जीवाणू मापनपद्धती : संभाव्य संख्या तंत्र (Most probable number technique)

पिण्याच्या पाण्याचे प्रदूषण जैविक, सूक्ष्मजैविक, रासायनिक, भौतिक किंवा किरणोत्सारी पदार्थ अशा विविध प्रकारे होते. सूक्ष्म जीवाणूंमुळे होणाऱ्या प्रदूषणाचे मापन संभाव्य संख्या तंत्राने (Most Probable number, MPN) करता येते.

पाण्यातील रोगकारक जीवाणूंची संख्या प्रत्यक्ष मोजणे अत्यंत अवघड असल्याने संख्यात्मक पद्धतीपेक्षा गुणात्मक पद्धती या मापनासाठी वापरली जाते. संभाव्य संख्या तंत्र वापरून ही संख्या काढतात. संभाव्य संख्या तंत्रामध्ये १०० ‍मिलि. पाण्यात असलेल्या कोलायसदृश परिवारातील जंतूंची संख्या ही संख्याशास्त्रीय अनुमान पद्धतीने काढली जाते.

नेहमी ज्या जीवाणूचे पाण्यात अधिक संख्येने अस्तित्व आहे, त्यास जीवाणू प्रतिनिधी मानले आहे. त्यामुळे वाहत्या किंवा साठलेल्या पाण्यात आढळणाऱ्या एश्चेरिकिया कोलाय (E.Coli) जीवाणूस दर्शक जीवाणू मानतात. पाण्यामध्ये ई. कोलाय जीवाणू किती प्रमाणात आहे त्यानुसार त्या पाण्याची गुणवत्ता ठरवली जाते.

जीवाणूंचा आढळ : सामान्यत: ई. कोलाय जीवाणू माणसाच्या आतड्यात आढळतो. हे जीवाणू विष्ठेवाटे पाण्यात मिसळले गेल्यास पाणी दूषित होते. या जीवाणू परिवारास कोलायसदृश म्हणजे ई. कोलायसारख्या आकाराचे जीवाणू म्हणतात. पिण्याच्या पाण्यात असे जीवाणू असल्यास ते घातक असते. कोलायसारख्या जीवाणूची विशिष्ट द्रव माध्यमात वाढ झाली, तर त्या माध्यमाचा रंग बदलतो. रंग बदलल्यास त्याला सकारात्मक (Positive) प्रक्रिया असे म्हणतात. परंतु, जर रंग बदलला नाही तर त्याला नकारात्मक (Negative) प्रक्रिया असे म्हणतात. ही चाचणी तीन पायऱ्यांमध्ये पूर्ण होते.

चाचणी : चाचणीचा पहिला भाग म्हणजे अनुमानित चाचणी (Presumptive). पहिल्या भागावरून कोलायसदृश जीवाणू पाण्यात असण्याची शक्यता दर्शवली जाते. दुसऱ्या चाचणीत कोलायसदृश जीवाणू असल्याची खात्री (Confirmation) होते. तिसऱ्या चाचणीत कोलायसदृश जीवाणू असल्याचे पुराव्याने सिद्ध (Completion) होते.

(१) अनुमानित चाचणी (Presumptive test) : प्रदूषणाचा अंदाज बांधण्यासाठी पहिली चाचणी पुरेशी ठरते. या चाचणीला कमीतकमी २४ तास लागतात. या पद्धतीने पिण्याच्या पाण्याची गुणवत्ता निश्चित करू शकतो.

**आ. १.२ संभाव्य संख्या तंत्र निर्देशांक (MPN) आणि संबंधित पाण्याची प्रतवारी**

कृती : अनुमानित चाचणीत लॅक्टोज शर्करा असलेल्या ‘मॅकॉन्की पर्पल’ (MacConkeypurple) या द्रव माध्यमाचा वापर केला जातो. या माध्यमात पाण्याचा नमुना घातला जातो. माध्यमाची तीव्रता आणि पाण्याचे आकारमान यांची नोंद केली जाते. या नलिकेत एक लहान नलिका उपडी टाकली जाते. या नलिकेला ‘डरहेम नलिका (Durham tubes)’ असे म्हणतात.

यात आकृती क्र. १ मध्ये दर्शवल्याप्रमाणे १५ नलिका घेतल्या जातात. पहिल्या पाच नलिकासंचात दुप्पट संहतीचे (Double strength) द्रव माध्यम मॅकॉन्की पर्पल १० मिलि. प्रतिनलिका, दुसऱ्या पाच नलिकांत सामान्य संहतीचे (Single strength) द्रव माध्यम १.० मिलि.प्रतिनलिका आणि तिसऱ्या पाच नलिकासंचात सामान्य संहतीचे द्रव माध्यम ०.१ मिलि. प्रतिनलिका अशी माध्यमाची विभागणी करून घेतात. या १५ नलिकांतील माध्यम निर्जंतुक करून घ्यावे. या नलिकांमध्ये आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे प्रत्येक संचात प्रत्येकी १०, १ आणि ०.१ मिलि. प्रमाणात तपासावयाचे पाणी विभागून टाकावे. या सगळ्या नलिका ३७^० से. तापमानाला २४ तास उबवण पेटीत ठेवतात.

निरीक्षण : पाण्याच्या नमुन्यात जर कोलायसदृश जीवाणू असतील, तर ते माध्यमातील लॅक्टोज शर्करेचे रूपांतर लॅक्टिक अम्लात करतात. डरहेम नलिकेत वायूचे बुडबुडे दिसतात आणि माध्यमाचा लाल रंग पिवळा होतो. कोलायसदृश जीवाणूच्या तीव्रतेनुसार रंगात फरक दिसतो. याला अनुमानित सकारात्मक चाचणी असे म्हणतात.

आकृती १ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे पहिल्या संचातील पाच नलिकांमधील माध्यम पिवळे झाले आहे. दुसऱ्या संचातील दोन नलिकांमधील माध्यम पिवळे झाले आहे आणि तिसऱ्या संचातील सर्व नलिकांमधील माध्यमात कोणताच बदल दिसत नाही. पिवळे होणे ही सकारात्मक प्रक्रिया समजावी.

निष्कर्ष : अनुमानित चाचणीचा निष्कर्ष ५–२–० असा आलेला आहे. सोबत दिलेल्या मॅकक्रॅडी तक्त्याचा वापर करून या निष्कर्षानुसार १०० मिलि. पाण्याच्या नमुन्यात कोलायसदृश जीवाणूच्या परिवारातील जीवाणूंची संख्या संभाव्य संख्या तंत्रनिर्देशानुसार ‘५०’ इतकी निश्चित करता येते. पाण्याच्या प्रतवारीच्या तक्त्यानुसार या पाण्याची प्रत ‘क’ दर्जाची म्हणजे धोकादायक पातळीकडे झुकलेली आहे. हा तक्ता मॅकक्रॅडी (McCrady) या शास्त्रज्ञांनी १९१५ मध्ये तयार केला. संख्याशास्त्रीय पद्धतीने कोलायसदृश जंतूंची संख्या मिळू शकते. या संख्येनुसार पिण्याच्या पाण्याची गुणवत्ता उत्तम, चांगली की अयोग्य अशी प्रतवारी करता येते.

मॅकक्रॅडी तक्त्यानुसार पाण्याची प्रतवारी करण्यात येते (आ. १.१ व आ. १.२ ).

(२) निश्चिती चाचणी (Confirmation test) : कोलायसदृश जीवाणू असल्याचे पुराव्याने सिद्ध करण्यासाठी निश्चिती चाचणी करण्यात येते. याकरिता सकारात्मक नलिकेतील जीवाणू पोषक माध्यमात वाढवून त्यात इंडोल (Indole) नावाचा रंगद्रव टाकल्यास लाल रंगाचे तरंगणारे कडे (Ring) तयार होते. हा पुरावा सकारात्मक समजला जातो (आ. २ अ).

(३) पूर्ण चाचणी (Completed test) : या चाचणीत एओसीन मिथिलीन ब्ल्यू (Eosin methylene blue) या घन माध्यमावर सकारात्मक नलिकेतील जंतुद्रव सारवला जातो. घन माध्यमाच्या पेट्री बशी ४२^० से. तापमानास २४ तास उबवल्यास, त्या माध्यमावर जंतूंच्या वसाहती वाढतात. या वसाहतींना चांदीच्या धातूच्या रंगाची चकाकी असल्यास हे जीवाणू कोलायसदृश वर्गातील असल्याचे निश्चित होते.

पहा : एश्चेरिकिया कोलाय, जीवाणू.

संदर्भ :