CC BY
8
С Е. В. АНГАНОВА, 2010 УДК 6U. 777:579. 6S
Е. В. Анганова
БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ
Институт усовершенствования врачей; Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН, Иркутск
Представлены результаты изучения ферментативной активности бактерий микробного сообщества р. Лена в центральном районе Якутска и прилегающих территорий. Показано, что исследуемые свойства обнаружены у 31,8% бактерий. Наибольшим уровнем ферментативной активности обладали аэромонады. У энте-робактерий отмечена высокая частота встречаемости продукции ДНКазы (22%). Ключевые слова: поверхностные водоемы, условно-патогенные бактерии, ферментативная активность
Ye. V. Anganova. - BIOLOGICAL PROPERTIES OF OPPORTUNISTIC BACTERIA IN AQUATIC ECOSYSTEMS
The paper gives the results of studying the enzymatic activity of bacteria in the microbial community of the Lena River in the centra! part of Yakutia (the town of Yakutsk and its adjoining areas). The study properties were found in 31.8% of the bacteria. Aeromonas had the highest enzymatic activity. High (22.0%) DNAase production rates were noted in Enterobactericeae.
Key words: superficial water reservoirs, opportunistic bacteria, enzymatic activity.
Накопленные в последнее время данные подтверждают концепцию об "универсальности факторов па-тогенности" микроорганизмов [2]. Исследованиями ряда авторов показано, что условно-патогенные микроорганизмы (УПМ), циркулирующие в природных экосистемах, обладают определенным потенциалом патогенности. Особое значение имеет свойство микроорганизмов продуцировать ферменты зашиты и агрессии, участвующие в процессах адгезии и инвазии. Так, у микроорганизмов, выделенных из воды, описаны ферменты гиалуронидаза, нейраминидаза, некоторые протеиназы [3]. Поданным Л. Н. Юхименко и соавт. [1], 92,9% аэромонад, выделенных из воды в районе антропогенного загрязнения, продуцируют ДНКазу. Также УПМ водных экосистем проявляют гемолитическую активность [4).
Цель настоящего исследования — изучение ферментативной активности УПМ микробного сообщества р. Лена на участке в районе Якутска и прилегающих территорий.
Материалы и методы
Протеолитическую, гемолитическую активность и продукцию ДНКазы определяли по общепринятым методикам [5]. Всего протестировали 192 штамма бактерий, принадлежащих к семействам ЕтегоЬас1епасеае, Аегот-опас!асеае, МогахеПасеае и Ака^епасеае.
Результаты и обсуждение
В результате проведенных исследований установили, что третья часть (31,8%) протестированных бактерий, полученных из р. Лена, в той или иной степени обладали ферментативной активностью. Микроорганизмы различных таксономических групп продемонстрировали разную степень ферментативной активности Так, среди представителей семейства Аеготоп-а<1асеае продукция ферментов отмечалась достоверно чаще (р < 0,05) и составила 59,6%. У бактерий семейств ЕтегоЬас1епасеае, А1са1щепасеае и Могахе1-1асеае ферментативная активность встречалась в 22,1,
Анганова Е. В. — канд. мед. наук, ассистент каф. эпидемиологии и микробиологии, ст. науч. сотр. лаб. эпидемиологии антропонозных инфекций НЦ (еуа. ¡гк@таП. ги)
18,5 и 23,5% случаев соответственно. Установили некоторые различия в частоте встречаемости изучаемых свойств. Наличие гемолитической активности выявили практически у каждого пятого штамма (20,2%). Продукцией ДНКазы и протеолитической активностью обладали соответственно 17,5 и 16,6% протестированных микроорганизмов (см. рисунок).
Сравнительный анализ исследуемых свойств представителей различных семейств показал, что бактерии семейств ЕшегоЬас1епасеае и Могахе1-1асеае чаще продуцировали ДНКазу (22 и 13,7%). Частота встречаемости гемолитической и протеолитической активности у представителей данных семейств была несколько ниже (около 10%). Среди бактерий семейства А1саН§епасеае ферментативную активность выявили примерно у каждого десятого штамма. Наибольшим уровнем гемолитической (р < 0,05), протеолитической (р < 0,05) и ДН Казной (р > 0,05) активности обладали представители семейства Аеготопаёасеае (см. таблицу).
Следует отметить, что из всех протестированных энтеробактерий, выделенных из воды, наибольшим
25-1 20-15-10-5-0
20,2
16.6
17,5
Протеолиткческая Продукция Гемолитическая активность ДНКазы активность
Частота выявления (в %) ферментативной активности у микроорганизмов р. Лена.
Частота встречаемости (в %) ферментативной активности у бактерий различных семейств, выделенных из р. Лена
Свойство
Entero-bacte-riaccac
Acrom-onadacc-ac
Moraxcl-laccae
Alcali-genaccac
Гемолитическая активность 8,9 46,8 7,8 12,3 Продукция ДНКазы 22 32,3 13,7 10,7
Протеолитическая активность 11,1 33,9 9,8 9,2
[гиена и санитария 5/2010
потенциалом патогенности обладали штаммы Е. соН, которые характеризовались наиболее высокой частотой встречаемости ДНКазной (23,5%), протеолитиче-ской (17,6%) и гемолитической (11,7%) активности.
Заключение
Практически каждый третий штамм, полученный из воды р. Лена в районе Якутска и прилегающих к нему территорий, обладал ферментативной активностью. Наиболее часто у УПМ отмечалась гемолитическая активность. Бактерии, относящиеся к различным семействам, проявили разную степень ферментативной активности. Наибольшим уровнем гемолитической, протеолитической и ДНКазной активности обладали представители семейства Аеготопас1асеае. Вирулентность энтеро-
бактерий в большинстве случаев была связана с продукцией ДНКазы (22%).
J1 итература
1. Влияние антропогенного воздействия на микробиоценоз водной среды и рыбы садковых рыбоводных предприятий / Юхименко Л. Н., Литов А. В., Пименов А. В. и др. // ht-tp://www. pisciculture, ru/invitedpaper/view/41. html Портал @ pisciculture, nf/2007.
2. Домарадский M. В. // Журн. микробиол. — 1993. — Т. 31. - С. 103-106.
3. Езепчук Ю. В. Биомолекулярные основы патогенности бактерий. - М., 1985.
4. Панасюк Е. Ю. Особенности биоразнообразия условно-патогенных бактерий озера Байкал и их значение при оценке качества воды: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — Иркутск, 2002.
5. Частная медицинская микробиология с техникой микробиологических исследований: Учебное пособие / Под ред. А. С. Лабинской и др. — М„ 2005.
Поступила 23.03.10
Оценка биологических рисков
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2010 УДК 614. 777:57». 68
А. В. Загайнова, 10. Г. Талаева, Р. А. Дмитриева, Ф. И. Ингвль, В. В. Юрченко, Т. 3. Артемова, А. Е. Недачин, Е. К. Гипп, Н. И. Буторина, Д. В. Снегирев
ОЦЕНКА ЭПИДЕМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ПАТОГЕННЫХ И УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ ВОДЫ РАЗЛИЧНОГО ВИДА ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
Анализ микробного риска заключается в определении потенциального источника заражения кишечными инфекциями и степени риска — способности бактерий, находящихся в воде, вызвать кишечные инфекции, т. е. в определении патогенности и вирулентности бактерий.
В статье представлены материалы по разработке экспериментального подхода к определению патогенности и вирулентности бактерий по комплексу эффектов: цитотоксическому и токсическому действию, а также по адгезивной и инвазивной активности на культуре клеток BGM.
Объектом исследования являлись "дикие"грамположительные и грамотрицательные штаммы микроорганизмов (Е. coli spp., Klebsiella spp., Salmonella spp., нефермент ирующие бактерии Pseudomonas spp.), выделенные из вод различного вида водопользования, а также музейные культуры (Е. coli штамм 1257, Е. coli штамм 675, Salmonella enteritidis АТСС5765, Staphylococcus aureus 906, Pseudomonas aeruginosa АТСС 10145). "Дикие" штаммы выделены из воды при проведении экспериментальных и натурных исследований, они обладали способностью выживать в воде при различных видах обеззараживания (гуанидинсодержащий дезинфектант в нетоксичных концентрациях, фотообеззараживание в присутствии сенсибилизаторов, воздействие магнитных и ультразвуковых волн).
Показано, что цитотоксическое действие, а также адгезивная и инвазивная активности бактерий, выделенных из водных объектов окружающей среды, увеличивались при их культивировании в питательных ростовых средах, моделируя возможные эффекты в организме человека.
Разработанный эксперименталышй подход позволяет в одной постановке на клетках BGM оценить степень опасности потенциально патогенных бактерий и может быть использован при оценке микробного риска.
Ключевые слова: BGM, факторы патогенности, адгезия, инвазия, цитотоксический и токсический эффект
А. V. Zagainova, Yu. G. Talayeva, R. A. Dmitriyeva, F. I. Ingel, V. V. Yurchenko, Т. Z. Artemova, A. Ye. Nedachin, Ye. K. Gipp, N. N. Butorina, D. V. Snegirev. - EVALUATION OF EPIDEMIC RISK FROM PATHOGENIC AND OPPORTUNISTIC BACTERIA ISOLATED FROM WATER OF ITS VARIOUS USE TYPES
The investigation was concerned with wild gram-positive and gram-negative microorganisms (E. coli spp., Klebsiella spp., Salmonella spp., and the nonfermentative bacteria Pseudomonas spp.) isolated from the waters of different types, as well as museum cultures (E. coli strain 1257, E. coli strain 675, Salmonella enteritidis ATCC 5765, Staphylococcus aureus 906, and Pseudomonas aeruginosa A TCC 10145). The wild strains were isolated from water when conducting experimental and field studies; these are able to survive in the waters disinfected by various procedures (a guanidine-containing disinfectant in non-toxic concentrations; photo-activated decontamination with sensitizers; exposure to magnetic and ultrasound waves). The cytotoxic, adhesive, and invasive activities of the bacteria isolated from environmental water objects increased on their cultivation on nutrient growth media, by simulating their possible effects in man.
The developed experimental approach makes it possible to estimate the hazard of potentially pathogenic bacteria in one test trial, by applying the BGM cells and may be used to assess the microbial risk.
Key words: BGM, pathogenicity factors, adhesion, infestation, cytotoxic and toxic effects
