水是生命之源,但是不洁净的饮用水却是致病之源!不安全的饮用水每年会导致36.1万名五岁以下儿童死于腹泻,还可能传播霍乱、痢疾、甲型肝炎和伤寒等疾病。这种时候,自来水厂的消毒工作显得尤为重要,可是,自来水厂也有搞不定的时候,比如“睡美人”状态的细菌!
常见的水传病原细菌有霍乱弧菌、伤寒杆菌、副伤寒杆菌、沙门杆菌、志贺菌、大肠埃希菌等。我国为了保障饮水安全,在《生活饮用水卫生标准》中明确规定饮水中不得检出大肠埃希氏菌、耐热大肠菌群、总大肠杆菌群等病原微生物。为了去除病原微生物,消毒是水厂必不可少的工艺,是防止霍乱、伤寒、痢疾等传染病通过饮用水传播的有效途径。
“睡美人”状态的细菌学术上称为:VBNC(viable but non-culturable),指的是包括多种病原菌在内的很多细菌在受到外界不利因素的影响时(例如低温、高盐度、氧化剂等),会进入活的但不可培养(VBNC)状态。
这种状态的细菌不能在传统的平板上生长形成菌落,但仍然保持完整的细胞结构和一定生理活性,甚至致病性;且在特定条件下,其可培养性可能恢复,重新成为正常细胞,就像传说中沉睡的公主被王子唤醒。
中国科学院城市环境研究所于鑫研究员团队开展了氯和氯胺处理诱导大肠埃希菌E.coli进入“睡美人”状态的研究。
他们发现以标准的平板计数法检测时,氯和氯胺消毒能够使初始浓度为106 CFU/mL的E.coli的数量快速降为0CFU/mL,但真的就一劳永逸了吗?研究人员进行了以下检测。通过流式细胞仪的检测表明,仍然存在103~105cells/mL的活细菌,即“睡美人”状态细菌。通过扫描电镜观察发现,“睡美人”状态大肠杆菌能够保持完整的细胞结构,但菌体长度有所减小。
激光共聚焦显微镜的观察结果则表明,“睡美人”的大肠杆菌细胞膜依然完整,没有被破坏。
研究结果系统地揭示了氯和氯胺诱导细菌进入“睡美人”状态这一现象,并指出传统的平板培养法不能检测这种状态的细菌,会使人们低估饮用水中活的致病菌数量,建议利用CTC-FCM、PMA-qPCR等方法去检测。并且“睡美人”状态细菌在一定合适的条件下会发生复苏,恢复可培养性,存在潜在的健康风险。
研究人员提醒人们注意不要喝生水,强烈建议自来水厂采用氯和氯胺消毒与臭氧、超滤膜等技术结合的方法以保证饮用水的生物安全性。