Gösterge organizma - Indicator organism
Gösterge organizmalar , belirli bir çevre, ekosistem, alan, habitat veya tüketici ürünündeki koşulları izlemek için bir vekil olarak kullanılır. Bazı bakteri , mantar ve helmint yumurtaları çeşitli amaçlarla kullanılmaktadır.
Türler
Gösterge bakteri
Belirli bakteriler, örneğin su kütlelerinde bulunduğunda olduğu gibi belirli durumlarda gösterge organizmalar olarak kullanılabilir. Gösterge bakterilerin kendileri patojenik olmayabilir, ancak atıktaki varlığı diğer patojenlerin varlığını gösterebilir. Çeşitli indikatör organizma türleri olduğu gibi, çeşitli indikatör bakteri türleri de vardır. En yaygın göstergeler toplam koliformlar, fekal koliformlar, E. coli ve enterokoklardır. Yüzey suyunda koliform bakteri (örn. E. coli ) olarak adlandırılan, insan dışkısında yaygın olarak bulunan bakterilerin varlığı , dışkı kontaminasyonunun yaygın bir göstergesidir . Dışkı maddesinde bulunan patojenlerin eğlence amaçlı su kütlelerine girme yolları, bunlarla sınırlı olmamak üzere kanalizasyon, septik sistemler, kentsel akıntı , kıyı eğlence atıkları ve hayvan atıklarını içerir.
Bu nedenle, sanitasyon programları, içme suyu sistemlerinin dışkıyla kirlenmediğinden emin olmak için suyu genellikle bu organizmaların varlığı açısından test eder. Bu test, genellikle su numunelerinin alınmasını veya bakteri numunesi almak için büyük miktarlarda suyun bir filtreden geçirilmesini ve ardından bu sudaki bakterilerin MacConkey agar gibi seçici besiyerinde büyüyüp gelişmediğini test etmeyi içeren çeşitli yöntemler kullanılarak yapılabilir . MacConkey agar, yalnızca gram negatif bakterilerin büyümesine izin verecek ve bakteriler, laktozu nasıl metabolize ettiğine veya metabolize etme yeteneğinin olmamasına göre farklı şekilde büyüyecektir. Alternatif olarak numune, koliform bakterilerin karakteristiği olan şekillerde çeşitli besinleri kullanıp kullanmadığını görmek için test edilebilir.
Fekal kontaminasyonun indikatörü olarak seçilen koliform bakteriler, bağırsaktan dışa akımı takiben ortamda uzun süre kalmamalı ve bunların varlığı diğer fekal organizmalar tarafından kontaminasyon ile yakından ilişkili olmalıdır. Gösterge organizmaların patojen olması gerekmez.
Streptococcus bovis ve belirli clostridia gibi koliform olmayan bakteriler de fekal kontaminasyon indeksi olarak kullanılabilir.
İndikatör bakterilerin varlığı, çeşitli ekosistemlerde ve bazen diğer ölçümlerin yanında ölçülür. Great Lakes'de hem fekal indikatör bakteri (FIB) konsantrasyonları hem de patojen gen belirteçleri için bir çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada ölçülen FIB, fekal koliform bakterileri, E. coli ve enterokokları içermiştir. FIB, membran filtrasyonu ve seri seyreltme yöntemleriyle toplandı ve kültürlenebilecek ve PCR'yi çalıştırmak ve söz konusu patojenik genleri çoğaltmak için kullanılabilecek örnekler üretti. 22 örnekleme lokasyonu arasında 165 örnek analiz edildi ve E. coli konsantrasyonlarının 2 ila 26.000 CFU/100mL'den az, enterokokların 2 ila 31.000 CFU/100 mL'den az olduğu ve dışkı koliform bakterilerinin 2 ila 26,000 CFU/100mL arasında değiştiği bulundu. 950 CFU/100 mL'ye kadar.
Güvenlik amacıyla ölçülen bir başka indikatör bakteri örneği Malibu, CA'dadır. Kaliforniya eyaleti, yılda 50.000'den fazla ziyaretçisi olan plajların FIB için izlenmesini şart koşuyor. Malibu Lagünü ve diğer Malibu sahillerinde EPA tarafından kabul edilebilir olarak kabul edileni aşan yüksek FIB konsantrasyonları gözlemlendi. Yüksek FIB seviyelerinin ölçümü, kaynağın/kaynakların ne olduğunu belirlemek için bir araştırmaya yol açar. Malibu bölgesindeki potansiyel FIB kaynakları arasında kanalizasyon arıtma sistemlerinden kaynaklanan atıklar, yerel gelişmelerden kaynaklanan akışlar ve vahşi yaşam atıkları yer almaktadır. Yerinde atık su arıtma sistemlerinde 242.000 MPN/100mL gibi yüksek seviyelerde kendini gösteren enterokoklar dahil olmak üzere yaygın FIB ölçülmüştür. FIB ölçümü yaygın olup, güvenli su sağlamak amacıyla kullanılmaktadır.
Teksas'ta, FIB'nin, özellikle fekal koliformların ve E. coli'nin oluşumu ve dağılımı, Dallas Fort Worth Uluslararası Havaalanından ve çevresinden deşarj alan akışlarda ölçülmüştür. Atıkları alan bu akarsular, sucul yaşama ev sahipliği yapmakta, rekreasyon amaçlı ve balıkçılık sahası olarak kullanılmaktadır. İnsanlar da dahil olmak üzere ekosistemde bulunan tüm organizmaların güvenliğini sağlamak için çeşitli standartlar mevcuttur. E. coli, Teksas'ta eğlence amaçlı kullanım için güvenli olmayan veya standart altı su kalitesinin bir göstergesi olarak kullanılmaktadır. Temas rekreasyonunu güvensiz ilan eden E. coli seviyeleri için standartlar, 126 cfu/100mL'nin üzerinde bir geometrik ortalama veya 394cfu/100mL'den yüksek seviyeleri ölçen numunelerin dörtte birinden fazlasıdır. Çeşitli siteler test edildi, bazılarının kabul edilebilir E. coli seviyelerini aştığı ve bu nedenle eğlence amaçlı kullanımı desteklemediği bulundu. Bu, su kütlelerinin çeşitli kullanımlar, özellikle eğlence amaçlı kullanım için güvenli olup olmadığını belirlemek için indikatör bakteri testinin nasıl kullanıldığının bir başka örneğidir.
Gösterge mantarları
Penicillium türleri, Aspergillus niger ve Candida albicans , ilaç endüstrisinde mikrobiyal limit testi, biyolojik yük değerlendirmesi, metot validasyonu, antimikrobiyal zorluk testleri ve kalite kontrol testleri için kullanılmaktadır. Bu kapasitede kullanıldığında Penicillium ve A. niger , tamamlayıcı küf indikatör organizmalardır.
Gibi kalıplar Trichoderma , Exophiala , Stachybotrys ' , Aspergillus fumigatus , Aspergillus versicolor , Phialophora , Fusarium , Ulocladium ve belirli mayalar iç hava kalitesi göstergeleri olarak kullanılmaktadır.
Metagenomik teknikler, tek bir işlemde tüm mikroorganizma popülasyonlarının dizilenmesine izin verir. Metagenomik dizileme ile, belirli bir alanın toprağındaki veya suyundaki tüm mantar organizmaları topluluğunu veya mikobiyomu, bir kentsel alandan kanalizasyon taşması veya bir bölgeden gübre ve pestisit akışı gibi antropojenik aktivitenin biyolojik bir göstergesi olarak kullanmak mümkündür. tarımsal bir
Mantar topluluklarının bileşiminin pH, yükseklik ve su sıcaklığı gibi çevresel özelliklerin iyi bir göstergesi olduğu bulunmuştur. Chauvet, bu yaklaşımı, Güneybatı Fransa'daki 27 akışta bir izleme istasyonu ağı kullanarak bu değişkenlerin ekosistem çapında ölçümlerini yapmak için kullandı.
Cudowski ve ark . Polonya'nın doğusundaki Augustow kanalının sularında mantar örnekleri alındı. Sıcaklık, oksijen doygunluğu, pH ve çözünmüş nitrojen, organik karbon ve kükürt seviyeleri gibi birçok standart su kalitesi önlemi aldılar. Türleri mikroskobik yöntemlerle ve RFLP analiziyle tanımladılar. Dermatofitlere veya C. albicans'ın akrabalarına ait 12 hyphomycetiae ve 13 potansiyel patojen dahil 38 mantar türü buldular. Cudowski ve ark. Kanalın doğal (göl benzeri) kısmından mı yoksa yapay kısmından mı su örneği alındığını belirleyebildiklerini buldular. Ayrıca, buldukları üç ana mantar grubunun, hipomisetler, dermatofitler ve Candida akrabalarının, bir fazlalık analizinde iki küme oluşturan su kalitesi ölçümlerinin çoğunu tahmin edebildiğini de bulmuşlardır.
Bouffand et al . bitki kök sistemleriyle simbiyotik ilişkiler oluşturan aseksüel bir mantar türü olan Arbuscular Mycorhizzal Fungi'yi (AMF), Avrupa'daki birçok bölgede toprak işlevini ve biyolojik çeşitliliği değerlendirmek için göstergeler olarak kullandı. Çeşitli iklim bölgelerinde (atlantik, kıta, akdeniz, alpin) ve üç arazi kullanım rejiminde (ekilebilir, otlak, ormancılık) toprak örnekleri aldılar ve toprağın içerdiği mantarların DNA'sını sıraladılar. Toprak pH'ı için sekiz gösterge türü buldular: dördü yalnızca pH 5'in altında olduğunda mevcuttu, üçü pH > 5 için ve biri pH > 7 için mevcuttu. Sekiz arazi kullanımı göstergesi buldular: ikisi ormanlar için, beşi çiftlik ve beşi için. otlak ve her ikisi için de bir tane. Ayrıca, toprak organik karbonu yüksek olduğunda mevcut olan bir gösterge mantarı ve düşük olduğunda mevcut olan bir mantar buldular.
Gösterge helmint yumurtaları
Helmint yumurtaları (veya yumurtaları), tüm patojenlerin ( virüsler , bakteriler , protozoa ve helmintler) çevreye en dirençli patojenleri oldukları ve aşırı durumlarda hayatta kalabildikleri için, kaynak geri kazanımı için sanitasyon ve atık su yeniden kullanım sistemlerinin güvenliğini değerlendirmek için iyi bir gösterge organizmadır. birkaç yıl toprakta. Tipik olarak, helmint yumurtaları, atık su ve çamurdan gelen dışkı maddesi ile kirlenmiş su, toprak ve gıda kaynaklarında bulunur.
Atık su ve çamurda belirtilen helmint yumurtaları, Ascaris lumbricoides (Ascaris), Anclostoma duodenale ve Necator americanus (kancalı kurt) ve Trichuris trichiura ( kırbaç kurdu) içeren toprakla bulaşan helmintlerden (STH'ler) gelir . Yeniden kullanılabilir atık su sistemlerinde tanımlanan ascaris ve kamçı, insanlar ve domuzlar tarafından yutulması halinde bazı hastalıklara ve komplikasyonlara neden olabilir. Kancalı kurtlar, larvalarını olgunlaşana kadar büyüdükleri toprağa ekecek ve yumurtadan çıkaracaktır. Kancalı kurt yumurtaları tamamen geliştikten sonra, organizmanın derisinden geçerek organizmaları enfekte eder.
Göre , Dünya Sağlık Örgütü , helmint yumurtadan önemli enfeksiyonlara neden sadece tarım ve sulama için kullanılan litre başına ≤1 helmint yumurta olacaksa izin değil. Sanitasyon uygulamalarıyla ilgili sorunu olan az gelişmiş ülkelerin toprağında, atık suyunda ve çamurunda daha yüksek konsantrasyonlarda helmint yumurtası görme olasılığı daha yüksektir. Örnekler Tunus, Peru, Gana, Vietnam ve daha fazlasını içerir.
Test için kullanılan teknik, numunenin türüne bağlıdır. Helmint yumurtası çamur içindeyken , fazla miktarda bulunan alanlarda helmint yumurtası miktarını azaltmak için alkali-post stabilizasyon, asit arıtma ve anaerobik çürütme gibi işlemler kullanılır. Bu yöntemler, helmint yumurtasının litre başına ≤1 helmint yumurtasının sağlıklı gereksinimleri dahilinde olmasını mümkün kılar. Dehidrasyon, dışkı çamurunda helmint yumurtasını inaktive etmek için kullanılır. Bu tür inaktivasyon, dışkı 1-2 yıl arasında depolandığında, yüksek toplam katı içeriği (>%50-60) mevcut olduğunda, yaprak, kireç, toprak vb. maddeler eklendiğinde ve 30°C sıcaklıkta meydana gelir. ℃ veya daha yüksek.
Ayrıca bakınız
Referanslar