On the question of the sanitary indicative value of the presence of a bacteriophage in water

Abstract

On the basis of D'Herelle's classical studies and the vast literature on bacteriophage that has accumulated to date, it can be considered established that the main place of bacteriophage origin is the intestinal canal of humans and animals.

Full Text

На основании классических исследований Д’Эрелля и огромной литературы по бактериофагу, накопившейся к настоящему времени, можно считать установленным, что главнейшим местом возникновения бактериофага является кишечный канал людей и животных.

Вполне естественно, поэтому, что и те среды, в частности вода, которые подвержены загрязнениям фекальными массами, обогащаясь специфической кишечной флорой, обогащаются одновременно и сопутствующим ей бактериофагом.

При этом можно предполагать, что чем интенсивнее фекальное загрязнение среды, тем более обильным должно быть в ней и содержание бактериофага.

И действительно, исследованиями Зданского, Накасима, Буяновского, Фѳррети и друг, установлено частое нахождение бактериофага в сточных водах, тогда как в питьевых водах, где загрязнение было с безусловностью исключено, Д’Эррель, Бифулько и друг, не могли обнаружить бактериофага.

В водах мало загрязненных эти же авторы обнаруживали бактериофаг с меньшей регулярностью, чем в сильно загрязненной воде.

Гильде мейстер и Ватанабе установили, что содержание бактериофага в открытых водоемах увеличивается после дождей и оттепелей.

Дроботько нашел, что вода колодцев весной, являясь более загрязненной, содержит и большее количество бактериофага, чем в зимнее время.

Ряд авторов (Д’Эрелль, Одюруа, Казарновская и др.) склонен придавать бактериофагу значение фактора, способствующего естественному самоочищению рек.

Описанная взаимозависимость между нахождением бактериофага в воде и степенью загрязненности ее фекалиями натолкнула некоторых исследователей на мысль о возможности использования бактериофага при санитарной оценке воды-

Наиболее близко к разрешению этого вопроса стоят исследования нашего советского автора д-ра Н. И. Славнина¹) из Института инфекционных болезней им. Мечникова (Москва).

Последний исследовал на присутствие бактериофага 11 образцов водьц взятых из р. Сходни на территории трикотажной фабрики в разное время года и в разных пунктах.

Пробы воды подвергались обычному санитарно-бактериологичѳскому анализу (подсчет колоний в одном см и определение соіі-титра) и исследованию на наличие бактериофага.
Для определения бактериофага к 500 сш,³ исследуемой воды дооавлялось 50 смг 10% пептонного раствора, после чего смесь, соответствующая 1 % пептонной воде, помещалась на 48 часов в термостат при 37°. Затем обогащенный микробами боды и фагом раствор фильтровался сначала через двойной бумажный фильтр, а затем через свечу Шамбѳрляна.

Полученный фильтрат испытывался на его литическое действие по отношению к 15—28 различным штаммам В, соlі и рагасоіі, выделенным из этих же проб воды, а также по отношению к ряду лабораторных штаммов В. typhi abdom , В. paratyphi В, и В, dysenteriae. Испытания на наличие фага производились как на. жидких, так и на твердых средах, В последнем случае капля суточной бульонной, культуры каждого из подопытных штаммов наносилась на поверхность слабо-щелочного агара в чашках Петри и распределялась шпаделем для получения сплошного роста. Засеянные т. о. чашки оставлялись на часа при комнатной температуре, после чего на каждую из них наносилось по капле испытуемого фильтрата и его десятичных разведений. Посевы помещались затем в термостат при 37° на. 24 часа. Кроме того, автор пассировал бактериофаги с соответствующими культурами для определения их предельных титров.

Результаты опытов регистрировались следующим образом: наступавший полный лизис на чашках по следу нанесенной капли фильтрата отмечался + + + -, наличие на стерильном участке отдельных колоний—Н ++, наличие большого количества выросших колоний в зоне действия бактериофага—+ +, наличие только отдельных стерильных пятен и изменение вида колоний (изъеденность, слизистость)  р.

Славнин отметил, что в ряде случаев, при отсутствии следов лизиса на жидких средах, последний достаточно ясно мог быть обнаруживаем при испытании на агаре.

Выводы, к которым пришел автор в результате своих исследований могут быть сформулированы в следующих положениях: 1) Наличие в воде бактериофага против В. соіі и его сила не находятся в соответствии с соіі-титром воды и числом бактерий в 1 см* воды. В отдельных случаях (в 2 из 11) антибактериофаг вовсе не был обнаружен, несмотря на наличие в воде В. соіі в титрах 0,1 и 0,01 см*. Поэтому, по мнению автора, определение анти-coli бактериофага в воде не может заменить определение ее соіі-титра. 2) Нарастание бактериофага по отношению к патогенным микробам соіі-тифозиой группы, по мнению Славии на, отражает в некоторой степени зависимость между его присутствием в воде и степенью свежего фекального загрязнения ее.

Хотя в методе определения соіі-титра воды мы и располагаем достаточно простым и хорошо разработанным способом выявления степени ее фекального загрязнения, однако в эпидемиологическом отношении гораздо’ более ценным являлось бы установление фактической зараженности воды патогенными возбудителями кишечно-тифозной группы.

Но несовершенство и ненадежность современных приемов обнаружения в воде патогенных микробов не позволяет нам ограничиться только прямыми поисками возбудителей п заставляет искать новых путей доказательства присутствия патогенных микробов соіі-тифозной группы в воде., хотя бы по некоторым косвенным признакам.

С этой точки зрения обнаружение в воде специфических бактериофагов является весьма заманчивым.

В виду относительной новизны и значительного интереса вопроса кафедра микробиологии ВМА предприняла ряд собственных исследований в этом направлении, описание результатов которых ниже излагается.

Мы начали свои исследования с ориентировочного выяснения вопроса о том, насколько постоянным, обильным и специфичным является наличие бактериофага в самом первоисточнике его распространении—в faeces больных и реконвалесцентов. С этой целью мы произвели несколько исследований испражнений брюшнотифозных больных и реконвалесцентов из клиникп инфекционных болезней ВМА. Наблюдения были произведены дважды в разные периоды заболевания над тремя больными.

Методика исследований была следующая. Стерильно собранный кал подвергался бактериологическому исследованию и одновременно около 20 г его засевалось для обогащения на I литр пептонной воды, которая через 48 часов пребывания « в термостате при 37° фильтровалась сначала через двойной бумажный фильтр, а затем через свечу Шамберляна . Полученные таким образом фильтраты испытывались на наличие в них фага по отношению к ряду музейных штаммов и выделенных от всех трех больных культур брюшного тифа. Испытания велись на поверхности агаровых пластинок в чашках Петри по обычной методике, упомянутой выше при изложении работы Славнина.

Мы не ставили себе только задачей определения предельной силы фагов, ограничиваясь лишь констатированием их присутствия и степени производимого ими литического эфекта в неразведенном виде.

Краткие данные протокольной записи опытов и результаты произведенных исследований приводятся на помещаемой ниже таблице 1.

При рассмотрении таблицы могут быть отмечены следующие факты. При заболевании брюшным тифом, находящемся на вершине своего развития (больная Невмеджанова), наличие специфического бактериофага констатируется лишь в незначительной степени. В это же время в faeces обнаруживается бактериофаг против В. соіі. В случае затянувшегося, рецидивирующего заболевания (больная Чистович) мы имеем гораздо большее содержание поливалентного бактериофага, действие которого более выражено по отношению к тифозным и паратифозным—В микробам и также заметно выражено, как и в предыдущем случае, против бактерий соіі.

При повторном исследовании faeces этой же больной, через 7 дней после первого исследования, обнаруживается лишь незначительное увеличение активности бактериофага к тифозно-паратифозным микробам. Наконец, реконвалесцента (больной Розенберг) на пятый день после падения температуры мы наблюдаем отчетливое действие фильтрата против почти всех исследованных штаммов В. typhi abdominalis и В. paratyphi В при чрезвычайно слабом действии на штаммы В. соіі.

Обращает на себя внимание одновременное действие данного фильтрата и на группу Моргановских бацилл № 1. При повторном исследовании faeces, на двенадцатый день реконвалесценции, отмечается ясное повышение активности бактериофага к тем же группам микробов.

Ориентировавшись в содержании бактериофага в испражнениях одной из групп кишечно-инфекционных больных (брюшнотифозных) и убедившись в значительной поливалентности его действия на испытанные нами разные виды бактерий кишечно-тифозной группы, в том числе и на В. соіі, мы перешли затем к исследованиям воды на присутствие в ней специфических бактериофагов.

С этой целью нами было исследовано в разное время 3 образца воды из реки Невы в черте города Ленинграда и'4 пробы из открытых водоемов мало населенных местностей Карельской АССР. В основном при исследовании воды мы воспользовались методикой, применявшейся Славкиным, без пассирования выделяемых фагов.

Результаты произведенных исследований представлены на таблице 2.

Рассматривая таблицу, можно ясно видеть резкий контраст между заведомо сильно загрязненной стоками большого города водой реки Невы и практически чистыми водами мало заселенных пространств на территории Карельской АССР.

В то время, как в воде реки Невы открывается присутствие бактериофагов против всех введенных в опыт культур кишечно-тифозной группы, в мало загрязненных водоемах Карелии бактериофага почти не обнаруживается.

Обращает на себя внимание множественность действия водного невского бактериофага, направленного как против разных видов патогенных бактерий, так и непатогенных разновидностей (В. соіі и рагасоіі).

Сравнивая таблицы 1 и 2, мы имеем заметный параллелизм между литическим действием фильтратов, полученных из посевов испражнений брюшно-тифозных больных и реконвалесцентов и полученных из посевов загрязненной невской воды.

Сопоставление этих фактов дает основание думать, что наличие в воде бактериофагов против бактерий соіі тифозной группы, в особенности против ее патогенных представителей, действительно является косвенным показателем эпидемиологически опасного загрязнения. К сожалению. сложность и длительность процессов определения бактериофага в воде не позволяет пока еще поставить этот метод в разряд обычных способов лабораторного исследования воды. Все же при углубленном санитарно-эпидемиологическом анализе, наряду с определением соіі титра, исследование воды на присутствие в ней бактериофага может быть использовано как дополнительный метод для санитарной характеристики воды.

Необходимы дальнейшие исследования по изучению эпидемиологической показательности бактериофага в воде.

Явились бы крайне ценными систематические исследования воды на присутствие бактериофага и его колебаний в воде, произведенные как в период эпидемического благополучия, так и во время какой-либо вспышки кишечных инфекционных заболеваний.

Выводы.

1. При псследованиях воды р. Невы в черте г. Ленинграда обнаружено присутствие активного бактериофага против различных патогенных п непатогенных видов бактерий соИ-тифозной группы.

2. Исследованные образцы воды из мало загрязненных водоемов Карельской АССР оказались бедны бактериофагом.

Обнаружение в воде бактериофага против В. соіі и патогенных бактерий соіі-тифозной группы, повидимому, имеет эпидемиологическп показательное значение и может служить дополнительным методом при санитарной оценке воды.

1) „Бактериофаг, как показатель загрязнения воды“, Журнал эпидемиологии м микробиологии № 3—4, 1933 г.