โคลิฟอร์มในอุจจาระ (ภาษาอังกฤษแบบบริติช: faecal coliform ) เป็นแบคทีเรียแกรมลบรูปแท่งที่สามารถเจริญเติบโตได้ทั้งในสภาวะที่มีออกซิเจนและไม่มีออกซิเจน และไม่สร้างสปอร์ โดยทั่วไปแล้วแบคทีเรียโคลิฟอร์มมีต้นกำเนิดมาจากลำไส้ของสัตว์เลือดอุ่น โคลิฟอร์มในอุจจาระสามารถเจริญเติบโตได้ในสภาวะที่มีเกลือน้ำดีหรือสารพื้นผิวที่คล้ายกัน มีเอนไซม์ออกซิเดสเป็นลบและผลิตกรดและก๊าซจากแลคโตสภายใน 48 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 44 ± 0.5°C ^{[ 1 ]} คำว่าโคลิฟอร์มที่ทนความร้อนนั้นถูกต้องกว่าและกำลังได้รับการยอมรับมากกว่าคำว่า "โคลิฟอร์มในอุจจาระ" ^{[ 2 ]}

แบคทีเรียโคลิฟอร์มประกอบด้วยสกุลที่มาจากอุจจาระ (เช่นEscherichia , Enterobacter , Klebsiella , Citrobacter ) การทดสอบโคลิฟอร์มในอุจจาระมีจุดประสงค์เพื่อเป็นตัวบ่งชี้การปนเปื้อนของอุจจาระ โดยเฉพาะอย่างยิ่งE. coliซึ่งเป็นจุลินทรีย์บ่งชี้สำหรับเชื้อโรค อื่นๆ ที่อาจมีอยู่ในอุจจาระ การมีโคลิฟอร์มในอุจจาระในน้ำอาจไม่เป็นอันตรายโดยตรง และไม่ได้บ่งชี้ว่ามีอุจจาระเสมอไป^{[ 1 ]}

โดยทั่วไป ระดับแบคทีเรียโคลิฟอร์มในอุจจาระที่สูงขึ้นเป็นสัญญาณเตือนถึงความล้มเหลวในการบำบัดน้ำความเสียหายของระบบจ่ายน้ำหรือความ เป็นไปได้ของการปนเปื้อน จากเชื้อโรค เมื่อระดับแบคทีเรียสูงขึ้น อาจมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นต่อ โรคกระเพาะและ ลำไส้อักเสบที่ เกิดจากน้ำ การทดสอบหาแบคทีเรียทำได้ง่ายและรวดเร็ว (บ่มเพาะ 1 วัน)

การพบโคลิฟอร์มในอุจจาระในสภาพแวดล้อมทางน้ำอาจบ่งชี้ว่าน้ำนั้นปนเปื้อนด้วยอุจจาระของมนุษย์หรือสัตว์อื่นๆ แบคทีเรียโคลิฟอร์มในอุจจาระสามารถเข้าสู่แม่น้ำ ได้ โดยตรงจากการปล่อยของเสียจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนก จาก น้ำเสียจาก การเกษตรและน้ำฝนและจากสิ่งปฏิกูล ของมนุษย์ อย่างไรก็ตาม การพบแบคทีเรียเหล่านี้อาจเป็นผลมาจากวัสดุจากพืช และ น้ำเสียจากโรงงาน ผลิตเยื่อกระดาษหรือกระดาษ ได้ เช่นกัน ^{[ 1 ]}

ระบบบำบัดน้ำเสียในบ้านที่ชำรุดอาจทำให้แบคทีเรียโคลิฟอร์มในน้ำเสียไหลลงสู่แหล่งน้ำใต้ดินชั้นหินอุ้มน้ำคลองระบายน้ำและแหล่งน้ำผิวดิน ใกล้เคียงได้ นอกจากนี้ การเชื่อมต่อท่อระบายน้ำเสียกับ ท่อ ระบายน้ำฝนก็อาจทำให้น้ำเสียจากมนุษย์ไหลลงสู่แหล่งน้ำผิวดินได้เช่นกัน เมืองอุตสาหกรรมเก่าบางแห่ง โดยเฉพาะในภาคตะวันออกเฉียงเหนือและภาคตะวันตกตอนกลางของสหรัฐอเมริกาใช้ระบบท่อระบายน้ำรวมเพื่อจัดการของเสีย ท่อระบายน้ำรวมจะรับทั้งน้ำเสียจากครัวเรือนและน้ำฝน ในช่วงที่มีฝนตกหนัก ท่อระบายน้ำรวมอาจรับน้ำไม่ไหวและล้นไปยังลำธารหรือแม่น้ำใกล้เคียง โดยไม่ผ่านกระบวนการ บำบัด

การปฏิบัติทางการเกษตร เช่น การปล่อยให้ปศุสัตว์กินหญ้าใกล้แหล่งน้ำ การใช้ปุ๋ยคอกเป็นปุ๋ยในทุ่งนาช่วงฤดูฝน การใช้กาก ตะกอนจากระบบบำบัดน้ำเสีย และการปล่อยให้ปศุสัตว์ดื่มน้ำในลำธาร ล้วนเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการปนเปื้อนของแบคทีเรียโคลิฟอร์ม ในอุจจาระได้

แบคทีเรียโคลิฟอร์มในอุจจาระปริมาณมากในน้ำไม่เป็นอันตรายตามที่หน่วยงานบางแห่งระบุ แต่อาจบ่งชี้ถึงความเสี่ยงที่สูงขึ้นของการมีเชื้อโรคในน้ำ^{[ 3 ]}โรคที่เกิดจากเชื้อโรคในน้ำบางชนิดที่อาจเกิดขึ้นพร้อมกับการปนเปื้อนของแบคทีเรียโคลิฟอร์มในอุจจาระ ได้แก่ การติดเชื้อในหู โรคบิดไข้ไทฟอยด์ โรคกระเพาะและลำไส้อักเสบจากไวรัสและแบคทีเรีย และโรคตับอักเสบเอ

สารอินทรีย์ที่ไม่ผ่านการบำบัดซึ่งมีแบคทีเรียโคลิฟอร์มในอุจจาระอาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมการย่อยสลายแบบใช้ออกซิเจนของสารเหล่านี้สามารถลดระดับออกซิเจนละลายในน้ำ ได้หากปล่อยลงสู่แม่น้ำหรือทางน้ำ ซึ่งอาจลดระดับออกซิเจนจนถึงขั้นทำให้ ปลาและสิ่งมีชีวิตในน้ำอื่นๆ ตายได้ การลดปริมาณแบคทีเรียโคลิฟอร์มในน้ำเสียอาจต้องใช้คลอรีนและ สารเคมี ฆ่าเชื้อ อื่นๆ หรือการฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวี สารเหล่านี้อาจฆ่าเชื้อแบคทีเรียโคลิฟอร์มและแบคทีเรียก่อโรคได้ แต่ก็อาจฆ่าแบคทีเรียที่จำเป็นต่อความสมดุลของสิ่งแวดล้อมทางน้ำ ทำให้สิ่งมีชีวิตที่ต้องพึ่งพาแบคทีเรียเหล่านั้นตกอยู่ในอันตราย ดังนั้น ระดับแบคทีเรียโคลิฟอร์มที่สูงขึ้นจึงต้องใช้คลอรีนในระดับที่สูงขึ้น ซึ่งเป็นภัยคุกคามต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำเหล่านั้น

แบคทีเรียโคลิฟอร์มในอุจจาระ เช่นเดียวกับแบคทีเรียชนิดอื่นๆ สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตได้โดยการต้มน้ำ การใช้คลอรีน หรือการฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวี การล้างมือให้สะอาดด้วยสบู่หลังจากสัมผัสกับน้ำที่ปนเปื้อนก็ช่วยป้องกันการติดเชื้อได้เช่นกัน ควรใส่ถุงมือทุกครั้งเมื่อทำการทดสอบหาแบคทีเรียโคลิฟอร์มในอุจจาระ เทศบาลที่ดูแลระบบประปาสาธารณะมักจะตรวจสอบและบำบัดน้ำเพื่อกำจัดแบคทีเรียโคลิฟอร์มในอุจจาระ นอกจากนี้ยังสามารถกำจัดได้ด้วยไอโอดีน

ในแหล่งน้ำของสหรัฐอเมริกาแคนาดาและประเทศอื่นๆคุณภาพน้ำได้รับการตรวจสอบเพื่อปกป้องสุขภาพของประชาชนทั่วไป การปนเปื้อนของแบคทีเรียเป็นสารมลพิษที่ได้รับการตรวจสอบอย่างหนึ่ง ในสหรัฐอเมริกา การทดสอบโคลิฟอร์มในอุจจาระเป็นหนึ่งในเก้าการทดสอบคุณภาพน้ำที่ประกอบกันเป็นคะแนนคุณภาพน้ำโดยรวมในกระบวนการที่ใช้โดย US EPA การทดสอบโคลิฟอร์มในอุจจาระควรใช้เพื่อประเมินการมีอยู่ของอุจจาระในสถานการณ์ที่โคลิฟอร์มในอุจจาระที่ไม่ได้มาจากอุจจาระไม่ค่อยพบเห็น^{[ 1 ]} EPA ได้อนุมัติวิธีการวิเคราะห์ตัวอย่างแบคทีเรียหลายวิธี^{[ 4 ]}

แบคทีเรียจะขยายพันธุ์อย่างรวดเร็วหากสภาพแวดล้อมเหมาะสมต่อการเจริญเติบโต แบคทีเรียส่วนใหญ่เจริญเติบโตได้ดีที่สุดในสภาพแวดล้อมที่มืด อบอุ่น ชื้น และมีอาหาร เมื่อเพาะเลี้ยงบนอาหารเลี้ยงเชื้อแข็ง แบคทีเรียบางชนิดจะรวมตัวกันเป็นกลุ่มก้อนเมื่อขยายพันธุ์ และอาจเติบโตจนมีขนาดใหญ่พอที่จะมองเห็นได้ การเพาะเลี้ยงและนับจำนวนกลุ่มก้อนของแบคทีเรียโคลิฟอร์มในอุจจาระจากตัวอย่างน้ำ สามารถใช้กำหนดปริมาณแบคทีเรียที่มีอยู่เดิมได้

การกรองด้วยเยื่อเมมเบรนเป็นวิธีการที่นิยมใช้สำหรับการวิเคราะห์โคลิฟอร์มในน้ำ ตัวอย่างน้ำที่จะทดสอบจะถูกส่งผ่านตัวกรองที่มีขนาดรูพรุนเฉพาะ (โดยทั่วไปคือ 0.45 ไมโครเมตร ) จุลินทรีย์ที่อยู่ในน้ำจะคงอยู่บนพื้นผิวของตัวกรอง ตัวกรองจะถูกวางในจานเพาะเชื้อที่ปลอดเชื้อ พร้อมกับ อาหารเลี้ยงเชื้อแบบคัดเลือกเพื่อกระตุ้นการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ต้องการ ในขณะที่จุลินทรีย์อื่นๆ ที่ไม่ต้องการจะถูกยับยั้ง เซลล์แต่ละเซลล์จะพัฒนาเป็นโคโลนีแยกกัน ซึ่งสามารถนับได้โดยตรง และสามารถกำหนดขนาดของเชื้อเริ่มต้นได้ โดยทั่วไปจะใช้ปริมาตรตัวอย่าง 100 มิลลิลิตรสำหรับการทดสอบน้ำและกรองเพื่อให้ได้ความหนาแน่นของโคโลนีสุดท้ายที่ต้องการในช่วง 20 ถึง 60 โคโลนีต่อตัวกรอง แหล่งน้ำที่ปนเปื้อนอาจต้องเจือจางเพื่อให้ได้เมมเบรนที่ "นับได้" ตัวกรองจะถูกวางบนจานเพาะเชื้อที่มีวุ้น M-FC และบ่มเป็นเวลา 24 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 44.5 องศาเซลเซียส (112.1 องศาฟาเรนไฮต์) อุณหภูมิที่สูงขึ้นนี้จะทำให้แบคทีเรียที่ไม่ใช่แบคทีเรียในอุจจาระเกิดภาวะช็อกและยับยั้งการเจริญเติบโตของพวกมัน เมื่อโคโลนีของแบคทีเรียโคลิฟอร์มในอุจจาระเจริญเติบโต พวกมันจะผลิตกรด (จากการหมักแลคโตส) ซึ่งทำปฏิกิริยากับสีย้อมอะนิลีนในวุ้น ทำให้โคโลนีมีสีน้ำเงิน

วิธีการตรวจหาโคลิฟอร์มแบบใหม่ๆ นั้นอาศัยสารตั้งต้นของเอนไซม์จำเพาะเป็นตัวบ่งชี้ของโคลิฟอร์ม การทดสอบเหล่านี้ใช้สารน้ำตาลที่เชื่อมต่อกับสีย้อม ซึ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับเอนไซม์เบตา-กาแลคโตซิเดส จะทำให้เกิดสีที่จำเพาะ เอนไซม์เบตา-กาแลคโตซิเดสเป็นตัวบ่งชี้ของโคลิฟอร์มโดยทั่วไป และสามารถตรวจวัดได้โดยการไฮโดรไลซิสของไกลโคไซด์จำเพาะของเอนไซม์ เช่น โอ-ไนโตรฟีนิล-เบตา-ดี-กาแลคโตส การทดสอบโดยทั่วไปจะรวมถึงสารน้ำตาลตัวที่สองที่เชื่อมต่อกับสีย้อมที่แตกต่างกัน ซึ่งจะสร้างผลิตภัณฑ์เรืองแสงเมื่อทำปฏิกิริยากับเอนไซม์เบตา-กลูคูโรนิเดส เนื่องจากE. coliผลิตทั้งเบตา-กาแลคโตซิเดสและเบตา-กลูคูโรนิเดสการรวมสีย้อมสองชนิดเข้าด้วยกันจึงทำให้สามารถแยกแยะและวัดปริมาณโคลิฟอร์มและ E. coli ในภาชนะเดียวกันได้

เมื่อไม่นานมานี้ เคมีเบื้องหลังสารประกอบตรวจจับเอนไซม์ได้รับการปรับปรุงเพื่อให้ส่วนประกอบที่บ่งชี้มีฤทธิ์รีดอกซ์ แทนที่จะเป็นรูปแบบโครโมเจนิคที่ใช้กันทั่วไป ทำให้สามารถตรวจจับแบคทีเรียบ่งชี้อุจจาระ เช่นE. coliและE. faecalisด้วยวิธีทางเคมีไฟฟ้าโดยไม่ต้องเตรียมตัวอย่างล่วงหน้า เนื่องจากสีของสารประกอบตรวจจับไม่มีความสำคัญ จึงทำให้สามารถตรวจจับได้ในเมทริกซ์ที่มีสีเข้ม^{[ 5 ]}

ในปี พ.ศ. 2532 สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) ได้เผยแพร่กฎ Total Coliform Rule (TCR) ซึ่งกำหนดการเปลี่ยนแปลงการตรวจสอบครั้งใหญ่สำหรับระบบประปาสาธารณะทั่วประเทศ^{[ 6 ]}ข้อกำหนดการทดสอบภายใต้ TCR ปี พ.ศ. 2532 มีความละเอียดถี่ถ้วนกว่าข้อกำหนดก่อนหน้านี้ จำนวนการทดสอบโคลิฟอร์มตามปกติเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับหน่วยงานประปาขนาดเล็ก กฎระเบียบยังกำหนดให้มีการทดสอบซ้ำโดยอัตโนมัติจากทุกแหล่งที่แสดงผลบวกต่อโคลิฟอร์มทั้งหมด (เรียกว่าการตรวจสอบแหล่งน้ำแบบทริกเกอร์) ในปี พ.ศ. 2556 EPA ได้แก้ไข TCR ^{[ 7 ]}โดยมีการแก้ไขเล็กน้อยในปี พ.ศ. 2557 ^{[ 8 ]}

• แบคทีเรียโคลิฟอร์ม
• ดัชนีโคลิฟอร์ม
• หน่วยสร้างโคโลนี
• แบคทีเรียบ่งชี้

• EPA. "การตรวจสอบและประเมินคุณภาพน้ำ: แบคทีเรียในอุจจาระ"