CC BY
7
УДК 614.7[:663.1 + 631.562+577.151
Г. И. Сидоренко, В. И. Немыря
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Возрастающая роль биологического загрязнения антропогенного происхождения обусловлена интенсивным развитием микробиологической, медицинской, пищевой и других видов промышленности.
Если раньше под биологическим загрязнением объектов производственной и окружающей среды понимали загрязнение их жизнеспособными микроорганизмами (бактериями, вирусами и др.), способными оказывать прямое или косвенное неблагоприятное воздействие на здоровье человека либо опосредованно через объекты окружающей среды путем угнетения их естественных процессов самоочищения, то в настоящее время понятие «биологическое загрязнение» расширилось за счет включения в него микроорганизмов-продуцентов, разнообразных биологических препаратов и продуктов их жизнедеятельности, являющихся биологически активными веществами.
Промышленная микробиология имеет большие потенциальные возможности: использование микроорганизмов для производства ферментов, антибиотиков, кормового белка, аминокислот, средств защиты растений.
С 80-х годов в экономически развитых странах наступает «эра биоиндустрии». Считают, что в период с 1980 до 2000 г. биотехнология будет играть большую роль во многих отраслях производства, в том числе фармацевтической, пищевой и химической промышленности и особенно сельском хозяйстве.
Партия и правительство ставят задачу проведения мероприятий по ускорению развития производств на основе микробиологического синтеза, обеспечению роста выпуска продукции в одиннадцатой пятилетке в 1,8—1,9 раза.
Развитие промышленной микробиологии, основанной на использовании процессов микробиологического синтеза различных видов микроорганизмов (дрожжевых и плесневых грибов, актино-мицетов, бактерий и др.) привело к возникновению качественно нового вида биологического загрязнения микроорганизмами-продуцентами и
продуктами их жизнедеятельности. При этом в ходе технологического процесса получения продуктов микробиологического синтеза не исключается возможность поступления живых микроорганизмов, промежуточных и окончательных продуктов их жизнедеятельности не только в производственные помещения, но и в объекты окружающей среды. Возникновение нового вида биологического загрязнения техногенного происхождения потребовало развития нового направления научных исследований: обоснования комплекса гигиенических требований к качеству окружающей среды по предупреждению вредного влияния биологических загрязнений антропогенной природы. Это в первую очередь связано с необходимостью совершенствования основ гигиенического регламентирования биологического загрязнения.
В свете осуществления основного научного направления исследования проводятся и будут проводиться по следующим разделам.
1. Изучение механизма общих закономерностей влияния продуктов микробиологического синтеза на организм при изолированном, комбинированном и сочетанном действии с биологическими и химическими факторами окружающей среды. Разработка системы критериально-значимых показателей функционального состояния организма с учетом ответных реакций на разных уровнях его организации.
2. Установление гигиенической значимости особенностей поведения специфических выбросов в объектах окружающей среды (распространение, индикация, самоочищение) в районах расположения предприятий микробиологического синтеза в целях совершенствования текущего и предупредительного надзора.
3. Установление связей между заболеваемостью и уровнем загрязнения объектов окружающей среды, разработка защитных и оздоровительных мероприятий.
Изучение биологического загрязнения техногенного характера в НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР начато в
1968 г. Основное внимание уделено гигиеническим вопросам охраны окружающей среды от выбросов предприятий медицинской и микробиологической промышленности по производству белково-витаминных концентратов, гидролизных дрожжей, ферментных препаратов, антибиотиков. Сотрудниками института разработаны методы исследования различных объектов окружающей среды (воздуха, почвы, воды, различных поверхностей, растительного покрова, снега), а та^же кожных покровов человека на содержание микроорганиз-мов-продуцентов и продуктов их жизнедеятельности. Проведены работы по определению степени фактического загрязнения объектов окружающей среды специфическими выбросами, на основе чего дана комплексная оценка загрязнения объектов окружающей среды специфическими компонентами.
Установлено, что распространению микроорганизмов-продуцентов от источника загрязнения в 2—2,5 раза меньше, чем продуктов их жизнедеятельности. Установлена прямая зависимость между содержанием дрожжеподобных грибов рода Candida (микроорганизм-продуцент дрожжевого белка) в 1 м3 воздуха и усредненной пробе снега (в пересчете на 1 л талой воды) на различном расстоянии от источника выброса.
Изучение эффективности работы очистных сооружений предприятий по изготовлению кормового белка путем микробиологического синтеза показало, что биологическая очистка и хлорирование позволяют снизить контаминацию микроорганизмов-продуцентов на 3—4 порядка.
С использованием зависимостей концентрация — время и доза — эффект разработаны гигиенические нормативы для ряда биологически активных веществ — дифференцированные по времени ПДК для гидролизного белка и белково-витаминных концентратов, ПДК в атмосферном воздухе антибиотиков тетрациклинового ряда, ПДК в воде водоемов ряда антибиотиков пени-циллиновой группы.
Темпы работ по регламентированию продуктов микробиологического синтеза не соответствуют бурному росту промышленности. Поэтому совершенствование теоретических и методических основ гигиенической регламентации биологического загрязнения техногенного происхождения в объектах окружающей среды, совершенствование схемы гигиенической регламентации с последующей ее апробацией и разработкой ПДК имеют решающее значение.
На современном этапе определяющим при гигиеническом регламентировании препаратов микробиологического синтеза является применение универсальной зависимости доза — время — эффект. Информация, полученная при использовании данной зависимости, позволит сравнить информацию, полученную при изолированном использовании зависимостей концентрация — время, концентрация — эффект и обосновать уточ-
ненную методику ускоренного гигиенического регламентирования.
Необходимы совершенствование ускоренных методов регламентирования, обоснованное сокращение объема проводимых исследований, а также применение наиболее современных высокоинформативных показателей (иммунологических, биохимических, морфологических, физиологических и др.).
При изучении препаратов микробиологического синтеза с целью гигиенического регламентирования необходимо руководствоваться такими общими принципами, как возможность моделирования изучаемого эффекта на лабораторных животных, пороговость всех типов действия, нормирование по лимитирующему признаку, этапность исследования. Исходя из специфики данного вида загрязнения, очевидно, необходимо проведение исследований в 3 этапа. Первый этап — после получения штаммов микроорганизмов. На этом этапе должна быть изучена возможность применения штаммов микроорганизмов в качестве микроорганизмов-продуцентов или действующего начала, определены свойства микроорганизмов и обосновано их ПДК в объектах окружающей среды. Второй этап относится к периоду пуска опытно-промышленных установок и проектирования производства, т. е. после получения опытно-промышленных партий продукта. Этот этап должен включать изучение препарата и разработку ПДК в объектах окружающей среды. На третьем этапе — после внедрения веществ в производство, т. е. полу-чения продукта в промышленных масштабах — следует проводить санитарно-эпидемиологические исследования состояния здоровья рабочих и населения, изучение загрязнения объектов окружающей среды специфическими выбросами производства и при необходимости — корректировку ПДК.
Гигиеническое регламентирование препаратов микробиологического синтеза в различных средах является одним из важных разделов современной гигиены. Предусмотрена комплексная тема по разработке и усовершенствованию принципов, критериев и методов гигиенического регламентирования биологических факторов окружающей среды, выходом которой явятся методические указания на основе обобщения накопленного опыта по изучению препаратов микробиологического синтеза и микробных препаратов. В разработке этой темы участвует 10 межведомственных учреждений страны: НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт, II ММИ им. Н. И. Пирогова, ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Ангарский НИИГТПЗ, Уфимский НИИ гигиены и профзаболеваний, Рижский медицинский институт, Узбекский НИИ санитарии, гигиены и профзаболеваний, ВНИИ биотехника, ВНИИбиосинтез). В рамках секции «Ги-
гиеническое изучение биологических факторов в окружающей среде при проблемной комиссии союзного значения «Научные основы гигиены окружающей среды» создана рабочая группа по гигиеническому регламентированию биологически активных веществ в окружающей среде. НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР предложил схему проекта методических указаний по изучению препаратов микробиологического синтеза с целью их гигиенического регламентирования в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе, которая учитывает опыт учреждений, занимающихся изучением препаратов микробиологического синтеза.
Чрезвычайно важным мероприятием органов здравоохранения является организация четкого и оперативного контроля за загрязнением объектов окружающей среды жизнеспособными микроорганизмами-продуцентами и биологически активными веществами. Эффективный санитарно-микро-биологический контроль должен обеспечивать количественное определение выбросов в объекты окружающей среды, а также определение зоны, которая загрязняется или наиболее подвержена загрязнению этими выбросами.
Уже разработана методическая схема санитар-но-микробиологического контроля обследования предприятий и объектов окружающей среды селитебной зоны.
Схема санитарно-микробиологического контроля обследования предприятий микробиологической промышленности
1. Количественная оценка загрязнения производственных помещений: щелевой метод, метод прямой микроскопии, метод агаризованных мембранных фильтров, импактор МБ.
2. Количественная оценка загрязнения воздуха и поверхностей промышленных площадок: щелевой метод, метод прямой микроскопии, метод агаризованных мембранных фильтров.
3. Исследование дальности распространения от источника загрязнения: щелевой метод, метод отпечатков, метод прямого посева (вода, почва), метод мембранных фильтров (вода).
4. Обследование рабочих: метод агаризованных мембранных фильтров (кожные покровы), мазок (полость рта, носоглотка), аллергические пробы, иммунологические реакции.
Данная схема предусматривает использование различных методических приемов и приборов для количественной оценки загрязнения воздуха и поверхностей; промышленных площадок, определе-
ние дальности распространения от источника загрязнения и др. В настоящее время изучены методические подходы к оценке количественной зависимости между уровнем загрязнения атмосферного воздуха специфическими выбросами микробиологического синтеза и заболеваемостью населения.
В НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР впервые разработана научная концепция гигиены окружающей среды как интегрирующей науки, изучающей взаимоотношения человека со всем многообразием факторов окружающей среды разной природы. В связи с этим возникла необходимость определения в ней места исследований биологического фактора окружающей среды, так как в реальных условиях на организм человека воздействуют не отдельные изолированные факторы, а целый комплекс, обусловливающий реальную нагрузку воздействия. Поэтому в НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР начаты экспериментальные исследования по изучению комбинированного действия биологического загрязнения различной природы: белково-витамин-ных концентратов и сальмонелл (патогенных эн-теробактерий), белково-витаминных концентратов и вируса полиомиелита, белково-витаминных концентратов и вируса гриппа. Планируется изучение сочетанного действия химических и биологических веществ при различных путях поступления. В натурных условиях выясняется значимость биологического загрязнения в патологии неинфекционного происхождения у человека.
Ввиду актуальности и практической значимости изучения биологического загрязнения необходимы дальнейшие комплексные исследования. В процессе этих исследований должны быть решены следующие задачи:
— совершенствование теоретических и методических основ гигиенической регламентации биологического загрязнения антропогенного происхождения в объектах окружающей среды;
— изучение связей между заболеваемостью и уровнем специфического загрязнения;
— изучение комбинированного, комплексного и сочетанного действия на организм;
— определение значимости биологического фактора в реальной нагрузке разнообразного воздействия на человека;
— продолжение разработки и усовершенствования методов индикации различных видов биологического загрязнения в объектах окружающей среды.
Поступила 26.09.83
