קוליפורמים כלליים, E. coli ואנטרוקוקים במים: מה מגלה כל מדד

שלושה מדדים, שלוש שאלות שונות

כאשר דוח מעבדה של מים מדווח על קוליפורמים כלליים, E. coli ואנטרוקוקים, הוא אינו חוזר שלוש פעמים על אותה מדידה. כל מדד עונה על שאלה אחרת: האם הטיפול והרשת פועלים כראוי, האם היה זיהום צואתי לאחרונה, והאם זיהום זה עלול לשאת פתוגנים עמידים יותר מ-E. coli. במאמר על המיקרוביולוגיה של המים ראינו מדוע עובדים עם מדדים ולא מחפשים כל פתוגן אפשרי; כאן המיקוד הוא בקריאת כל תוצאה בנפרד ובידיעה מה לעשות כשאחת מהן חיובית.

קוליפורמים כלליים: הקבוצה הרחבה

לפי ההנחיות של ארגון הבריאות העולמי לאיכות מי שתייה, קוליפורמים כלליים הם מתגים גרם-שליליים, אווירניים או אל-אווירניים פקולטטיביים ושאינם יוצרי נבגים, הגדלים בנוכחות מלחי מרה ומתסיסים לקטוז תוך ייצור חומצה או אלדהיד בתוך 24 שעות ב-35-37 °C. בעת תסיסת הלקטוז הם מייצרים את האנזים β-גלקטוזידאז, שהוא הבסיס לשיטות כרומוגניות ואנזימטיות רבות.

Citrobacter, Klebsiella ו-Enterobacter

באופן מסורתי נחשב שהקבוצה כוללת את הסוגים Escherichia, Citrobacter, Klebsiella ו-Enterobacter, אם כי ארגון הבריאות העולמי מבהיר שהיא הטרוגנית יותר וכוללת סוגים נוספים כמו Serratia ו-Hafnia. רבים מחיידקים אלה הם ממקור סביבתי: הם חיים בקרקע ובמים, ויכולים לשרוד ולהתרבות בתוך מערכות ההולכה, במיוחד היכן שיש ביופילמים. לכן ארגון הבריאות העולמי אינו רואה בהם מדד שימושי לפתוגנים צואתיים.

ערכם נמצא במקום אחר: הם אמורים להיעדר מיד לאחר החיטוי, כך שנוכחותם מעידה על טיפול לא מספק. אם הם מופיעים ברשת או במכל אגירה, הם מצביעים על גדילה מחודשת, היווצרות ביופילמים או חדירה של חומר זר, כמו אדמה או שאריות צמחים. זהו היגיון דומה לזה של אנטרובקטריאציאה כמדד היגיינה על משטחים: הם מאותתים על כשל במערכת, לא על פתוגן מסוים.

עמידי חום (״צואתיים״) ו-E. coli

בתוך הקוליפורמים הכלליים, אלה המתסיסים לקטוז ב-44-45 °C נקראים עמידי חום; בפועל מעבדות רבות עדיין מכנות אותם ״קוליפורמים צואתיים״. ברוב המים הסוג השולט הוא Escherichia, אך סוגים מסוימים של Citrobacter, Klebsiella ו-Enterobacter הם גם עמידי חום, ולכן הקבוצה עשויה לכלול אורגניזמים סביבתיים.

E. coli נבדל משאר עמידי החום ביכולתו לייצר אינדול מטריפטופן או באנזים β-גלוקורונידאז. הוא נמצא בכמויות גבוהות מאוד בצואת אדם ובעלי חיים, מופיע לעיתים רחוקות ללא זיהום צואתי, ותנאי רשת ההולכה כמעט אינם מאפשרים את גדילתו. לכן ארגון הבריאות העולמי רואה בו את המדד המתאים ביותר לזיהום צואתי ומקבל את עמידי החום רק כחלופה פחות אמינה. אם תרצו להעמיק במין ובזניו הפתוגניים, עיינו במאמר על E. coli ו-STEC.

אנטרוקוקים של המעי: המדד העמיד ביותר

אנטרוקוקים של המעי הם חיידקים גרם-חיוביים, עמידים למלח ול-pH בסיסי, שארגון הבריאות העולמי מקבץ לארבעה מינים: Enterococcus faecalis, E. faecium, E. durans ו-E. hirae. בצואת אדם הם נמצאים בדרך כלל בכמויות הנמוכות בסדר גודל אחד בערך מאלה של E. coli, ורוב המינים אינם מתרבים במים.

יתרונם העיקרי הוא ההתמדה: הם שורדים זמן רב יותר מ-E. coli בסביבה המימית, עמידים יותר להתייבשות ועמידים יותר להכלרה. לכן משתמשים בהם במים גולמיים כמדד לפתוגנים צואתיים עמידים יותר, במי שתייה כהשלמה לבדיקת E. coli, וכדי לאמת את איכות המים לאחר תיקון הרשת או התקנת צנרת חדשה.

מה פירוש תוצאה חיובית ואיזו פעולה ננקטת

• קוליפורמים כלליים חיוביים, E. coli שלילי: אין בכך הוכחה לזיהום צואתי, אך יש עדות לכשל בטיפול או בשלמות המערכת. חוזרים על הדגימה, בודקים את החיטוי ומחפשים נקודות חדירה או ביופילמים ברשת.
• E. coli או עמידי חום חיוביים: עדות לזיהום צואתי שהתרחש לאחרונה. ארגון הבריאות העולמי דורש חקירה מיידית: דגימה חוזרת וחיפוש הגורם, כמו טיפול לא נאות או שבר ברשת.
• אנטרוקוקים של המעי חיוביים: גם הם מעידים על זיהום צואתי שהתרחש לאחרונה ומחייבים אותה חקירה. אם הם מופיעים ללא E. coli, כדאי לשקול זיהום ותיק יותר או מים מוכלרים שבהם E. coli כבר הושבת.

מה דורשים התקנים

ארגון הבריאות העולמי קובע ש-E. coli (או, בהיעדרו, עמידי החום) אינו אמור להימצא באף דגימה של 100 מ"ל של מים המיועדים ישירות לשתייה. Directive (EU) 2020/2184 קובעת 0 ל-100 מ"ל עבור E. coli ואנטרוקוקים של המעי כפרמטרים מיקרוביולוגיים מחייבים (0 ל-250 מ"ל במים ארוזים), ומשאירה את החיידקים הקוליפורמיים כפרמטר מחוון, גם הוא עם 0 ל-100 מ"ל, שנועד לוודא שאמצעי הבקרה פועלים. כשיטות ייחוס היא מציינת את EN ISO 9308-1 או 9308-2 עבור E. coli וקוליפורמים, ואת EN ISO 7899-2 עבור אנטרוקוקים.

בארצות הברית, ה-Revised Total Coliform Rule של ה-EPA, המחייב מאז 1 באפריל 2016, קובע גבול מרבי (MCL) עבור E. coli ומשתמש בקוליפורמים הכלליים כטריגר לגישת ״find and fix״ (״מצא ותקן״). לאחר תוצאה חיובית לקוליפורמים כלליים נלקחות שלוש דגימות חוזרות בתוך 24 שעות; הצטברות של תוצאות חיוביות מפעילה הערכה ברמה 1, והפרה של ה-MCL עבור E. coli מפעילה הערכה ברמה 2 והודעה מיידית לציבור.

המים במפעל המזון: רכיב וכלי תהליך

עבור תעשיית המזון, גבולות אלה אינם זרים. Directive (EU) 2020/2184 כוללת במפורש בהגדרתה את המים המשמשים בכל עסק מזון לייצור, לעיבוד, לשימור או לשיווק של מוצרים המיועדים למאכל אדם. במקביל, Regulation (EC) No 852/2004 מחייבת אספקה מספקת של מי שתייה, שיש להשתמש בהם בכל מקום שבו הדבר נחוץ כדי למנוע זיהום של המזון; קרח הבא במגע עם מזון חייב להיות מיוצר ממי שתייה (או ממים נקיים במקרה של דגים שלמים), ומים ממוחזרים חייבים לעמוד באותן דרישות כמו מי שתייה, אלא אם הרשות מאשרת אחרת.

בפועל מומלץ להפריד בין שני שימושים:

• מים כרכיב: משקאות, תמלחות, בצקים או קרח. כל מדד צואתי חיובי משפיע ישירות על המוצר ועל עקיבות האצווה.
• מי תהליך: שטיפת חומרי גלם, קירור, ניקוי ציוד ומשטחים. כאן הקוליפורמים הכלליים הם התרעה מוקדמת על ביופילמים במכלים, בצינורות גמישים או במעגלי מחזור.

הגדרת נקודות דגימה מייצגות (כניסה למפעל, יציאה ממכלים, נקודות שימוש) ומעקב אחר המגמות לאורך זמן חשובים לא פחות מהגבול עצמו. זכרו גם שתוצאות אלה מבוטאות כנוכחות/היעדר או כספירה לנפח מים, ולא ביחידות יוצרות מושבות לגרם המקובלות במזון.

כיצד מזהים בשיטות מולקולריות

שיטות הייחוס למדדים אלה עדיין מבוססות על גידול, עם דגירות של 24 עד 48 שעות בתוספת אישור. PCR בזמן אמת מאפשר לזהות את הסוגים המעורבים מתוך החומר הגנטי שלהם ולקבל קריאה מוקדמת שתכוון את החקירה. TAAG מציעה עבור מים את הערכות Ampliora 3.11 WaterScan (Escherichia coli, Citrobacter spp. ו-Klebsiella spp.), Ampliora 3.12 WaterScan (Enterococcus spp., Enterobacter spp. ו-Escherichia spp.) ו-Ampliora 6.1 WaterScan Plus, המאגדת את שש המטרות בערכה אחת. מאחר ש-PCR מזהה סוגים ואינו משחזר את ההגדרה המבוססת-גידול של ״קוליפורם״ או ״אנטרוקוק של המעי״, תוצאותיו משלימות, ואינן מחליפות, את השיטות הנדרשות ברגולציה החלה.