CC BY
9
бы, которые анализировали методом мембранных фильтров на количественное содержание кишечных палочек. Результаты исследований выражены графиком (рис. 2).
Как видно на рис. 2, вода, подвергавшаяся ЭГ-обработке, даже при исключении олигодинамического влияния ионов серебра и меди проявляет эффект бактерицидного последействия. Обеззараживающее действие ее возрастает с увеличением времени экспозиции, обусловливая достоверный бактерицидный эффект через 15 ч контакта с кишечной палочкой. За наблюдаемый нами промежуток времени (сутки) он увеличился до 80,5%- В контрольной пробе количество кишечной палочки в 1 л практически остается на одном уровне. Изменение инициального заражения воды в пределах 1 • 104—1-10е микробных тел в 1 л не позволило отметить существенных различий в бактерицидном действии воды
Выводы
1. Электрогидравлический эффект обладает выраженным бактерицидным действием, величина которого в исследуемых пределах не зависит от колебаний инициального заражения воды.
2. Оптимальным с точки зрения энергетических затрат является режим обработки с энергией импульса 200 Дж. Эффективная плотность энергии при таком режиме с учетом КПД установки составила 10 Дж/мл.
3. Вода, обработанная электрогидравлическим способом, проявляет эффект бактерицидного последействия.
ЛИТЕРАТУРА. Авербух Б. Я. и др. — «Электронная обработка материалов», 1967, № 6. с. 79—81. —Жук Е. Г. — «Ж. микробнол.», 1971, № 1, с. 99—103. — Федоров Н. Е„ Рогов И. А. — В кн.: Сборник докладов Всесоюзной конференции по молочному делу. Ереван, 1960, с. 29—30.—Шпектор Я. Б. — «Электронная обработка материалов», 1971, № 4, с. 86—88.— Ю тки н Л. А. Электрогидравлический эффект. М.—Л., 1955.
Поступила 8/1V 1975 г.
THE BACTERICIDAL ACTION OF AN ELECTROHYDRAULIC EFFECT IN WATER 5. N. Cherkinsky, G. P. Yakovleva, A. N. Melnikova, G. F. Savelieva, A. A. Semenova
The paper presents experimental data on determination of the bactericidal action of the electrohydraulic effect and the bactericidal properties of water treated by the electro-hydraulic means. The finding is that the electrohydraulic effect has a pronounced bactericidal action. The water subjected to electrohydraulic treatment produces a subsequent bactericidal effect.
УДК 628.394:628.353.153
H. А. Чувильская, Л. А. Ледова. Л. Г.Чуркина, канд. биол. наук В. А. Ламбина
BDELLOVIBRIO BACTERIOVORUS КАК ФАКТОР САМООЧИЩЕНИЯ
РЕЧНОЙ ВОДЫ
Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР, г. Пущ.нно-на-Оке
Bd. bacteriovorus — облигатный паразит грамотрицательных бактерий— широко распространен в природе — в почве, воде рек и морей. Благодаря уникальному свойству проникать в периплазму бактериальной клетки, а в процессе роста и развития лизировать содержимое клетки-хозяина бделловибрион привлекает внимание исследователей как возможный участник процесса самоочищения водоемов от патогенной микрофлоры (А. Гелен и соавт.; Г. И. Сидоренко и соавт., 1970, 1973). Г. И. Сидоренко и соавт. (1973) установили корреляцию между
наличием в пробах воды открытых водоемов бделловибри-оиов и относительным понижением в этих пробах титра са-нитарно-показательных микроорганизмов. В 1972 г. удалось проследить количественные закономерности распространения Вс1. Ьас1епоуоги5 в речной воде (В. А. Ламбина и соавт.). Однако до сих пор еще нет полного представления о значении и степени бактериологического действия паразита в природе.
В настоящей работе обобщены материалы экспедиционных исследований 1972, 1973 и 1974 гг., связанных с изучением деятельности Вс1. Ьас1епо-уогив в р. Оке. Микробиологические исследования на одном участке реки в течение 3 лет позволили нам сделать ряд выводов, касающихся участия бделловибрионов в самоочищении речной воды, и проследить изменения в бактериологической активности паразита в зависимости от климатических условий года.
Исследования проводили на участке среднего течения реки общей протяженностью 60 км. Исследовали воду на 89 станциях, 24 створах, выбранных в зависимости от мест выпуска сточных вод 2 населенных пунктов (городов Пу-щино и Каширы) и других источников загрязнения реки. Исследования ежегодно проводили в июне—июле. Средние температуры воздуха и воды в момент забора проб представлены в таблице. Отбор проб проводили с помощью барометра. На каждом створе брали 2 прибрежные и 1 срединную станции. Пробы отбирали в утренние часы на глубине 20—30 см, прибрежные — на расстоянии 2—3 м от берега. Исследовали общее количество микроорганизмов, колн-нндекс и количество бделловибрионов. Общее количество микроорганизмов определяли
«
с.
<->
о С
о о о о
<м
— о
— сч ю о о г- о о
о §
2 8
1/5
о о
ю т о о § § по о" —
8
о
о о
оо о
> о
> о
о о
о> сз
сч сч да
<м 8 о"
ода о — со — о о
8
о о
см
О С5
8
О)
со I— о —
88 да"
8 о-
1Л о
о о
оо
г- со
ю о
=> о о
8 о»
да сч
о о о о
о о
> 8
ш о о
^ 1/5 1/5 ;о со сч — да
О с О <
88
о со
о-„ 8 1П о"
сч
5 I
с* те '
га
я °
га X >. _ П 2
X
ие г о ч га
и! о-85
5?! §
те га =г -
а. а. к О о
>. Ч а
о со '
* О
(- ,
те га Сь. с.
4! ««
с _
7. г 01 ф
1 =
ю о
о а
о * х
? о
5 а.
8« §
I- о я ч со е те 3 а. ч га о
х ¡1
е-ё >= ==
в *
а £ х те я с о в (- о
5 О - г- р. о
'•ч^оя-гхх
§ ■ 2§.о оэ * хс с
и
методом прямого счета по А. С. Разумову (С. И. Кузнецов и В. И. Ро-маненко). Окраску фильтров проводили 0,1% раствором сафранина. Коли-индекс воды устанавливали методом мембранных фильтров1 (числовые показатели даны в пересчете на 1 мл воды). Количество бделловибрионов в речной воде измеряли по числу литических пятен методом двойного слоя по Адамсу, используя дрожжево-пептонную среду — ДП, разведенную в 4 раза (Stolp и Starr). В качестве хозяина брали 24-часовую культуру Е. coli К-12. Высев производили из исходной пробы воды и ряда последовательных разведений. Литические пятна подсчитывали через 72 ч. Проводили контроль пятен на наличие бделловибрионов на микроскопе «Зетопан» фирмы Рейхерт при аноп-тральном контрасте (Х1350).
Сравнение закономерностей распространения бактериопланктона на исследуемом участке реки по годам показало относительно идентичный характер распределения микроорганизмов. Максимальное количество микроорганизмов зарегистрировано в местах загрязнения речной воды — в районе г. Пущино, турбазы и вблизи мест выброса сточных вод. На остальных участках реки колебаний общего количества микроорганизмов почти не наблюдается. Значительные различия в общем количестве микроорганизмов выявлены при сравнении средних показателей по годам (см. таблицу). Если содержание микроорганизмов в 1 мл воды в 1972 г. составляло в среднем 6,2 млн., то в 1973 г. наблюдалось снижение числа микроорганизмов в 3,3 раза (1,8 млн/мл), а в 1974 г.—в 52 раза (0,12 млн/мл).
Определяя коли-индекс речной воды в течение 3 лет, мы нашли, что максимальные значения обнаруживаются вблизи мест выпуска сточных вод. Количественный уровень кишечной палочки по годам имел тенденцию к резкому возрастанию. Коли-индекс речной воды в 1972 г. колебался от 0,2 до 86,7 кл/мл, в 1973 г.— от 40 до 5550 кл/мл, а в период наиболее холодного лета 1974 г. варьировал от 135 до 10 500 кл/мл.
Изучение количественных закономерностей распространения Bd. bacteriovorus в речной воде показало, что бделловибрионы в 1972 и 1973 гг. обнаружены в 90% проб. В 1974 г. процент положительных находок бделловибрионов снизился до 53. Сравнение количественных данных по годам выявляет ийтересную особенность: максимальные и минимальные количества Bd. bacteriovorus в 1972 и 1973 гг. мало отличались друг от друга, составляя соответственно 4100 и 5, 3170 и 5 кл/мл. В 1974 г. максимальное количество бделловибрионов составляло 3 кл/мл. Средний показатель 1972 г. в 12,6 раза превышал показатель 1973 г. и в 230 раз показатель 1974 г. (400, 31,6 и 1,75 кл/мл соответственно).
Рассматривая возможные факторы, влияющие на размножение и распространение Bd. bacteriovorus и его бактериолитическую деятельность в природных условиях, необходимо отметить, что при сравнительно одинаковых по объему выбросах сточных вод в течение 3 последовательных лет имеются резкие различия в средних микробиологических показателях речной воды, связанные с климатическими условиями года.
Лето 1972 г. характеризовалось жаркой устойчивой погодой со средней температурой воздуха и воды в момент забора проб 25,7 и 23,6° соответственно. В 1973 г. температура воды в реке снизилась на 2,3°, а в 1974 г.—на 3°. Как видно из таблицы, параллельно снижению температуры воды шло снижение общего количества микрофлоры (в процентах к 1972 г.— 100, 29,8, 2) и соответственное снижение чис-
1 Вода хозяйствеино-питьевого и промышленного водоснабжения. Методы санитар-но-бактериологического анализа. ГОСТ 5216-50.
ла бделловибрионов. Доля количества от общего количества микроорганизмов остается постоянной в 1973 и 1974 гг. (0,002%) и повышается в 3 раза в период жаркого лета 1972 г. (0,006%). Не учитывая бак-териолитической деятельности Bd. bacteriovorus, можно было бы ожидать, что количество бактерий группы кишечной палочки будет также большим летом 1972 г. Однако сравнение средних данных по годам указывает на обратно пропорциональную зависимость между количественными показателями бделловибрионов и кишечной палочки. Резкое увеличение коли-индексов в 1973 г. и особенно в 1974 г. несомненно связано с тем, что установившаяся в эти годы температура речной воды была менее благоприятной для размножения бделловибрионов и тем самым для инфекции и последующего лизиса бактерии группы кишечной палочки. Из приведенных данных следует, что вода на исследуемом участке р. Оки летом 1972 г. была чище в отношении кишечной палочки, чем в последующие годы; это можно связать с активным размножением и бактериолитическим действием Bd. bacteriovorus.
Процесс взаимодействия паразита с хозяином подчиняется известным закономерностям. Одним из важнейших условий, определяющих выход бделловибрионов и скорость лизиса бактерии-хозяина, является величина исходной множественной инфекции (В. А. Ламбина и со-авт.). В природных условиях интенсивность процесса самоочищения водоема от кишечной микрофлоры может быть оценена величиной количественного соотношения паразит/хозяин (индекс п/х). Как видно из таблицы, средний индекс п/х в 1972 г. был равен 12,9 (максимальный— 500). Уровень кишечной палочки составлял 29,7 кл/мл. В 1974 г. средний индекс п/х снизился до 0,001, максимальный — 0,015. Деятельность Bd. bacteriovorus была незначительна и количество кишечной палочки в среднем достигло 1690 кл/мл. Таким образом, в 1972 г. мы наблюдали не только лизис бактерии-хозяина «изнутри», но и интенсивный «лизис извне», когда количество бделловибрионов на 1 клетку Е. coli достигало максимума 500.
При изучении Bd. bacteriovorus в природных условиях выявляется специфичность его действия по отношению к хозяину. Считается установленным, что паразит имеет весьма широкий спектр действия. Однако количественные показатели бделловибрионов, установленные на различных хозяевах, четко ограничивают ареалы распространения последних— места выпуска сточных вод для Е. coli и Serratia marcescens и прибрежные сельскохозяйственные районы для Ps. fluorescens.
ЛИТЕРАТУРА. Гелен А., Ленин П.. Лямблэн Д. и др. — «Изв. АН СССР», Серия биол., 1968, № 3, с. 395—401. — К у з н е ц о в С. И., Романеи-ко В. И. Микробиологическое изучение внутренних водоемов. М.—Л., 1963. — Ламбина В. А., Афиногенова А. В., Коновалова С. М. и др.— «Изв. АН СССР». Серия биол., 1974, № 2, с. 204—210. — Л а м б и н а В. А., Ч у в и л ь с к а я Н. А., Ледова Л. А. и др. — «Микробиология», 1974, № 4, с. 715—720. — Сидоренко Г. И., Б а г д а с а р ь я н Г. А , Т а л а е в а Ю. Г. и др. — В кн.: Материалы 15-го Всесоюзного съезда эпидемиологов, микробиологов и инфекционистов. Ч. 1. М., 1970, с. 143—145.— Они ж е. — «Гиг. и сан.», 1973, № 1, с. 11—14. — S t о 1 р H., S t а г г M. Р. — "J. Microbio!. Serol.", 1963, v. 29, p. 217—248.
Поступила 15/V 1975 г
BDELLOVIBRIO BACTERIOVORUS AS A FACTOR OF THE SELFPURIFICATION
OF THE RIVER WATER
N. A. Ckuvilskaya, L. A. Ledova, L. G. Churkina, V. A. Lambina
The authors studied the role of the gramnegative bacterium parasite Bd. bacteriovorus in the selfpurification process of the river water. The finding was that the multiplication and the bacteriolytic activities of this parasite depended on the total number of microorganisms present and on the water temperature. In summer at an average river water temperature of 23.6°. Bd. bacteriovorus tooks an active part in the purification of the Oka river and caused a significant fall of the number of microorganisms.
