CC BY
15
ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ
Ю. С. Руденко УДК 628.515.551.
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ И ИНФОРМАТИВНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В ОЦЕНКЕ ДЕНАТУРАЦИИ МОРСКОЙ СРЕДЫ
Ю. С. Руденко
Одесский государственный медицинский университет.
В роботі проаналізована можливість використання представників аутохтонної та аллохтон-ноі мікрофлори в якості біоіндикаторів денатурації морського середовища детергентами (суль-фанол, сироватка великої рогатої худоби). Показана значимість кишковоі мікрофлори при оцінці рівня та характеру контамінації морського середовища.
Ключевые слова: денатурация морской среды, индикаторные микроорганизмы, сульфанол, самоочищение.
Биологические методы контроля состояния окружающей среды часто позволяют решать задачи, которые не могут быть решены другими способами. Высокая чувствительность биоиндикаторов позволяет быстро оценить воздействие загрязнителя на среду.
Для определения наиболее адекватных критериев влияния контаминантов на биологическую аетивность внешних сред традиционно изучалось влияние их на различные группы водного и почвенного микробиоценоза, выживаемость санитарно-показательных и патогенных микроорганизмов; степень токсичности загрязнителя по отношению к биоте, длительность процессов самоочищения и др. [1,2,9].
При выборе биологических методов для гигиенической оценки значимости загрязнения, попадающего в морскую среду были проанализированы предложения различных авторов по нормированию химических веществ в пресноводных, морских водоемах и других объектах внешней среды [5,6,10,11,12].
Уже известно, что методы, разработанные для пресноводной токсикологии, не могут быть использованы буквально в работах с обитателями моря, так как они не учитывают особенностей взаимодействия морских микроорганизмов и биоценозов с токсическими факторами среды. Однако основное требование к схеме нормирования с учётом охвата в эксперименте гидробионтов основных трофических уровней, от которых зависит экологическое равновесие в водных экосистемах, остаётся правильным [3,9] .
Литературные данные подтверждают наши предположения о том, что микроорганизмы являются одним из наиболее чувствительных компонентов биотической составляющей среды. Они обладают высокой чувствительностью к действию химических веществ и могут быть использованы в качестве индикаторов для обнаружения ничтожных следов веществ, которые трудно обнаруживаются обычными химическими
средствами. Под влиянием факторов загрязнения окружающей среды может происходить изменение морфологических, химических и других свойств в микроорганизмах. Проблема выбора наиболее чувствительных и показательных реакций микроорганизмов на загрязнение среды в значительной мере определяется возможностью количественного измерения этих реакций. К числу наиболее показательных реакций микроорганизмов относятся изменение их численности, биомассы, скорости роста, сроков выживания, сдвиги в биохимическом составе, которые находятся в функциональной зависимости от природы загрязняющих веществ, их концентрации и продолжительности действия [2,4].
Материалы и методы
Ряд авторов считает что численность бактерий (как увеличение, так и уменьшение) является одним из самых чувствительных показателей для оценки действия загрязнителя [8], а кишечные палочки (патогенные и непатогенные штаммы) обладают большей чувствительностью к загрязнителям по сравнению с фагами и энтерококками [7].
В качестве объемов микробиологических исследований, позволяющих оценить влияние загрязнителей на самоочищающую способность и микробные биоценозы морской среды, в связи с высокой индикаторной способностью [4], были выбраны сапрофиты (аутохтонная и аллохгонная микрофлора) и патогенные микроорганизмы.
Нами использованы штаммы энтеропатогеной кишечной палочки серотипа 026 и St. aureus. По морфологическим и ферментативным свойствам штаммы типичны.
Пробы песка в количестве 100 г помещали в стерильные колбы ёмкостью 500 мл, предварительно в песке определялась общая микробная обсеменён-
ность и коли-титр. По степени нативного загрязнения песок оценен как чистый. В колбы вносили разведённые в морской воде испытуемые концентрации детергента (сульфанол). Рабочие концентрации определяли, исходя из уровня естественного содержания сульфанола в донных осадках, а также учитывая ПДК, установленную для воды (контактирующая среда). Для изучения в эксперименте выбрано 5 концентраций: 0,5 мг; 5,0 мг; 50,0 мг; 500,0 мг; 5000,0 мг на 1 кг донных отложений.
Нами поставлено 4 серии экспериментов:
I- изучалось влияние сульфанола на ау-тохтонную и аллохтонную микрофлору донных отложений;
II- изучалось поведение сапрофитов под воздействием различных концентраций сульфанола в песке, загрязнённом органическими веществами. В качестве имитатора органического вещества избрана бычья сыворотка;
III- изучалось влияние сульфанола на динамику размножения и выживаемость кишечных палочек. Для этого во все образцы донных отложений вносились кишечные палочки серотипа 026 из расчёта 100000 на 1 г песка;
IV- изучалось влияние, СПАВ на динамику размножения и выживаемость St. aureus. Для этого во все опытные образцы вносился St. aureus из расчёта 1000000 микробных тел на 1 г песка.
Модельные водоёмы закрывали ватно-марлевыми пробками и выдерживали при комнатной температуре, на рассеянном свету.
Репрезентативность наших исследований обеспечивалась трехкратной повторяемостью опытов.
Эксперименты с кишечной палочкой 026 проводили при различных температурных режимах - комнатной температуре +20 ±2°С, имитирующей тёплый период года, и при температуре +6 ±2°С, имитирующей холодный период года. На 1,3,5,10,20,30 сутки проводили определение количества микроорганизмов в песке.
Для этого делали пять выемок донных отложений с различных участков, формировали среднюю пробу и затем по 1г. помещали в пробирки с 9,0 мл стерильной морской воды. Донные отложения встряхивали с водой в течении 5 минут, после чего делали десятикратное разведение. По три пробы каждого разведения в количестве 1,0 мл засевали на элективные питательные среды. Сапрофитную микрофлору выращивали в 1,5% мясопептонном агаре с инкубацией при 37°С в течении 24 часов, а при 20°С в течении 48 часов.
По 1,0 мл разведений содержащих кишечную палочку серотипа 026, фильтровали через мембранные фильтры и выращивали на среде Эндо в течении 18 -24 часов. St. aureus выращивали на желточносолевом агаре в течении 48 часов. Посев проводили путём поверхностного втирания 0,1 мл всех разведений смывов с песка на поверхность среды.
Результаты и их обсуждение
Изучение поведения аутохтонной микрофлоры донных отложений при загрязнении их испытуемыми
концентрациями детергента показало, что сульфанол в концентрации 5000,0 мг/кг сразу после внесения резко угнетал размножение собственной микрофлоры песка. Различие по сравнению с контролем достигали 1,6 1д. На 3 сутки исследований отмечалась стимуляция роста аутохтонной микрофлоры при концентрациях 50,0 и 500,0 мг сульфанола на 1 кг песка. На 5 сутки выявлялось достоверное увеличение количества аутохтонной микрофлоры под воздействием испытуемых концентраций загрязнителя. Особенно интенсивный рост наблюдался в опытном водоёме с концентрацией сульфанола 5,0мг/кг (увеличение по сравнению с контролем в 50 раз). Количество сапрофитов в других опытных водоёмах составляло от 1 -3 млн. микробов в 1г. песка и увеличивалось соответственно от 2 (концентрация 500,0 мг/кг) до 5 - 7 раз (концентрации 0,5 и 50,0 мг/кг). Следует отметить, что и в контроле на пятые сутки происходило увеличение количества сапрофитной флоры песка, но с меньшим, чем в опыте размахом.
После пятых суток интенсивность роста собственной флоры в пробах с содержанием сульфанола 0,5;
5,0 и 50,0 мг/кг песка снизилось, в пробах с концентрациями 500,0 и 5000,0 мг/кг снижение интенсивности размножения сапрофитов началось после 10 суток (до 10 суток в этих пробах отмечалось незначительное увеличение количества микроорганизмов).
Более сильно проявлялось угнетающее действие концентрации 5000,0 мг/кг на 20 сутки наблюдения ( по сравнению с контролем количество сапрофитов снизилось на 2 1д). При действии других испытуемых концентраций отмечалось угнетение роста сапрофитов (по сравнению с контролем на 1 1д).
После 30 суток эксперимента существенных различий в изменении количества сапрофитов под воздействием всех испытуемых концентраций сульфанола не отмечено.
Учитывая, что донные отложения могут содержать различное количество органических соединений, был поставлен эксперимент по определению влияния токсиканта - сульфанола на выживаемость и динамику размножения аутохтонной флоры в песке, содержащем органику (бычья сыворотка). В присутствии бычьей сыворотки в первые дни эксперимента наблюдалось более интенсивное размножение сапрофитной микрофлоры, как в опытной, так и в контрольной группе. В динамике эксперимента на 10 сутки отмечалось наиболее значительная, достоверная стимуляция роста сапрофитов под влиянием концентраций 5,0; 50,0 и 500,0 мг/кг песка и в контроле. Во все этапы исследований наибольшая интенсивность размножения вызывалась концентрацией 5,0 мг/кг. Отмечена разница во времени появления пиков размножения аутохтонной флоры в песке с наличием и без органических веществ: на 1 и 10 сутки в песке с бычьей сывороткой, на 5-10 сутки в нативном песке. Общее количество оставалось достоверно более высоким в песке с бычьей сывороткой весь период наблюдения.
Результаты экспериментальных исследований свидетельствует, что ни одна из испытанных концентраций сульфанола не влияет на сроки выживания аллохтонной микрофлоры.
В течении всех наблюдений не отмечалось гибели аллохгонной микрофлоры ни от одной из исследуемых концентраций.
В тоже время уже на 3-5 день экспериментов начало проявляться стимулирующее действие высоких доз сульфанола. При этом увеличение интенсивности роста от концентрации 50,0 до 500,0 мг/кг на 5 день составляло 2 lg, от концентраций 5000,0 мг/кг - 3 lg по сравнению с исходными исследованиями, и , соответственно 1-1,5 lg по сравнению с контролем. Динамика размножения и отмирания аллохтонной микрофлоры в последующие сутки под влиянием концентраций 0,5-500,0 мг/кг практически не отличалась от контроля.
На 20 сутки наблюдалось увеличение числа са-профитов (наиболее сильное при концентрации 5,0 мг/кг). К 30 суткам интенсивность роста при всех концентрациях (за исключением 0,5 мг/кг) снижается.
Выводы
1.Результаты экспериментальных исследований по изучению влияния сульфанола на сапрофитную микрофлору донных отложений позволяют отметить, что все испытанные концентрации оказывали стимулирующее действие на рост как аутохтонной, так и аллохтонной микрофлоры. Чем выше концентрация сульфанола, тем его стимулирующее действие проявлялось ранее. По степени стимуляции размножения сапрофитной микрофлоры наибольшим эффектом обладают концентрации сульфанола 5,0 мг/кг песка. Концентрация сульфанола 5000,0 мг/кг песка (модель экстремальных ситуаций) к 30 суткам наблюдения действовало угнетающим образом на рост аутохтонной микрофлоры.
2. Ни одна из испытуемых концентраций не оказывала губительного действия на кишечную палочку, как в летний, так и в зимний периоды. В тёплый период уже в первые 3 суток отмечалось увеличение количества E. coli под воздействием сульфанола в концентрациях 5,0; 50,0 и 500,0 мг/кг. (соответственно 4,5 lg, 3,5 lg , 3,4 lg).
3. Угнетение способности к самоочищению донных осадков от антропогенного микробного загрязнения под воздействием сульфанола в концентрации
500,0 мг/кг подтверждается тем, что в контроле, атак же в опыте с 0,5 мг/кг сульфанола, к 30 суткам наблюдалось уменьшение количества микробов на 2lg, в то время, как в опытных сериях с содержанием сульфанола 500,0 мг/кг к 30 суткам количество кишечных палочек превышало исходные уровни. Отмечена определённая закономерность зависимости действия от концентрации - чем выше концентрация, тем действие интенсивнее. Концентрации 50,0 и особенно 500,0 мг/кг значительно снижали интенсивность самочищающей способности песка от антропогенной патогенной флоры.
4.При изучении действия испытуемых концентраций сульфанола на St. aureus выявлена губительная для стафилококка концентрация - 500,0 мг/кг.
Уже на 2 сутки в опытной серии с данной концентрацией отмечалось ингибирующее действие сульфанола на St. aureus (количество его уменьшилось на 3lg), а на 3 сутки рост микроорганизмов вообще отсутствовал. Во всех остальных опытных сериях на 3 сутки отмечалось увеличение количества микроорга-
низмов на 1 lg (как по сравнению с 1 сутками, так и с контролем). В последующие дни наблюдений и до конца экспозиции не отмечалось разницы в динамике размножения St aureus в контроле и в опыте с содержанием сульфанола 0,5 мг/кг. Что касается концентрации 5,0 и 50,0 мг/кг, то они оказывали ингибирующее действие на рост микроорганизма. Причём, чем выше концентрация, тем ингибирование проявлялось ранее. Так концентрация 50,0 мг/кг угнетала его размножение уже на 5 сутки, а 5,0 мг/кг - лишь на 20 сутки. Результаты исследований свидетельствуют о высокой приспособляемости к выживанию в песке St. aureus, так как на протяжении всего времени наблюдения (30 суток) стафилококк сохранялся в больших количествах не только в опытных сериях, но и в контроле-1.12. Ю10 ±0,З.Ю10.
Следовательно.Зі aureus, в отличие от E. Coli, практически невозможно использовать в качестве индикаторного микроорганизма при контаминации морской среды подобными детергентами.
Литература
1. Антонович Е.А., Подрушняк Е.А. Совершенствование методологии оценки риска, связанного с применением пестицидов, с учетом возрастной чувствительности детей //Актуальні проблеми єкогігіени і токсикології. 4.1.-К, 1998.-с.8-29.
2.Барышников И.И., Лойт А.О., Савченков М.Ф. Экологическая токсикология (в 2 -х частях). 4.1.- Иркутск: Изд-во Иркут. Ун-та. 1991. С. 1 - 168. - Ч. 2. - Иркутск. Изд-во Иркут. Ун-та, 1991,-С. 170-282.
3.Бокрис ДЖ. О. М. Химия окружающей среды. Пер. с англ. -М., Химия, 1982.-671С.
4.Гигиеническая оценка вредных веществ в воде / Под ред. Г. Н. Красовского.-М., СЭВ, 1987,- 146с.
5.Гуревич P.A., Азиев Р.Г., Меньшиков В.В. Особенности прогнозирования последствий промышленных выбросов токсичных веществ с учетом их химических превращений в атмосфере //Токсикологические проблемы химических ката-строф.-Л., 1991 .-С. 35-39.
6.Задачи социально-гигиенического мониторинга как важнейшего механизма обеспечения санэпидблагополучия населения / Беляев Е.Н., Чибураев В.И., Шевырева М.П., Лагунов С.И. //Гигиена и санитария.-2000.-№ 6.-С. 58-60.
7.Каган Ю.С., Штабский Б.М. Проблема изучения и оценки комбинированного действия ксенобиотиков // Токсикологический вестник.-1996.-№ 5.-С. 2-9.
8.Красовский Г.Н., Егорова H.A. Гигиенические и экологические критерии вредности в области охраны водных объектов //Гигиена и санитария.-2000.-№ 6.-С.14-17.
9.Методологія експрес-експериментального обгрунтування гігієнічних нормативів ксенобіотиків у різних середовищах / Гжегоцький М.Р.,Штабський Б.М., Федоренко В.І., Рубльов Д.Ю. //Лікарська справа.-1997.-№ 4.-С. 43-45.
10.Проблема єдиного эколого-гигиенического нормирования химических веществ в окружающей среде / Жолдакова З.И., Синицина О.О., Харчевникова Н.В., Зайцев H.A. //Гигиена и санитария.-1998.-№4.-С. 57-62.
11.Шандала М.Г., Звиняцковский Я.И. Окружающая среда и здоровье населения.-К., Здоров’я, 1988,- 152с.
12.Штабский Б.М., Гжегоцкий М.Р. Профилактическая токсикология и прикладная физиология : общность проблем и пути решения.-Львов, 2003.-344С.
Summary
HYGIENIC SIGNIFICANCE AND INFORMATION VALUE OF MICROORGANISMS IN THE ASSESSMENT OF THE DENATURATION OF SEA ENVIRONMENT.
Rudenko Y.S.
Key words; dénaturation of sea environment, indicatoric microorganisms, sulfanole, self-purification.
It was analyzed the possibility to use representatives of autochtonic and allochtonic microflore as the indicators of the dénaturation of sea environment by detergents (sulfanole, bovine serum). It's shown the significance of intestinal microflore for assessment of the rate and character of the contamination of sea environment.
Ukrainian Ministry of the Health Public Service, Odessa State Medical University.
Матеріал надійшов до редакції 14.06.05.
С. П. Московко
УДК 616.858-008.6:616.9-036.2:616-071
СУЧАСНА КЛІНІЧНА СТРУКТУРА СИНДРОМУ ПАРКІНСОНІЗМУ: РЕЗУЛЬТАТИ К0Г0РТН0Г0 ЕПІДЕМІОЛОГІЧНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ
С. П. Московко
Вінницький національний медичний університет їм. М.І.Пирогова, кафедра нервових хвороб, м. Вінниця
В рамках популяционного эпидемиологического исследования выделена когорта больных синдромом паркинсонизма, в которой при применении последовательного клинического алгоритма диагностики установлена современная нозологическая структура синдрома. Идио-патическая болезнь Паркинсона составляет 68 - 75% случаев. Мультисистемная атрофия обнаружена у 4,3% больных, прогрессирующий надъядерный паралич у 2,96%, кортикобазальная дегенерация у 1,34% и сосудистый паркинсонизм у 3,5% больных. 9,68% наблюдений составили случаи «атипичного паркинсонизма», в которых на момент обследования нет достаточно данных для точной нозологической квалификации.
Ключевые слова: синдром паркинсонизма, нозологическая
Останні десятиліття відмічені стрімким розвитком і трансформацією уявлень про синдром паркінсонізму -його поширеність, патофізіологічні процеси, терапевтичну реактивність, тощо. Результатом ретельних морфологічних досліджень стала доктрина про гетерогенність синдрому, значну варіабельність як феноти-пових проявів, так і етіо-патогенетичних механізмів, що лежать в основі тих чи інших клінічних варіантів [1]. Оскільки досі не знайдено надійних патогномонічних лабораторних чи інструментальних засобів нозологічної діагностики, основна увага приділяється клінічній диференціації окремих форм синдрому, що заснована на суворому дотриманні вимог діагностичних критеріїв.
У вітчизняній неврологічній науці та практиці тільки починається перегляд позицій та поглядів на синдром паркінсонізму і тому конче необхідні дані про сучасну клінічну структуру останнього саме в українській популяції. Метою цього дослідження було надати такі відомості про синдром паркінсонізму, базуючись на прийнятих сьогодні клінічних діагностичних критеріях.
Матеріали і методи
Протягом 1992 - 2003 років в популяції Вінницької області (Подільський регіон України) проводилось епідеміологічне спостереження за синдромом паркінсонізму методом накопичувального Регістру. В цей період складалась і когорта хворих, яким був виставлений діагноз „синдром паркінсонізму" і які були направлені для амбулаторного чи стаціонарного обстеження в клініку нервових хвороб Вінницького національного медичного університету (372 пацієнта). Особливістю ко-гортного дослідження було те, що всі хворі обстежувались одним фахівцем (автор) і за єдиною методикою, з застосуванням низки клінічних діагностичних критеріїв для діагнозу різних форм паркінсонізму. Враховуючи тривалий та випадковий відбір хворих у когорту, можна твердити, що це дозволило встановити
структура.
сучасну клінічну струїсгуру синдрому в певній частині української популяції і отримати дані для порівнянні з аналогічними з інших місцевостей.
Використовувались клінічні діагностичні критерії для хвороби Паркінсона (ХП) [1], мультисистемної атрофії (МСА) [2], прогресуючого над'ядерного паралічу (ПНП) [3], кортико-базальної дегенерації (КБД) [4], есе-нційного тремтіння (ЕТ) [5], хвороби дифузних тілець Леві [6], судинного паркінсонізму (СП) [7]. Нижче буде викладена процедура виділення окремих форм синдрому і основні її результати.
Результати та їх обговорення
Основою процедури виділення форм синдрому паркінсонізму є застосування покрокових клінічних діагностичних критеріїв для ідіопатичної хвороби Паркін-сона [1]. На першому кроці має бути встановлена наявність самого синдрому паркінсонізму за правилом: брадикінезія + щонайменше одне з наступних - тремтіння у спокої, ригідність м'язів та постуральна нестабільність. Відсутність вирішальної ознаки - брадикінезії, примусила виділити з загальної когорти 372 хворих групу з 35 осіб (12 чоловіків і 23 жінки), яким встановлено діагноз есенційного тремтіння (при первинному діагнозі - паркінсонізм). На наш погляд, необхідно привернути увагу до цієї категорії хворих - помилкова діагностика не є рідкою, а лікування, що звичайно призначається зрозуміло неефективне, хоча може тривати роками. В нашій серії хворих середній термін призначення антипаркінсонівської терапії (частіше холіноліти-ки, але і леводопні препарати) становив 3-4 роки.
Основні ознаки, що характеризували групу в цілому і могли слугувати джерелом помилок, були наступні. Загальна брадикінезія була відсутня у всіх пацієнтів, хоча у 9 з них (25,7%) відмічені окремі позитивні тести на брадикінезію в руках, що може бути наслідком стійкого високо амплітудного тремтіння. Вік хворих з пози-
