باکتری‌های کلی فرم گروهی از باکتری‌ها هستند که در محیط‌های مختلف، به‌ویژه در دستگاه گوارش جانوران خون‌گرم، وجود دارند. این باکتری‌ها به‌عنوان شاخص‌هایی برای آلودگی‌های میکروبی آب و غذا مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه به بررسی جنبه‌های مختلف این باکتری‌ها می‌پردازیم:
کلی فرم چیست؟
باکتری‌های کلی فرم گروهی از باکتری‌های گرم منفی هستند که قادر به تخمیر لاکتوز با تولید گاز و اسید در دمای ۳۵ تا ۳۷ درجه سانتی‌گراد می‌باشند. این باکتری‌ها شامل جنس‌های مختلفی مانند Escherichia، Klebsiella، Enterobacter، و Citrobacter هستند.
انواع کلی فرم‌ها
- کلی فرم‌های کل (Total Coliforms): این گروه شامل تمام باکتری‌های کلی فرم است که می‌توانند در محیط‌های مختلف مثل آب و خاک یافت شوند.
- کلی فرم‌های مدفوعی (Fecal Coliforms): این گروه شامل باکتری‌هایی است که به‌طور خاص در دستگاه گوارش جانوران خون‌گرم وجود دارند و حضور آنها نشانه آلودگی مدفوعی است.
- E. coli (اشرشیا کلی): یک زیرگروه از کلی فرم‌های مدفوعی که به‌طور خاص به عنوان شاخص آلودگی مدفوعی در نظر گرفته می‌شود و برخی از سویه‌های آن می‌توانند بیماری‌زا باشند.
استاندارد شمارش کلی فرم
استانداردهای شمارش کلی فرم ها برای ارزیابی کیفیت آب و مواد غذایی توسط سازمان‌ها و نهادهای مختلف بهداشتی و استانداردسازی تعیین می‌شوند. این استانداردها بسته به نوع نمونه و کاربرد آن ممکن است متفاوت باشند. در ادامه میکروآزمون به برخی از استانداردهای معمول اشاره می‌کند:
استانداردهای کلی فرم در آب آشامیدنی
سازمان بهداشت جهانی (WHO)
- آب آشامیدنی: در هیچ 100 میلی‌لیتر از نمونه آب نباید کلی فرم وجود داشته باشد.
استانداردهای اتحادیه اروپا (EU)
- آب آشامیدنی: صفر کلی فرم در 100 میلی‌لیتر آب.
آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA)
- آب آشامیدنی: نباید هیچ کلی فرمی در نمونه 100 میلی‌لیتری آب یافت شود.
استانداردهای کلی فرم در آب‌های سطحی و استخرها
EPA
- آب‌های سطحی (برای شنا): حد مجاز کلی فرم‌های مدفوعی کمتر از 200 CFU (واحد تشکیل کلنی) در 100 میلی‌لیتر است.
- استخرها و منابع آبی تفریحی: بسته به نوع استفاده، می‌تواند متفاوت باشد، اما معمولاً حد مجاز 200 CFU در 100 میلی‌لیتر است.
استانداردهای کلی فرم در مواد غذایی
FDA (سازمان غذا و داروی آمریکا)
- شیر و محصولات لبنی: مقادیر مجاز کلی فرم‌ها متفاوت است، ولی معمولاً حد مجاز 10 CFU در میلی‌لیتر یا گرم محصول است.
- گوشت و فرآورده‌های گوشتی: کمتر از 1000 CFU در گرم محصول.
روش‌های شمارش کلی فرم‌ها
برای شمارش کلی فرم‌ها، از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود که برخی از این روش‌ها عبارتند از:
- روش تخمیر چندلوله‌ای (MPN): این روش بر اساس تخمیر لاکتوز و تولید گاز است. نتایج به صورت عدد بیشینه احتمالی (Most Probable Number, MPN) گزارش می‌شود.
- روش فیلتر غشایی (MF): در این روش نمونه آب از فیلتر عبور داده می‌شود و باکتری‌ها روی فیلتر به دام می‌افتند. سپس فیلتر روی محیط کشت قرار داده می‌شود و کلنی‌های رشد کرده شمارش می‌شوند.
- روش‌های سریع: مانند استفاده از کیت‌های تشخیصی و تکنیک‌های مولکولی مانند PCR که سرعت بالاتری دارند ولی ممکن است هزینه‌بر باشند.
مثال‌ها از استانداردهای مختلف
آب آشامیدنی:
- WHO: صفر کلی فرم در 100 میلی‌لیتر
- EPA: صفر کلی فرم در 100 میلی‌لیتر
آب‌های سطحی (برای شنا):
- EPA: کمتر از 200 CFU در 100 میلی‌لیتر
مواد غذایی:
- FDA (شیر و محصولات لبنی): کمتر از 10 CFU در میلی‌لیتر
- FDA (گوشت و فرآورده‌های گوشتی): کمتر از 1000 CFU در گرم
این استانداردها می‌توانند بسته به منطقه جغرافیایی و سازمان‌های محلی متفاوت باشند، اما اصول کلی آنها یکسان است: اطمینان از اینکه آب و غذا عاری از آلودگی‌های میکروبی هستند تا سلامت عمومی حفظ شود.
کلی فرم‌های غیر مدفوعی
کلی فرم‌های غیر مدفوعی شامل آن دسته از باکتری‌های کلی فرمی هستند که در محیط‌های طبیعی مانند خاک، آب و گیاهان یافت می‌شوند و منبع آنها دستگاه گوارش جانوران خون‌گرم نیست. این باکتری‌ها به‌طور کلی به عنوان نشانگرهای آلودگی محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرند و معمولاً بیماری‌زا نیستند. برخی از این کلی فرم‌ها شامل جنس‌های زیر هستند:
- Enterobacter
- Klebsiella
- Citrobacter
میزان کلی فرم در آب
میزان مجاز کلی فرم‌ها در آب بسته به نوع استفاده از آب متفاوت است. در زیر به برخی از استانداردهای معمول اشاره شده است:
آب آشامیدنی
- سازمان بهداشت جهانی (WHO): آب آشامیدنی نباید هیچ کلی فرمی در 100 میلی‌لیتر داشته باشد.
- آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA): در هیچ نمونه 100 میلی‌لیتری نباید کلی فرم وجود داشته باشد.
آب‌های سطحی (برای شنا)
- EPA: کمتر از 200 CFU (واحد تشکیل کلنی) در 100 میلی‌لیتر آب.
آب استخرها و منابع آبی تفریحی
- بسته به نوع استفاده، میزان مجاز کلی فرم‌ها ممکن است متفاوت باشد. به‌طور کلی، حد مجاز 200 CFU در 100 میلی‌لیتر در نظر گرفته می‌شود.
واحد شمارش کلی فرم
واحد جستجو و شمارش کلی فرم ها معمولاً به صورت CFU (Colony Forming Unit) در حجم معینی از نمونه بیان می‌شود. این واحد نشان‌دهنده تعداد کلنی‌های باکتریایی است که از نمونه جدا شده و قادر به رشد و تکثیر در محیط کشت هستند. در زیر به برخی از واحدهای معمول برای شمارش کلی فرم‌ها اشاره شده است:
- CFU/100 میلی‌لیتر: واحدی که به‌طور معمول برای شمارش کلی فرم‌ها در آب استفاده می‌شود.
- CFU/میلی‌لیتر: واحدی که برای شمارش کلی فرم‌ها در مایعات (مانند شیر) به کار میرود.
- CFU/گرم: واحدی که برای شمارش کلی فرم‌ها در مواد جامد (مانند گوشت و مواد غذایی) استفاده می‌شود.
روش‌های تشخیص و شمارش کلی فرم‌ها
روش تخمیر چندلوله‌ای (MPN)
این روش بر اساس تخمیر لاکتوز و تولید گاز است. نمونه در چندین لوله تقسیم می‌شود و پس از کشت و انکوباسیون، لوله‌هایی که تولید گاز کرده‌اند شمارش می‌شوند. نتایج به صورت عدد بیشینه احتمالی (Most Probable Number, MPN) گزارش می‌شود.
روش فیلتر غشایی (MF)
در این روش نمونه آب از فیلتر غشایی عبور داده می‌شود که باکتری‌ها را به دام می‌اندازد. سپس فیلتر روی محیط کشت قرار داده می‌شود و پس از انکوباسیون، کلنی‌های رشد کرده شمارش می‌شوند.
روش‌های سریع
این روش‌ها شامل استفاده از کیت‌های تشخیصی و تکنیک‌های مولکولی مانند PCR هستند که سرعت و دقت بالاتری دارند.
اهمیت و کاربرد
باکتری‌های کلی فرم به عنوان شاخص‌هایی برای ارزیابی کیفیت آب آشامیدنی و غذا مورد استفاده قرار می‌گیرند. وجود این باکتری‌ها نشان‌دهنده آلودگی مدفوعی و احتمال حضور پاتوژن‌های دیگر است.
روش‌های تشخیص
روش‌های مختلفی برای تشخیص و شمارش باکتری‌های کلی فرم وجود دارد که شامل موارد زیر می‌شود:
- روش‌های کشت: مانند استفاده از محیط‌های کشت خاص که حاوی لاکتوز هستند و رنگ‌آمیزی با معرف‌های خاص.
- روش‌های سریع: مانند استفاده از کیت‌های تشخیصی و روش‌های مولکولی مانند PCR.
پیشگیری و کنترل
برای جلوگیری از آلودگی با باکتری‌های کلی فرم، موارد زیر توصیه می‌شود:
- فیلتر کردن و کلر زدن آب: جهت تصفیه و ضدعفونی کردن آب آشامیدنی.
- رعایت بهداشت: شامل شستشوی دست‌ها و استفاده از سرویس‌های بهداشتی مناسب.
- پخت کامل غذا: تا از بین بردن هر گونه باکتری موجود در مواد غذایی.
از بین بردن کلی فرم کلی فرم در چه دمایی از بین میرود؟
باکتری‌های کلی فرم (Coliform) می‌توانند در دماهای مختلف از بین بروند، اما برای اطمینان از از بین رفتن این باکتری‌ها، دما و زمان مناسبی نیاز است. در ادامه به بررسی دماهای موثر در از بین بردن باکتری‌های کلی فرم می‌پردازیم:
دمای موثر برای از بین بردن کلی فرم‌ها
حرارت دادن
- پاستوریزه کردن
- دمای ۶۳ درجه سانتی‌گراد برای ۳۰ دقیقه: این دما برای پاستوریزه کردن معمولی شیر استفاده می‌شود و به طور موثری باکتری‌های کلی فرم را از بین می‌برد.
- دمای ۷۲ درجه سانتی‌گراد برای ۱۵ ثانیه: این روش به نام پاستوریزاسیون سریع یا HTST (High Temperature Short Time) شناخته می‌شود و برای کشتن باکتری‌های کلی فرم و دیگر باکتری‌های بیماری‌زا موثر است.
- جوشاندن
- دمای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد برای ۱ دقیقه: جوشاندن آب یا مواد غذایی در دمای جوش (۱۰۰ درجه سانتی‌گراد) برای حداقل ۱ دقیقه می‌تواند کلی فرم‌ها را به طور کامل از بین ببرد. این روش برای ضدعفونی آب آشامیدنی بسیار موثر است.
دماهای پایین
- دمای انجماد: انجماد در دماهای پایین (زیر ۰ درجه سانتی‌گراد) باکتری‌های کلی فرم را نمی‌کشد، بلکه رشد و تکثیر آنها را متوقف می‌کند. بنابراین، انجماد نمی‌تواند به عنوان یک روش موثر برای از بین بردن کلی فرم‌ها در نظر گرفته شود، بلکه بیشتر برای نگهداری و جلوگیری از تکثیر آنها مفید است.
استفاده از ضدعفونی‌کننده‌ها
- کلر زنی
- غلظت کلر: اضافه کردن کلر به آب آشامیدنی (با غلظت ۰.۲ تا ۰.۵ میلی‌گرم در لیتر) به مدت حداقل ۳۰ دقیقه می‌تواند کلی فرم‌ها را از بین ببرد.
- استفاده از دی‌اکسید کلر
- غلظت دی‌اکسید کلر: استفاده از دی‌اکسید کلر به عنوان ضدعفونی‌کننده در غلظت‌های مناسب می‌تواند باکتری‌های کلی فرم را به طور موثری از بین ببرد.
فیلتر کردن
استفاده از فیلترهای با اندازه منافذ کوچک (کمتر از 0.2 میکرومتر) می‌تواند به طور موثری کلی فرم‌ها را از آب حذف کند. این روش بیشتر برای تصفیه آب آشامیدنی استفاده می‌شود.
نتیجه‌گیری
- حرارت دادن: دماهای بالا مانند ۶۳ درجه سانتی‌گراد برای ۳۰ دقیقه یا ۷۲ درجه سانتی‌گراد برای ۱۵ ثانیه می‌تواند کلی فرم‌ها را از بین ببرد. جوشاندن آب در دمای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد برای حداقل ۱ دقیقه نیز موثر است.
- ضدعفونی‌کننده‌ها: استفاده از کلر و دی‌اکسید کلر در غلظت‌های مناسب می‌تواند به طور موثر کلی فرم‌ها را از بین ببرد.
- فیلتر کردن: استفاده از فیلترهای مناسب می‌تواند باکتری‌های کلی فرم را حذف کند.
این روش‌ها به عنوان تکنیک‌های موثر برای از بین بردن باکتری‌های کلی فرم و بهبود کیفیت آب و مواد غذایی استفاده می‌شوند.
