Bakterie E. coli w wodzie

Niewidoczna gołym okiem, lecz niebezpieczna dla zdrowia – bakteria Escherichia coli, po przedostaniu się do organizmu, może wyrządzić poważne szkody, niejednokrotnie zagrażające życiu. W większości przypadków do kontaktu z nią dochodzi w wyniku zatrucia wody lub pokarmu, wymagając stosowania odpowiednich metod filtracji i dezynfekcji. Dowiedz się, jak zredukować ryzyko zakażenia pałeczką okrężnicy do minimum.

Zaczynając od teoretycznego wprowadzenia – pałeczka okrężnicy (Escherichia coli, E. coli) to gram-ujemna bakteria, występująca naturalnie w jelitach ludzi i zwierząt stałocieplnych. Zalicza się do rodziny enterobakterii i jest jednym z najlepiej poznanych mikroorganizmów, co przekłada się na jej ogromne znaczenie w medycynie i badaniach naukowych. Choć wiele szczepów E. coli pełni pożyteczne funkcje u gospodarzy, wspierając m.in. procesy trawienne i syntezę witamin z grupy B i K, istnieją także jej patogenne odmiany, mogące powodować poważne problemy zdrowotne.

Budowa pałeczki okrężnicy jest stosunkowo prosta. Bakteria ma kształt cylindryczny o długości około 2 mikrometrów i średnicy 0,5 mikrometra. Jej ściana komórkowa, charakterystyczna dla bakterii gram-ujemnych, jest cienka, ale wielowarstwowa, co nadaje jej elastyczności i ochrony. Zewnętrzna błona zawiera lipopolisacharydy (LPS), które pełnią kluczową funkcję w wywoływaniu odpowiedzi immunologicznej gospodarza. E. coli posiada również błonę wewnętrzną i cytoplazmę, w której znajduje się materiał genetyczny – jeden kolisty chromosom oraz plazmidy – mogące zawierać geny warunkujące odporność na antybiotyki lub zdolność do wytwarzania toksyn, spośród których najgroźniejszą jest werotoksyna, produkowana przez szczep E. coli O157.

Jedną z cech wyróżniających pałeczkę okrężnicy jest jej zdolność do szybkiego rozmnażania się. W warunkach optymalnych, czyli przy temperaturze około 37°C i odpowiedniej wilgotności, bakteria ta może podwajać swoją populację co 20 minut. Proces ten zachodzi na drodze podziału binarnego, co czyni ją wyjątkowo trudną do kontrolowania w sprzyjających warunkach. W odmiennych środowiskach, takich jak woda, pałeczka okrężnicy wykazuje dużą zdolność do przystosowania się.

Wśród licznych szczepów Escherichia coli istnieją takie, które stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia człowieka. Patogenne odmiany tej bakterii różnią się zarówno mechanizmami działania, jak i wywoływanymi objawami. Do najgroźniejszych spośród nich zaliczamy:

• EHEC (Enterohemorrhagic E. coli): najbardziej znany z tej grupy szczep O157 produkuje toksynę Shiga. Wywołuje krwotoczne zapalenie jelita grubego i może prowadzić do zespołu hemolityczno-mocznicowego (HUS), zagrażającego życiu.
• ETEC (Enterotoxigenic E. coli) – odpowiedzialny za tzw. "biegunkę podróżnych". Wydziela toksyny, które powodują wodnistą biegunkę, często prowadząc do odwodnienia.
• EPEC (Enteropathogenic E. coli) – szczególnie niebezpieczny dla niemowląt. Powoduje biegunki poprzez przyleganie do ścian jelita, co prowadzi do jego uszkodzenia.
• EIEC (Enteroinvasive E. coli) – przypomina w działaniu bakterie z rodzaju Shigella. Wywołuje ostre zapalenie jelita z biegunką, często krwawą.
• EAEC (Enteroaggregative E. coli) – ten szczep przylega do ścianek jelita w formie zbitych skupisk, powodując przewlekłe, często krwawe biegunki.

Każdy z wymienionych szczepów może wywoływać różnorodne schorzenia, które niejednokrotnie prowadzą do poważnych powikłań. Infekcje wywołane przez E. coli dotyczą najczęściej układu pokarmowego, jednak niektóre szczepy mogą atakować m.in. układ moczowy i nerwowy. Typowymi objawami zakażenia są bóle brzucha, biegunka, gorączka i wymioty, które mogą prowadzić do odwodnienia i wyniszczenia organizmu.

Najpoważniejszym skutkiem zakażenia jest wspomniany zespół hemolityczno-mocznicowy, szczególnie groźny dla dzieci i osób starszych. W wyniku działania toksyn uszkadzane są naczynia krwionośne, co prowadzi do rozpadu czerwonych krwinek, niewydolności nerek oraz zaburzeń neurologicznych. Z tego względu zakażenia szczepami patogennymi E. coli są istotnym problemem zdrowotnym, wymagającym nie tylko odpowiedniego leczenia, ale również ścisłego nadzoru sanitarno-epidemiologicznego.

Bakterie Escherichia coli mogą trafiać do wody pitnej na wiele sposobów, głównie przez zanieczyszczenia odchodami zwierząt i ludzi. Jednym z podstawowych źródeł skażenia są nieodpowiednio zabezpieczone systemy kanalizacyjne i zbiorniki ściekowe, przez które mogą przenikać do gleby, a stamtąd do wód gruntowych. Takie sytuacje są szczególnie niebezpieczne na obszarach, gdzie sieci wodociągowe są stare lub uszkodzone.

Drugim istotnym źródłem zakażenia jest spływ powierzchniowy – podczas intensywnych opadów deszczu czy roztopów śniegu woda powierzchniowa zbiera zanieczyszczenia z pól uprawnych, gdzie stosuje się nawozy naturalne, oraz z obszarów, na których przebywają zwierzęta gospodarskie. W efekcie bakterie E. coli, obecne w nawozach lub odchodach zwierząt, mogą łatwo przedostawać się do rzek, jezior i zbiorników wodnych.

Problemem jest także niewłaściwe składowanie i utylizacja ścieków oraz odpadów komunalnych. Gdy nie przestrzega się odpowiednich procedur, bakterie fekalne mogą przenikać do wód powierzchniowych, które później mogą stać się źródłem zanieczyszczenia ujęć wody pitnej. W przypadku, gdy uzdatnianie wody nie jest przeprowadzane w odpowiedni sposób, istnieje ryzyko, że bakterie E. coli dostaną się do systemu wodociągowego, a stąd bezpośrednio do kranów w domach użytkowników.

Obecność bakterii E. coli w wodzie wodociągowej lub w zbiornikach wodnych jest monitorowana przy użyciu specjalistycznych metod laboratoryjnych, które pozwalają na dokładne wykrycie nawet niewielkich ilości tych drobnoustrojów. Badanie przeprowadza się poprzez pobranie próbki wody i poddanie jej analizie mikrobiologicznej w warunkach laboratoryjnych. Jednym z najczęściej stosowanych sposobów wykrycia E. coli jest metoda filtracji membranowej, gdzie bakterie wychwytywane są na filtrze, a następnie inkubowane na odpowiednim podłożu. Po zakończeniu inkubacji obecność kolonii wskazuje na skażenie.

Badania jakości wody przeprowadzają wyspecjalizowane jednostki, takie jak stacje sanitarno-epidemiologiczne oraz akredytowane laboratoria współpracujące z zakładami wodociągowymi. Regularne monitorowanie jest szczególnie istotne w systemach wodociągowych dostarczających wodę do dużych grup odbiorców, gdzie ryzyko rozprzestrzenienia się patogenów jest wysokie.

Dla osób prywatnych i przedsiębiorstw, które chcą mieć pewność co do jakości swojej wody, istnieje także możliwość zlecenia analizy profesjonalnym firmom zajmującym się badaniami mikrobiologicznymi. W Kuna System przeprowadzamy tę usługę dla naszych klientów w całej Polsce, sprawdzając stężenie zarówno samej bakterii E. coli, jak i szeregu innych zanieczyszczeń. Dowiedz się więcej: Usługa badania wody z dojazdem.

Usuwanie bakterii pałeczek okrężnicy z wody pitnej wymaga zastosowania zaawansowanych technologii filtracyjnych, które mogą skutecznie zatrzymać mikroorganizmy o wielkości od 1 do 2 mikrometrów. Najskuteczniejsze w tym zakresie są filtry do wody pitnej oparte na technologii odwróconej osmozy, która umożliwia eliminację nawet najmniejszych mikroorganizmów poprzez specjalne membrany osmotyczne o porach o wielkości około 0,0001 mikrometra.

Alternatywną technologią, stosowaną w walce z bakteriami, są filtry UV, które korzystają ze światła ultrafioletowego do dezynfekcji wody. Promienie UV o odpowiedniej długości fali niszczą DNA bakterii, w tym E. coli, uniemożliwiając im namnażanie. Choć światło UV nie zatrzymuje bakterii fizycznie, to doskonale uzupełnia wkłady wymienne, stosowane w klasycznych systemach, oferując dodatkowy poziom ochrony przed mikroorganizmami.

Sprawdź artykuł: Lampy UV do sterylizacji wody – technologia, zastosowanie, skuteczność

Szczepy E. coli mogą trafić również do żywności, na różnych etapach jej produkcji i przetwarzania, szczególnie przy niezachowaniu prawidłowych warunków sanitarnych. Głównym źródłem zakażenia są produkty pochodzenia zwierzęcego, takie jak mięso (szczególnie wołowina) oraz mleko i jego przetwory. Podczas uboju zwierząt bakterie mogą przedostać się na powierzchnię mięsa – jeśli nie zostanie ono poddane odpowiedniej obróbce chemicznej, pałeczka okrężnicy pozostaje aktywna i może powodować zatrucia pokarmowe. To samo dotyczy surowego mleka, które nie zostało poddane pasteryzacji.

Warzywa i owoce także mogą być źródłem zakażenia, zwłaszcza jeśli były nawożone obornikiem lub podlewane wodą zanieczyszczoną odchodami zwierząt. Największe ryzyko wiąże się z roślinami spożywanymi na surowo, takimi jak sałata, szpinak, czy kiełki. Zanieczyszczenie może wystąpić już na etapie uprawy lub pakowania, a brak odpowiedniej higieny i kontroli przy przetwarzaniu oraz transporcie dodatkowo zwiększa zagrożenie.

E. coli dostaje się do żywności również poprzez kontakt z zanieczyszczonymi powierzchniami lub przez nieodpowiednie przechowywanie produktów. Dla przykładu deski do krojenia lub noże, używane najpierw do surowego mięsa, a następnie do warzyw, mogą przenosić bakterie na gotowe do spożycia produkty. Dlatego też kluczowe są ścisłe standardy sanitarne na każdym etapie łańcucha produkcji żywności oraz odpowiednia edukacja konsumentów w zakresie bezpiecznego przygotowywania posiłków.