Kontaminace vody ke koupání a měkkýšů fekáliemi: jak identifikovat zdroje

Některé z těchto mikroorganismů mohou být pro člověka patogenní, a proto způsobují nevolnost nejen plavcům, ale i konzumentům měkkýšů. Mlži – ústřice, slávky nebo škeble – se živí planktonem: filtrují a tak koncentrují bakterie a viry přítomné ve vodě.

Většina těchto patogenních mikroorganismů je fekálního původu. Pocházejí z trávicího traktu lidí a zvířat, jako salmonela, Campylobacter, některé Escherichia coli (E-coli), které mohou být patogenní, nebo lidské střevní viry, jako jsou noroviry, o kterých je známo, že jsou původci infekcí nebo otrava jídlem.

V roce 2021 bylo 8,3 % hlášených kolektivních alimentárních onemocnění (TIAC) ​​způsobeno konzumací měkkýšů. Existuje podezření, že jsou za to zodpovědné střevní viry 75 % z nich.

Tyto patogenní mikroorganismy jsou často zavlečeny do pobřežních vod antropogenními vypouštěními proti proudu. Byly nalezeny např pobřežní oblasti a jejich povodí ve Francii.

Riziko kontaminace pobřežních vod těmito patogenními mikroorganismy nelze odhadnout jejich přímým výzkumem z důvodu jejich velké rozmanitosti, jejich často nízkého počtu a nákladů a času, které tyto analýzy vyžadují.

Při hledání bakterií

Také na mezinárodní úrovni byla přijata alternativa pro hodnocení hygienické kvality povrchových vod a dávek měkkýšů. Spočívá ve výzkumu a kvantifikaci bakteriálních indikátorů fekální kontaminace: E-coli a střevních enterokoků kultivací, které indikují přítomnost fekálního znečištění, a tedy možnou přítomnost patogenních mikroorganismů.

Pro zachování lidského zdraví, podle evropských předpisů, klasifikace koupací oblasti (během koupací sezóny), pěstitelské oblasti (oblasti chovu měkkýšů, sledované po celý rok) a pobřežní rybolovné oblasti je založena na výzkumu a kvantifikaci těchto ukazatelů ve vodách nebo měkkýšech.

Vysoké koncentrace těchto indikátorů mohou vést ke snížení klasifikace nebo uzavření těchto různých oblastí a vyžadovat vyčištění měkkýšů z oblastí, kde se chovají měkkýši, nebo jejich přemístění. před jejich marketingem.

Klasifikace vod ke koupání v roce 2022 v Evropě ukazuje, že Francie se umístila na 21ᵉ pozici, pokud vezmeme v úvahu parametr „podíl vody klasifikované jako vynikající kvality“. Z 2074 oblastí koupání v mořské vodě a 1296 ve sladké vodě sledovaných ve Francii bylo 77,9 % a 73,2 % oblastí koupání klasifikováno jako vynikající kvality a 97,0 % a 89,3 % oblastí dostatečné kvality, s mírným zhoršením hygienických podmínek. kvalitu vody od 2019.

Identifikace zdrojů fekální kontaminace

Aby se zlepšila hygienická kvalita vody a měkkýšů, je nutné zavést preventivní a léčebná opatření k omezení znečištění fekálního původu. Prioritami se také stala diskriminace a upřednostňování zdrojů kontaminace.

K identifikaci mikrobiologického znečištění a jeho původu je prvním krokem posouzení kontaminace E-coli vody a měkkýšů v dotčené oblasti, ale také dále proti proudu v říčních vodách povodí, která by je mohla ovlivnit. Druhým krokem je identifikace původu tohoto indikátoru fekální kontaminace.

K identifikaci zdrojů těchto bakterií používáme metody sdružené pod pojmem Sledování mikrobiálních zdrojů (MST nebo sledování mikrobiálních zdrojů, TSM).

Ve společnosti Ifremer jsme od roku 2005 přijali přístup založený na hledání mikrobiologických markerů cílených na DNA bakterií genovou amplifikací (nyní známá kvantitativní PCR) a vyvinuli nebo použili bakteriální markery spojené se zdrojem kontaminace přesným: např. , přežvýkavci (skot a ovce), volně žijící ptáci a ještě nedávno značky tuleňů.

Například zde je návod, jak prase značkovač, označovaný jako Pig2Bac, byl vyvinut. Byl mezinárodně ověřeno a byl použit v mnoha studiích jak ve Francii, tak v jiných zemích.

Nejprve jsme shromáždili velké množství prasečích výkalů a kejdy z prasečích farem ve Francii. Extrahovali jsme z něj bakteriální DNA a poté jsme amplifikovali sekvence DNA odpovídající bakteriím řádu Bacteroidales, které jsou pro některé z nich vybrány jako většinové anaerobní bakterie střevní flóry teplokrevných zvířat a lidí. hostitel (zde prase) a nemnoží se v prostředí.

Poté jsme tyto sekvence porovnali s jinými sekvencemi bakterií stejného řádu, ale identifikovaných v jiných zdrojích: lidské, hovězí a ptačí.

Byly tak identifikovány sekvence bakterií přítomných specificky u prasat. Poté byly navrženy PCR primery, které cílí na tyto sekvence. Poté jsme ověřili, že marker vepřového masa dává pozitivní výsledky ve vzorcích prasečího původu (hodnocení citlivosti) a negativní ve vzorcích jiného původu (hodnocení specificity). Prokázali jsme tedy, že tento marker má senzitivitu 100 % a specificitu 99 %. Tyto velmi dobré výsledky proto umožnily ověřit tento marker kontaminace prasat.

Aby však byl ukazatel relevantní, musí vykazovat perzistenci ve vodách, podobně jako ukazatel E-coli. V laboratoři jsme proto několik dní sledovali koncentrace markeru Pig2Bac a of E-coli ve sladké vodě a mořské vodě uměle kontaminované prasečím hnojem. Tento marker a další, které jsme také testovali, vydržely ve vodách o něco kratší dobu. že E-coli počítáno podle kultury : proto by se spíše zaměřila na nedávnou fekální kontaminaci. Je však důležité vzít v úvahu, že proměnlivé podmínky teploty, slanosti, okysličení vody mají vliv na perzistenci těchto bakterií a že je obtížné extrapolovat tyto výsledky do výzkumu v přirozeném prostředí.

Používá se tento marker i markery z jiných zdrojů ve vědeckých studiích a běžně laboratořemi pro rozbory vody, aby byly splněny požadavky vodohospodářů.

Pro větší jistotu ve výsledcích identifikace zdrojů můžeme pouze doporučit prohledat několik cílů paralelně ze stejného zdroje az různých zdrojů; v tomto případě hovoříme o použití „TSM toolboxu“ resp MST sada nástrojů. Markery Bacteroidales a chemické sloučeniny, fekální stanoly, tedy poskytly zajímavé výsledky. při sledování na více stránkách.

Les mitochondriální markery které se přímo zaměřují na DNA hostitele, střevní viry a určité bakteriofágy nebo viry bakterií, jakož i požité chemické sloučeniny, jako je kofein a léčiva pro lidské nebo veterinární zdraví.

Navíc člověk může porovnat bakteriální společenství ve zdrojích a eaux vysokovýkonnými sekvenačními metodami.

Přístup Sledování mikrobiálních zdrojů je i nadále obohacováno popisem a ověřováním nových markerů, jakož i integrací nejnovějšího technologického vývoje pro lépe zacílit na hledané agenty. Tento vývoj a integrace nových metod mohou pouze zlepšit identifikaci zdrojů fekální kontaminace v životním prostředí, a tedy v konečném důsledku i kvalitu vody a měkkýšů.

Závěrem, pro správné používání značek a správnou identifikaci zdrojů je nezbytné: znát studijní oblast, ve které jsou hledány; vzít v úvahu vliv faktorů, jako jsou srážky, které mohou zhoršit znečištění; vrátit se k řekám, u kterých bylo zjištěno, že mohou ovlivnit místo koupání nebo zkoumanou oblast měkkýšů; sdružit pokud možno několik komplementárních markerů a hledat je v několika vzorcích odebraných ze stejného místa a ve vodách proti proudu za odlišných podmínek, spíše než provádět jednoduché jednorázové vyhledávání s malou diskriminací.

Michele Gourmelon, mikrobiolog, ifremer

Tento článek je publikován z Konverzace pod licencí Creative Commons. Čístpůvodní článek.

Obrazový kredit: Shutterstock/ Javier Ruiz