Μικροβιολογικές αναλύσεις υδάτων κολυμβητικών δεξαμενών με προτυποποιημένες (ISO) μεθόδους
Microbiological testing of swimming pool waters applying standardized (ISO) methods
Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Κουβέλη, Ευαγγελία
Ημερομηνία
2022-03-31Επιβλέπων
MANDILARA, GEORGIAΛέξεις-κλειδιά
Pseudomonas aeruginosa ; Βακτήρια ; Διήθηση διαμέσου μεμβρανών ; PCR ; ISO 16266:2009 ; Κολυμβητική δεξαμενή ; Δεξαμενή υδροθεραπείας ; Ύδατα αναψυχής ; Ποιότητα νερού ; Νομοθεσία ; Μικροβιακή αντοχή ; Ευαισθησία ; ampCΠερίληψη
Εισαγωγή: Η μικροβιολογική ανάλυση δειγμάτων νερού αποτελεί μέρος της παρακολούθησης της ασφαλούς λειτουργίας των κολυμβητικών δεξαμενών. Η ανίχνευση λοιμογόνων παραγόντων στο νερό, συμβάλλει στην εφαρμογή κατάλληλων μέτρων διαχείρισης για τον έλεγχο υδατογενών νοσημάτων και την προστασία της Δημόσιας Υγείας. Στα πλαίσια μικροβιολογικού ελέγχου ρουτίνας των νερών αναψυχής, διεθνείς οργανισμοί και η Ελληνική Υγειονομική Διάταξη προτείνουν τη χρήση μικροοργανισμών δεικτών κοπρανώδους μόλυνσης. Επίσης, μη κοπρανώδεις ανθρώπινες εκκρίσεις συνιστούν πηγή ευκαιριακών παθογόνων, όπως η Pseudomonas aeruginosa, που εντοπίζεται σε κολυμβητικές δεξαμενές συνήθως με μορφή βιομεμβρανών, επιδεικνύοντας αντοχή στις απολυμαντικές τεχνικές.
Σκοπός: Σκοπό της παρούσας μελέτης συνιστά η εξοικείωση με κλασικές μικροβιολογικές τεχνικές ελέγχου υδάτων κολυμβητικών δεξαμενών για παρουσία κοπρανωδών δεικτών και Pseudomonas aeruginosa και για την ταυτοποίηση της Pseudomonas aeruginosa με μοριακές τεχνικές. Ακολούθως, ελέγχεται το προφίλ αντοχής των καλλιεργημάτων Pseudomonas aeruginosa σε επιλεγμένα αντιβιοτικά.
Μεθοδολογία: Το διάστημα Ιούνιος-Αύγουστος 2021, πραγματοποιήθηκε μικροβιολογικός έλεγχος 65 δειγμάτων νερού, 18 κολυμβητικών δεξαμενών (εσωτερικές, εξωτερικές, παιδικές, εκπαιδευτικές, υδροθεραπείας), 12 φορέων στην Αθήνα. Όλα τα δείγματα αναλύθηκαν για τους δείκτες κοπρανώδους μόλυνσης και για Pseudomonas aeruginosa με τις ανάλογες ΙSO μεθόδους. Στα καλλιεργήματα Pseudomonas aeruginosa που απομονώθηκαν, πραγματοποιήθηκε επιβεβαίωση ταυτοποίησης με PCR μέθοδο και έλεγχος μικροβιακής αντοχής με τη μέθοδο Kirby-Bauer Disk Diffusion Test.
Αποτελέσματα: Από τα 65 δείγματα νερού που διηθήθηκαν, αναπτύχθηκαν αποικίες στο 83% (n=54/65) των τρυβλίων. Τελικά, μόνο στο 12.3% των δειγμάτων (n=8/65), 30 πράσινες φθορίζουσες αποικίες επιβεβαιώθηκαν ως Pseudomonas aeruginosa, με την ISO και την PCR μέθοδο. Ο έλεγχος της ευαισθησίας σε αντιβιοτικά διεξήχθη σε 9 καλλιεργήματα. Όλα παρουσίασαν τον ίδιο φαινότυπο αντοχής με το πρότυπο στέλεχος. To 100% των δειγμάτων ήταν ανθεκτικά στα CTX, AMC και FOX, 88.9 % ήταν μετρίως ευαίσθητα στο PTZ και 77.8% μετρίως ευαίσθητα στο TIC. Τα αποτελέσματα του DDST test για τα αντιβιοτικά CAZ-AMC-CTX ήταν αρνητικά. Επομένως, τα απομονωμένα στελέχη παρουσιάζουν φαινότυπο αντοχής AmpC β-λακταμάσες «κεφαλονοσπορινάσες».
Συμπεράσματα: Κρίνεται απαραίτητη η βελτίωση των διαδικασιών απολύμανσης και καθαρισμού των κολυμβητικών δεξαμενών και η επαρκής εκπαίδευση του τεχνικού προσωπικού. Λαμβάνοντας υπόψη τις διαφορετικές χρήσεις κάθε κολυμβητικής δεξαμενής και το ημερήσιο αριθμό λουομένων, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η γνώση και η ευαισθητοποίηση των χρηστών για τον κίνδυνο έκθεσης στο παθογόνο, σε συνδυασμό με συστηματική δειγματοληψία νερού για μικροβιολογική ανάλυση. Η μέθοδος PCR προσφέρει υψηλή ευαισθησία με μείωση του απαιτούμενου χρόνου για την ανάλυση, συγκριτικά με τη μέθοδο UNI EN ISO 16266:2009. Συμπερασματικά, τονίζεται η ανάγκη συμπερίληψης της Pseudomonas aeruginosa ως μικροβιολογικού δείκτη για την παρακολούθηση της ποιότητας των υδάτων κολυμβητικών δεξαμενών και η ανάγκη αναθεώρησης της Υγειονομικής Διάταξης.
Περίληψη
Background: Microbiological analysis of water samples is part of the monitoring of the safe operation of swimming pools. The detection of infectious agents in water contributes to the implementation of appropriate management measures to control waterborne diseases and to protect Public Health. For routine microbiological monitoring of recreational water, regulatory agencies and The Greek Hygienic Regulation suggest the use of faecal indicator microorganisms. Also, non-faecal human shedding is a source of opportunistic pathogens, such as Pseudomonas aeruginosa, which can be found into the pool water usually in form of biofilm, showing resistance to disinfection methods. Moreover, the eradication of this pathogen is difficult, due to the capacity of its strains to resist antibiotics.
Objective: The aim of the current study is to familiarize oneself with classic microbiological techniques of recreational water monitoring, in order to determine the presence of feacal indicators and Pseudomonas aeruginosa and for the molecular identification of Pseudomonas aeruginosa. Next, the antibiotic resistance profile of the PA isolates in selected antibiotics is determined.
Methods: During the period of June-August 2021, the microbiological quality of 65 pool water samples from 18 pools (indoor, outdoor, baby, teaching, hydrotherapy) of 12 associated enterprises in Athens was tested. All samples were analysed according to ISO methods, for the detection of feacal indicators and Pseudomonas aeruginosa, In the isolated PA cultures, PCR identification was conducted and susceptibility tests were performed according to the Kirby-Bauer Disk Diffusion Test.
Results: From the 65 water samples filtered, initial colonies were developed in 83% (n=54/65) of the plates. Finally, only in 12.3% of the samples (n = 8/65), 30 green fluorescent colonies were confirmed as Pseudomonas aeruginosa, according to the ISO and PCR method. Antibiotic susceptibility testing was performed on 9 isolates. All exhibited the same resistance phenotype as the model strain. 100% of the samples were resistant to CTX, AMC and FOX, 88.9% were moderately sensitive to PTZ and 77.8% moderately sensitive to TIC. DDST test results for CAZ-AMC-CTX antibiotics were negative. Thus, the isolated strains exhibit the AmpC β-lactamase "cephalosporinase" resistance phenotype.
Conclusion: There is a need for improvement of the disinfection and cleaning procedures and sufficient training of the technical personnel. With consideration given to the different uses of each pool and the daily bather loads, it is necessary to increase users’ knowledge and awareness of the risk of exposure to the pathogen, in combination with the systematic water sampling for microbiological analysis. PCR analysis offers high sensitivity with a reduction of the required time for the analysis, compared with the UNI EN ISO 16266:2009 method. In conclusion, our study highlights the need to include Pseudomonas aeruginosa as a microbiological indicator for monitoring the quality of swimming pool water and the need for revision of The Greek Hygienic Regulation.