ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Μικροβιολογία & Υγιεινή Τροφίμων Μικροβιολογία υδάτων I Διδάσκοντες: Καθ. Χρυσάνθη Παπαδοπούλου, Λέκτορας Ηρακλής Σακκάς
Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.
Χρυσάνθη Παπαδοπούλου, DVM, MSc., PhD, Dipl ECVPH Kαθηγήτρια Mικροβιολογίας, Tμήμα Ιατρικής, Σχολή Επιστημών Υγείας Πανεπιστημίου Ιωαννίνων
Ο σημαντικότερος παράγοντας για την ανάπτυξη & διατήρηση της ζωής Αποτελεί το 60% του σώματος μας το 75% του πλανήτη μας 80% των ζωντανών οργανισμών ζουν στο υδάτινο περιβάλλον 60% του παγκόσμιου πληθυσμού ζει σε παράκτιες, παραποτάμιες, παραλίμνιες, Παραποτάμιες περιοχές Πηγή: UN-HABITAT. Cities in a globalizing world: global report on human settlements. Earthscan, London, 2001
Περίπου 0,5% της συνολικής ποσότητας του στη φύση προορίζεται για ανθρώπινη κατανάλωση. Το πόσιμο νερό = το υπ αριθ. 1 είδος διατροφής Έχει μεγάλη σημασία για την ικανοποίηση των κοινωνικών αναγκών του ανθρώπου. Πηγή: UN-HABITAT. Water and sanitation in the world's cities: Local action for global goals Οικιακή χρήση του νερού Πλυντήριο ρούχων Καζανάκι WC Διαρροές Ντούζ Πόσιμο βρύσης Μπάνιο σε μπανιέρα Πλύσιμο πιάτων
Φιλοξενεί μεγάλη ποικιλία μεγαλο-μικρο-οργανισμών που υπόσχονται πολλά ως: ερευνητικά μοντέλα πηγή νέων φαρμάκων Απειλεί με: Φυσικές καταστροφές πλημμύρες άνοδος στάθμης ωκεανών τσουνάμι Λοιμώδη νοσήματα χολέρα, τύφο ηπατίδα, κ.ά Τοξικές άλγες κόκκινη παλίρροια κυανοφύκη Πηγή: Εmerging Issues in Water and Infectious Diseases, WHO, 2003
«Το βρώμικο νερό να βράζεται, να διατηρείται στον ήλιο, να ρίχνεται ένα καυτό κομμάτι χαλκού μέσα σε αυτό και μετά να το κρυώνετε μέσα σε πήλινα δοχεία βυθισμένα στη γη» (Σανσκριτικό κείμενο, 2500 π.χ.) «Στην ιατρική το μόνο πρόβλημα υγείας, που το αίτιο του έχει αποσαφηνισθεί πλήρως εδώ και αιώνες είναι η εντερίτιδα από κατανάλωση μολυσμένου νερού» Anonymus, JAMA, 1891
1.500.000.000 του πληθυσμού δεν έχει πρόσβαση σε πόσιμο νερό. 3.000.000.000 δεν έχει πρόσβαση σε νερό για προσωπική υγιεινή >2.000.000 τόνοι/χρόνο λύματα ανθρώπινης προέλευσης ρίχνονται σε λίμνες και ποτάμια ~8.000.000 θάνατοι/χρόνο από Υδατογενή Νοσήματα Πηγή: Water and Health. A joint report from EEA and WHO Regional Office for Europe, 2002
1. Πληθυσμιακές αλλαγές: αύξηση πληθυσμού συγκέντρωση στα μεγάλα αστικά κέντρα αύξηση των αναπτυσσόμενων κοινωνιών Η χρήση νερού 6-πλασιάστηκε σε σχέση με τον 19 ο αιώνα, Αυξήθηκε με διπλάσιο ρυθμό από ότι ο πληθυσμός της γης Η οικονομική ανάπτυξη & η πληθυσμιακή αύξηση ασκούν μεγάλες πιέσεις στη ποιότητα, ποσότητα των υδάτινων πόρων και στην πρόσβαση σε αυτούς Πουθενά αλλού οι πιέσεις αυτές δεν είναι τόσο αισθητές όσο στη σχέση νερού - υγείας Πηγή: Εmerging Issues in Water and Infectious Diseases, WHO, 2003
2. Κλιματολογικές αλλαγές (ξηρασία, τυφώνες, πλημμύρες ) Κλιματολογικές αλλαγές Κύματα καύσωνα Ακραία καιρικά φαινόμενα Άνοδος της Θ ο Τήξη παγετώνων Άνοδος στάθμης θαλασσών Διευκολύνουν την επιμόλυνση με παθογόνα μικρόβια νερού τροφίμων Επηρεάζουν την διαθεσιμότητα νερού τροφίμων Πηγή: Patz et al.2000 Υδατογενή νοσήματα Τροφιμογενή νοσήματα Νοσήματα μεταδιδόμενα με αρθρόποδα, τρωκτικά Νοσήματα & θάνατοι εξαιτίας καύσωνα Διαταραχές ψυχικής υγείας Υποσιτισμός/πείνα
3. Οικονομικές, πολιτικές αλλαγές φτώχεια, πόλεμοι (εμφύλιοι -και μη) 4. Aκόμη και το «υγιεινό» νερό, (το απαλλαγμένο από μικρόβια, το φθοριωμένο) έχει προβλήματα! Τα απολυμαντικά του νερού (Cl, O3) δεν είναι πάντοτε αποτελεσματικά (παράσιτα) και συσχετίζονται -μακροχρόνια- με επιπτώσεις στην υγεία (καρκινογένεση) Το φθόριο σε χαμηλές συγκεντρώσεις έχει ευεργετικές επιδράσεις στα δόντια αλλά η υπερβολική έκθεση στο φθόριο με το πόσιμο νερό ή σε συνδυασμό με έκθεση στο φθόριο από άλλες πηγές προκαλεί μη αναστρέψιμες βλάβες στην υγεία (από απλές βλάβες στα δόντια βλάβες στα οστά) Πηγή: UN/WHO 2006
Which water would you choose? Recycled Sewage or Snow Melt? http://www.epa.gov/nerlesd1/chemistry/pharma
Φυσικό Υδάτινο περιβάλλον Τεχνητό Υδάτινο περιβάλλον Επιφανειακά νερά ποταμοί λίμνες θάλασσα Υπόγεια νερά πόσιμα ιαματικά Πισίνες άθλησης αναψυχής φυσιοθεραπείας αισθητικής (spa, jakouzi) Υδάτινα πάρκα αναψυχής Συστήματα κλιματισμού Συστήματα βιολογικού καθαρισμού
Ενδογενείς (προϋπάρχουν στο νερό) Εξωγενείς (προστίθενται από έξω) Παθογόνοι Μη παθογόνοι Παθογόνοι Ευκαιριακά παθογόνοι Τοξινογόνοι Ο αριθμός των ευκαιριακά παθογόνων μικροοργανισμών είναι μεγάλος Νέοι παθογόνοι μικροοργανισμοί ανακαλύπτονται Παλαιοί παθογόνοι μικροοργανισμοί επανεμφανίζονται ή αλλάζουν τρόπο μετάδοσης (π.χ Τοξόπλασμα) ή αλλάζουν ξενιστή
Ήπια έως απειλητική για τη ζωή γαστρεντερίτιδα Ηπατίτιδα (Α, Ε) Δερματικές λοιμώξεις Λοιμώξεις τραυμάτων Επιπεφυκίτιδα Αναπνευστικές λοιμώξεις Γενικευμένες λοιμώξεις
Προκαλούνται από μικρόβια που δεν υπάρχουν στο νερό Αλλά υπάρχουν στα αντικείμενα ή στα ζώα με τα οποία ερχόμαστε σε επαφή δηλαδή οφείλονται σε κακές συνθήκες υγιεινής ή μη τήρηση των κανόνων υγιεινής Πρόληψη
Δεν προκαλούνται από μικρόβια, που βρίσκονται στο νερό Οφείλονται σε μικρόβια, που μεταδίδονται με τσιμπήματα εντόμων (π.χ. κουνούπια), των οποίων ο βιολογικός κύκλος εξαρτάται από τη παρουσία νερού (οποιαδήποτε υδατοσυλλογή) Η συχνότητα αυτών των νοσημάτων αυξάνει σε περιόδους βροχών, πλημμυρών Κύκλος μετάδοσης της Ελονοσίας Πηγή: CDC
Προκαλούνται από παράσιτα (έλμινθες), που ζουν στο υδάτινο περιβάλλον είτε ελεύθερα, είτε μέσα σε ενδιάμεσους ξενιστές (ψάρια, οστρακοειδή κτλ),. Οφείλονται στην επαφή με νερό, μολυσμένο με αυτούς τους έλμινθες (π.χ. σχιστοσωμίαση) στην κατανάλωση των μολυσμένων ενδιάμεσων ξενιστών (π.χ. ψάρια) των παρασίτων 50 είδη παρασίτων μεταδίδονται με θαλασσινά τρόφιμα Κύκλος μετάδοσης του Αnisakis spp Πηγή: CDC
Οφείλονται σε παθογόνους μικροοργανισμούς που βρίσκονται μέσα στο νερό. Προκαλούνται από την κατανάλωση μολυσμένου νερού (πόσιμο, παγάκια) από την κατανάλωση τροφίμων τα οποία περιέχουν ή έχουν επεξεργαστεί ή έχουν έλθει σε επαφή με μολυσμένο νερό (χυμοί, φρούτα, λαχανικά) από την επαφή με μολυσμένο νερό (κολύμβηση) Πηγή: CDC
Ιοί Astroviruses Caliciviruses Enteroviruses (Polio, Coxsakie, Echo) Hepatitis A, E Norwalk Rotavirus Group A, B Βακτήρια Aeromonas hydophila Campylobacter jejuni Escherichia coli (EHEC, EPEC, ETEC) Plesiomonas shigelloides Salmonellae Shigellae Vibrio cholerae O1 Non O1 V. cholerae Yersinia enterocolitica Παράσιτα Πρωτόζωα Balantidium coli Cryprospodium spp. Entamoeba histolytica Giardia lamblia Τοxoplasma gondii Έλμινθες Dranculus medinensis Άλγες Cyanobacteria (Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis
Bακτήρια Aeromonas hydophila Legionella spp Mycobacterium spp (M. marinum, M. balnei, M. platy, M. kankasii, M. szulgai, M. avium complex, M.paratuberculosis Pseudomonas spp Vibrio spp. Jakouzi Spa Μανικιούρπεντικιούρ (V. alginolyticus, V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V. mimicus) Leptospira spp. Παράσιτα Πρωτόζωα Acanthamoeba spp. Naegleria fowleri Schistosoma spp. Ιοί Adenoviruses Άλγες (Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis
Βακτήρια Legionella spp. Mycobacterium spp (M. marinum, M. balnei, M. platy, M. kankasii, M. szulgai) Pseudomonas spp. Aeromonas hydophila Ιοί Adenoviruses Jakouzi Spa Άτυπη πνευμονία
Ολικά κολοβακτηριοειδή, Ε. coli Δεν αρκούν για να προλάβουν μια υδατογενή επιδημία Αναδυόμενα Υδατογενή Παθογόνα: M. avium complex M. Paratuberculosis T. gondii HEV Avian influenza viruses Eντερόκοκκοι Ολική μικροβιακή χλωρίδα Clostridium perfringens Cryptosporidium Η.Π.Α. 1993, 403.000 περιστατικά Νοσηλεία σε νοσοκομεία:4.400 άτομα Προσβλήθηκε το 26% του πληθυσμού Προκλήθηκε από το πόσιμο νερό που συλλεγόταν από τη λίμνη Μίτσιγκαν Εισροή λυμάτων κοντά στο σημείο ύδρευσης
Ο πληθυσμός στις αναπτυγμένες χώρες γηράσκει O πληθυσμός των ανοσοκατασταλμένων αυξάνεται HIV χρόνιες νόσοι μεταμοσχεύσεις χημειοθεραπεία
Αβλαβές για την υγεία Οργανοληπτικά άμεμπτο (άοσμο, άχρωμο, άγευστο, διαυγές) Απολύτως καθαρό Απαλλαγμένο από παθογόνους μικροοργανισμούς και επιβλαβείς φυσικο-χημικές ουσίες σε συγκεντρώσεις που μπορεί να αποτελούν ενδεχόμενο κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία Πηγή: Bulletin of World Health Organization, 2000 ; 78 (9): 1093-1103
άθληση (κολύμβηση, κωπηλασία) ψυχαγωγία (κολύμβηση, σκι, κανό-καγιάκ, κλπ) φυσιοθεραπεία (κολύμβηση, ιαματικά λουτρά) αισθητική (jakouzi, spa, θαλασσοθεραπεία κλπ) βιομηχανία τροφίμων (χυμοί, αναψυκτικά, τρόφιμα) πότισμα ζώων & καλλιεργειών (ιδίως λαχανικών και φρούτων Πρέπει να είναι απαλλαγμένο από παθογόνους μικροοργανισμούς επιβλαβείς χημικές ή άλλες ουσίες
Ανθρώπινες δραστηριότητες Ατμοσφαιρικοί Ρύποι (όξινη βροχή, καυσαέρια) Πετρελαιοπηγές, τάνκερ Αγροτικές/κτηνοτροφικές καλλιέργειες Ρύποι που μεταφέρονται με επιφανειακά νερά & υπόγεια νερά Λύματα ανθρώπινης και ζωικής προέλευσης
Φυτοφάρμακα Λιπάσματα Εντομοκτόνα Παρασιτοκτόνα Βαρέα μέταλλα (Ηg, Mb, Cd, As κλπ) Ραδιενεργά κατάλοιπα (Cs, Sr, κλπ) Απορρυπαντικά οικιακής χρήσης Διοξίνες, Πολυχλωριωμένα διφαινύλια (PCBs) Νανοσωματίδια (Νanoparticles) Φαρμακευτικές ουσίες κτηνιατρικής χρήσης PPCPs (Pharmaceuticals and Personal Care Products) Πηγή: E. Oberdörster, 2004 Environmental Health Perspectives
Γήρανση πληθυσμού (λήψη πολλών φαρμάκων) Εξατομικευμένες θεραπείες Συμπληρώματα διατροφής Αλλαγής τρόπου ζωής (Lifestyle ) και ευρεία χρήσης καλλυντικών
1. Αναλγητικά 2. Αντιφλεγμονώδη 3. Αντιϋπερτασικά 4. Ηρεμιστικά (Prozac, Zoloft, Paxil ) 5. Αντιβιοτικά 6. Κυτταροστατικά 7. Ορμόνες 8. Αντιεπιληπτικά 9. Σκιαγραφικές ουσίες 10.Έκδοχα (paraben ) Πρώτη φορά ανιχνεύθηκαν φ.π. την 10ετία 70 Σε λύματα μετά βιολ. καθ.10ετία 80 (Βρετανία) Σε ποταμούς (Ρήνος, Δούναβης, Έλβας) Σε Ελβετικές λίμνες (2001), Σε υπόγεια νερά (1995) Στην Β. Θάλασσα και Αδριατική (1998, 2001) http://www.epa.gov/nerlesd1/chemistry/pharma
Φαρμακευτικές ουσίες που τυχαίνουν ιδιαίτερης προσοχής Κυτταροστατικά και ανοσοκατασταλτικά: εξαιτίας μεταλλαξιογόνου ή εμβρυοτοξικής δράσης, δυσμορφίες των άκρων στα βατράχια Αντιβιοτικά και απολυμαντικά: ενισχύουν τις αντοχές των μικροοργανισμών, Ηρεμιστικά (ιδιαίτερα τα βαρβιτουρικά): επηρεάζουν τον μεταβολισμό ψαριών/βατράχων, μεταβάλουν την συμπεριφορά τους μειώνοντας την κολυμβητική ταχύτητα και τις αντιδράσεις τους, με σοβαρές συνέπειες στην ικανότητα επιβίωσης των ειδών Ορμονικά σκευάσματα-αντισυλληπτικά καθυστερούν την μεταμόρφωση των φρύνων, επηρεάζουν το φύλο τους! Tο πιο ανησυχητικό είναι ότι όλες αυτές οι ουσίες παραμένουν ως κατάλοιπα στα τρόφιμα, που προέρχονται από το υδάτινο περιβάλλον (πόσιμο νερό, ιχθυηρά, οστρακοειδή, μαλάκια, βατραχάκια κτλ) Στην Ευρώπη καταναλώνονται ~10.000 τόνοι αντιβιοτικών/χρόνο 5000 tn για ιατρική χρήση 5000 tn για κτηνιατρική χρήση
Ποσοστά δειγμάτων πόσιμου νερού, που υπερβαίνουν τα όρια καταλληλότητας των κολοβακτηριοειδών κοπρανώδους προέλευσης στις ΕΕ χώρες Οι αριθμοί αντιπροσωπεύουν τον αριθμό των δειγμάτων που εξετάστηκαν Πηγή WHO 2002
Μικροβιολογική ποιότητα των επιφανειακών υδάτων στην Ήπειρο 2000-2003 εξετάστηκαν 1956 δείγματα 310 δείγματα από τις λίμνες Παμβώτιδα και Ζηρού 930 δείγματα από τους ποταμούς Άραχθο, Λούρο, Αχέροντα, Καλαμά, Αώο και Βοϊδομάτη 716 δείγματα θαλασσινών υδάτων (Αμβρακικός κόλπο) 2500 2000 cfu/100 ml 1500 1000 500 0 Λιμάνι Πρέβεζας Αμβρακικός Παντοκράτορας Πηγές-Εκβολές Λούρου Γέφυρα Καλογήρου Άραχθος Αχέροντας Καλαμάς Λίμνη Ιωαννίνων ΟΛΙΚΑ. ΚΟΛ/ΔΗ ΚΟΛ/ΔΗ ΚΟΠ/ΝΩΝ ΕΝΤΕΡΟΚΟΚΚΟΙ Βοϊδομάτης Αώος Ζιρός
INTERIM MEETING OF THE ECODONET PROJECT Lecce 6-7 December 2007 Ecodonet Project-Interreg III
INTERIM MEETING OF THE ECODONET PROJECT Lecce 6-7 December 2007 Ecodonet Project
Η αντοχή στα αντιβιοτικά βακτηριακών στελεχών που απομονώθηκαν από το υδάτινο περιβάλλον Εξετάσθηκαν 1580 δείγματα σε διάστημα 4 ετών (2000-2004): 240 δείγματα πόσιμου νερού από δήμους και κοινότητες των νομών Ιωαννίνων, Άρτας και Πρέβεζας 50 δείγματα επιφανειακών υδάτων από τις λίμνες Παμβώτιδα και Ζηρού 400 δείγματα επιφανειακών υδάτων από τους ποταμούς Άραχθο, Λούρο Αχέροντα,Καλαμά, Αώο, Βοϊδομάτη, 450 δείγματα επιφανειακών θαλασσινών υδάτων από τον Αμβρακικό κόλπο και από παράκτιες περιοχές του Ιονίου, 230 δείγματα ιχθύων ελεύθερης αλιείας. 210 δείγματα εκτρεφόμενων ιχθύων
50 45 40 Ε. faecium 45 35 ποσοστο % 40 35 30 25 20 15 10 5 0 P OX E CIP GM TEC VA νερό θαλασσινο νερό λίμνης νερό π οταμών νερό π οταμών νερό λίμνης νερό θαλασσινο ποσοστό (%) 30 25 20 15 10 5 0 AMP E CIP TEC VA Ψάρια ελεύθερης αλειίας Ψάρια υδατοκαλλιεργειών Ψάρια υδατοκαλλιεργειών Ψάρια ελεύθερης αλειίας Ανθεκτικότητα στελεχών S. aureus από νερά 60 50 70 60 50 ποσοστό (%) 40 30 20 Ψάρια ελεύθερης αλειίας Ψάρια ιχθυοκαλλιεργειών ποσοστό (%) 40 30 20 10 Ψάρια ελεύθερης αλειίας Ψάρια ιχθυοκαλλιεργειών 10 0 P OX E CIP GM TEC VA Ψάρια ιχθυοκαλλιεργειών Ψάρια ελεύθερης αλειίας 0 AMP CXM CAZ AK GM CIP Ψάρια ιχθυοκαλλιεργειών Ψάρια ελεύθερης αλειίας Ανθεκτικότητα στελεχών S. aureus από ψάρια
Mικροβιολογική ποιότητα νερών κολυμβητηρίων
Mικροβιολογική ποιότητα νερών κολυμβητηρίων
Παμβώτιδα 10-3-2007 Photography by C. Papadopoulou
Τέλος Ενότητας
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.
Σημειώματα
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0. Έχουν προηγηθεί οι κάτωθι εκδόσεις: Έκδοση 1.0 διαθέσιμη εδώ. http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1360.
Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Διδάσκοντες: Καθ. Χρυσάνθη Παπαδοπούλου, Λέκτορας Ηρακλής Σακκάς. «Μικροβιολογία & Υγιεινή Τροφίμων. Μικροβιολογία υδάτων I». Έκδοση: 1.0. Ιωάννινα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1360.
Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή, Διεθνής Έκδοση 4.0 [1] ή μεταγενέστερη. [1] https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/.