Mikroorganizmy w wodzie

Transkrypt

1 Projekt Leonardo da Vinci Zrównoważony rozwój przemysłowych procesów pralniczych Moduł 6 Aspekty specjalne Rozdział 2 Mikroorganizmy w wodzie Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 1

2 Cele nauczania Rozdział ten dostarcza podstawowych informacji na temat występujących rodzajów mikroorganizmów Przedstawione zostaną tu również główne rodzaje mikroorganizmów występujących w wodzie oraz Wyjaśniona zostanie terminologia związana z dekontaminacją mikrobiologiczną Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 2

3 Treść Zanieczyszczenia wód pralniczych Mikroorganizmy - Bakterie - Przetrwalniki bakterii - Bakterie kuliste bakterie o okrągłym kształcie - Bacilli bakterie pałeczkowate - Inne formy - Grzyby - Wirusy - Pierwotniaki Patogeny w wodzie Terminologia związana z dekontaminacją mikrobiologiczną Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 3

4 Zanieczyszczenia wód pralniczych Wszystkie pralnie są dużymi konsumentami wody, ale szczególnie pralnie szpitalne mają bieliznę skażoną mikrobiologicznie i stąd zanieczyszczoną wodę procesową Różne rodzaje tekstyliów są w kontakcie z wydzielinami ludzkimi i mogą powodować skażenie wody w procesie prania Aby zmniejszyć zużycie wody w procesie prania, część wody jest używana powtórnie Zwiększa to możliwość skażenia bielizny po procesie prania ponieważ wzrasta obciążenie biologiczne procesu Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 4

5 Mikroorganizmy Słowo mikroorganizm pochodzi od słowa greckiego mikro i oznacza mały Mikroorganizmy są bardzo małymi formami życia, są one tak małe, że pojedyńcze organizmy mogą być jedynie widoczne przez powiększenie Głównymi grupami są: bakterie, grzyby, wirusy i pierwotniaki Mikroorganizmy są szeroko rozprzestrzenione w naturze Wszystkie wodne ekosystemy, takie jak: świeża woda, woda oceaniczna, woda deszczowa itp. zawierają mikroorganizmy Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 5

6 Bakterie Bakterie są najbardziej powszechnymi organizmami na ziemi i żyją prawie wszędzie: w glebie i wodzie, w roślinach i zwierzętach Względnie mała liczba bakterii powoduje choroby ludzi a wiele z nich sprzyja ludziom Na przykład, wiele z nich uczestniczy w procesach rozkładu, które zapewniają przepływ i recykling pożywek w ekosystemach Inne posiadają ważne zastosowanie przemysłowe i farmaceutyczne Z drugiej strony, bakterie patogeniczne powodują choroby Bakterie dzielą się według kształtu na kuliste, pałeczkowate i inne formy Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 6

7 Przetrwalniki bakterii W nieprzyjaznym środowisku wiele bakterii wykazuje możliwość tworzenia formy wegetatywnej nazywanej SPORAMI Tworzenie przetrwalników pozwala na przeżycie organizmu w warunkach odcięcia od pożywek i odwodnienia Spory są nawet odporne na działanie zwykłych środków antymikrobowych i obróbkę termiczną Przetrwalnik posiada twardą powłokę ochronną, która na przeżycie nieaktywnych bakterii przez tygodnie, nawet lata, w suszy, gorącu i nawet promieniowaniu Gdy warunki stają się z powrotem bardziej przyjazne bakterie ulegają transformacji z formy przetrwalnikowej do formy komórkowej Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 7

8 Bakterie kuliste bakterie o kształcie okrągłym Niektóre przykłady: Escherichia coli: tworząca ziarno enterobakteria, powoduje skażenie żywności Staphylococcus aureus: główna przyczyna infekcji skóry (MRSA) Enterococcus faecium (para): bakteria jelitowa, odporna na wiele antybiotyków (VRE) Streptococcus pneumonia: powoduje zapalenie płuc, meningitis, infekcje ucha itp. Micrococcus spp. (tetrady): powszechne zakażenie skóry, względnie niegroźne dla ludzi Staphylococcus aureus Źródło: CCDC/ Matthew J. Arduino, DRPH; Janice Carr (PHIL #6486) Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 8

9 Bacilli bakterie pałeczkowate Niektóre przykłady: Escherichia coli: bakteria w kształcie pałeczki, powoduje skażenie żywności Pseudomonas aeruginosa: często spotykana w wodach, odporna na antybiotyki, często powoduje infekcje nosowe Mycobacterium tuberculosis: powoduje gruźlicę Bacillus cereus: często powoduje niebezpieczne infekcje u noworodków Lactobacillus acidophilus: uważana jest jako probiotyk lub bakterię przyjazną Legionella pneumophila: powoduje rodzaj zapalenia płuc, często z instalacji, takich jak wieże chłodnicze czy natryski Escherichia coli Źródło: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 9

10 Inne formy bakterii Niektóre przykłady: Vibrio cholera (vibrio): patogen ludzki który wywołuje cholerę (silna biegunka) Helicobacter pylori: (vibrio): główna przyczyna wrzodów żołądka Leptospira interrogans: (spirochete): powoduje leptospirozę, chorobę zakaźną, która atakuje wątrobę i nerki u ludzi i niektórych zwierząt Borrelia burgdorferi (spirillum): powoduje boreliozę. Borrelia burgdorferi Źródło: CDC (PHIL #6631), 1993 Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 10

11 Grzyby Mikroskopowe grzyby dzielą się na drożdżaki i pleśnie Grzyby są często stosowane w przemyśle do wytwarzania różnorodnych i użytecznych produktów. Powodują również psucie owoców, warzyw itp. DROŻDZAKI: są typowymi grzybami jednokomórkowymi - Saccharomyces cerevisiae (do pieczenia i warzenia piwa) - Candida albicans: powszechny patogen, powoduje infekcje waginalne Pleśnie: są opisywane jako podobne do nitek, takie jak: - Penicillium roqueforti, stosowany w wytwarzaniu serów - Penicillium notatum, pierwszy antybiotyk Aspergillus fumigatus Źródło: CDC/Dr. Libero Ajello (PHIL #4297), 1963 Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 11

12 WIRUSY Wirusy są submikroskopowymi czynnikami wywołującymi infekcje, które mogą infekować zwierzęta, rośliny i inne mikroorganizmy Mogą one żyć wyłącznie w żywych komórkach gościnnych, gdzie ulegają rozmnażaniu Zawierają one DNA lub RNA, ale nigdy oba 3 główne kształty: śrubowy, dwudziestościenny i złożony Przykłady wirusów: rotawirus, wirus opryszczki, zapalenia wątroby A, HIV Wirus mozaiki tytoniowej (struktura śrubowa) Rotawirus (struktura dwudziestościenna) Budowa wirusa złożonego Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 12

13 Pierwotniaki Pierwotniaki są organizmami jednokomórkowymi, które są wszechobecne w środowisku wodnym i glebie Dzielą się one na cztery grupy na zasadzie ich poruszania: wiciowce, ameby, sporowce i rzęskowce Pierwotniaki odgrywają ważną rolę jako trawożerne i jako konsumenci w łańcuchu rozkładu łańcucha pokarmowego przez kontrolę populacji bakterii i biomasy Niektóre pierwotniaki mogą tworzyć cysty w pewnych niekorzystnych warunkach Niektóre przykłady: zarodziec malarii, świdrowce, Giardia lamblia, Crytosporidium Giardia lamblia Content Providers(s): CDC/ Janice Carr Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 13

14 Patogeny w wodzie Patogeny ludzkie w ujęciach wody pochodzą zwykle z zanieczyszczenia wód fekaliami; Escherichia coli jest typowym wskaźnikiem zanieczyszczenia wód fekaliami Innymi wskaźnikami zanieczyszczenia wody są: inne bakterie coli i Pseudomonas aeruginosa Dane z wczesnych lat 90-tych (Wikipedia) wskazują, że następujące choroby są wywoływane skażoną wodą: - spowodowane przez pierwotniaki: ameboza, cryptosporidiosis, giardiasis - spowodowane przez bakterie: cholera, botulizm, tyfus, dezynteria, legionelloza, leptospiroza - spowodowane przez wirusy: żółtaczkę A, polio, rotawirusy, małe wirusy o okrągłej budowie, enterowirusy Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 14

15 Terminologia związana z dekontaminacją mikrobiologiczną STERYLIZACJA jest absolutna, nike ma żadnego stopniowania sterylizacji. Typowe warunki: wilgotne gorące: 121 C, 15 min, 2 bary lub suche gorące: 170 C for 120 min DEZYNFEKCJA oznacza destrukcję lub usuwanie czynników zakaźnych za pomocą środków chemicznych lub fizycznych. Środkiem dezynfekującym (zwykle chemicznym) jest środek, który zabija formy wzrostu, ale niekoniecznie odporne spory organizmów powodujących choroby. Środki dezynfekujące wykazują tendencję do zmniejszania lub inhibitowania rozwoju, zwykle one nie sterylizują. DEKONTAMINACJA jest procesem oczyszczania aby usunąć zanieczyszczenie lub możliwość zanieczyszczenia Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 15

16 Terminologia związana z dekontaminacją mikrobiologiczną PASTERYZACJA jest formą dezynfekcji materiału, który może ulec zmianie lub uszkodzeniu pod wpływem nadmiernego ciepła (np. mleko). Stosowana jest niska temperatura jeden raz lub wielokrotnie dla wrażliwych płynów, aby zmniejszyć liczbę przeżywalnych organizmów GERMICYD (cyd oznacza zabić) jest środkiem chemicznym, który gwałtownie zabija mikroby, ale niekoniecznie ich spory. Bakterycyd niszczy bakterie, wirucyd zabija wirusy, fungicyd grzyby itp. Sporycyd niszczy przetrwalniki bakterii SANITYZACJA zmniejszenie ilości patogenów, aby zapewnić poziom zdrowia publicznego poprzez czyszczenie mechaniczne lub chemiczne Module 6 Special aspects Chapter 2 Microorganisms in water 16