Monitorowanie zagrożenia dla zdrowia publicznegoEdit
W wodach w USA, Kanadzie i innych krajach jakość wody jest monitorowana w celu ochrony zdrowia ogółu społeczeństwa. Zanieczyszczenie bakteriami jest jednym z monitorowanych zanieczyszczeń. W USA, badanie na obecność bakterii coli typu kałowego jest jednym z dziewięciu testów jakości wody, które tworzą ogólną ocenę jakości wody w procesie stosowanym przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska. Test na obecność bakterii coli typu kałowego powinien być stosowany wyłącznie do oceny obecności bakterii kałowych w sytuacjach, w których bakterie coli pochodzenia nie kałowego nie są powszechnie spotykane. EPA zatwierdziła szereg różnych metod do analizy próbek pod kątem bakterii.
AnalizaEdit
Bakterie rozmnażają się szybko, jeśli warunki są odpowiednie do wzrostu. Większość bakterii rośnie najlepiej w ciemnym, ciepłym, wilgotnym środowisku z pożywieniem. Kiedy rosną na stałym podłożu, niektóre bakterie tworzą kolonie, które mogą rosnąć na tyle duże, że można je zobaczyć. Poprzez hodowanie i liczenie kolonii bakterii kałowych z próbki wody, można określić ilość bakterii pierwotnie w niej obecnych.
Filtracja membranowa jest metodą z wyboru do analizy bakterii kałowych w wodzie. Próbki przeznaczone do badania są przepuszczane przez filtr o określonej wielkości porów (zazwyczaj 0,45 mikrometra). Mikroorganizmy obecne w wodzie pozostają na powierzchni filtra. Filtr jest umieszczany w sterylnej szalce Petriego z podłożem selektywnym, wzrost pożądanych organizmów jest stymulowany, podczas gdy inne organizmy nie będące celem są tłumione. Każda komórka rozwija się w oddzielną kolonię, którą można bezpośrednio policzyć i określić początkową wielkość inokulum. Zazwyczaj do badania wody używa się próbek o objętości 100 ml, które są filtrowane w celu uzyskania pożądanej gęstości kolonii w zakresie od 20 do 60 kolonii na filtr. Zanieczyszczone źródła mogą wymagać rozcieńczenia w celu uzyskania „policzalnej” membrany. Filtr jest umieszczany na płytce Petriego zawierającej agar M-FC i inkubowany przez 24 godziny w temperaturze 44,5°C (112,1 stopni F). Ta podwyższona temperatura powoduje szok termiczny bakterii nie kałowych i hamuje ich wzrost. W miarę wzrostu kolonii bakterii kałowych wytwarzają one kwas (poprzez fermentację laktozy), który reaguje z barwnikiem anilinowym w agarze, nadając koloniom niebieski kolor.
Nowsze metody wykrywania bakterii coli oparte są na specyficznych substratach enzymatycznych jako wskaźnikach bakterii coli. Testy te wykorzystują cukier połączony z barwnikiem, który pod wpływem działania enzymu beta-galaktozydazy daje charakterystyczny kolor. Enzym beta-galaktozydaza jest markerem dla bakterii z grupy coli i może być oznaczany poprzez hydrolizę specyficznych dla enzymu glikozydów, takich jak o-nitrofenylo-beta-D-galaktoza. Testy zazwyczaj zawierają drugi cukier połączony z innym barwnikiem, który, gdy działa na niego enzym beta-glukuronidaza, wytwarza produkt fluorescencyjny. Ponieważ E. coli wytwarza zarówno beta-galaktozydazę jak i beta-glukuronidazę, kombinacja dwóch barwników umożliwia rozróżnienie i ilościowe oznaczenie bakterii coli i E. coli w tym samym naczyniu.
Ostatnio, chemia stojąca za enzymatycznymi związkami detekcyjnymi została unowocześniona tak, że składnik wskazujący jest aktywny redoks, w przeciwieństwie do bardziej typowego formatu chromogennego, co pozwala na elektrochemiczne wykrywanie kałowych bakterii wskaźnikowych takich jak E. coli i E. faecalis bez wstępnej obróbki próbki. Ponieważ kolor związku detekcyjnego nie ma znaczenia, pozwala to na wykrywanie w głęboko zabarwionych matrycach.
Wymagania testowe EPAEdit
Reguła EPA 1989 Total Coliform Rule (TCR) narzuciła duże zmiany w monitorowaniu publicznych systemów wodnych. Wymagania dotyczące badania wody pitnej zgodnie z TCR są znacznie zwiększone w stosunku do poprzednich wymagań, a tym samym są bardziej dokładne. Nie tylko zwiększono liczbę rutynowych testów na obecność bakterii coli, zwłaszcza w mniejszych zakładach wodociągowych, ale także wprowadzono wymóg automatycznego powtarzania testów we wszystkich źródłach, które wykazały wynik pozytywny (tzw. triggered source water monitoring).
Od 2009 roku EPA pracuje nad zmianami w TCR. Kwestie rozważane przez Agencję obejmują miejsca pobierania próbek, częstotliwość i czas pobierania próbek, metody analityczne i działania naprawcze, które mają być podjęte przez systemy wody publicznej.