CC BY
5
[ена и санитария 5/2010
этой когорте в 60—70-е годы XX века началось эпидемическое распространение ВИЧ-1, откуда современная версия этого патогена и распространилась по земному шару.
Другой специфически пригодной для увеличения вирулентности патогена следует рассматривать когорту лиц, употребляющих психотропные препараты парентерально, ранее именовавшихся в научной литературе внутривенными наркоманами. Как показали исследования сотрудников Института медицинской паразитологии и тропической медицины им. Е. И. Марциновского, у таких лиц выявляются существенные изменения метаболизма: у наркоманов отмечается повышенный уровень остаточного азота, фибриногена, у-глобулина, циркулирующих иммунных комплексов. Это является маркерами существенного нарушения протеиногенеза. Кроме этого, у лиц, регулярно употребпяющих наркотические препараты, достоверно ниже активность Т-лимфоцитов. Среди наркоманов по сравнению со здоровыми донорами существенно выше заболеваемость кишечными гель-минтозами и тропической малярией. Церебральная тропическая малярия у наркоманов протекает тяжелее. Кома развивается уже на стадии невысокой па-разитемии и в более ранние периоды заболевания [6], что свидетельствует о развитии иммунодефицита на фоне наркомании.
Любая попытка понимания природы и проявления инфекционной или паразитарной болезни требует информации о генетике как патогена, так и хозяина. Проявление болезни (бессимптомное, легкое, средней тяжести или тяжелое) является результатом взаимодействия комплекса факторов, продуцируемых как генами паразита, так и генами человека. В общем плане гены паразита ответственны за способность заражения, уровень вирулентности и др. В свою очередь гены хозяина, в том числе и человека, определяют устойчивость или восприимчивость к инфекции.
Краткий обзор результатов селективного пресса паразитов на человека показывает сколь разнооб-
разными могут быть последствия ко-эволюции для генома человека в изменяющихся условиях окружающей среды. Однако, помимо недавно осознанного влияния возбудителей инфекционных и паразитарных болезней на полиморфизм Homo sapiens, имеются и другие воздействия паразитов на своих хозяев. Последние могут не только проявляться в распознаваемых заболеваниях, но и оказывать опосредованное влияние на состояние здоровья, репродукции и поведение человека.
J1 итература
1. Бобкова М. Р. Иммунитет и ВИЧ-инфекция. — М., 2006.
2. Казеннова Е. В., Бобков А. Ф. Ц Журн. микробол. — 2003.
- № 1. - С. 90-96.
3. Московский доктор. — 2008. — № 23 (88), декабрь. — Med-portal. Ru.
4. Пальцев М. А., Хаитов Р. М., Алексеев Л. П. Иммуногене-тика человека и биобсзопасность. — М., 2007.
5. Сергиев В. П. Болезни человека как отражение межвидовой борьбы. Актовая речь. — М., 2003.
6. Сергиев В. П., Филатов Н. Н. Инфекционные болезни на рубеже веков. Осознание биологической угрозы. — М., 2006.
7. Ayala F. J., Escalante A. A., Rich S. М. // Parasitología. — 1999.
- Vol. 41. - Р. 55-68.
8. Haldane J. В. S. // Ricerce Scicnt. - 1949. - Vol. 18. - Sup-pl. - Р. 68-76.
9. Lederberg J. // Emcrg. infect. Dis. — 1997. - Vol. 3. — P. 417-423.
10. Marmor M., Hertzmark K., Thomas S. M. et al. // J. Urban Hlth.
- 2006. - Vol. 83. - P. 5-17.
11. Novembre /., Galvani А. Р., Stalkin M. // PLoS Biol. — 2005.
- Vol. 3. - P. 1954-1963.
12. Sabeti Р. C., Walsh E., Schaffner S. F. et al. // PLoS. Biol. -2005. - Vol. 3. - P. 1963-1969.
13. Sabeti Р. C„ Varilly Р., Fry B. et al. // Nature. - 2007. -Vol. 449. - P. 913-918.
14. Skendros Р., Boura Р., Tsantas N. et al. // Sean J. Infect. Dis.
- 2002. - Vol. 34. - P. 944-946.
15. StephensJ. C., Reich D. E„ Goldstein D. fi.etal.//Am. J. Ниш. Genet. - 1998. - Vol. 62. - P. 1507-1515.
16. Winkler С., An Р., O'Brien S. J. // Ниш. Mol. Genet. - 2004.
- Vol. 13. — Rcvicwed issue 1. — P. R9-R19.
17. Wooding S., Stone A. C„ Dunn D. M. et al. // Am. J. Hum. Genet. - 2005. - Vol. 76. - P. 291-301.
Поступила 12.03.10
С коллектив авторов, 2010 УДК 614. 777
А. Е. Недачин', Т'. 3. Аршемова', Е. К. Гипп', Н. Н. Буторина', А. В. Загайнова', Н. А. Кузнецова2
ЭПИДЕМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ РЕАКТИВАЦИИ БАКТЕРИЙ ПОСЛЕ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ
'НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, 2НИИ органических полупродуктов и красителей, Москва
В целях повышения эпидемической надежности и адекватности микробиологического контроля при оценке эффективности обеззараживания воды различного вида водопользования выполнены экспериментальные исследования по изучению изменчивости культуральных и биохимических свойств и возможности реактивации индикаторных, условно-патогенных и патогенных бактерий после воздействия хлорсодержащими реагентами и в процессах фотообеззараживания в присутствии фотосенсибилизаторов.
Установлена реактивация колиформных бактерий, энтерококков, сальмонелл, общего микробного числа после воздействия бактериостатическими дозами гипохлорита натрия и диоксида хлора при обеззараживании речных и сточных вод. В процессе фотообеззараживания под действием фотосенсибилизаторов метшенового голубого и профмвина ацетата в бактериостатических дозах зафиксирован переход в некультивируемое состояние с последующей в течение 1—5 сут реактивацией как музейных штаммов, так и выделенных из сточных вод: Salmonella infantisspp., Salmonella enteritidis spp., Salmonella enteritidis 5765ATCC, Pseudomonas aeruginosa 10145, Pseudomonas aeruginosa spp., Escherichia coli 1257, Staphylococcus aureus 906, Enterococcus faecalis 29212. При этом псевдомонады и сальчон&тлы не только восстановили жизнеспособность, но и размножились до контрольного уровня.
Даны рекомендации по усовершенствованию методов контроля эффективности обеззараживания с учетом возможности изменчивости культуралъных и биохимических свойств бактерий и реактивации путем слежения за динамикой процесса в течение 5 су т.
Ключевые слова: бактерии, обеззараживание, реактивация, изменчивость, некультивируемые формы
A. Ye. Nedachin, Т. Z. Artemova, Е. К. Gipp, N. N. Butorina, А. V. Zagainova, N. A. Kuznelsova. — EPIDEMIC HAZARD OF WATER USE IN THE REACTIVATION OF BACTERIA AFTER DISINFECTION
Variability in the cultural and biochemical properties of indicator, opportunistic, and pathogenic bacteria and possibilities of their reactivation after exposure to chlorine-containing reagents and during photo-activated disinfection processes in the presence of photosensitizes were experimentally studied to enhance the epidemic reliability and adequacy of microbiological monitoring in the evaluation of the decontamination efficiency of water of its various use types. Reactivation of coliform bacteria, enterococci, salmonellas, and the total number of microbes were estimated after exposure to the bacteriostatic doses of sodium hypochlorite and chlorine dioxide when the river and waste waters were decontaminated. During photo-activated disinfection under the action of the photosensitizers methylene blue and pro-flavin acetate given in the bacteriostatic doses, there was transition into the uncultivated state, followed by 1-5-day reactivation of both museum strains and strains isolated from waste waters, such as Salmonella infantis spp, Salmonella enteritidis spp, Salmonella enteritidis 5765 ATCC, Pseudomonas aeruginosa 10145, Pseudomonas aeruginosa spp, Escherichia coli 1257, Staphylococcus aureus 906, and Enterococcus faecalis 29212. Moreover, Pseudomonas and Salmonellas not only regained their viability, but also multiplied up to the control level.
Recommendations are given how to improve methods for monitoring the efficiency of disinfection, by taking into account a possible variability in the cultural and biochemical properties of bacteria and for reactivation by monitoring the trend in the process during 5 days.
Key words: bacteria, disinfection, reactivation, variability, non-cultured forms
Вторичное загрязнение воды в разводящих сетях централизованного водоснабжения обусловливает как повышенную спорадическую заболеваемость населения кишечными инфекциями, так и развитие вспышек этих заболеваний. Одной из основных причин вторичного загрязнения водопроводной воды является процесс реактивации, который заключается в переходе бактерий после недостаточно эффективного обеззараживания (бактериостатиче-ский эффект) в жизнеспособное, но некультиви-руемое состояние. Бактерии утрачивают способность расти на обычных питательных средах и не определяются при микробиологическом контроле качества воды в контролируемых точках. В результате создается ошибочное представление об эпидемической безопасности воды, поскольку при благоприятных условиях, в частности при снижении остаточного количества или отсутствии пролонгированного действия дезинфектанта, стрессирован-ные бактерии, в том числе патогенные, восстанавливают жизнеспособность, умножают свою популяцию в отсутствие антагонистов иногда до значительных размеров, часто превышающих исходные уровни. В экспериментальных исследованиях на моделях белых мышей показано сохранение вирулентности некультивируемыми формами сальмонелл (S. paratyphi и S. typhimurium) [2]. Аналогичные процессы протекают при сбросе недостаточно очищенных и обеззараженных сточных вод в водоемы, когда стрессированные клетки патогенных бактерий (сальмонелл) на протяжении 2—3-суточ-ного пробега воды восстановили жизнеспособность и размножились в отсутствие погибших микроорганизмов — участников самоочищения [6].
Недачин А. Е. — канд. мед. наук., зав. лаб. (ггисгоЬ-1аЬ@Н51. го); Артемова Т. 3. — канд. биол. наук, вед. науч. сотр. (тПкЬас1епа1аЬ@П51. го); Гипп Е. К. — канд. мед. наук., ст. науч. сотр. (т|1кЬааепа1аЬ@НЯ. го); Буторипа Н. Н. — науч. сотр. (тПкЬас1епа1аЬ@П51. го); Загайнова А. В. — мл. науч. сотр. (тПкЬас1ела1аЬ@Н51. го); Кузнецова И. А. — д-р хим. наук, вед. науч. сотр. (lab32@niopik.ro).
Способность бактерий переходить в некульти-вируемое состояние под воздействием различных неблагоприятных факторов выявлена у 30 видов патогенных и 15 видов условно-патогенных бактерий, более 60% которых составляют грамотрица-тельные микроорганизмы [1,5]. Эти данные позволяют предполагать, что реактивация может быть достаточно массовым явлением при обеззараживании воды различного вида водопользования. Однако отсутствуют методические подходы, в частности в международных документах [7], по учету реактивации при оценке эффективности как принятых, так и вновь разрабатываемых средств обеззараживания воды.
В связи с актуальностью проблемы в работе поставлены и решены задачи установления возможности реактивации индикаторных, условно-пато-генных и патогенных бактерий с различными морфологическими и биохимическими свойствами при воздействии обеззараживающих реагентов с разным составом и механизмом действия.
Экспериментальные исследования провели в максимально приближенных к натурным условиях при моделировании процесса обеззараживания в водоемах, загрязненных суточными культурами музейных и выделенных из сточных вод штаммов микроорганизмов (Salmonella infantis spp., Salmonella enteritidis spp., Salmonella enteritidis 5765 ATCC, Pseudomonas aeruginosa 10145, Pseudomonas aeruginosa spp., Escherichia coli 1257, Staphylococcus aureus 906, Enterococcus faecalis 29212), а также в водоемах с речной и сточными водами. В водоемах с нативной водой определяли следующие показатели: общее микробное число — ОМЧ (37*С), глю-козоположительные (ГКБ), общие (ОКБ), термотолерантные (ТКБ) колиформные бактерии, Е. coli, энтерококки, сальмонеллы, Ps. aeruginosa, споры сульфитредуцирующих клостридий.
Одним из направлений исследований было изучение возможности реактивации различных микроорганизмов после воздействия хлорсодержащих реагентов, которые до настоящего времени остают-
ieaa и санитария 5/2010
Время экспозиции Ш Сальмонеллы (диоксид хлора -1 мг/л) ф Сальмонеллы (контроль)
Рис. 1. Динамика инактивации сальмонелл (в Ig КОЕ/л) при вводной дозе диоксида хлора 1 мг/л.
ся основными в практике обеззараживания питьевых и сточных вод. В эксперименте воспроизвели процесс обеззараживания воды на водопроводных станциях, базирующихся на поверхностном источнике, реагентами гипохлоритом натрия и диоксидом хлора при дозах 1, 2, 3 и 4 мг/л.
Для модельных водоемов объемом 20 л использовали нативную воду из р. Москвы у пункта водозабора. Исходные уровни бактерий (в КОЕ/ЮО мл) составляли: ГКБ - 3150, ОКБ - 1150, ТКБ - 1100, споры сульфитредуцирующих клостридий — 82, энтерококки — 1150, ОМЧ — 160. Для оценки влияния реагентов не только на индикаторные, но и на патогенные бактерии в речную воду модельных водоемов внесли суточные культуры S. enteri-tidis и S. infantis до концентрации 1500 КОЕ/л и условно-патогенного микроорганизма Ps. aeruginosa до концентрации 1000 КОЕ/л. Сроки экспозиции 0,5, 1, 2, 3 и 24 ч.
В условиях эксперимента получили реактивацию всех групп колиформных бактерий при дозах диоксида хлора 2 и 3 мг/л, при дозе гипохлорита натрия 1 мг/л, а также сальмонелл при дозе диоксида хлора 1 мг/л. В этих случаях через 30—60 мин при экспозиции, реально контролируемой на водопроводных станциях, отметили бактериостатиче-ское действие на бактериальные клетки и полную утрату способности их роста на питательных средах в объеме 300 мл пробы. Однако при дальнейшей экспозиции через 24 ч в условиях снижения остаточных количеств хлорреагентов патогенные и индикаторные бактерии оказались способными восстановить жизнеспособность, размножились в воде до достаточно больших количеств (ГКБ и ОКБ — до 82-80 КОЕ /100 мл, сальмонелл - до 25 КОЕ/л), что могло привести к возникновению эпидемической ситуации в реальных условиях (рис. 1). При более высоких дозах диоксида хлора (4 мг/л), гипохлорита натрия (2, 3 и 4 мг/л) отмечалась инактивация колиформных бактерий, сальмонелл и достигался полный бактерицидный эффект. Реактивация энтерококков, клостридий, Ps. aeruginosa не наблюдалась.
Большое теоретическое и практическое значение представляют исследования по изучению бактерицидного и бактериостатического действия хлорных препаратов на поведение бактериальных биоценозов сточных вод после сброса в водоем. В связи с этим поставили задачу в экспериментальных условиях оценить возможность реактивации бактерий после обеззараживания сточных вод с использованием гипохлорита натрия при дозах хлора 2, 5 и 10 мг/л и экспозиции 1, 2, 20, 120 ч. Исходный уровень микробного загрязнения в модельных водоемах со сточными водами объемом 20 л составил: ОМЧ (37°С) - п- Ю4 КОЕ/мл, ГКБ, ОКБ и ТКБ — п • 105 КОЕ/ЮО мл, энтерококков — п • 104 КОЕ/ЮО мл, клостридий — п-103 КОЕ/ЮО мл, сальмонелл — п * Ю4 КОЕ/л.
Выявили, что после 2 ч контакта с гипохлоритом натрия при дозе 2 мг/л и остаточном хлоре 0,71 мг/л число колиформных бактерий снизилось на 5 порядков до единичных КОЕ/ЮО мл. ТКБ и энтерококки в 100 мл не обнаруживались. Однако сальмонеллы не инактивировались (20 КОЕ/л; рис. 2). Это свидетельствует о меньшей устойчивости колиформных бактерий и энтерококков к хлору по сравнению с патогенными и о снижении их индикаторного значения. Через 20 ч при дозах хлора 2 и 5 мг/л, и снижении остаточного хлора до 0,35—
1 мг/л отметили увеличение ОМЧ, размножение колиформных бактерий и сальмонелл. Через 120 ч численность сальмонелл возросла до 100 КОЕ/л, ОКБ и ГКБ - до 5000 КОЕ/ЮО мл, ТКБ - до 400 КОЕ/ЮО мл, ОМЧ - до 25 000 КОЕ/мл.
Эти данные подтверждают, что при дозах хлора
2 и 5 мг/л, помимо бактерицидного действия, наблюдался бактериостатический эффект: под действием дезинфектанта часть бактерий на время утратили способность к росту на дифференциальных средах, используемых для выявления соответст-
Контроль —О— 2 мг/л 5 мг/л —О— 10 мг/л
Остаточный хлор:
---При дозе 2 мг/л
------ При дозе 5 мг/л
Рис. 2. Численность сальмонелл (в КОЕ/л) при различных дозах хлора.
По оси абсцисс — время экспозиции, ч; по оси ординат: слева — численность микроорганизмов, ^ КОЕ/л; справа — остаточный хлор, мг/л.
О
Исходное 1 заражение
Возможность реактивации зараживания
Таблица 1
Enterococcus faecalis и Staphylococcus aureus при воздействии фотосенсибилизаторов в процессе фотообез-
Концентрация фотосенсибилизатора, мг/л Уровень заражения, KOE/IOO мл
Микроорганизм Фотосенсибилизатор исходный после освечивания
сразу через 1 сут через 6 сут
Ent. faecalis
Staph, aureus
МГ
ПА
МГ
ПА
контроль 0,25 0,5 0,75 0,5 1
Контроль 0,25 0.5 0,75 0,5 1
3,2- 106
4,9- 106
3,1 6-
2.7 7,6
4.1 3,1
3,1-10'
• 10J(99,990) 10'(99,998) 0(100)
10' (99,99) 0(100) 4,8-106
• 10' (99,999)
• 10' (99.998) 0 (100)
• 101 (99,916)
• 103 (99,940)
7.2 -105 3- 10' 0 0
9,4-10' 0
3,8-105 0 0 0
8,7-10' 0
5.1 ■ 104 3,2-103 6- 10' 0
2,1 • 102 0
2,5- 103 2.8-10' 0 0 0 О
Примечание. Здесь и в табл. 2 в скобках — эффективность, %.
вуюших групп бактерий. При снижении остаточного хлора эта способность восстановилась. Наибольшую интенсивность процесса реактивации всех указанных групп бактерий выявили при дозе хлора 5 мг/л. Реактивацию споровых форм клостридий не обнаружили. Полученные данные объясняют ситуации размножения сальмонелл на значительных расстояниях от места сброса недостаточно обеззараженных сточных вод и обнаружения патогенных бактерий в воде у водозаборов.
Ведется поиск новых эффективных экологически безопасных методов снижения уровня бактериального загрязнения воды. В последние годы разрабатывается метод фотодинамического обеззараживания воды при световом воздействии с использованием цитотоксических свойств фотодинамиче-ски активных красителей — фотосенсибилизаторов1.
Фотообеззараживающее действие оценивали после контакта фотосенсибилизатора с бактериями в темноте в течение 30 мин при температуре 22°С и последующего освечивания в течение 30 мин при температуре 20°С. Исходный уровень заражения составил п • 106 КОЕ/ЮО мл. В целях оценки возможности реактивации определяли число оставшихся жизнеспособных клеток микроорганизмов сразу после освечивания, через 24 ч и через 6 сут. Фотообеззараживание выполняли в присутствии сенсибилизаторов метиленового голубого (МГ) и профлавина ацетата (ПА) в концентрациях как допустимых по токсикологическому признаку [4], так и более высоких, создающих аг-равированные условия эксперимента: 0,25, 0,5, 1, 1,5 и 2 мг/л. Концентрации использовали в разных комбинациях в зависимости от устойчивости изучаемых бактерий в процессе фотообеззараживания.
'Исследования по фотообеззараживаюшему действию фотосенсибилизаторов выполнены при финансовой поддержке Правительства Москвы.
В результате проведенных исследований установили возможность реактивации бактерий Е. coli после воздействия МГ в концентрации 0,5 мг/л. Сразу после освечивания имело место бактериоста-тическое действие на бактерии Е. coli. При анализе воды общепринятыми методами зафиксировали отсутствие колиформных бактерий в 100 мл пробы сразу и через 24 ч после освечивания. Адекватной оценки эффективности обеззараживания не получили, поскольку через 5 сут бактерии Е. coli не только восстановили ростовые свойства, но и размножились до высокого уровня (2,4- 103 КОЕ/ЮО мл). При концентрации 1 мг/л как МГ, так и ПА получили полный бактерицидный эффект в отношении Е. coli в процессе фотообеззараживания без проявления реактивации на протяжении 5 сут.
В следующей серии экспериментов изучили возможность реактивации грамположительных индикаторных и патогенных бактерий в процессе фотообеззараживания Enterococcus faecalis и Staphylococcus aureus. В результате выполненных исследований установили эффективные бактерицидные дозы под воздействием сенсибилизаторов в процессе фотообеззараживания: ПА в концентрации 1 мг/л в отношении энтерококков и МГ в концентрации 0,75 мг/л в отношении стафилококков и энтерококков (табл. 1).
Выявили бактериостатическое действие с проявлением реактивации в процессе фотообеззараживания воды с использованием в качестве сенсибилизатора МГ в концентрации 0,25 мг/л в отношении стафилококков и в концентрации 0,5 мг/л в отношении энтерококков. В этих случаях в течение 24 ч стрессированные бактерии утратили способность образовывать видимые колонии на плотных средах с последующим восстановлением ростовых и биохимических свойств через 5 сут. Тем самым установленное развитие процесса реактивации может повлиять на адекватную оценку качества воды после фотообеззараживания. В других вариантах после частичного бактериостатического действия МГ в концентрации 0,25 мг/л и ПА в кон-
Fj
гиена и санитария 5/2010
центрации 0,5 мг/л на Ent. faecalis через 5 сут наблюдали не только восстановление жизнеспособности, но и размножение бактерий.
Наибольший интерес представляют исследования по изучению возможности реактивации патогенных бактерий (сальмонелл) в процессе фотообеззараживания. Выявили устойчивость сальмонелл по сравнению с индикаторными бактериями при воздействии сенсибилизаторов МГ и ПА. Полный бактерицидный эффект установили только при высокой дозе МГ (2 мг/л) в отношении музейного штамма (табл. 2). Выявили частичное бакте-риостатическое действие по отношению к музейному штамму сальмонелл сразу после освечивания воды. При дозе МГ 1 мг/л численность сальмонелл снизилась на 4 порядка, при дозе 1,5 мг/л — на 5 порядков с последующим интенсивным размножением до исходного уровня заражения.
При заражении модельного водоема сальмонеллами, выделенными из сточных вод (S. infantis spp.), эффективность обеззараживания была существенно ниже (98,59%) по сравнению с эффективностью (99,84%), полученной при действии МГ на музейный штамм при одной и той же концентрации МГ 1 мг/л. Уровень бактерий снизился только на 2 порядка. При использовании МГ в концентрации 2 мг/л установили бактериостатическое действие на S. infantis spp. с проявлением реактивации в процессе фотообеззараживания воды. Сразу после освечивания воды с сенсибилизатором в этой концентрации бактерии не обнаружили. Через сутки после освечивания воды выявили размножение бактерий на 2 порядка. Во всех опытных вариантах, где ранее был достигнут бактериостатический эффект, отметили интенсивное размножение сальмонелл. В результате через 5 сут после фотообеззараживания воды уровень сальмонелл в обеззараженной воде превышал исходный и контрольный, что представляет большую эпидемическую опасность.
Установили наиболее высокую устойчивость бактерий Ps. aeruginosa из всех изученных микроорганизмов в процессе фотообеззараживания. При
этом выявили ббльшую чувствительность музейного штамма по сравнению с выделенным из сточных вод. Сразу после освечивания уровень условно-патогенных микроорганизмов даже в присутствии больших концентраций фотосенсибилизаторов (0,75 и 1,5 мг/л) снизился всего на 1 порядок, эффективность обеззараживания колебалась в пределах 81,67—95,42%. В последующем наблюдалось интенсивное размножение бактерий во всех вариантах опыта: через 24 ч их численность увеличилась на 1 порядок и достигла исходного уровня с дальнейшим размножением в течение 5 сут до значительно более высоких количеств (л • 107—п • 108 КОЕ/100 МЛ).
С целью усовершенствования методических подходов к контролю качества воды после обеззараживания, помимо выявления возможности реактивации, изучали изменчивость культуральных и биохимических свойств индикаторных и патогенных бактерий. Культуральные особенности подвергнутых воздействию бактерий (Е. coli, сальмонеллы, энтерококки, стафилококки) выражались в изменении вида выросших на фильтре колоний. Вместо типичных для штаммов круглых колоний с ровными краями (в контрольных пробах) после освечивания вырастали колонии с искаженной нехарактерной для данных микроорганизмов формой: с вытянутыми отростками, амебообразные, часто морщинистые. Кроме того, выявили, что под воздействием фотосенсибилизаторов у бактерий задерживался рост и колония становилась видимой только через 3—4 сут после посева вместо 1—2 сут в контроле.
Отметили выраженный полиморфизм размера колоний и их характерной окраски на дифференциальных средах. У бактерий Е. coli на агаре Эндо отсутствовал металлический блеск. В некоторых пробах бактерии Е. coli утрачивали способность ферментировать лактозу, колонии вырастали розового цвета и восстанавливали характерную окраску только через 6 сут инкубации. У бактерий St. aureus задерживались образование пигмента и проявле-
Таблица 2
Возможность реактивации Salmonella enteritidis и Salmonella infantis spp. при воздействии фотосенсибилизаторов в процессе фотообез-зараживаиия
Микроорганизм Фотосенси-билизатор Концентрация фотосенсибилизатора, мг/л Уровень заражения, КОЕ/100 мл
исходный после освечивания
сразу через 1 сут через 6 сут
S. enteritidis — Контроль 2,5- I О6 2,5- 106 7,2 • Ю7 1,4- 107
МГ 1 4- 10г(99,840) 2,2- 106 1,2- 107
1,5 2-10' (99,992) 3,5-10' 5,2- 106
2 0(100) 0
ПА 0,25 5,7- 10'(71,500) 6- 106 8,5-107
1 6,1 • 104 (96,950) 4,1 • 104 2,5-107
S. infantis spp. — Контроль 2,9- I06 3-106 7,8- 106 2,8-10'
МГ 0,25 4,8- 10» (83,450) 9.4- 10' 1,8-10*
1 4,1 • 104 (98,590) 2,8 ■ 105 4,1 • 107
2 0(100) 1 • 102 6,3 • 10J
ПА 0,5 4,2 • I06(0) 1,8- Ю7 9,8 • 107
1 8,4- 105 (71,030) 2,4- 107 2,7-10«
1.5 8,5- 105 (70,690) 4,2- 106 8,8-107
ние лецитовителлазной активности — основные свойства идентификации St. aureus при выделении из воды. При пересеве колоний сальмонелл с измененной формой на висмут-сульфитный агар у них отсутствовал характерный металлический блеск вокруг колонии (зеркальный), а также отпечаток на среде под колонией. Изменчивость в процессе фотообеззараживания культуральных свойств бактерий Е. coli выявили в 60% проб, сальмонелл — в 50% проб. Измененные колонии Ent. faecalis и St. aureus отметили в 73% случаев. Отсутствие типичных культуральных особенностей колоний может привести к ложноотрицательному результату, поскольку в соответствии с действующими методическими указаниями {3] измененные колонии не предполагается учитывать при анализе.
Установили, что пролонгированная инкубация посевов способствует восстановлению биохимических свойств Е. coli (появление металлического блеска, темно-малинового окрашивания розовых колоний). У бактерий St. aureus восстанавливались пигментообразование, лецитовителлазная активность. Изучение биохимических реакций измененных после фотообеззараживания штаммов Е. coli, стафилококков и сальмонелл по системе идентификации "Mikro-La-Test" показало сохранение типичных для исследуемых видов ферментативных свойств.
На основании полученных данных об изменчивости свойств бактерий после обеззараживания разработали рекомендации по усовершенствованию методики микробиологического анализа с целью повышения адекватности оценки эффективных доз обеззараживающих агентов: удлинение срока инкубации посевов, учет нехарактерных для тест-микроорганизмов колоний на дифференциальных средах, пассирование подозрительных колоний через оптимальные жидкие и плотные среды и др. Для выявления возможности реактивации следует продлить экспозицию и контролировать эффективность обеззараживания в течение 5 сут после воздействия реагента.
Таким образом, в выполненных экспериментах установили возможность перехода бактерий в не-культивируемое состояние и последующую их реактивацию в результате воздействия хлорсодержа-щих реагентов, диоксида хлора и гипохлорита натрия при обеззараживании речных и сточных вод. Выявили бактерии, которые оказались способны к реактивации после воздействия этих реагентов: ОМЧ, колиформные бактерии, энтерококки, сальмонеллы.
В процессе фотообеззараживания определили бактериостатические дозы сенсибилизаторов МГ и ПА, при которых получена реактивация штаммов
Е. coli, Ent. faecalis, St. aureus, S. enteritidis, S. infan-tis spp. Устойчивые в этом процессе Ps. aeruginosa и сальмонеллы через 1 —5 сут после освечивания не только восстанавливали жизнеспособность, но и размножались до высокого уровня, близкого к контролю.
Установили ббльшую устойчивость сальмонелл, чем индикаторных бактерий, что свидетельствует о снижении индикаторного значения последних при фотообеззараживании и хлорировании и о необходимости выполнения исследований не только на индикаторные, но и на патогенные бактерии. Показана меньшая устойчивость музейных штаммов по сравнению с выделенными из окружающей среды, что необходимо учитывать при выборе модельных бактерий в целях более надежной оценки эффективности обеззараживания.
Наибольшую эпидемическую опасность представляет использование бактериостатических доз реагентов из-за невозможности контролировать возникновение некультивируемых форм бактерий общепринятыми методами. В данных исследованиях эффективность обеззараживания, составляющая 99,99 и 99,999%, как правило, сопровождалась последующим размножением бактерий, что может привести к неадекватной оценке эффективности обеззараживания и возникновению эпидемических осложнений.
Разработанные в результате исследования рекомендации по повышению эпидемической надежности оценки эффективности обеззараживания воды необходимо включить в методические документы и учитывать при проведении микробиологического контроля за процессами обеззараживания при водоподготовке, а также при оценке новых и существующих реагентов.
Литература
1. Головлев Е. Л. // Микробиология. - 1998. - № 6. — С. 725— 735.
2. Панасовец О. // Материалы науч. -практ. конф. молодых ученых и специалистов НИИ Роспотребнадзора "Биологическая безопасность в современном мире". Моск. обл., г. Оболенск — 2009. - С. 184-186.
3. Санитарно-микробиологический анализ питьевой: Метод, указания 4.2.1018-04. - М., 2002.
4. Сшшцына О. О., Жолдакова 3. И., Полякова Е. Е. и др. // Гиг. и сан. - 2007. - № 5. - С. 57-60.
5. Соколенке А. В. // Соврем, наукоемкие технол. — 2006. — № 2. - С. 11-16.
6. Талаева Ю. Г., Багдасарьян Г. А., Мышляева Л. А. и др. // Микробиологические аспекты контроля качества воды зарегулированных водоемов в условиях их химического загрязнения. - М„ 1979. - С. 179-183.
7. Chemical Desinfectants and Antiseptics — Basic Bactericidal Activity —Test Method and Requirements (phase 1). — BS EN 1040-1997.
Поступила 14.02.10
