Két budapesti termálfürdő mikrobiológiai vizsgálata (Budapest, Magyarország) – a fürdőzés és a medenceüzemeltetés hatása a vízminőségre

Anett Lippai; Rózsa Farkas; Sára Szuróczki; Attila Szabó; Tamás Felföldi; Marwene Toumi; Erika Tóth

doi:10.59258/hk.13169

Lippai Anett Biokör Technológiai és Környezetvédelmi Kft.
Farkas Rózsa ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszék
Szuróczki Sára ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszék
Szabó Attila ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszék
Felföldi Tamás ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszék
Marwene Toumi ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszék
Tóth Erika ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszék

Kulcsszavak: Amplikon szekvenálás, bakteriális diverzitás, medence üzemeltetés, fürdő, kútvizek és medencevizek.

Absztrakt

Magyarországon a fürdővizek vizsgálata a jogszabályoknak megfelelően higiénés megközelítésből történik, szabványos módszerek alkalmazásával. Munkánk során két termálfürdő vizsgálatát végeztük el (a kútvizektől a különböző üzemeltetésű medencékig) tenyésztéses módszerekkel, valamint molekuláris módszereket alkalmazva, mint a taxon-specifikus polimeráz láncreakció (PCR), multiplex PCR és az újgenerációs szekvenálás. A termálfürdőkből főként olyan baktériumokat mutattunk ki, amelyek a vizek természetes közösségalkotói, azonban néhány opportunista patogén taxon pl. Pseudomonas aeruginosa, P. stutzeri, Acinetobacter johnsoni, Acinetobacter baumanni, Moraxella osloensis, Microbacterium paraoxydans, Legionella spp., Stenotrophomonas maltophilia és Staphylococcus aureus is megjelent az általunk alkalmazott módszerekkel. A töltő-ürítő üzemeltetésű medencékre magasabb mikroszkópos sejtszám, összes heterotróf csíraszám, micrococcus szám, és magasabb P. aeruginosa és S. aureus szám volt jellemző, mint a vízforgatásos medencékre. Azok a baktériumok, amelyek egyértelműen humán eredettel hozhatók összefüggésbe (pl. bőr eredettel) a medencékben kisebb, mint 1% relatív abundancia értékkel rendelkeztek, előfordulásuk sporadikus (szórványos) volt. Az első, majd az azokat követő 4 hónapon át tartó mintavételek higiénés eredményei azt mutatták, hogy a vízforgatással rendelkező medencék jobb vízminőséggel rendelkeznek, mint a töltő-ürítő üzemeltetésű medencék.

Szerző életrajzok

Lippai Anett, Biokör Technológiai és Környezetvédelmi Kft.

LIPPAI ANETT okleveles biológus, MSc diplomáját az ELTE Mikrobiológiai Tanszékén szerezte 2012-ben. Phd fokozatot 2023-ban szerzett az ELTE Környezettudományi Doktori Iskola, Környezetbiológia programjában. Kutatási témája: Magyarországi gyógyfürdők mikrobiológiai vizsgálata volt. Jelenleg a Biokör Technológiai és Környezetvédelmi Kft. mikrobiológiai és ökotoxikológiai laboratóriumvezetője, ahol környezeti mikrobiológiai és ökotoxikológiai vizsgálatokat végez, koordinálja a vizsgálólaboratórium tevékenységét.

Farkas Rózsa, ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszék

FARKAS RÓZSA 2019-től PhD hallgató az ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszékén, témája: Geológiai és antropogén szennyező anyagok hatása vizes környezetek mikrobiális közösségeire. Emellett 2022-től egy gyógyszerkutatást támogató multinacionális cégnél (IQVIA) globális, késői fázisú klinikai kutatásokra specializált törzskönyvező.

Szuróczki Sára, ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszék

SZURÓCZKI SÁRA 2015-ben biológusként (MSc) végzett az Eötvös Loránd Tudományegyetemen. Diplomamunkáját az ELTE Mikrobiológiai Tanszékén írta, melyben a Gellért-fürdő baktériumközösségeit vizsgálta tenyésztéses módszerekkel. 2022-ben az Eötvös Loránd Tudományegyetemen doktori fokozatot (PhD) szerzett környezettudományokból. Doktori értekezésének témája a Fertő mikrobaközösségeinek összetétele a nádas borítottság függvényében volt.

Szabó Attila, ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszék

SZABÓ ATTILA okleveles biológus, MSc diplomáját az ELTE Mikrobiológiai Tanszékén szerezte 2012-ben. Phd fokozatot 2019-ben szerzett az ELTE Biológia Doktori Iskola, Kísérletes Növénybiológia programjában. a Svéd Agrártudományi Egyetem és az ÖK Vízi Ökológiai Intézet munkatársa. Kutatási területe a vizes élőhelyek mikrobiális ökológiai vizsgálata, elsősorban genomikai, metagenomikai módszerek segítségével.

Felföldi Tamás, ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszék

FELFÖLDI TAMÁS biológus, PhD fokozatát az Eötvös Loránd Tudományegyetem Mikrobiológiai Tanszékén szerezte meg. Az ELTE egyetemi docense, a Genomikai Laboratórium vezetője; az ELKH ÖK Vízi Ökológiai Intézetének tudományos főmunkatársa, a Mikrobiális Ökológiai Kutatócsoport vezetője. Jelenlegi kutatási területe természetes vizes élőhelyek mikrobiális ökológiáját és gerinctelenek molekuláris taxonómiáját öleli fel, amiket új fajok leírása egészít ki. 2009 óta tagja a Magyar Hidrológiai Társaságnak.

Marwene Toumi, ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszék

MARWENE TOUMI biotechnológus, BSc diplomáját Bejában a Higher Institue of Biotechnology Intézetében. 2017-2022 között az ELTE Mikrobiológiai Tanszék PhD hallgatója. Vízi ökoszisztémák mikrobiális közösségének kutatásával foglalkozik, tenyésztéses és tenyésztéstől független módszerekkel. Jelenleg a ThermoFisher Scientific munkavállalója.

Tóth Erika, ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszék

TÓTH ERIKA Tóth Erika okleveles biológus, MSc diplomáját az ELTE-n szerezte 1989-ben. Phd fokozatot 2001-ben szerzett az ELTE Biológia Doktori Iskola Genetika programjában, egy miázist okozó légyfaj kórokozásának mikrobiológiai hátterét vizsgálva. Azóta az ELTE mikrobiológiai Tanszékén dolgozik, jelenleg egyetemi tanár, 2017-2023 között tanszékvezető, 2018 óta az ELTE Környezettudományi Doktori Iskolájának biológiai programvezetője, az iskola törzstagja. Kutatásai során mikrobiális ökológiai, alkalmazott mikrobiológiai és prokarióta taxonómiai témákkal foglalkozik. 2022-től az MTA doktora. 2006 óta tagja a Magyar Hidrológiai Társaságnak.

Hivatkozások

Agbagwa, O.E., Young-Harry, W.M. (2012). Health implications of some public swimming pools located in Port Harcourt, Nigeria. Pub. Health Res., 2(6). pp. 190-196. https://doi.org/10.5923/j.phr.20120206.03
Amala, S.E., Aleru, C.P. (2016). Bacteriological quality of swimming pools water in Port Harcourt Metropolis. Natural Science, 8. pp. 79-84. https://doi.org/10.4236/ns.2016.83010
Bej, A.K., Steffan, R.J., Dicesare, J., Haff, L., Atlas, R.M. (1990). Detection of coliform bacteria in water by polymerase chain reaction and gene probes. Appl. Environ. Microbiol., 56(2). pp. 307-314. https://doi.org/10.1128/aem.56.2.307-314.1990
Busse, H.J., Denner, E.B.M., Buczolits, S., Salkinoja-Salonen, M. (2003). Sphingomonas aurantiaca sp. nov., Sphingomonas aerolata sp. nov. and Sphingomonas faeni sp. nov., air- and dustborne and Antarctic, orangepigmented, psychrotolerant bacteria, and emended description of the genus Sphingomonas. Int J Syst Evol Microbiol. 53 pp. 1253-1260. https://doi.org/10.1099/ijs.0.02461-0
Chorost, M.S., Simth, N.C., Hutter, J.N., Ong, A.C., Stam, J.A., McGann, P.T., Hinkle, M.K., Schaecher, K.E., Kamau, E. (2018). Bacteraemia due to Microbacterium paraoxydans in a patient with chronic kidney disease, refractory hypertension and sarcoidosis. JMM Case Rep., 5(11). https://doi.org/10.1099/jmmcr.0.005169
Cloud, J.L., Caroll, K.C., Pixton, P., Erali, M., Hillyard, D.R. (2000). Detection of Legionella species in respiratory specimens using PCR with sequencing confirmation. J. Clin. Microbiol., 38 pp. 1709-1712. https://doi.org/10.1128/jcm.38.5.1709-1712.2000
Dale, K., Kirk, M., Sinclair, M., Hall, R., Leder, K. (2010). Reported waterborne outbreaks of gastrointestinal disease in Australia are predominantly associated with recreational exposure. Austr. N. Z. J. Public Health, 34(5). pp. 527-530. https://doi.org/10.1111/j.1753-6405.2010.00602.x
Deshmukh, R.A., Joshi, K., Bhand, S., Roy, U. (2016). Recent developments in detection and enumeration of waterborne bacteria: a retrospective minireview. Microbiology Open, 5(6). pp. 901-922. https://doi.org/10.1002/mbo3.383
Filho da Silva, L.V.F., Tateno, A.F., Velloso, L.F., Levi, J.E., Fernandes, S., Bento, C.N.O., Rodriguez, J.C., Ramos, S.R.T.S. (2004). Identification of Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia complex, and Stenotrophomonas maltophilia in respiratory samples from cystic fibrosis patients using multiplex PCR. Pediatr. Pulm., 37 pp. 537-547. https://doi.org/10.1002/ppul.20016
Fiume, L., Bucca Sabattini, M.A., Poda, G. (2005). Detection of Legionella pneumophila in water samples by species-specific real-time and nested PCR assays. Lett. Appl. Microbiol., 41. pp. 470-475. https://doi.org/10.1111/j.1472-765x.2005.01779.x
Ghilamicael, A.M., Budambula, N.L.M., Anami, S.E., Mehari, T., Boga, H.I. (2017). Evaluation of prokaryotic diversity of five hot springs in Eritrea. BMC Microbiology, 17 203. https://doi.org/10.1186/s12866-017-1113-4
Goldscheider N., Mádl-Szőnyi J., Erőss A., Schill E. (2010). Review: Thermal water resources in carbonate rock aquifers. Hydrogeol. J., 18. pp. 1303-1318. https://doi.org/10.1007/s10040-010-0611-3
Hakyemez, I.N., Kucukbayrak, A., Tas, T., Yikilgan, B., Akkaya, A., Yasayacak, A., Akdeniz, H. (2013). Nosocomial Acinetobacter baumannii infections and changing antibiotic resistance. Pak. J. Med. Sci., 29(5). pp. 1245-1248.
Holmgreen, J. (2012). Options for rainwater disinfection. Water Quality Products. https://www.wqpmag.com/options-rainwater-disinfection
Kalwasinska, A., Felföldi, T., Walczak, M., Kosobucki, P. (2015). Physiology and molecular phylogeny of bacteria isolated from alkaline distillery lime. Pol. J. Microbiol., 64(4). pp. 369-377. https://doi.org/10.5604/17331331.1185236
Kim, M., Oh, H.S., Park, S.C., Chun, J. (2014). Towards a taxonomic coherence between average nucleotide identity and 16S rRNA gene sequence similarity for species demarcation of prokaryotes. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 64. pp. 346-351. https://doi.org/10.1099/ijs.0.059774-0
Kumar, M., Yadav, A.N., Tiwari, R., Prassana, R., Saxena, A.K. (2014). Evaluating the diversity of culturable thermotolerant bacteria from four hot springs of India. Int. J. Biodivers. Bioprosp. Dev., 1(3). pp. 127-131. https://doi.org/10.4172/2376-0214.1000127
Kruithof, J.C., Kamp, P.C., Martin, B.J. (2007). UV/H2O2 treatment: A practical solution for organic contaminant control and primary disinfection. Ozone: Sci. Eng., 29. pp. 273-280. https://doi.org/10.1080/01919510701459311
Laffineur, K.V., Avesani, G., Cornu, J., Charlier, J., Janssens, M., Wauters, G., Delmée, M. (2003) Bacteremia due to a novel Microbacterium species in a patient with leukemia and description of Microbacterium paraoxydans sp. nov. J. Clin. Microbiol., 41(5) 2242-2246. https://doi.org/10.1128/jcm.41.5.2242-2246.2003
Lane, D.J. (1991). 16S/23S rRNA sequencing. In: E. Stackebrandt and M. Goodfellow (eds.) Nucleic Acid Techniques in Bacterial Systematics. Wiley, New York, USA, pp. 115-175.
Lavenir, R., Jocktane, D., Laurent, F., Nazaret, S., Cournoyer, B. (2007). Improved reliability of Pseudomonas aeruginosa PCR detection by the use of the species-specific ecfX gene target. J. Microbiol. Meth., 70. pp. 20-29. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2007.03.008
Maruyama, Y., Shigemura, T., Aoyama, K., Nagano, N., Nakazawa, Y. (2018). Bacteremia due to Moraxella osloensis: a case report and literature review. Braz. J. Infect. Dis., 22(1). pp. 60-62. https://doi.org/10.1016/j.bjid.2017.10.008
Máthé I., Borsodi A.K., Tóth E.M., Felföldi T., Jurecska L., Krett G., Kelemen Z., Elekes E., Barkács K., Márialigeti K. (2014). Vertical physico-chemical gradients with distinct microbial communities in the hypersaline and heliothermal Lake Ursu (Sovata, Romania). Extremophiles, 18. pp. 501-514. https://doi.org/10.1007/s00792-014-0633-1
MSZ 448-13:1983 Ivóvíz vizsgálat. Szulfátion meghatározása
MSZ 448-15:1982 Ivóvíz vizsgálat. Kloridion meghatározása
MSZ 448-3:1985 Ivóvíz vizsgálat. Kalcium- és magnéziumion meghatározása
MSZ 13690-2:1989 Fürdővíz. Mintavétel és bakteriológiai vizsgálat
MSZ 13690-3:1989 Fürdővíz. Minősítés bakteriológiai vizsgálat alapján
MSZ 15234:2012 Fürdőmedencék kezelése vízforgatással
MSZ EN ISO 6222:2000 Vízminőség. Tenyészthető mikroorganizmusok számának meghatározása. Telepszám-meghatározás agar táptalaj beoltásával (ISO 6222:1999). Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
MSZ EN ISO 9963-2:1998 Vízminőség. A lúgosság meghatározása. 2. rész: A karbonátlúgosság meghatározása (ISO 9963-2:1994) Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
MSZ EN ISO 10304-1:2009 Az oldott anionok meghatározása ionkromatográfiával. 1. rész: A bromid, a klorid, a fluorid, a nitrát, a nitrit, a foszfát és a szulfát meghatározása (ISO 10304-1:2007). Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
MSZ EN ISO 11731-2:2008 Vízminőség. Legionella kimutatása és megszámlálása. 2. rész. Közvetlen membránszűréses módszer kis baktériumszámú vizek esetén (ISO 11731-2:2004). Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
MSZ EN ISO 11885:2009 Egyes kiválasztott elemek meghatározása induktív csatolású plazma ionforrású optikai emissziós spektrometriával (ICP-OES) (ISO 11885:2007). Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
MSZ EN ISO 19458:2007 Vízminőség. Mintavétel mikrobiológiai vizsgálatokhoz. Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
Muyzer, G., de Waal, E.C., Uitterlinden, A.G. (1993). Profiling of complex microbial populations by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of polymerase chain reaction-amplified genes coding for 16S rRNA. Appl. Environ. Microbiol., 59. pp. 695-700. https://doi.org/10.1128/aem.59.3.695-700.1993
Neumann, L., Sukenik, S., Bolotin, A., Abu-Shakra, M., Amir, M., Flusser, D., Buskila, D. (2001). The effect of balneotherapy at the Dead Sea on the quality of life of patients with fibromyalgia syndrome. Clin. Rheumatol., 29. pp. 15-19. https://doi.org/10.1007/s100670170097
Papadopoulou, C., Economou, V., Sakkas, H., Gousia, P., Giannakopoulos, X., Dontorou, C., Filioussis, G., Gessouli, H., Karanis, P., Leveidiotou, S. (2008). Microbiological quality of indoor and outdoor swimming pools in Greece: Investigation of the antibiotic resistance of the bacterial isolates. Int. J. Hyg. Environ. Health. 211. pp. 385-397. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2007.06.007
Peters, M. (2016). Microbiology in swimming pools. UV-based treatment versus chlorination. https://doi.org/10.4233/uuid:6461fab4-564a-4b91-851f-d27c96434991
Rabi, A., Khader, Y., Alkafajei, A., Aqoulah, A.A. (2007). Sanitary conditions of public swimming pools in Amman, Jordan. Int. J. Environ. Res. Public Health, 4(4). pp. 301-306. https://doi.org/10.3390/ijerph200704040006
Rapoliené, L., Razbadauskas, A., Jurgelénas, A. (2015). The reduction of distress using therapeutic geothermal water procedures in a randomized controlled clinical trial. Adv. Prev. Med. https://doi.org/10.1155/2015/749417
Seifert, H., Baginski, R., Schulze, A., Pulverer, G. (1993). The distribution of Acinetobacter species in clinical culture materials. Int. J. Med. Microbiol., 279(4). pp. 544-552. https://doi.org/10.1016/s0934-8840(11)80427-5
Shah, S.S., Ruth, A., Coffin, S.E. (2019). Infection due to Moraxella osloensis: Case report and review of the literature. Clin. Infect. Dis., 30(1) pp. 179-181. https://doi.org/10.1086/313595
Sikorski, J., Mohle, M., Wackernagel, W. (2002). Identification of complex composition, strong strain diversity and directional selection in local Pseudomonas stutzeri populations from marine sediment and soils. Environ. Microbiol., 4(8). pp. 465-476. https://doi.org/10.1046/j.1462-2920.2002.00325.x
Szabó A., Korponai K., Kerepesi Cs., Somogyi B., Vörös L., Bartha D., Márialigeti K., Felföldi T. (2017). Soda pans of the Pannonian steppe harbor unique bacterial communities adapted to multiple extreme conditions. Extremophiles, 21. pp. 639-649. https://doi.org/10.1007/s00792-017-0932-4
Szuróczki S., Kéki Zs., Káli Sz., Lippai A., Tóth E. (2016). Microbiological investigations on the water of a thermal bath at Budapest. Acta Microbiol. Immunol. Hung., 63(2). pp. 229-241. https://doi.org/10.1556/030.63.2016.2.7
Tekere, M., Lötter, A., Olivier, J., VenterS. (2015). Bacterial diversity in some South African hot water ponds: A metagenomic analysis. Proceedings World Geohot Water Congress, Melbourne, Australia. pp. 1-8.
Trung, N.T., Hien, T.T.T., Huyen, T.T.T., Quyen, D.T., Binh, M.T., Hoan, P.Q., Meyer, C.G., Velavan, T.P., Song., L.H. (2015). Simple multiplex PCR assays to detect common pathogens and associated genes encoding for acquired extended spectrum betalactamases (ESBL) or carbapenemases from surgical site specimens in Vietnam. Ann. Clin. Microbiol. Antimicrob., 14. 23. https://doi.org/10.1186/s12941-015-0079-z
Tsai, H.C., Chou, M.Y., Shih, Y.J., Huang, T.Y., Yang, P.Y., Chiu, Y.C., Chen, J.S., Hsu, B.M. (2018). Distribution and genotyping of aquatic Acinetobacter baumannii strains isolated from the Puzi River and its tributaries near areas of livestock farming. Water, 10. 1374. https://doi.org/10.3390/w10101374
Valeriani, F., Crognale, S., Protano, C. Gianfranceschi, G., Orsini, M., Vitali, M., Spica, V.R. (2018). Metagenomic analysis of bacterial community in a travertine depositing hot spring. New Microbiol., 41(2). pp. 126-135.
Vargha M., Róka E., Barna Zs., Kiss Cs. (2015). Magyarországi fürdők mikrobiológiai vízminősége. - Országos Közegészségügyi Központ Országos Környezetegészségügyi Igazgatóság Vízhigiénés osztály. Magyar Fürdőszövetség Közgyűlés 2015. pp. 1-6.
Vartoukian, S.R., Palmer, R.M., Wade, W.G. (2010). Strategies for culture of ‘unculturable’ bacteria. FEMS Microbiol. Lett., 309. pp. 1-7. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2010.02000.x
Yang, S., Sugawara, S., Monodane, T., Nishijima, M., Adachi, Y., Akashi, S., Miyake, K., Hase, S., Takada, H. (2001). Micrococcus luteus teichuronic acids activate human and murine monocytic cells in a CD14- and Toll-like receptor 4-dependent manner. Infect. Immun., 69(4). pp. 2025-2030. https://doi.org/10.1128/iai.69.4.2025-2030.2001
Zmantar, T., Kouidhi, B., Miladi, H., Bakhrouf, A. (2011). Detection of macrolide and disinfectant resistance genes in clinical Staphylococcus aureus and coagulase-negative staphylococci. BMC Res. Notes, 4. 453. https://doi.org/10.1186/1756-0500-4-453
37/1996 (X. 18.) NM rendelet a közfürdők létesítésének és üzemeltetésének közegészségügyi feltételeiről.
49/2015 (XI. 6.) EMMI rendelet a Legionella által okozott fertőzési kockázatot jelentő közegekre, illetve létesítményekre vonatkozó közegészségügyi előírásokról.