всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Использование бактериофагов для идентификации фекального загрязнения природных вод

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 05 за 2016 год, стр. 32-40.
Рубрика: Научно-аналитические обзоры

 

Сазыкина М.А. доктор биологических наук, доцент, заведующая лабораторией экологии и молекулярной биологии микроорганизмов, ФГБОУ ВО Южный федеральный университет, Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского
Сазыкин И.С. кандидат биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, ФГБОУ ВО Южный федеральный университет, Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского
Хмелевцова Л.Е. младший научный сотрудник лаборатории промышленных микроорганизмов, ФГАОУ ВПО Южный федеральный университет, Научно-исследовательский институт биологии

Аннотация:
Приведен обзор публикаций, посвященных использованию бактериофагов в качестве индикаторов фекального загрязнения природных вод. В связи с ростом городов и числа населения в последнее время становится актуальной проблема своевременной индикации фекального загрязнения источников воды, в том числе и питьевой. Попадание патогенных микроорганизмов из выделений теплокровных животных в воду может способствовать увеличению заболеваемости кишечными инфекциями. Для определения наличия фекальных загрязнителей используются различные индикаторы, особое место среди которых занимают бактериофаги. В работе проанализированы критерии выбора индикаторов загрязнения, рассмотрены наиболее используемые методы детекции и определения титра бактериофагов, описаны основные группы бактериофагов, применяемые в качестве индикаторов фекального загрязнения, а также их выживаемость в различных условиях среды.

Ключевые слова: бактериофаги, индикатор, природные воды, фекальное загрязнение

Ссылка для цитирования:
Сазыкина М.А., Сазыкин И.С., Хмелевцова Л.Е. Использование бактериофагов для идентификации фекального загрязнения природных вод // Вода: химия и экология. — 2016. — № 05. — c. 32-40. — http://watchemec.ru/article/27951/

Литература:
1. Armon R. Bacteriophages as indicators of pollution / R. Armon, Y. Kott // Crit Rev Environ Sci Technol. 1996. V. 26. № 4. P. 299-335.
2. Lin J. Water quality indicators: Bacteria, coliphages, enteric viruses / J. Lin, A. Ganesh // Int J Environ Health Res. 2013. V. 23. № 6. P. 484-506.
3. Jofre J. Bacteriophages infecting Bacteroides as a marker for microbial source tracking / J. Jofre, A.R. Blanch, F. Lucena, M. Muniesa // Water Res. 2014. V. 55. P. 1-11.
4. Poma H.R. Towards a rational strategy for monitoring of microbiological quality of ambient waters / H.R. Poma, D. Gutiérrez, B. Garcé, E.E.Gonzo, V.B. Rajal // Sci Total Environ. 2012. V. 433. P. 98-109.
5. Espinosa A.C. Comparative study of enteric viruses, coliphages and indicator bacteria for evaluating water quality in a tropical high-altitude system / A.C. Espinosa, C.F. Arias, S. Sánchez-Colón, M. Mazari-Hiriart // Environ Health. 2009. 8:49. doi: 10.1186/1476-069X-8-49
6. Bahador N. Application of phages / N.Bahador, M. Baserisalehi, B.P. Kapadnis // Res J Microbiol. 2007. V. 25. P. 445-453.
7. Mandeville R. Diagnostic and therapeutic applications of lytic phages / R. Mandeville, M. Griffiths, L. Goodridge, L.McIntyre, T.T. Ilenchuk // Anal Lett. 2003. V. 6. P. 3241–3259.
8. Elbreki M. Bacteriophages and their derivatives as biotherapeutic agents in disease prevention and treatment / M. Elbreki, R. P. Ross, C. Hill, J. O’Mahony, O. McAuliffe, A. Coffey // J Viruses. 2014. V. 2014. P. 1-20. http://dx.doi.org/10.1155/2014/382539
9. Yahya M. Bacteriophages as indicators of human and animal faecal contamination in raw and treated wastewaters from Tunisia / M. Yahya, F. Hmaied, S. Jebri, J. Jofre, M. Hamdi // J Appl Microbiol. 2015. V.118. № 5. Р. 1217-1225.
10. Cornelson D.A. Cercetari asupra prezentei si semnificantiei bacteriofagilor enterici in apa de fintina / D.A. Cornelson, I. Sechter, Gh. Zamfir, V. Avram, H. Tudoranu, H. Feller // Igiena. 1956. V. 9. P. 317-323.
11. Sechter I. Contributii la studiul tulpinilor test pentru cercetarea bacteriofagilor tifici / I. Sechter, Al. Birzu, P. Scherzer, H. Tudoranu, V. Avram // Vi in ape, Medicina. 1957. V. 9. P. 315-322.
12. ISO 10705 – 1: Water Quality - Detection and Enumeration of Bacteriophages - part 1: Enumeration of F-Specific RNA Bacteriophages. Geneva, Switzerland: International Organisation for Standardisation, 1995. 11 p.
13. ISO 10705 – 2: Water Quality - Detection and Enumeration of Bacteriophages - part 2: Enumeration of Somatic Coliphages. Geneva, Switzerland: International Organisation for Standardisation, 2000. 16 p.
14. ISO 10705 – 4: Water Quality - Detection and Enumeration of Bacteriophages – Part 4: Enumeration of Bacteriophages Infecting Bacteroides fragilis. Geneva, Switzerland: International Organization for Standardization, 2001. 19 p.
15. Yang Y. Enzyme treatment reverse transcription-pcr to differentiate infectious and inactivated F-specific RNA phages / Y. Yang, M.W. Griffiths // Appl Environ Microbiol. 2014. V. 80. № 11. P. 3334–3340.
16. Jebri S. A comparison of two extraction methods for the detection of Enteroviruses in raw sludge / S. Jebri, F. Hmaied, F. Lucena, M. E. Saavedra, M. Yahya, M. Hamdi // J Virol Methods. 2014. V. 200. P. 1-5.
17. Yang Y. Comparative persistence of subgroups of F-specific RNA phages in river water / Y. Yang, M. W. Grifiths // Appl Environ Microbiol. 2013. V. 79. № 15. P. 4564–4567.
18. Методические указания МУК 4.2.671-97. Методы санитарно-микробиологического анализа питьевой воды. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997. 36 с.
19. Кашкарова Г.П. К методу определения коли-фагов в питьевой воде / Г.П. Кашкарова, А.И. Дородников // Гигиена и санитария. 2000. № 4. С. 66-68.
20. Методические указания МУК 4.2.1018-01. Санитарно-микробиологический анализ питьевой воды. М.: ФЦ Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2001. 43 с.
21. Методические указания МУК 4.2.1884-04. Санитарно-микробиологический и санитарно-паразитологический анализ воды поверхностных водных объектов. М.: ФЦ гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2005. 5 с.
22. Hsu F.-C. Genotyping male-specific RNA coliphages by hybridization with oligonucleotide probes / F.-C. Hsu, Y.-S. Shieh, J. Van Duin, M.J. Beekwilder, M.D. Sobsey // Appl Environ Microbiol. 1995. № 61. P. 3960–3966.
23. Jofre J. Microbial source tracking: methods, applications, and case studies, 1st edition / J. Jofre, J. R. Stewart, W. G. Grabow. NY, USA: Springer, 2011.
24. Panasiuk O. Contamination of stormwater by wastewater: A review of detection methods / O. Panasiuk, A. Hedström, J. Marsalek, R. M. Ashley, M. Viklander // J Environ Manage. 2015. V. 152. P. 241-250.
25. Santiago-Rodriguez T.M. Evaluation of Enterococcus-infecting phages as indices of fecal poilution / T.M. Santiago-Rodriguez, P. Marcos, S. Monteiro, M. Urdaneta, R. Santos, G.A. Toranzos // J Water Health. 2013. V. 11. № 1. P. 51-63.
26. Jofre J. Is the replication of somatic coliphages in water environments significant // J Appl Microbiol. 2009. V. 1064. P. 1059-1069.
27. Ogorzaly L. Occurrence, survival, and persistence of human adenoviruses and F-specific RNA phages in raw groundwater / L. Ogorzaly, I. Bertrand, M. Paris, A. Maul, C. Gantzer // Appl Environ Microbiol. 2010. V. 7624. P. 8019-8025.
28. Guelin A. Choice of standard strains for detection of typhoid bacillus in water by isolation of specific bacteriophage // Ann Inst Pasteur (Paris). 1950. V. 79. № 2. P. 186-191.
29. Dutka B.J. The presence of bacterial virus in ground water and treated drinking water / B.J. Dutka, G.A. Palmateer, S.M. Meissner, E.M. Janzen, M. Sakellaris // Environ Pollut. 1990. V. 63. P. 293-308.
30. Locas A. Groundwater microbiological quality in Canadian drinking water municipal wells / A. Locas, C. Barthe, A.B. Margolin, P. Payment // Can J Microbiol. 2008. V. 546. P. 472-478.
31. Funderburg S.W. Coliphages as indicators of enteric viruses in activated sludge / S.W. Funderburg, C.A. Sorber // Water Res. 1985. V. 19. P. 547-549.
32. Cornax R. Application of direct plaque assay for detection and enumeration of bacteriophages of Bacteroides fragilis from contaminated-water samples / R. Cornax, M. A. Morinigo, I. G. Paez, M. A. Munoz, J. J. Borrego // Appl Environ Microbiol. 1990. V. 56. P. 3170-3178.
33. Тымчук С.Н. Наиболее значимые санитарно-микробиологические показатели оценки качества питьевой воды / С.Н. Тымчук, В.Е. Ларин, Д.М. Соколов // Водоснабжение и санитарная техника. 2013. № 11. С. 8-14.
34. Иванова Л.В. Гармонизация микробиологических и паразитологических показателей эпидемической безопасности питьевой воды с международными требованиями / Л.В. Иванова, Т.З. Артемова, Е.К. Гипп, А.В. Загайнова, Т.Н. Максимкина, А.В. Красняк, С.С.Корнейчук, С.С. Шустова // Гигиена и санитария. 2013. № 5. С. 45-48.
35. Рахманин Ю.А. 100 лет законодательного регулирования качества питьевой воды. Ретроспектива, современное состояние и перспективы / Ю.А. Рахманин, Г.Н. Красовский, Н.А. Егорова, Р.И. Михайлова // Гигиена и санитария. 2014. № 2. С. 5-17.
36. Кашкарова Г.П. Проблемы оценки качества воды по колифагам / Г. П. Кашкарова, О.Е. Благова, А.Г. Бойцов, О.Н. Ластовка, Е.А. Евельсон, Е.Н. Ахапкина, В.Б. Конторович, А.И. Дородников // Питьевая вода. 2004. № 3. С. 2-7.
37. Конторович В.Б. К вопросу о целесообразности определения колифагов в воде / В.Б. Конторович, Г.П. Кашкарова, А.Г. Бойцов, О.Н. Ластовка, А.И. Дородников, О.Е. Благова, Е.Н. Ахапкина, Е.А. Евельсон // Гигиена и санитария. 2004. № 4. С. 75-77.
38. Кашкарова Г.П. Оценка качества воды по биологическим показателям: пути совершенствования / Г.П. Кашкарова, А.Г. Бойцов, О.Н. Ластовка, О.Е. Благова // Гигиена и санитария. 2005. № 1. С. 74-77.
39. Tartera C. Human origin of Bacteroides fragilis bacteriophages present in the environment / C. Tartera, F. Lucena, J. Jofre // Appl Environ Microbiol. 1989. V. 55. P. 2696-2705.
40. McMinn B.R. Evaluation of Bacteroides fragilis GB-124 bacteriophages as novel human-associated faecal indicators in the United States / B.R. McMinn, A. Korajkic, N.J. Ashbolt // Lett Appl Microbiol. 2014. V. 59. P. 115-121.
41. Sirikanchana K. The capability of non-native strains of Bacteroides bacteria to detect bacteriophages as faecal indicators in a tropical area / K. Sirikanchana, B. Wangkahad, S. Mongkolsuk // J Appl Microbiol. 2014. V. 117. P. 1820-1829.
42. Bosch A. Comparative Resistance of Bacteriophages Active against Bacteroides fragilis to Inactivation by Chlorination or Ultraviolet Radiation / A. Bosch, C. Tartera, R. Gajardo, J.M. Diez, J. Jofre / Water Sci Technol.1989. V. 21. № 3. P. 221-226.
43. Stewart-Pullaro J. F+RNA coliphage typing for microbial source tracking in surface waters / J. Stewart-Pullaro, J.W. Daugomah, D.E. Chestnut, D.A. Graves, M.D. Sobsey, G.I. Scott // J Appl Microbiol. 2006. V. 1015. P. 1015-1026.
44. Lee H.S. Survival of prototype strains of somatic coliphage families in environmental waters and when exposed to UV low-pressure monochromatic radiation or heat / H.S. Lee, M.D. Sobsey // Water Res. 2011. V. 4512. P. 3723-3734.
45. Scott T.M. Microbial source tracking: current methodology and future directions / T.М. Scott, J.B. Rose, T.M. Jenkins, S.R. Farrah, J. Lukasik // Appl Environ Microbiol. 2002. V. 68. № 12. P. 5796-5803.
46. Long S.C. A comparison of the survival of F+ RNA and F + DNA coliphages in lake water microcosms / S. . Long, M.D. Sobsey // Water Health. 2004. V. 2. № 1. Р. 15-22.
47. Enriquez C.E. Survival of enteric adenovirus 40 and 41 in tap, sea and waste water / C.E. Enriquez, C.J. Hurst, C.P. Gerba // Water Res. 1995. V. 29. № 11. Р. 2548-2553.