Bakterie Aeromonas sp.

ANALIZA ŻYWNOŚCI
Bezpieczeństwo instalacji wodnych
Bakterie Aeromonas sp.
nowy wskaźnik mikrobiologiczny?
DOROTA KRĘGIEL, ANNA RYGAŁA
akterie Aeromonas sp. występują głównie
w naturalnych zbiornikach wodnych, u ujścia rzek
lub w wodach morskich. Wykrywano je w systemach
dystrybucji wody, a także w wodzie destylowanej. Są one
często izolowane z produktów żywnościowych: ryb, mleka
i produktów mlecznych, warzyw, a nawet butelkowanej wody
mineralnej. Charakteryzują je silne właściwości adhezyjne.
B
PORTAL -
www.sigma-not.pl
Zjawisko adhezji
Adhezja (przyleganie) poprzedza wzrost bakterii w postaci biofilmu zarówno w organizmie zakażonym, jak i na powierzchniach
abiotycznych. Warunkują ją molekularne interakcje między powierzchnią bakterii a powierzchnią kolonizowanych materiałów.
U bakterii Gram-ujemnych za te oddziaływania są odpowiedzialne
głównie fimbrie, glikokaliks (otoczka polisacharydowa) i warstwa S
(dodatkowa warstwa osłonowa).
Fimbrie (pilusy) to nitkowate białkowe struktury eksponowane na
powierzchni komórki bakteryjnej. U bakterii patogennych są one odpowiedzialne za rozpoznanie, a następnie specyficzne związanie odpowiedniego receptora eukariotycznego [2].
Wytwarzanie zewnątrzkomórkowych związków – polisacharydów inicjuje zjawisko agregacji komórek. Ponadto egzopolisacharydy chronią komórki przed niekorzystnym wpływem warunków zewnętrznych, np. zmianami ciśnienia osmotycznego, pH, brakiem
substancji odżywczych, działaniem promieni UV, środków dezynfekcyjnych i antybiotyków [5, 13, 14].
Synteza egzopolisacharydów jest stymulowana w środowiskach
ubogich w składniki odżywcze. Uważa się, że zewnątrzkomórkowe
białka oraz węglowodany są źródłem monomerów oraz podstawowych pierwiastków, które mogą być wykorzystywane do utrzymania
podstawowych funkcji życiowych komórek. Mikroorganizmy w warunkach głodowych szybciej ulegają adsorpcji do powierzchni,
a szybkość desorpcji jest prawie równa zeru. Na zjawisko adhezji
może mieć istotny wpływ wiek komórek bakteryjnych. Największą
przyczepność komórek do powierzchni obserwowano we wczesnej
fazie stacjonarnej [6].
U większości bakterii Gram-ujemnych występuje białkowa struktura osłonowa zwana warstwą S. Pośredniczy ona w przyłączaniu się
patogenów do komórek nabłonkowych i ma wpływ na osłabienie
odpowiedzi immunologicznej gospodarza [8].
Na powstawanie biofilmów ma także wpływ rodzaj i charakter powierzchni. Powierzchnie hydrofobowe, szorstkie, nieregularne są szybciej zasiedlane przez drobnoustroje niż materiały o powierzchni
46
Streszczenie. Pałeczki należące do rodzaju Aeromonas wykazują podobne
właściwości biochemiczne jak pałeczki z grupy coli. Mogą wywoływać choroby u zwierząt i ludzi, a ponadto charakteryzują je silne właściwości adhezyjne.
Wzrost tych bakterii w systemach dystrybucji wody prowadzi zwykle do tworzenia biofilmów. Oznaczanie bakterii Aeromonas sp. w wodzie nie jest obligatoryjne. Jednak wyniki badań mikrobiologicznych wody sugerują uznanie
tych bakterii jako wskaźników potencjalnej kolonizacji systemów dystrybucji
wody pitnej.
Summary. Bacteria belonging to Aeromonas genera show biochemical
features similar to coliforms. They are opportunistic pathogens, revealing
strong adhesion to both biotic and abiotic surfaces. Their growth in
distribution systems usually leads to the formation of biofilms. Detection of
Aeromonas sp. in water is not obligatory. However, the microbiological
results suggest that Aeromonas should be analyzed as indicator of potential
regrowth in water distribution systems.
Słowa kluczowe: Aeromonas sp., adhezja, wirulencja, systemy dystrybucji wody
Key words: Aeromonas sp., adhesion, virulence, water distribution
systems
gładkiej. Zależność ta może być również determinowana wielkością
komórki mikroorganizmu. Jeżeli jej wymiary są większe niż wielkość
porów danej powierzchni, adhezja może być utrudniona. Dotyczy to
zwłaszcza komórek grzybów, których wymiary są znacznie większe
niż wymiary bakterii [5-7].
Bakterie Aeromonas sp.
Wśród bakterii Gram-ujemnych charakteryzujących się silnymi
uzdolnieniami adhezyjnymi na uwagę zasługują pałeczki z rodzaju
Aeromonas (rys. 1). Te ruchliwe bakterie mają podobne uzdolnienia
biochemiczne jak pałeczki z rodziny Enterobacteriaceae (tabela).
Tabela. Wybrane cechy biochemiczne Aeromonas sp. i Escherichia coli [1]
Aeromonas
Escherichia coli
Cecha biochemiczna
Barwienie Grama
caviae
hydrophila
veronii
–
–
–
–
Oksydaza
+
+
+
–
Tworzenie indolu (I)
+
+
+
+
Właściwości kwasotwórcze (MR)
+
+
+
+
Tworzenie acetoiny (VP)
–
+
+
–
Asymilacja cytrynianu
d*
d*
+
–
β-galaktozydaza (ONPG)
+
+
+
+
d* 25-75% wyników pozytywnych
Przemys³ Spo¿ywczy 11/2008
ANALIZA ŻYWNOŚCI
Rys. 1. Bakterie z rodzaju Aeromonas widoczne
w preparacie mikroskopowym trwa³ym
Rys. 2. Adhezja komórek Aeromonas do powierzchni abiotycznej
Rys. 3. Utworzony biofilm
Za ruchliwość Aeromonas sp. są odpowiedzialne dwa typy urzęsienia:
polarne i peritrichalne. Polarne urzęsienie umożliwia komórce bakteryjnej poruszanie się w środowisku płynnym. W pewnych, określonych
warunkach aeromonady wytwarzają rzęski peritrichalne. Urzęsienie
takie zwiększa zdolności adhezyjne bakterii do komórek eukariotycznych oraz tworzenia biofilmów na powierzchniach abiotycznych
(rys. 2, 3) [12]. U Aeromonas sp. warstwa S i glikokaliks uodporniają
komórki na surowicę, chronią je przed enzymami proteolitycznymi
gospodarza oraz zapobiegają fagocytozie przez makrofagi [2, 17].
Szczepy Aeromonas sp. wytwarzają wiele takich czynników, np. ciepłochwiejną cytotoksynę, aktywne aerolizyny lub hemolizyny, lipazy zawierające GCAT, proteazę serynową oraz DNA-azy. Omawiane
bakterie, podobnie jak inne bakterie patogenne, mają zdolność pozyskiwania żelaza z ustroju gospodarza za pośrednictwem sideroforów – niskocząsteczkowych związków wykazujących powinowactwo
do żelaza (tzw. chelatorów żelaza) [15].
Pałeczki z rodzaju Aeromonas mogą wywoływać choroby u zwierząt i ludzi. Uważane są za najistotniejszy czynnik etiologiczny
zakażeń ryb. Badania wykazały, że szczepy patogenne Aeromonas sp.
miały prawie 20 razy większą zdolność przylegania do skóry karpi
niż szczepy niepatogenne [9]. Dla człowieka znaczenie kliniczne
mają przede wszystkim trzy gatunki: Aeromonas hydrophila, A. caviae
i A. veronii. Szczepy te mogą wywoływać choroby układu pokarmowego u dzieci, osób starszych oraz u osób z osłabionym systemem immunologicznym [10]. Odpowiedzialne są również za zapalenie tkanki łącznej i zakażenia ran, ostrą biegunkę sekrecyjną, zakażenia układu moczowego, wątroby i dróg żółciowych, opon mózgowo-rdzeniowych, a nawet posocznicę [16].
Aeromonas sp., ze względu na naturalne środowisko występowania,
są odpowiedzialne za tzw. regrowth, czyli wtórne zanieczyszczenia
wody pitnej spowodowane kolonizacją mikroorganizmów w różnych
systemach dystrybucji wody [4]. Omawiane bakterie są zdolne nie
tylko do przeżywania, ale i namnażania w wodzie o niskiej temperaturze (od –2 do +10°C). W takich warunkach mogą także wytwarzać czynniki wirulencji* [3].
Izolację pałeczek z rodzaju Aeromonas ze środowisk wodnych
można prowadzić metodą filtracji membranowej na wybiórczych
pożywkach agarowych, np. stosując podłoże GSP lub jego modyfikacje [11]. Biorąc pod uwagę obecność wielu czynników wirulencji, zdolność namnażania w wodzie o niskiej temperaturze oraz silne
właściwości adhezyjne, należy rozważyć możliwość włączenia pałeczek Aeromonas sp. jako nowego wskaźnika mikrobiologicznego,
zwłaszcza w kontroli funkcjonowania systemów instalacji wodnych.
Dotyczy to zwłaszcza sieci wodociągowej, systemów dystrybucji
wody oraz linii rozlewniczych, zwłaszcza pod kątem zagrożenia kolonizacją bakterii Gram-ujemnych [10].
LIDERZY HANDLU...
rozwojowych Grupa przewiduje dalszą ekspansję hurtowni do ponad 150 miast liczących powyżej 25 tys. mieszkańców, rozszerzenie
portfela sieci zintegrowanych z tymi hurtowniami oraz aktywne
uczestnictwo w procesie przejęć kolejnych hurtowni. Nie precyzuje
ona skali planowanych przedsięwzięć, ogranicza się jedynie do
określenia zamierzeń na następny rok (np. na 2008 r. zaplanowano przyrost 6-10 hurtowni Eurocash, 60-70 sklepów Delikatesy
Centrum) [3].
(dokończenie ze s. 7)
w zakresie dystrybucji produktów impulsowych. Pozwoliło to Grupie na wejście na nowe obszary rynku, takie jak obsługa sklepów
convenience przy stacjach benzynowych i restauracji. Ponadto możliwości własnego zaplecza logistycznego oraz dobre relacje ze sklepami IGA (należącymi do Mc Lane) powinny korzystnie wpłynąć
na dalszą ekspansję sieci Delikatesy Centrum (dotychczas obejmującą swym zasięgiem działania region Polski południowo-wschodniej). Grupa przewiduje dalsze aktywne uczestnictwo w procesach
konsolidacji rynku hurtowego mając świadomość licznych zagrożeń
płynących z integracji. W ostatnim okresie główne jej działania były
związane z modernizacją i remodelingiem samoobsługowych hurtowni Eurocash, rozbudową sieci Delikatesy Centrum, a także ze
wsparciem organizacyjnym niezależnych sklepów ABC. W planach
Przemys³ Spo¿ywczy 11/2008
* Wirulencja – zjadliwość drobnoustrojów – zdolność wniknięcia, rozmnożenia/namnożenia się oraz uszkodzenia tkanek zainfekowanego organizmu przez określony typ
patogenu. Poszczególne szczepy danego gatunku mogą różnić się wirulencją.
Od redakcji: Wykaz literatury prześlemy zainteresowanym Czytelnikom
e-mailem, faksem lub pocztą. Korespondencję prosimy kierować na adres:
[email protected]
Dr inż. D. Kręgiel, mgr inż. A. Rygała – Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii,
Politechnika Łódzka
Opracowano na podstawie:
[1] Lista 500 największych firm w Polsce w 2007 r. Dodatek do „Rzeczpospolitej”
z 25 kwietnia 2008 r. Raport o rynku franczyzowym FMCG w Polsce w 2008 r.
Akademia Rozwoju Systemów Sieciowych. http://www.franczyzawpolsce.pl
[2] http://www.emperia
[3] http://www.eurocash.com.pl
Dr E. Maleszyk – Instytut Badań Rynku, Konsumpcji i Koniunktur, Warszawa
47