Mikrobiologie vody vskyt vznam detekce bakteri ve vodch
Mikrobiologie vody. . . výskyt, význam, detekce bakterií ve vodách Hana Mlejnková Kateřina Horáková Dana Baudišová Odborný seminář VÚV TGM v. v. i. , Praha 15. 1. 2009
„Bakterie je život v tom nejjednodušším a přitom úplném provedení“ F. Kaprálek
Definice „mikrobiologie vody“ Ø Předmět studia: bakterie + archea (nejrozšířenější organismy na světě) Ø Studované prostředí: vodní prostředí (tj. >70 % zemského povrchu) Ø Význam: • kvalita vody – hygienický význam • popis přírodních jevů – ekologické studie (koloběh látek, výskyt v daném prostředí)
Předmět studia Ø bakterie (vč. sinic) + archea = jednobuněčné organismy prokaryotického typu Ø 2 z celkem 3 domén života na Zemi (Bacteria, Archaea, Eucarya)
Habitaty bakterií ve vodním prostředí Volná voda–bakterioplankton Bentické prostředí Biofilmy Extrém: mikrobiální povlak („microbial mats“)
Význam studia bakterií ve vodním prostředí Ø kvalita vody – hygienický význam • indikátory fekálního znečištění šíření infekcí • indikátory organického znečištění • kontaminace vod patogeny onemocnění Ø popis přírodních jevů – ekologické studie • diverzita, rozdíly mikrobiálních společenstev – různé vlivy (habitaty, vnější prostředí, znečištění. . . ) • transformační (samočistící) procesy, koloběhy prvků
Zdroje kontaminace vod bakteriemi • komunální odpady • zemědělství
Zdroje kontaminace vod bakteriemi • havárie • průmysl
Hygienický význam studia bakterií z vodního prostředí 3 000 300 000 lidí na světě se každoročně nakazí chorobami přenášenými vodou ! 6 000 lidí na světě umírá každoročně na choroby přenášené vodou !
Hygienický význam studia bakterií z vodního prostředí EPIDAT: období 01 -11/2008
Hygienický význam studia bakterií z vodního prostředí Ø patogenní bakterie s nejvyšší incidencí infekcí z vodního prostředí u nás: • salmonely • kampylobaktery Ø patogeny z vodního prostředí s menší incidencí infekcí z vodního prostředí u nás: • • shigely yersinie patogenní E. coli listerie leptospiry legionely francisely salmonely leptospiry Ø onemocnění přenášená výše uvedenými původci: • • střevní respirační kožní močových cest apod. Francisella kampylobaktery Legionella
Ekologické studie Ø Fyziologické procesy + různé vlivy • studium transformačních (samočistících) procesů v tocích, nádržích. . . • růst a množení bakterií v různých podmínkách • procesy metabolismu (koloběh prvků. . . ) Ø Mikrobiální společenstva, taxonomie + rozdílné podmínky prostředí • mikrobiální oživení různých habitatů • diverzita mikrobiálních společenstev (zastoupení druhů; rozdíly fyziologické, fylogenetické, morfologické, . . . ) Ø Vývoj metod studia
Detekce bakterií z vodního prostředí malé rozměry bakteriálních buněk: cca 1 -10 µm (okem lze rozlišit 200 µm, světelným mikroskopem 0, 2 µm=200 nm, elektronovým mikroskopem 0, 2 nm) vysoká rychlost dělení buněk zdvojnásobení počtu za cca 20 min.
Detekce bakterií z vodního prostředí Ø Metody • mikroskopické • kultivační • biochemické • imunologické • molekulárně-biologické
Detekce bakterií z vodního prostředí Ø Mikroskopické metody • světelná mikroskopie - barvení buněk Gramovo barvení • fluorescenční mikroskopie – značení fluorescenčními barvami • elektronová mikroskopie DAPI Elektronová mikroskopie
Detekce bakterií z vodního prostředí Ø Kultivační metody -pevné půdy: namnožení 1 buňky do velikosti kolonie = KTJ -kultivace v tekutém médiu kolonie Serratia marcescens anaerostat HPC 22 -univerzální živné půdy -selektivní média -diagnostická média -tekuté půdy
Detekce bakterií z vodního prostředí Ø Biochemické metody - průkaz biochemických aktivit, např. utilizace substrátu, tvorba metabolických produktů. . . Měření úbytku kyslíku
Detekce bakterií z vodního prostředí Ø Imunologické metody • např. enzymový imunosorpční test (ELISA) Ø Molekulárně-biologické metody (detekce genů, proteinů…) • • PCR RT-PCR sekvenace DNA sekvenční analýza r. RNA
Aplikace mikrobiologie vody v praxi Ø Zdravotnictví, hygiena a epidemiologie – hledání původců onemocnění Ø Hydroanalytické a hygienické laboratoře – stanovení ukazatelů jakosti vod (povrchové, pitné, koupací, technologické. . . ) Ø Studium samočistících a transformačních procesů ve vodách (tekoucích, stojatých, mořských, biofilmech. . . ) Ø Studium života v extrémních podmínkách (archea. . . ) Ø Vývoj rychlých metod detekce rizikových bakterií (PCR, mikročipy. . . ) Ø Studie diverzity mikrobiálních společenstev Ø Ekologické studie – biodegradace Ø. . .
- Slides: 20