CC BY
13
УДК в 14.37:в78.5/.81-078
Канд. мед. наук Г. И. Корчак
АДСОРБЦИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ НА ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫХ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ
т
Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Map-
зеева
Исследуемый нами материал — поливинилхлоридная (ПВХ) плитка — пластик на основе поливинилхлорида (—СНг—СНС1—)п — представляет собой полимер линейного строения. При изготовлении плиток, кроме ПВХ-смолы, применяются такие органические вещества, как дибутилфталат и инденкумариновая смола, наполнителями являются тальк, барит и каолин. Пластические материалы подвержены деструктивным изменениям, которые в основном сводятся к дегидрохлорированию и разрыву макроцепей. Это приводит к выделению ряда летучих соединений. По данным В. В. Мальцева, над поверхностью поливинилхлоридных материалов обнаружено около 10 различных химических компонентов. Одновременно с явлениями деструкции происходит аккумулирование на поверхности пластмасс зарядов статического электричества. Таким образом, пластмассы можно рассматривать как подвижную систему и считать, что процесс адсорбции на этом материале, видимо, будет носить переменный характер. Кроме того, сложный химический состав таких плиток дает основание предположить многообразное взаимодействие между поверхностью полимера и микробной клетки.
Из нескольких испытанных нами видов бактерий почти полная и прочная адсорбция на ПВХ-плитках выявлена у вакцинного штамма сибиреязвенных бацилл Цинков-ский-2, что побудило нас заняться изучением адсорбции этого вида бактерий. Бациллярные формы микроорганизмов плохо подвергаются адсорбции, но если последняя происходит, то она наиболее прочная.
В эксперименте использовали тесты из ПВХ-плиток одной серии выпуска, что обусловливало идентичность физико-химических свойств испытываемых образцов, причем последние в опыте использовали однократно. Исследования проводили по следующей методике. Образцы отмывали дистиллированной водой, протирали спиртом и обсеменяли методом крупнодисперсного аэрозоля взвесью суточной агаровой культуры Вас. anthra-cis, приготовленной из расчета десятков тысяч микробных тел в миллилитре. На тест наносили 0,1 мл взвеси. После получасового контакта изучали обсемененность образцов методом агаровой заливки 3% МПА. Контролем служила адсорбция микроорганизмов на нейтральном стекле. При нанесении на пластик тысяч микробных тел на агаре вырастали единичные колонии или рост вообще отсутствовал. Однако при повторении опытов во времени с промежутками 4—5 дней на несколько отрицательных результатов приходился один положительный. На поверхности агара получали сливной рост микроорганизмов. При погружении образцов с отрицательным результатом в мясо-пептонный бульон обнаруживали рост тест-культуры, что указывает на сохранение ее жизнеспособности. Следовательно, можно думать, что адсорбция бацилл на ПВХ-плитках прочная, но нестабильная. Этот же метод изучения обсемененности бациллами поверхности стекла, применяемого в качестве контроля, позволял постоянно получать удовлетворительные результаты.
Первым этапом исследований по изучению характера адсорбции микроорганизмов на ПВХ-плитках было установление зависимости процесса от концентрации катионов и pH (Д. Г. Звягинцев). Определяли влияние на адсорбцию бацилл фосфатно-буферного раствора с концентрацией ионов от 0,5 до 0,000 01 М в последовательных пятикратных разведениях при pH 7,6 и одновременно действие на адсорбцию величины электростатического потенциала. Использовали 0,25 М фосфатно-буферный раствор с различными pH — от 6,4 до 9,2 (pH определяли потенциометрическим методом).
Эксперимент ставили по следующей методике. Взвесь микроорганизмов с концентрацией тысяч микробных тел в миллилитре готовили на фосфатном буфере с соответствующими изучаемыми молярными концентрациями или величинами pH. На тест накосили 0,1 мл взвеси. После получасового контакта образцы исследовали методом агаровых заливок. Количество выросших на агаре колоний характеризовало адсорбцию микроорганизмов при данных условиях. При концентрации катионов 0,5 и 0,1 М адсорбция микроорганизмов была полной. Некоторое снижение ее происходило при концентрациях 0,005 и 0,001 М. Изменение pH в указанных пределах не изменяло адсорбцию бацилл на ПВХ-плитках. Полученные результаты позволили заключить, что электрокинетический потенциал не оказывал существенного влияния на адсорбцию Вас. anthracis на поверхности ПВХ-плиток, так же как и толщина диффузного слоя ионов калия и натрия.
Следующим этапом было изучение зависимости адсорбционной способности бацилл от структуры поверхности микроорганизма. По данным А. Ф. Перцовской и Д. Г. Звягинцева, у представителей рода Bacillus адсорбция на поверхности стекла снижается на протяжении всей стационарной фазы и лаг-фазы, а к 13 ч роста культур почти равна нулю. Поскольку мы работали с агаровыми культурами, то приступили к изучению адсорбции с 16-часового возраста, когда вырастали колонии диаметром 1—2 мм. Культура этого возраста полностью адсорбировалась на ПВХ-плитках. То же было получено при работе с суточной культурой. Адсорбция двухсуточной культуры резко снижалась. На
агаровых пластинках наблюдали сливной рост колоний. Это дает основание считать, что снижение адсорбции происходило за счет изменения поверхностных структур микробной клетки в процессе ее развития.
Полученные результаты послужили поводом для изучения адсорбционных свойств бацилл в процессе их старения на изучаемом объекте. После нанесения взвеси суточной культуры образцы исследовали каждые 10—20 дней в течение 4 мес. На агаре вырастали единичные колонии, за исключением исследования на 40-й и 100-й дни (десятки колоний на агаре). Последнее можно отнести как за счет изменений в структуре полимера или влияния внешних факторов, так и за счет нарушения строения оболочки микробной клетки в результате процесса старения и спорообразования. В основном образовавшаяся связь между бациллами и полимером носила прочный и длительно не изменяющийся характер. Можно также заключить, что адсорбционные свойства бацилл меняются в процессе роста более активно, чем в процессе их старения на полимере.
Поскольку при адсорбции взаимодействуют две поверхности — микроорганизма и адсорбента, мы попытались оказать влияние на этот процесс путем изменения структуры взаимодействующих поверхностей. При направленном воздействии это позволяет получать желаемый результат.
Для разрушения комплексов, связывающих клетку с адсорбентом, перспективным является обработка микроорганизмов ферментами. Мы испытали влияние на бациллы фермента гиалуронидазы, специфическим субстратом которого служит гиалуроновая кислота, являющаяся мукополисахаридом. Поэтому было сделано предположение, что этот фермент будет оказывать влияние на соматический полисахаридный антиген сибиреязвенных бацилл и тем самым ослаблять связь клетки с адсорбентом.
Опыты проводили со стандартным препаратом лидазы, содержащим фермент гиалуро-нидазу. Лидазу испытывали в разведении от 1 : 4 до 1 : 16. Обработка микроорганизмов лидазой в указанных концентрациях значительно снижала их адсорбцию, что позволяло десорбировать с теста 50—75% нанесенных микроорганизмов.
Для изменения характера второй из взаимодействующих поверхностей — ПВХ-плиток — использовали их дубление 96% спиртом. Поливинилхлорид устойчив к действию химических веществ и вступает во взаимодействие только при определенных условиях: большом давлении, высокой температуре и др. Поэтому с поверхности полимера удаляли другие органические вещества, входящие в состав плиток и оказывающие существенное влияние на процесс адсорбции. Плитки выдерживали в спирте в течение суток. За это время поверхность приобретала выраженную лиофильность. После нанесения на такую поверхность взвеси бацилл удавалось методом агаровых заливок десорбировать от 20 до 42% исходного количества микроорганизмов. Параллельный контроль на необработанных плитках давал отрицательный результат или рост единичных колоний.
Таким образом, изучение процесса адсорбции бацилл на ПВХ-плитках показало, что взаимодействие микроорганизмов с полимерами многообразно н обусловлено как свойствами бактериальной оболочки, так и поверхности полимера. Проведенные наблюдения позволяют заключить, что ведущим в механизме адсорбции является взаимодействие межмолекулярных сил. Адсорбция бацилл на ПВХ-плитках довольно прочная, однако может наступать так называемая спонтанная десорбция, которая обусловлена разрывом связей в результате деструктивных процессов в полимере, а также изменений химического состава и строения поверхности бактериальной клетки. Полученные результаты позволяют также говорить о возможно прочной и в то же время непостоянной адсорбции других видов микроорганизмов на ПВХ-материалах, что надо иметь в виду при проведении микробиологических исследований во избежание методических ошибок.
ЛИТЕРАТУРА. Звягинцев Д. Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями. М., 1973,— Мальцев В. В.— В кн.: Гигиена применения полимерных материалов в строительстве. Киев, 1973, с. 214—221,—П е р ц о в-екая А. Ф., Звягинцев Д. Г.— «Научи, докл. высш. школы. Биол. науки», 1971, № 3, с. 100-105.
Поступила 13/УШ 1976 г.
УДК 6Н.777:628.1121:576.858.095.1
Канд. мед. наук А. Г. Кокина, Н. А. Лукашевич, Н. В. Новицкая
ВЫЖИВАЕМОСТЬ ЭНТЕРОВИРУСОВ И ЭНТЕРОБАКТЕРИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ХИМИЧЕСКОГО И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОДЗЕМНОЙ ВОДЫ
Белорусский научно-исследовательский санитарно-гигиенический институт, Минск
В опыте использована вода трех скважин из межыоренных горизонтов четвертичных отложений, относящаяся к гндрокарбонатному классу, группе кальция, с разным количеством и происхождением органических веществ. В первой скважине вода практически не содержала органических веществ, во второй была обогащена гумусом из захоро-
