大肠菌群作为食品粪便污染指标的卫生学意义.pdf

大肠菌群作为食品粪便污染指标的卫生学意义中国医学科学院卫 生研究所刘 宏道一、检验大肠 菌群的 目的一早在年证实了大肠杆菌是温血动物中的主要细菌,这就为后来以大 肠 菌群作为粪便污染指标奠定了基础。大肠菌群作为粪便污染指标已有余年,积累了较多的实践经验,目前仍在被广泛采用。我国过去在粪便污染指标 菌上一直没有统一,检验方法也 不一致。卫生部在年和年 曾相继召开了有关食品和生活饮用水卫 生细菌检验方法会议,对卫生细菌检验方法进行了修订,并确定今后 以大肠菌群作为食品和生活饮用水中粪便污染指标菌,同时组成协作组从事有关大肠菌群方面的科学研究工作。从此全国统一了粪便污染指标菌以及相应的检验方法,为今后卫生细菌检验工作的开展提供 了有利条件。采用粪便污染指标 菌的目的,主要是 以指标菌的检 出情况来表示食品水中有否粪便污染。粪便是人类肠道排泄物,其中有健康人粪便,也有肠道患者 或带 菌者的粪便,所以粪便内除一般正常细菌外,同时也会有一些肠道致病菌存在如沙门氏菌、志贺氏菌、结核杆菌和肠道病毒等,因而食品水中有粪便污染,必须看作对人体健康具有潜在的危险性。据此,可 以提 出一个假定,即食品水中检出指标菌,表明该 食品水有粪便污染,既有粪便污染,就可能有肠道致病菌存在,因而也就有可能通过污染的食品水引起肠道传染病的流行。实际上,这也是一个比较合理的推论。大 肠菌群是人 类粪便中的主 要细菌,具有作为指标菌的一般特性,因而被用来作为反映食品中有否粪便污染的指标 菌。大肠菌群数的高低,表明了粪便污染的程度,一也反映了对人体健康危害性 的大小。是否可 以直接从粪便中检验肠道致病菌呢过去的一些实践证明,除了在特殊情况 下,一般卫 生学 调查由食品水中直接证明肠道致病菌的存在是比较困难的。在正常情况下,人群粪便中的肠道致病菌含量较低,再加以自然净化作用,致病菌的数量大 为减少,而且在检验方法上 也有些问题,所以通常很难检出。但食品水中没有检出肠道致病 菌,并 不能认为该 食品水没有致病菌污染。根据我们实验 室的研究资料来看,肠道致病菌含量只有在一定数量 以上时才能被检 出见表三。另外,肠道致病菌的种类 比较多,不可能全面进行检验,而且有的细菌检验方法比较繁琐,有的病毒目前在检验技 术上也还有一定 困难。所以一般多采用粪便污染指标菌的间接方法来反映肠道致病 菌存在 的可能性。表人 工污染肠道致病菌在不 同水样中的检出情况检山【曰月正,人人菌二一性落,生区卜毫戒伤寒沙门氏菌史密斯志贺氏菌匕一,一水样自来水生理盐水河水生活污水生活污水 加热分万纯纯万万纯、万纯。万万纯二、粪便污染指标菌的要求人类粪便中的细菌种 类甚 多,究竟那一种细菌作为粪便污 染的指标菌 较为 适宣呢一般认为,作 为指标菌应 当具备以下几方面条件主 要存 在于人类肠道内,在数量 上应 占优势。排出体外后,在外界环境影 响,下其生存时 间应与肠道致病菌大致相似 或稍长。检验方法简便易行。如用于饮用水时,对氯消毒的抵抗 力应不低于肠道致 病菌,而且进水后不再繁殖。在粪便细菌中,曾考虑作为指标菌的主要有大肠菌群、粪链球菌和产气英膜杆菌等,这三种细菌在检验技术上都没有困难,但在数量、抵抗力方面却有所不同。产气英膜杆 菌在粪便中数量较少,由于能形成 芽胞,因而在外界环境 中的生存时 间甚久。粪链球菌在粪便 中数量 中等,约占。马,一般较致病菌存活时间要短一些,有的科学工作者认为该菌对氯的耐受性较大肠菌群为强。大肠菌群在 粪 便 中数 量较多,约占,该菌在外界的存活时间与主要肠道致病菌相近。综上所述,可以认为大肠菌群更适宣作为粪便污染指标 的细菌。但是作为一个完善的指标菌来要求,大肠菌群仍具有一定 的缺点。近年来,有些 学者认为大肠菌群不能满足作为水质卫生指标菌的条件,主要方 面有饮用水中在含 有较少的大肠 菌群细 菌情况下,有时仍 能引起肠道传染病的流行。大肠菌群细 菌能在水 中生长繁殖。科研资料表明在污水的净化过程 中,有 的沙门氏菌比大 肠菌群更具有耐受力,另外有些病毒以及作 为皮肤、呼吸道传染的细菌对 消毒剂 的敏 感力较大肠菌群为低。粪便中的致 病菌、病毒等种类很多,对 复杂 的外界环境的抵抗力也各不相同,既或 同一种、属细菌,其抵抗力也 不一致,因而寻找一个能完全符合上述四个条件,能反映所有肠道致病微 生物的指标菌确实不易。口前还没有任何一种指标菌能完全共备上述要求。所以尽管大肠 菌群在某些方面具有一些缺点尤其 在 水质卫 生指标方面,但就目前情况来 看,在 曾被考虑过的指标 菌中,大肠菌群仍被认为是一个比较适宣 的指标菌,在食品水卫生细菌检验工作 中广泛应用。三、大肠菌群作为卫生指标的忌义通常采用的粪便污染指标菌大致可分为两类,即典型大肠杆菌大肠艾 希氏菌型和大肠菌群典型大肠杆菌主要来 自粪便,外界很少存在,是无可怀疑的粪便来源。该菌随粪便排 出体外后,在外界环境的影响下,可产生生理特性上 的变异,因而典型大 肠杆菌的检出,标志着粪便的近期污染。大肠菌群,根据定义除典型大肠杆菌外,还包括 其他乳糖产酸产气的细菌非典型大肠杆菌,如弗劳地构椽 酸杆菌、产气克雷 白氏菌、阴沟肠杆菌以及大肠艾希氏菌中的其他型,这些细菌是否都是粪便来源呢它们在卫生学上 的实际意义如何呢这是一个很值得探讨的问题。大肠菌群细菌种类繁多,分布较广,在温血动物粪便和 自然界广泛存在。对它的分布情况,江西、青海、甘肃等省卫 生防疫站和西宁市卫 生防疫站、酒泉地区卫生防疫站曾进行了广泛的调查研究。结果指出,大肠菌群细菌多存在于温血动物粪便、人类经常活动的场所以及有粪便污染的地方,如庭院、街道、大田,菜地、生活污水沟旁和厕所旁等处所。粪便 中以典型大肠杆菌为多,而外界环境中则以非典型大肠杆菌为主。但对人迹比较罕到 的高 山土进行的调查说明,外界环境 中大肠菌群的存在多与人类的活动有关,而在人迹比较罕到的山地,粪便污染机率甚小,大肠菌群细菌很少检出在分土中仅检出份,即使有,数量也很小见表。从上述调 查资料表大肠菌群在外环境中分布情况的调查采样处所份数大肠菌群阳性数。往几曰 行娜八山便便便牛人猪鸡。八庭 院土大田、菜地、稻田土生活污水沟旁、厕 所旁马路边土州一剑一引一一州宁北山西海庐。高山土土壤来看,人畜粪便对外界环境的污染是大肠菌群在 自然界存在的主要原 因。大肠菌群不论为使本文名词统一和照顾习惯用法,文内均以典型大肠杆菌和非典型大肠杆菌作 为大肠 菌群的分类引用国内外文献时,则以文献用名为准一一在粪便还是在外界环境都是作为一个整体而存在着,在型别上一般是多种的,只是在大 肠菌群各型别的比例上,粪便和环境有所不同,这说明二者之间既有不同而又有和关,绝不是 互无关 联 的见表、,如经常被认为与粪便关系不大的产气杆菌,不色在不同来源标本中粪大肠菌占大肠菌群的标本来 源粪大肠 菌在大肠菌群 中所占人龚家禽粪家畜粪猫、狗、啮齿类粪已污染的上 地下。理匀吕。可。资。伯一卜自刁鱼所在的水中植物花十昆虫。匀。未开垦 的土 地。表在不 同来源标本 中大肠艾希氏菌型占大肠菌群的标本 来 源大肠菌群阳性株数大肠艾希氏菌型大肠菌群其他型。目口曰口了。,一曰曰”一,才、声、,沙、声、,一、少里占一了口只曰了了厄、了了、健康人腹泻患 者鸡、鸭猪、牛仁汽石吓匕仁巴么。呀臼月口曰白八乃生庭院菜地稻田土壤水黄河不了弓。多毖之约生大便外界环境适名。么。注内数字系仅 在外界环境可 以检出,而且在粪便中也是经常可以检出的见表,尤 以腹泻患者粪便的检出率为高。所 以 当它在食品水川“被检出,而又无法判定 其来源时,为了保障人体健康,从实际 出发,还是应该作为粪便来源处理更为妥善。另外,青海、片肃等省卫 生防疫站在进行不 同人群的粪便中大肠菌群 的分类调查时发现正常人粪便以典型大肠杆菌为主,而腹泻患者 粪便则以非典型大 肠杆菌为多见表。这表明当机体肠道发生紊乱时,肠内大 肠菌群细菌随着机体和周围环境的改变而在型别比例上也发生变化,这和大肠菌群排 出体外后受外界环境的影响而在型别上产生变异的情况是相类似的。表大肠杆菌、产 气杆菌分布情况的调查大 肠杆菌公弓产一毛杆 菌主一一冲月一忿口口七、少、夕工门八一、产乙口工,自叫刁生工飞一勺,工了、了、了、爪了自乙曰、,产、了、夕、月,曰污了一岁浒叮曰一一了自口自山矛、,卜曰价一伏曰乃卜八 国,胜勺口,卜九一,气叫一八刁甲近工二音 队吟端竹鹅卜甲宁岁卜们 表正常人粪便和腹泻 患者粪便中大肠菌群生化型别的分布情况一合总数典型大肠杆 菌,冷、和,二。之杆非典型大肠县书号出、月刀菌少往苏。压弓。“么“”。曰自一呼一门旧一大菌群如果 认为外界环境中大肠菌群细菌的存在和人类活动粪便污染密切相关,那么外界环境与粪便中的大肠菌群型别的不 同,可能与粪便 中典型大肠杆菌在外界环境的影响下产生生理特性上的变异有关。在这方面有不少的科学工作者进行了实验研究。中国 医学科学院卫生研究所,儿年前就 曾从事这方面的研究工作,并指出,典型大肠杆菌在污水、污泥中生存一定时间后,其生理特性就发生改变。生存一星期,就有近乍数的菌株拘椽酸盐利用试验由阴性变为阳性,而后乳糖 艾克曼试验产 气量逐渐降低,以致阴性见表。最近,青海省卫生防疫站也曾进行大肠菌群的 变异实验,当人工污染大肠艾希氏菌工型于土壤后,放置室温天,除乳糖发酵能力微有减弱外,其他 生化反应无河明显变化。当放置室温天时,改变该菌的生活环境二个月后招天,生理特 性就产生了明显变化靛基质试验绝大部分 菌株由阳 性变为阴性拘除酸盐利用试验由阴性变为阳性乳糖产气能力也显著减弱或消失有一株甚五丧失了往“乳糖产酸的能力实际上已由大肠艾希氏菌型变为弗劳 地拘椽酸杆菌型和型,从变异倩况来看,型可能是工型的过渡见表。四个月后一吕一表典型大肠杆菌在污水、污泥中的人工变异试脸片份一在变异菌株中,仅出现“一”一种变异形式近期。二其中有一株乳糖。为阴性。表大肠艾希氏菌型污染土壤后的变异情况乳糖实验条树“甘八一试一明晋一胶一动力一卜“一卜硫化氢化一构橡酸盐服泼一土壤保持潮湿,一般在密闭情况下,放蛋室温左右,土壤 内无杂菌。功一加一一了八竹八曰八月 曲曰扣一了八,土自匕哥匕匕口甘甘夭户一队尸夭“八自几八户曰。上述土壤加人痢疾志贺氏菌、型福氏志贺氏菌,甲型链球菌及枯草杆菌,在潮湿干燥交替,、交替下保存,同 时加人”分灭菌的生活污水,容器不密闭。条件改变二个月后进行试验。一幼一幼一日一一一一口一仲厂日幽日一少峡一注二在乳糖变异株中,除姐天有株为乳精阴性外,其 余变 异株均为乳械产酸不产气。总的趋势是乳搪产气量随放至时 间逐渐降低产气量甚微。表中生化试验栏内的内符号系指株污染菌株的生化反应情况,栏内数 字系所挑菌落生化反应与原法染菌株的生化反应相同数。天进行试验时,硫化氢反应全部 由阴性变为阳性。实验表明,大肠艾希氏菌型变异的产生是和外界环境的变换如放箫温度、千湿情况 以及 细菌的相互拮抗相互影响等有关。甘肃省卫 生防疫站有关大肠 菌群 变异试验 的 研究指出,当粪便排 出体 外后,大 肠菌群的型别在外界环境影响下 即开始改变,初期以典型大肠杆菌占优势,但随放呈时间的延长而逐渐 向非典型大 肠杆菌方面转化,在放黑两周后,非典型大肠杆菌即占绝对优势。另外,在将典型大 肠杆菌人工污染土嚷后,经放置不同时 间 进 行 观察,结果也发生类似情况的变异见表。中国医科 院 卫 生研究所、江西省卫生防表正常便、腹泻便在外界环境放爱不 同时间后,大肠菌群生化型别的变化升一型检验大一、景,屯结果典型大肠非典型大肠便一一一数、杆“杆 菌注表内数字系菌落数疫站和赣州地 区卫生防疫站还对大肠菌群细菌在实验室保存情况下的变异 进 行 了 观察,结果指出,大 肠菌群细菌经培养基保存一定时间后能发生种 内和种间的变异,有时并可 出现返祖现象,这 对判定大 肠菌群作为粪便污染指标菌的卫生学意义 是很 乖要的。从 以上情况来看,大 肠菌群细菌是作为一个整体而存在于粪便和外界环境,它在外界环境 的出现是和人类的活 动密切有关。实际情况以及实验研究资料均表明,大 肠菌群型别的组成,可以随生活环境的改变而相互变异,非典型大肠杆菌既存在于外界环境,也经常由粪便内检 出,所以认为非典型大肠杆菌的出现与粪便污染无关是不一定恰当的。近年来,有的学者 考虑用两种指标 菌来评价二学意义。认为应用粪大肠菌与粪链球菌作 为指标菌,可以确定特有水体的潜在的卫 生危脸和污染来源。世界卫生组织推荐的 自来水水质标准川“用大肠菌群和大肠埃希氏菌作为 卫生指标菌。我们采用大 肠菌群作为粪便污 染指标,但是在某些情况下也 可以根据实际需要进行典型大肠杆菌的检验。如果大肠杆菌和大 肠菌群数均高或大肠杆菌数高而大 肠菌群数低或未检 出,一般多考虑为近期粪便污染,如大 肠菌群数高而大 肠杆菌数低或未检出,则应着重考虑粪便 的远期污染。这在一定情况 下,一可以更好地配合卫医师,对污染的来源以及卫生学意义作 出较为恰当的判定。综合上述大 量的调查资料及实验结果,可以认为,大 肠菌群细菌由于周围生括环境的改变如长期在培养基上保存、机体肠道紊乱以及外界不 同环境的影响等可以产生生理特性上的变异,使其内部 菌型的组成发生变化,甚至有返祖现象的出现。所以大肠菌群的生化分类是不够稳定的,是可以互变的,因而将大肠菌群作为一个整体来反映食品水中粪便的污 染问题更具有实际意义。大肠菌群广泛存在于人畜粪便以及与人类活动有关 的外界环境中,它的检 出标志着粪便的近期和远期污染,具有更为广泛 的卫生学意义。一一