Proč kolifágy?
Coliphages as a water viral indicator
National and international water regulations
Climate change and the rise of pathogens throughout the water cycle
According to the IPCC/AR 6 Sixth Assessment Report, climate change directly affects the water cycle due to the greenhouse effect increase. Furthermore, according to the latest Lancet Countdown report, climate change could directly influence the increase in water-borne diseases.
Weather conditions influence the fate of pathogens in the aquatic environment. Precipitation favours their dissemination, and natural stress factors – such as temperatures and solar irradiance, among others – determine their persistence. The increasing frequency of droughts followed by heavy rainfall will increase watershed protection, infrastructure, and storm drainage deficiencies. As a consequence, the risk of contamination of water resources will be higher than before.
Odolnost bakteriofágů
Bakteriofágy mají tendenci setrvávat v prostředí a jsou středně odolné vůči přirozeným a antropogenním stresorům. Mohou se replikovat pouze uvnitř určitých hostitelských bakterií. Bakteriofág může infikovat konkrétní bakterie pouze do takové míry, ve které se různé kmeny stejného druhu liší ve své náchylnosti k napadení bakteriofágem. Somatické a F-specifické kolifágy (bakteriofágy infikující koliformní bakterie, jako je např. E.coli) jsou vynikajícími indikátory, protože obvykle přežívají v daném prostředí déle než bakterie. Pokud jsou v prostředí přítomné kolifágy, mohou být přítomny i další viry a to i v nižších koncentracích. Z toho důvodu sledování kvality vod pomocí kolifágů může zabránit některým onemocněním souvisejícím s lidskými viry.
Velikost a přítomnost bakteriofágů
Obecně jsou bakteriofágy viry, které infikují bakterie a jsou v přírodě extrémně hojné, pravděpodobně nejhojnější formou života na Zemi.
Zejména, bakteriofágy převyšují počet bakterií ve většině studovaných stanovišť, včetně mikrobiálních komunit spojených s lidmi a zvířaty.
Zařízení s filtry, membránami nebo jinou technologií zajišťující monitorování bakteriofágů poskytuje větší bezpečnost než pouhý monitoring bakterií, a to díky velikosti bakteriofágů (jsou menší než bakterie) a jejich hojnějšímu výskytu (snáze detekovatelné).
Kolifágy jako indikátor virové kontaminace ve vodě
Ve fekální kontaminaci je přítomno mnoho virů, včetně noroviru, VHA, rotaviru a adenoviru. Analyzovat všechny typy virů je složité a nákladné, a proto je nutné vybrat jeden virus jako indikátor, který poukazuje i na přítomnost těch ostatních. Virový indikátor je vhodný, pokud je jeho přítomnost vyšší a je snazší jej vyčíslit než ostatní viry. Kolifágy se používají jako fekální indikátory, protože napodobují střevní viry lépe než jakákoli jiná skupina indikátorů, a také proto že vykazují střední odolnost ve vodném prostředí a při čištění odpadních vod.
Potencionální využitelnost fágů jako indikátorů spočívá v dostupnosti proveditelných, rychlých a nákladově efektivních metod detekce a jejich hojnosti v odpadních vodách lidského a živočišného původu. Kromě toho lze vzorky uchovávat při teplotě 4 °C po dobu alespoň 48 hodin bez jakékoli významné změny v počtu kolifágů a malé vzorky lze po přidání 10 % v/v glycerolu uchovávat měsíce při teplotě -20 °C nebo -80 °C.
Referenční suspenze kolifágů potřebné pro zajištění kvality se snadno připravují a uchovávají. Externí jevy, jako je stres, poranění nebo reaktivace, které často vedou k nesprávné interpretaci environmentálních údajů odvozených z bakteriálních indikátorů, samotné kolifágy neovlivňují.
Způsob detekce infekčních kolifágů spočívá v jejich působení, většinou lýze na hostitelské bakterii, kterou infikují.
