61. Catenrich, C. E. Characterization of the morphologic conversion of Helicobacter pylori from bacillary to coccoid forms Text. / C. E. Catenrich, K. M. Makin // J. Gastroenterol. 1991. - V. 26. - P. 58-64.

62. Chandrasekaran, S. Transfer and expression a multiple antibiotic resistance plasmid in marine bacteria Text. / S. Chandrasekaran, B. Venkatesh, D. Lalithakumari // Curr. Microbiol. 1998 - V. 37. - P. 347-351.

63. Collins, M. D. Enterococcus mundtii sp. nov. Text. / M. D. Collins, J. A. E. Farrow, D. Jones // J. Syst. Bacteriol. 1986. - V. 36. - P. 8-12.

64. Colwell, R. R. Viable but nonculturable Vibrio cholerae Ol revert to a culturable state in human intestine Text. / R. R. Colwell, P. R. Brayton, D. Herrington, B. D. Tall, A. Huq, M. M. Levine // J. Microb. Biotechnol. 1996. - V. 12.-P. 28-31.

65. Drucker, V. V. Potentially pathogenic bacteria in a microbial community of Lake Baikal Text. / V. V. Drucker, E. Yu. Panasyuk // Hydrobiologia. 2006. - V. 568. -№ i.p. 267-271.

66. Edberg, S. C. Differentiation of distribution system, source water and clinical coliforms by DNA analysis Text. / S. C. Edberg, J. E. Patterson, D. B. Smith // J. Clin. Microbiol. 1994. - V. 32. - P. 139-142.

67. Eaton, T. J. Molecular screening of Enterococcus virulence determination and potential for genetic exchange between food and medical isolates Text. / T. J. Eaton, M. Gasson // J. Appl. Envir. Microbiol. 2001. - V. 67. - P. 1628-35.

68. Ehrenfeld, E. E. Transfer functions of the Streptococcus faecalis plasmid pADI: organization of plasmid DNA encoding response to sex pheromone Text. / E. E. Ehrenfeld, D. B. Clewell //J. Bacteriol. 1987. -№ 169 -P. 3473-3481.

69. EN ISO 7899-2: 2000. Detection and enumeration of intestinal enterococci. Part 2: Membrane filtration method.

70. Evans, A. C. The enterococci: withspecial reference to their association with human disease Text. / A. C. Evans, A. L. Chinn // J. Bacteriol. 1947. - V. 54. - P. 495-512.

71. Facklam, R. R. Identification of Enterococcus species isolated from human infections by a conventional test scheme Text. / R. R. Facklam, M. D. Collins // J. Clin. Microbiol. 1989. - V. 27. - P. 731-734.

72. Facklam, R. R. Identification of gram-positive coccal and coccobacillary vancomycinresistant bacteria Text. / R. R. Facklam, D. Hollis, M. D. Collins // J. Clin. Microbiol. 1989. - V. 27. - P. 724-730.

73. Farrow, J. A. E. Taxonomic studies on some group D streptococci Text. / J. A. E. Farrow, D. Jones, B. A. Phillips, M. D. Collins // J. Gen. Microbiol. 1983. - V. 129.-P. 1423-1432.

74. Flemming, H.-C. Control of biofilms in industrial waters and processes Text. / H.-C. Flemming, T. Griebe // In: Biofouling of Industrial Waters and Processes. John Wiley and Sons Ltd. Chichester. 2000. - P. 125-141.

75. Fluit, A. C. Infection Diseases Text. / A. C. Fluit, A. Schmitz, F. J. Verhoef// J. Clin. Microb.-2001.-V. 20.-P. 188-191.

76. Fridkin, S. K. Antimicrobial resistance in intensive care units Text. / S. K. Fridkin, R. P. Gaynes // Clinics in Chest Medicine. 1999. - V. 20. - P. 303-316.

77. Griebe, T. Biocide-free antifouling strategy to protect RO membranes from biofouling Text. / T. Griebe, H.-C. Flemming // Desalination. 1998. - V. 118. - P. 153-156.

78. Gunten, U. Ozonation of drinking water: Part 2. Disinfection and by-product formation in presence of dromide, iodide or chlorine Text. / U. Gunten // J. Water research. 2003. - V. 37. - P. 1469-1487.

79. Jett, B. D. Virulence of Enterococci Text. / B. D. Jett, M. M. Huycke, M. S. Gilmore // J. Clin. Microbiol. Rev. 1994. - V. 7. - № 4. - P. 462-478.

80. Jones, D. M. Recovery of viable but non-culturable Campylobacter jejuni Text. / D. M. Jones, E. M. Sutcliffe, A. Curry // J. Gen. Microbiol. 1991. - V. 137. - P. 2477-2482.

81. Jordens, J. Z. Faecal carriage and nosocomial spread of vancomycin-resistant Enterococcus faecium Text. / J. Z. Jordens, J. Bates, D. T. Griffiths // J. Antimicrob. Chemoter. 1994 - № 34. - P. 515-528.

82. Karchmer, A. W. Susceptibility of various serogroups of streptococci to,, clindamycin and lincomycin Text. / A. W. Karchmer, R. C. Moellering, B. K. Watson // Antimicrob. Agents Chemother. 1975. - V. 7. - P. 164-167.

83. Kell, D. B. Viability and activity in readily culturable bacteria: a review and discussion of the practical issues Text. / D. B. Kell, A. S. Kapreylants, D. H. -Weichart, C. L. Harwood, M. R. Barer // Ant.van Leeuvenhoek. 1998. - V. 73. - P. 169-187.

84. Kragelund, L. Culturability and expression of outer membrane proteins during carbon, nitrogen, or phosphorus starvation of Pseudomonas putida DF 14 Text. / L. Kragelund, O. Nibroe // Appl. Environ. Microbiol. 1994. - V. 60. - P. 2944-2948.

85. MacCalum, W. G. A case of acute endocarditis caused by Micrococcus zymogenes (nov. spec.), with a discription of the microorganism Text. / W. G. MacCalum, T. W. Hastings // J. Exp. Med. 1899. - V. 4. - P. 521-534.

86. McArthur, J. V. Spatial patterns in antibiotic resistance among stream bacteria: effects of industrial pollution Text. / J. V. McArthur, R.C. Tuckfield // Appl. Environ. Microbiol. 2000. - V. 66. - № 9. - P. 3722-3726.

87. Maki, D. G. Enterococcal bacteremia: clinical features, the risk of endocarditis, and management Text. / D. G. Maki, W. A. Agger // Medicine (Baltimore). 1988. -V. 67.-P. 248-269.

88. Makino, S. I. Does enterohaemorrhagic Escherichia coli Ol57 enter the VBNC state in salmon roe? Text. / S. I. Makino, T. Kii, H. Asakura, T. Shirahata, T. Ikeda, K. Takeshi, K. Itoh // Appl. Environ. Microbiol. 2000. - V. 66. - P. 5536-5539.

89. Manero, A. Identification of Enterococcus spp. with a Diochemical Key Text. / A. Manero, A. R. Blanch // Appl. Environ. Microbiol. 1999 - V. 65. - N. 10. - P. 4425-4430.

90. Mederski-Samoraj, B. D. High-level resistance to gentamicin in clinical isolates of enterococci Text. / B. D. Mederski-Samoraj, B. E. Murray // J. Infect. Dis. -1983.-V. 147.-P. 751-757.

91. Moellering, R. C. Prevalence of high-level resistance to aminoglycosides in clinical isolates of enterococci Text. / R. C. Moellering, C. Wennersten, T. Medrek // Antimicrob. Agents Chemother. 1970. - P. 335-340.

92. Moellering, R. C. Species-specific resistance to antimicrobial synergism in Streptococcus faecium and Streptococcus faecalis Text. / R. C. Moellering, O. M. Korzeniowski, M. A. Sande, C. B. Wennersten // J. Infect. Dis. 1979. - V. 140. - P. 203-208.

93. Moiseenko, N. N. Antibiotic-resistant enterobacteria in sewage and the water of surface reservoirs Text. / N. N. Moiseenko // Antibiot. Khimioter. 1994. - V. 39. -№ 3. - P. 64-68.

94. Mundy, L. M. Relationships between enterococcal virulence and antimicrobial resistance Text. / L. M. Mundy // Clin. Microb. Rev. 2000. - V. 13. - P. 513-522.

95. Murray, B. E. The life and times of the Enterococcus Text. / B. E. Murray / Clin. Microb. Rev. 1990. - V. 3. - P. 46-65.

96. Murray, B. E. Vancomycin-resistant enterococci Text. / B. E. Murray // Am. J. Med. 1997. - V. 102. - P. 284-293.

97. Oliver, J. D. The formation of nonculturable cells of Vibrio vulnificus and its relationship to the starvation state Text. / J. D. Oliver, L. Nilsson, S. Kjelleberg // Appl. Environ. Microbiol. 1991. - V. 57. - P. 2640-2644.

98. Oliver, J. D. In vivo resuscitation, and virulence towards mice, of viable but nonculturable cells of Vibrio vulnificus Text. / J. D. Oliver, R. Bockian // Appl. Environ. Microbiol. 1995. -V. 61. - P. 2620-2623.

99. Oliver, J. D. The viable but nonculturable state in Bacteria Text. / J. D. Oliver // J. of Microbiology. 2005. - V. 43. - P. 93-100.

100. Orla-Jensen, S. The lactic acid bacteria Text. / S. Orla-Jensen // Mem. Acad. R. Soc. Danemark Sect. Sei. Ser. 1919. - V. 85.-P. 81-197.

101. Padiglione, A. A. Fecal colonization with vancomycin-resistant enterococci in Australia Text. / A. A. Padiglione, E. A. Grabsch, D. Olden, M. Hellard, M. I. Sinclair, C. K. Fairley, M. L. Grayson // Emerg Infect Dis. 2000. - V. 6. - P. 534536.

102. Raycroft, R. E. New mode of genetic transfer in Streptococcus faecalis var. liquefaciens Text. / R. E. Raycroft, L. N. Zimmerman // J. Bacteriol. 1964. - V. 87.-P. 799-801.

103. Reiner, N. E. Enterococcal endocarditis in heroin addicts Text. / N. E. Reiner, K. V. Gopalakrishna, P. I. Lerner // J. Am. Med. Assoc. 1976. - V. 235. - P. 1861-1863.

104. Reynolds, E. S. The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque stain in electron microscopy Text. / E. S. Reynolds // J. Cell Biolology. 1963. - V. 17. - P. 208-212.

105. Pruzzo, C. Rapid assessment of physiological status in Escherichia coli using fluorescent probes Text. / C. Pruzzo, R. Tarsi, M. M. Lleö, C. Signoretto, M. Zampini, R. R. Colwell, P. Canepari // Curr. Microbiol. 2002. - V. 45. - P. 105110.

106. Rosenberg, E. Microbial diseases of corals and global warming Text. / E. Rosenberg, Y. Ben-Haim // Environ. Microbiol. 2002. - V. 4. - P. 318-326.

107. Rossknecht, H. Zur stofflichen Belastung des Bodensees Text. / H. Rossknecht // Institut fuer Seenforscung 1920 1995. - Karlsruhe / Langenargen. - 1996. - P. 23-29.

108. Roszak, D. B. Viable but nonrecoverable stage of Salmonella enteritidis in aquatic systems Text. / D. B. Roszak, D. J. Grimes, R. R. Colwell // J. Microbiol. -1984-V. 30.-P. 334-338.

109. Senghas, E. E. Genetic organization of the bacterial conjugative transposon Tn916 Text. / E. E. Senghas, J. M. Jones, M. Yamamoto, C. Gawron-Burke, D. B. Clewell //J. Bacteriol. 1988. -V. 170. - P. 245-249.

110. Sherman, J. M. The streptococci Text. / J. M. Sherman // Bacteriol. Rev. -1937.-V. l.-P. 3-97.

111. Shlaes, D. M. Enterococcal bacteremia without endocarditis Text. / D. M. Shlaes, J. Levy, E. Wolinsky //Arch. Intern. Med. 1981. -V. 141. - P. 578-581.

112. Shlaes, D. M. Inducible, transferable resistance to vancomycin in Enterococcus faecalis A256 Text. / D. M. Shlaes, A. Bouvet, C. Devine, J. H. Shlaes, S. Al-Obeid, R. Williamson // Antimicrob. Agents Chemother. 1989. - V. 33. - P. 198-203.

113. Signoretto, C. Cell wall chemical composition of Enterococcus faecalis in the viable but nonculturable state Text. / C. Signoretto, M. M. Lleö, M. C. Tafi, P. Canepari // Appl. Environ. Microbiol. 2000. - V. 66. - P. 1953-1959.

114. Signoretto, C. Modification of the peptidoglycan of Escherichia coli in the viable but nonculturable state Text. / C. Signoretto, M. M. Lleo, P. Canepari // Curr. Microbiol. 2002. - V. 44. - P. 125-131

115. The Enterococci: Pathogenesis, Molecular Biology, and Antibiotic Resistance Text. / Ed. by M. S. Gilmore. American Society for Microbiol. - 2002. - P. 439.: p.; 26 cm.-ISBN 1-55581-234-4.

116. Tholozan, J. L. Physiological characterization of viable-but-nonculturable Camplyobacter jejuni cells Text. / J. L. Tholozan, J. M. Cappelier, J. P. Tissier, G. Delattre, M. Federighi // Appl. Environ. Microbiol. 1999. - V. 65. - P. 1110-1116.

117. Toala, P. A. Susceptibility of group D Streptococcus {Enterococcus) to 21 antibiotics in Vitro, with special reference to species differences Text. / P. A. Toala, H. McDonald, C. Wilcox, M. Finland // Am. J. Med. Sci. 1969. - V. 258. - P. 416430.

118. Tofte, R. W. Susceptibilities of enterococci to twelve antibiotics Text. / R. W. Tofte, W. J. Solliday, K. B. Crossley // Antimicrob. Agents Chemother. 1984. - V. 25.-P. 532-533.

119. Wolf, P. J. Temperature effects on the viable but nonculturable state of Vibrio vulnificus Text. / P. J. Wolf, D. Oliver // Microbiol. Ecol. 1992. - V. 101. - P. 3339.

120. Williams, A. M. Ntrageneric relationships of enterococci as detrmined by reverse transcriptase sequencing of small-subunit rRNA Text. / A. M. Williams, U. M. Rodrigues, M. D. I. Collins // Res. in Microbiol. 1991. - V. 142. - P. 67-74.

Информация о работе

Кравченко, Ольга Сергеевна
кандидата биологических наук
Иркутск, 2009
ВАК 03.00.16

Диссертация

Бактерии рода Enterococcus в озере Байкал - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы