ЯКІСТЬ БУТИЛЬОВАНОЇ ПИТНОЇ ВОДИ ЗА МІКРОБІОЛОГІЧНИМИ ПОКАЗНИКАМИ

Корчак Г.І., Горваль А.К.

Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва, м. Київ

Згідно з законом України “Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення”, громадяни мають право на безпечну для здоров’я та життя питну воду. Проте, на сьогодні в Україні недостає води гарантованої якості.

Дані Всесвітньої організації охорони здоров’я свідчать, що понад 80% усіх захворювань людини безпосередньо пов’язані з вживанням неякісної води. Часто вода є несприятливою в мікробіологічному відношенні, що спричиняє епідемічні спалахи захворювань, та й поодинокі випадки наносять велику шкоду здоров’ю населення.

Проблема питної води в Україні – загальнонаціональна. Кількість і якість води з водогону є суттю цієї проблеми. Водогосподарська діяльність на території України ведеться екстенсивним способом, з екологічно небезпечним використанням водних джерел, що спричиняє ще більше їх забруднення. Незадовільний стан водних об’єктів – одна з основних причин низької якості питної води.

Сьогодні як альтернативу воді з водогону в Києві запроваджено бюветне, джерельне водопостачання та вживання бутильованої води високої якості, яку видобувають з артезіанських свердловин, зокрема, з Юрського горизонту, з глибини 285-300 м.

Проте, отримання якісної питної води з підземних джерел водопостачання також має свої проблеми. Одна з них – отримання води, стабільної в бактеріологічному відношенні (5). Розмноженню мікроорганізмів у воді сприяє забруднення хімічними та органічними сполуками не тільки поверхневих, але й підземних вод. Крім того, за існуючих технологій водопідготовки не виключене вторинне забруднення води мікроорганізмами та органічними сполуками.

Все це ускладнює технологію отримання питної води, високоякісної за мікробіологічними показниками взагалі, та особливо, якщо виробник ставить перед собою завдання отримати доброякісну воду без застосування консервантів, що суттєво підвищує її біологічну та споживчу цінність (2, 3, 4, 8).

На ринку України з’явилася велика кількість різної бутильованої води, строк зберігання якої до 1 року. В той же час, саме в замкнутій ємкості при плюсовій температурі складування та зберігання створюються сприятливі умови для розмноження мікроорганізмів, що справляє негативний вплив на здоров’я дітей та дорослого населення деяких груп. Проте, перебіг мікробіологічних процесів у воді за таких умов недостатньо вивчений.

Метою дослідження було вивчення кількісного та якісного складу мікрофлори бутильованої питної води з моменту виготовлення до кінцевого терміну строку – 6 міс.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Об’єктом дослідження була бутильована питна вода, добута з Юрського водоносного горизонту. Технологією водопідготовки внесення консерванту не передбачене. Проведене дослідження трьох серій води – А, В, С, виготовлених протягом 1 міс. Воду досліджували відповідно до вимог ДС 18963-73 “Вода питьевая. Методы санитарно-бактериологического анализа”, тобто у воді визначали загальну кількість мікроорганізмів та індекс бактерій групи кишкової палички (БГКП). Загальну кількість мікроорганізмів визначали шляхом бактеріологічного дослідження посівів води при температурі 370С протягом 24 год, індекс БГКП – методом серійних розведень. Крім стандартних показників, у воді визначали загальну кількість мікроорганізмів, що розвивалися при температурі 220С протягом 3 та 6 діб. Поряд з цим воду засівали у магнієве середовище з наступним висівом на вісмут-суль-фіт агар та середовище Ендо для виявлення патогенних та умовно патогенних мікроорганізмів.

Важливою частиною дослідження були виділення та ідентифікація штамів мікроорганізмів, що виросли на середовищі Ендо та м’ясо-пептонному агарі. Як правило, це грамнегативні палички, для яких середовище Ендо є селективним, а також деякі інші мікроорганізми, що менш ефективно ростуть на цьому середовищі. На середовище Ендо матеріал пересівали з глюкозо-пептонного середовища через 3 та 6 діб інкубації при кімнатній температурі. Поряд з цим виділяли штами з посівів води на м’ясо-пептонний агар під час визначення загальної кількості бактерій. Всього з трьох серій досліджуваної води виділені 22 штами мікроорганізмів для подальшої ідентифікації, яку здійснювали за стандартними схемами дослідження на основі аналізу тинкторіальних, морфологічних та біохімічних властивостей мікроорганізмів.

Проби води досліджували в день надходження в лабораторію, а потім 1 раз на місяць протягом 6 міс (кінцевий строк реалізації води).

Крім того, в кожній серії води визначали перманганатну окислюваність за титрометричним методом та вміст органічного вуглецю – газохроматографічним методом.

РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Виростити одночасно всі мікроорганізми, які містяться в досліджуваній пробі води, практично неможливо. Різні мікроорганізми потребують різних умов живлення, аерації, температури, рН і т.ін. Тому в гігієнічних дослідженнях обмежуються виділенням і обчисленням тільки гетеротрофних мезофільних аеробних і факультативно-анаеробних мікроорганізмів, що виростають на звичайних поживних середовищах. Найбільшу частину цієї групи складають сапрофітні бактерії, які використовують як джерело азотного харчування білок та продукти його розкладу, і є основними споживачами органічних речовин, внесених у воду під час її забруднення, чим і визначається їх санітарно-показове значення.

Відповідно до ДЗ 18963-73, визначали в 1 см3 води загальний вміст мікроорганізмів, здатних рости на поживному середовищі при температурі (37 ± 0,5)0С протягом 24 год, утворюючи колонії, які можна спостерігати при збільшенні в 2-5 разів.

В усіх серіях, за винятком зразка, 1 см3 зазначені мікроорганізми не виявлені протягом усього періоду спостережень. На протязі всього періоду дослідження індекс БГКП у воді був менше 3. Не виділені також мікроорганізми, які були б підозрілими на збудників гострих кишкових інфекцій. Це свідчить, що вода за цими показниками відповідала вимогам ДСанПіН №136/40 “Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання” .

Визначали загальну кількість мікроорганізмів, що виростали за 72 год інкубації при температурі 220С (див. малюнок). З огляду на те, що за 1 добу інкубації при температурі 370С мікроорганізми не виростали, через 3 доби спостерігали досить значний ріст мікроорганізмів в усіх трьох серіях досліджуваної води в різні строки зберігання. При продовженні інкубації до 6 діб концентрація мікроорганізмів не змінювалась, або незначно змінювалась.

SeriaA1_S21

SeriaBC1_S21

Отже, в усіх трьох серіях досліджуваної води кількість мікроорганізмів збільшувалась протягом 1 міс від моменту виготовлення, потім поступово зменшувалась до 4-го міс, пізніше знову збільшувалась. Виявлене досить масивне обсіменіння води мікроорганізмами, максимальне – 4444 коло-нієутворюючих одиниць в 1 см3 в серії А. Тобто, вода містить достатню кількість органічних сполук для живлення та розмноження мікроорганізмів, хоча за показниками перманганатної окислюваності та вмісту органічного вуглецю вона значно перевищує вимоги, які пред’являють до питної води централізованого водопостачання (табл.1).

Ідентифікація виділених штамів мікроорганізмів дозволила дати більш повну санітарно-гігієнічну та епідеміологічну оцінку воді. Ідентифіковані такі штами мікроорганізмів: Alcaligenes faecalis, Enterobacter agglomerans, Acinetobacter spр. Частина штамів не ідентифікована, їм дана характеристика за формою, забарвленням за Грамом та активністю оксидази.

В табл. 2 та 3 наведені середні показники питомої ваги окремих представників мікрофлори серед виділених штамів з трьох серій досліджуваної води. Встановлена деяка різниця за якісною характеристикою мікрофлори між серіями. Так, в серії С основна маса грам-негативних бактерій представлена Alcaligenes faecalis (75,9%).

Tab_S21

Виділені та ідентифіковані штами мікроорганізмів є умовно патогенними, які циркулюють як в зовнішньому середовищі, так і містяться в організмі людей і тварин.

Alcaligenes faecalis міститься у воді, грунті та кишечнику хребетних, вірогідно, як сапрофітний представник. Добре розмножується при температурі 20-370С. Численні штами виділені з клінічного матеріалу (кров, сеча, випорожнення, гнійні виділення з вуха, спинномозкова рідина, виділення з ран і т. ін.). Інколи визивають опортуністичні інфекції у людини.

Enterobacter agglomerans -значно поширений в природі. Бактерії виділяють з води, стічних вод, з випорожнень тварин і людини, з поверхні листя рослин. Викликає вторинну інфекцію у рослин при різних пошкодженнях. Патогенні властивості для теплокровних недостатньо вивчені, хоча Enterobacter agglomerans виділяють з кон’юнктиви, вмісту ран, абсцесу, синовіальної та спинномозкової рідини, крові, дихальних шляхів. Можуть викликати опортуністичні інфекції, іноді – септицемію.

Acinetobacter spр. також поширений в природі. Добре росте при температурі 20-300С. Його виділяють з води, грунту, пастеризованого молока, заморожених продуктів, а також з повітря стаціонарів та змивів медичного обладнання, розчинів і препаратів (в тому числі крові), з шкіри у 25% клінічно здорових людей (як правило, медичного персоналу), а також з слизової оболонки носової частини глотки (понад 7% обстежених). Часто його виділяють при ураженні шкіри, дихальних шляхів, сечостатевих органів, при кон’юнктивіті, а також у хворих на ендокардит, менінгіт, перитоніт, септицемію. Власне кажучи, ацінетобактер – друга (після псевдомонад) за частотою виділення з клінічних зразків нефермен-туюча грамнегативна паличка. В останні роки відзначають збільшення частоти виникнення госпітальних інфекцій, спричинених ацінетобактеріями у пацієнтів з порушеннями імунітету, що важко піддаються лікуванню (складає 0,5-2,5% всіх нозо-коміальних інфекцій). Особливо часто інфекцію виявляють в літній період, переважно (до 40%) у дітей молодшого шкільного віку. Патогенез ураження прямо пов’язаний з порушеннями імунітету.

Таким чином, наведені дані свідчать про можливість мікроорганізмів, виділених з досліджуваної води, відігравати певну роль у виникненні інфекційних захворювань у людей з ослабленою імунною системою. Кількісна характеристика цих штамів свідчить про наявність у досліджуваній воді умов для їх виживання та розмноження.

Отримані результати свідчать про існування ряду об’єктивних причин, які ускладнюють отримання високоякісної питної води за мікробіологічними показниками, яка б відповідала світовим стандартам навіть при використанні джерела такого глибокого водоносного горизонту, як Юрський.

Вода є найбільш сприятливим з усіх об’єктів навколишнього середовища для виживання і розмноження різноманітних мікроорганізмів, оскільки поживні субстрати перебувають у ній в легкодоступній розчиненій формі. Крім того, більшість сапрофітних мікроорганізмів, зокрема умовно патогенних, можуть розмножуватися при мінімальному вмісті вуглецю, азоту та інших хімічних компонентів у воді (4-7).

Бутильована вода – це вода гарантованої якості, тому до неї ставляться більш жорсткі вимоги, ніж до водопровідної води (1). Однією з причин необхідності забезпечення високої якості є те, що вода перебуває у замкненому просторі, тривало зберігається при плюсовій температурі і це, крім наявності поживного субстрату, створює додаткові сприятливі умови для розмноження мікроорганізмів.

Вода глибоких артезіанських свердловин, як правило, захищена від попадання патогенних бактерій – збудників гострих кишкових інфекцій, що ми і спостерігали в наших дослідженнях. Проте, навіть за низького вмісту у вихідній воді гетеротрофних (сапрофітних) мікроорганізмів їх подальше розмноження попередити дуже складно, особливо за відсутності в ній бактеріостатичних хімічних сполук.

Розглядаючи питання мікробного обсіменіння бутильованої води, необхідно виділити кілька складових можливого хімічного та мікробіологічного забруднення:

  • джерело водопостачання;
  • технічний стан свердловини;
  • етапи водопідготовки;
  • санітарно-гігієнічний стан під­приємства;
  • розлив та умови зберігання.

В наших дослідженнях прямим показником мікробіологічної якості та опосередкованим – хімічної були мікроорганізми, які виростають протягом 3 діб інкубації при температурі 20-220С. Визначення цього показника існуючими нормативами не передбачене, проте необхідність його використання зумовлена тією об’єктивною обставиною, що мікроорганізми, для яких вода є сприятливим середовищем, добре ростуть при температурі 220С, а не 370С. Отже, зазначена сукупність мікроорганізмів більшою мірою відображає перебіг мікробіологічних процесів у воді та її якість.

Динаміка розвитку мікроорганізмів свідчить про достатньо активне розмноження гетеротрофних бактерій, пік якого припадає на перший місяць після розливу води (тисячі мікроорганізмів в 1см3). Подальше відмирання мікрофлори зумовлене виснаженням поживного субстрату та наявністю більш складних динамічних процесів. Повторний пік розмноження, який спостерігають після 4 міс зберігання води, як правило, зумовлений її вторинним забрудненням продуктами обміну і розпаду мікроорганізмів та їх використанням окремими видами мікроорганізмів як джерела живлення. Виділені з води штами мікроорганізмів не є збудниками кишкових інфекцій, проте їх розмноження у воді свідчить про наявність органічних сполук, які біологічно розкладаються і є поживним середовищем для розвитку мікроорганізмів, зокрема, потенційно небезпечної грамнегативної мікрофлори – представників сімейства Enterobacteriaceae. Вміст органічного вуглецю та перманганатна окислюваність у дос­ліджуваній воді суттєво нижчі за допустимий рівень у питній воді централізованого водопостачання, що свідчить про здатність мікрофлори розмножуватися при низькій концентрації органічних сполук та про необхідність більш глибокої очистки бутильованої води, яка не підлягає обробці консервантами.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

  1. Директива Совета Европейского Союза 98/87/ЕС по качеству воды, предназначенной для потребления человеком. – 03.11. 1998. – 54 с.
  2. Производство бутылированной питьевой воды: актуальные вопросы санитарного надзора / А.М. Войтенко, Л.С. Некрасова, Т.В. Стрикаленко и др. // Перспективные направления развития экологии, экономики, энергетики: Сб. науч. ст. – Одесса, 1997. – С. 10-15.
  3. Актуальные задачи сертификации расфасованых питьевых вод в проблеме эколого-гигиенической безопасности водоснабжения // Перспективные направления развития экологии, экономики, энергетики: Сб. науч. ст -Одесса: ОЦНТЭИ, 1999.- С. 175 – 181.
  4. Havelaar A.H., Versteegh J.F.M., During M. The presence of Aeromonas in drinking water supplies in the Netherlands // Zentralbl. Hyg. Und Umveltmed. – 1990. – V. 190, N 3. – 236-256.
  5. Mossel D. A. Longitudinally integrated microbiological safety assu­rance (LISA) of still mineral waters revisited // Riv. Ital. Lg. – 1990. – V 50, N 5-6. – 357-374.
  6. Rice E., Scarpino P., Zogsdon G. Bioassay procedure for predicting coliform bacterial growth in drinking water / Environmental Technology. – 1990. – N 11. – 821-828.
  7. Van der. Kooij D. Nutritional requirements of aeromonas and their multiplication in drinking water // Experientia. – 1991. – 47, N 5. -P. 444-446.
  8. A review of the microbiological quality of bottled water sold in Canada betweеn 1981 and 1989 / Warburton D. W., Dodds K. L., Burke R. et al. // Canad. J. Microbiol. – 1992. – V. 38, N 1. – P. 12–19.