БГКП

БГКП (бактерии группы кишечной палочки) — это таксономически неоднородная группа микроорганизмов, объединяющая факультативно-анаэробные, грамотрицательные, не образующие спор палочковидные бактерии, способные ферментировать лактозу с образованием кислоты и газа при определённых температурных условиях. Является санитарно-показательным индикатором фекального загрязнения объектов окружающей среды, пищевых продуктов и воды.

История изучения

В конце XIX века немецкий врач и бактериолог Теодор Эшерих (Theodor Escherich) выделил из фекалий детей микроорганизм, названный им Bacterium coli commune (позднее — Escherichia coli). В 1892 году немецкий гигиенист Фридрих Лёффлер (Friedrich Loeffler) предложил использовать наличие кишечной палочки в воде как показатель её загрязнения фекалиями. В 1914 году в США были введены первые нормативы по содержанию E. coli в питьевой воде. В 1950-х годах, с развитием методов микробиологии, было установлено, что не только E. coli, но и ряд других бактерий (например, Enterobacter aerogenes, Klebsiella pneumoniae) обладают сходными биохимическими свойствами. Это привело к формированию понятия «бактерии группы кишечной палочки» (БГКП) как более широкого индикатора фекального загрязнения, чем собственно E. coli.

В СССР и России методики определения БГКП были разработаны в 1970-х годах и включены в государственные стандарты (ГОСТы) на воду, пищевые продукты и почву. В 2000-х годах, с гармонизацией российских стандартов с международными (ISO, Codex Alimentarius), методы выявления БГКП были уточнены, но сам термин сохранился в нормативной документации.

Таксономический состав

БГКП не являются монофилетической группой в систематике бактерий. В неё традиционно включают представителей семейства Enterobacteriaceae, обладающих следующими признаками:

грамотрицательные палочки (не образуют спор);
факультативные анаэробы;
ферментируют лактозу с образованием кислоты и газа при 37 °C (или 44 °C для E. coli);
оксидазоотрицательные;
не обладают уреазной активностью (за исключением некоторых видов Klebsiella).

Основные роды, входящие в БГКП:

Escherichia — типовой вид E. coli (кишечная палочка). Является облигатным обитателем кишечника человека и теплокровных животных. Патогенные серотипы (например, O157:H7) вызывают тяжёлые пищевые токсикоинфекции.
Enterobacter — виды E. cloacae, E. aerogenes. Обитают в почве, воде, на растениях, а также в кишечнике. Условно-патогенные, могут вызывать оппортунистические инфекции.
Klebsiella — виды K. pneumoniae, K. oxytoca. Встречаются в кишечнике, дыхательных путях, почве. K. pneumoniae — возбудитель пневмонии, инфекций мочевыводящих путей.
Citrobacter — виды C. freundii, C. koseri. Обитают в кишечнике, воде, почве. Условно-патогенные.
Serratia — виды S. marcescens. Встречаются в почве, воде, на растениях. Могут вызывать госпитальные инфекции.

Методы определения

Определение БГКП в образцах (вода, пищевые продукты, смывы с поверхностей) проводится в соответствии с утверждёнными методиками (ГОСТ, СанПиН, МУК). Основные этапы:

Посев на селективные среды — чаще всего используют среду Эндо (с лактозой и фуксином), среду Левина (с эозином и метиленовым синим), среду Кесслера (с лактозой и поплавком для улавливания газа). На среде Эндо колонии БГКП окрашиваются в малиновый цвет с металлическим блеском (для E. coli) или без него (для других БГКП).
Инкубация — при 37 °C в течение 24–48 часов. Для подтверждения термотолерантности E. coli проводят дополнительную инкубацию при 44 °C.
Подтверждающие тесты — оксидазный тест (БГКП оксидазоотрицательны), тест на ферментацию лактозы (образование газа в поплавке), микроскопия (грамотрицательные палочки).
Количественный учёт — подсчёт колониеобразующих единиц (КОЕ) на чашке Петри, пересчёт на объём или массу пробы (КОЕ/см³, КОЕ/г).

Нормативы и значение

БГКП являются индикатором фекального загрязнения, так как их присутствие в объектах окружающей среды (вода, почва, воздух) или пищевых продуктах свидетельствует о возможном попадании патогенных микроорганизмов (сальмонелл, шигелл, вирусов гепатита А) из кишечника человека или животных. Нормативы содержания БГКП регламентируются санитарными правилами и нормами (СанПиН) и государственными стандартами (ГОСТ).

Вода

Питьевая вода (ГОСТ Р 51232-98, СанПиН 1.2.3685-21): общие колиформные бактерии (ОКБ) — не более 0 КОЕ в 100 мл (отсутствие). Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ) — не более 0 КОЕ в 100 мл.
Вода бассейнов (СанПиН 2.1.2.1188-03): ОКБ — не более 0 КОЕ в 100 мл; ТКБ — не более 0 КОЕ в 100 мл.
Сточные воды (СанПиН 2.1.5.980-00): нормативы устанавливаются в зависимости от категории водоёма (например, для водоёмов I категории — не более 500 КОЕ/л).

Пищевые продукты

Молоко и молочные продукты (ТР ТС 033/2013): БГКП не допускаются в 0,01–0,1 г (в зависимости от продукта).
Мясо и мясные продукты (ТР ТС 034/2013): БГКП не допускаются в 0,001–0,01 г (в зависимости от продукта).
Рыба и морепродукты (ТР ТС 040/2016): БГКП не допускаются в 0,001–0,01 г.
Яйца и яйцепродукты (ТР ТС 021/2011): БГКП не допускаются в 0,01 г.
Хлебобулочные и кондитерские изделия (ТР ТС 021/2011): БГКП не допускаются в 0,1–1 г (в зависимости от продукта).

Почва и смывы

Почва (СанПиН 2.1.7.1287-03): индекс БГКП — не более 10 КОЕ/г (для чистых почв).
Смывы с поверхностей (МУК 4.2.1847-04): БГКП не допускаются в 0,1 мл смыва.

Классификация по термотолерантности

Внутри БГКП выделяют две подгруппы по способности расти при повышенной температуре:

Общие колиформные бактерии (ОКБ) — ферментируют лактозу при 37 °C в течение 24–48 часов. Включают все роды БГКП (Escherichia, Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter, Serratia и др.).
Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ) — ферментируют лактозу при 44 °C в течение 24 часов. В основном представлены E. coli, а также некоторыми штаммами Klebsiella и Enterobacter. Являются более строгим индикатором свежего фекального загрязнения, так как E. coli редко встречается в окружающей среде вне кишечника.

Применение в санитарной микробиологии

БГКП используются в качестве индикатора при:

Контроле качества питьевой воды — определение ОКБ и ТКБ в водопроводной, колодезной, бутилированной воде.
Контроле качества воды рекреационных зон — пляжи, бассейны, аквапарки.
Контроле качества пищевых продуктов — молочные, мясные, рыбные, яичные, кондитерские изделия, детское питание.
Контроле чистоты производственных помещений — смывы с оборудования, рук персонала, инвентаря.
Эпидемиологическом надзоре — выявление очагов фекального загрязнения, расследование вспышек кишечных инфекций.

Критика и ограничения

Использование БГКП как индикатора имеет ряд недостатков:

Неспецифичность — некоторые БГКП (Enterobacter, Klebsiella) могут размножаться в окружающей среде (почва, вода, растения) без связи с фекальным загрязнением, что приводит к ложноположительным результатам.
Неполный охват — БГКП не включают некоторые патогенные энтеробактерии (например, Salmonella, Shigella), которые не ферментируют лактозу или делают это медленно.
**Сдвиг в сторону *E. coli*** — в современных международных стандартах (ISO, US EPA) предпочтение отдаётся определению именно E. coli как более специфичного индикатора, а не всей группы БГКП.
Влияние хлорирования — при обеззараживании воды хлором БГКП могут погибать быстрее, чем некоторые вирусы или цисты простейших (например, Cryptosporidium), что снижает информативность индикатора.

В России в последние годы наблюдается тенденция к гармонизации нормативов с международными: в некоторых стандартах (например, на питьевую воду) вместо термина «БГКП» используется «общие колиформные бактерии» (ОКБ) и «термотолерантные колиформные бактерии» (ТКБ), что соответствует терминологии Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

Интересные факты

Escherichia coli — один из наиболее изученных микроорганизмов в молекулярной биологии. На её основе созданы многие штаммы-продуценты (например, для получения инсулина, гормона роста).
В 2011 году в Европе произошла вспышка инфекции, вызванная энтерогеморрагической E. coli O104:H4, которая привела к гибели более 50 человек. Этот штамм обладал необычными свойствами, включая способность ферментировать лактозу при 44 °C, что делало его ТКБ.
В некоторых странах (например, в США) для оценки качества воды в рекреационных зонах используют определение E. coli (как более специфичный показатель), а не общих колиформных бактерий.

Источники

СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества».
ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».
ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции».
МУК 4.2.1847-04 «Санитарно-микробиологический анализ воды поверхностных водных объектов».
Бактерии группы кишечной палочки (БГКП) как санитарно-показательные микроорганизмы / под ред. А. А. Воробьева. — М.: Медицина, 2005.
Методы санитарно-микробиологического контроля объектов окружающей среды / под ред. В. И. Покровского. — М.: Медицина, 2008.
World Health Organization. Guidelines for Drinking-water Quality. 4th ed. — Geneva: WHO, 2017.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →