Znaczenie bakterii VBNC (viable but non-culturable) w analizie wody

Analiza mikrobiologiczna wody odgrywa kluczową rolę w ocenie jej bezpieczeństwa sanitarnego. Tradycyjnie opiera się ona na metodach hodowlanych, polegających na wykrywaniu mikroorganizmów zdolnych do wzrostu na standardowych podłożach. W ostatnich dekadach coraz większą uwagę zwraca się jednak na bakterie w stanie VBNC (ang. viable but non-culturable) – żywe, lecz niezdolne do wzrostu w warunkach laboratoryjnych. Ich obecność ma istotne znaczenie dla wiarygodności wyników badań wody i oceny ryzyka zdrowotnego.

Czym jest stan VBNC?

Stan VBNC jest formą adaptacji bakterii w wodzie do niekorzystnych warunków środowiskowych. Komórki w tym stanie zachowują integralność błon komórkowych, aktywność metaboliczną oraz potencjał genetyczny, jednak nie dzielą się i nie tworzą kolonii na standardowych pożywkach. Co istotne, bakterie VBNC mogą odzyskać zdolność wzrostu (tzw. resuscytacja), gdy warunki środowiskowe ponownie staną się sprzyjające, np. w organizmie człowieka lub w biofilmie instalacji wodociągowej.

Powstawanie VBNC w środowisku wodnym

Bakterie w wodzie często przechodzą w stan VBNC w odpowiedzi na stres środowiskowy, m.in.:

• dezynfekcję (chlorowanie, promieniowanie UV, ozonowanie),
• niską temperaturę,
• niedobór składników odżywczych,
• zmiany pH i stres osmotyczny,
• obecność środków chemicznych stosowanych w uzdatnianiu wody.

Metody wykrywania bakterii w stadium VBNC

Aby uwzględnić bakterie VBNC w analizie wody, stosuje się metody niezależne od hodowli. Kluczowe grupy metod to:

• ocena struktury i integralności komórki – mikroskopia, barwienia fluorescencyjne, pomiar potencjału błonowego i pH pozwalają stwierdzić, czy komórka jest żywa mimo braku wzrostu,
• pomiar aktywności metabolicznej – testy enzymatyczne (tetrazoliny, esterazy) oraz pomiar ATP wykrywają minimalną aktywność komórek VBNC,
• analiza pojedynczych komórek – cytometria przepływowa ocenia żywotność, integralność i aktywność metaboliczną na poziomie pojedynczej komórki,
• techniki molekularne – sondy DNA/RNA i RT-PCR wykrywają mRNA, czyli dowód aktywności komórki.

Znaczenie VBNC dla oceny jakości wody

Obecność bakterii w wodzie w stanie VBNC powoduje, że klasyczne metody hodowlane mogą prowadzić do niedoszacowania liczby żywych drobnoustrojów. W praktyce oznacza to możliwość uzyskania wyników wskazujących na mikrobiologiczną czystość wody, mimo faktycznej obecności żywych bakterii. Dotyczy to również gatunków potencjalnie chorobotwórczych, takich jak Escherichia coli, Legionella pneumophila, Vibrio cholerae czy Salmonella. Z punktu widzenia zdrowia publicznego stanowi to istotne zagrożenie, zwłaszcza dla osób z obniżoną odpornością.

Podsumowanie

Bakterie VBNC mają istotne znaczenie w analizie wody, ponieważ podważają wiarygodność wyłącznie hodowlanych metod oceny jakości mikrobiologicznej. Ich obecność wskazuje na potencjalne, często niedostrzegane zagrożenie sanitarne. Współczesna analiza wody powinna zatem opierać się na podejściu zintegrowanym, łączącym klasyczne badania mikrobiologiczne z innymi nowoczesnymi technikami. Uwzględnienie stanu VBNC jest kluczowe dla rzetelnej oceny bezpieczeństwa wody i ochrony zdrowia publicznego.

Aleksandra Jabłońska, ekspertka branży Industries & Environment w SGS Polska

Literatura:

• Michalak, M., Gustaw, K., Waśko, A., & Polak-Berecka, M. (2018). Techniki służące badaniu bakterii w stadium VBNC. Nauki Przyrodnicze, 4(22), 3–12.
• Pienaar, J. A., Smith, M. T., & Botha, F. C. (2016). The viable but non-culturable state in pathogenic Escherichia coli. African Journal of Laboratory Medicine, 5(1), 1–9.
• Podgórska, I. (2024). Mikroorganizmy VBNC. Biotechnologiczny Portal Internetowy.
• https://e-biotechnologia.pl/artykuly/mikroorganizmy-vbnc/