Научная статья на тему 'ИМПЕДИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ'

ИМПЕДИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
20
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Н.В. Дудчик, Л.А. Мельникова

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The authors propose a procedure to determine the antimicrobial activity of dental materials, by applying the principles of impedance technology. The procedure is based on the determination of the growth inhibition of test culture microorganisms by the study materials. The following parameters: the type of a test; the parameters of measurement; the qualitative and quantitative composition of culture media; the working cell concentration in the inoculum; the temperature and time of a test, were optimized.

Текст научной работы на тему «ИМПЕДИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ»

могли быть охарактеризованы как высокотоксичные, 5 проб — как токсичные и 1 проба — как малотоксичная.

В экспериментах 2005 г. при вскрытии погибших животных отмечены кровоизлияния в печень, инфильтраты в легких. Макроскопические исследования внутренних органов выживших животных показали, что у мышей через 2 нед после воздействия регистрируются поражения органов дыхания, а через 1—2 мес после введения циа-нобактерий отмечаются поражения печени, почек, гипертрофия селезенки.

Таким образом, полученные результаты доказывают необходимость проведения исследований по определению риска вредного воздействия на здоровье населения цианобактерий поверхностных водоемов, использующихся в качестве источников водоснабжения и в рекреационных целях, и необходимость определения эффективности мероприятий по очистке питьевой воды при биологическом загрязнении водохранилищ, выззанном массовым развитием токсичных цианобактерий.

Выводы. 1. Цианобактерии Шершневского водохранилища на протяжении 'почти всего вегетационного периода 2005 г. могут быть охарактеризованы как высокотоксичные.

2. Цианобактерии рода Microcystis в Шершневском водохранилище представлены высокотоксичными штаммами, цианобактерии рода Aphanizomenon, вероятно, представлены несколькими штаммами, отличающимися между собой по токсическим свойствам.

3. Не выявлено межвидовых различий в чувствительности к цианотоксинам у животных неинбреднсго разведения, однако отмечена более высокая чувствительность мышей линии СВА по отношению к животным не-инбредного разведения.

4. Выявлены половые различия в чувствительности к цианотоксинам у мышей СВА и у белых беспородных мышей. Самки мышей оказались менее чувствительными: количественные различия по величине ЛД50 (самки/ самцы) составили у мышей СВА 1,34, а у белых беспородных — 1,3 раза.

5. Цианобактерии Шершневского водохранилища обладают раздражающим действием на кожу и слизистую глаз.

Литература

1. Беленький М. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. — Рига, 1959.

2. Горюнова С. В., Демина Н. С. Водоросли — продуценты токсических веществ. — М., 1974.

3. Измеров Н. Ф., Саноцкий И. В., Сидоров К. К. Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном воздействии. М., 1977.

4. Acute Dermal Irritation //Environmental Protection Agency. Health Effects Test Guidelines OPPTS 870.2500. - 1998. EPA712-C-98-196.

5. Acute Eye Irritation //Environmental Protection Agency. Health Effects Test Guidelines. OPPTS 870.2400. -1998. EPA712—C—98— 195.

6. Carmichael W W. // Human and Ecological Risk Assessment. - 2001. - Vol. 7, N 5. - P. 1393-1407.

7. Lawton L. A., Beattie K. A., Hawser S. P. // Detection Methods for Cyanobacterial Toxins / Eds G. A. Codd et al. - Cambridge, 1994. - Spec. Publ. N 149.

8. Toxic Cyanobacteria in Water: A Guide to Hheir Public Health Consequences, Monitoring and Management / Eds I. Chorus, J. Bartman — London, 1999.

Поступила 30.10.06

Summary. The toxic properties of cyanobacteriae of the Shershnevo water storage basin have been studied. Over almost the whole vegetative period of 2005, the cyanobacteriae of the Shershnevo water storage basin may be characterized as high toxic (when intraperitoneally injected to male CBA mice, LD50 was less than 100 mg/kg). There were no interspecific differences between the noninbred animals in cyano-toxin susceptibility. Gender differences were revealed in cya-notoxin susceptibility in CBA and noninbred albino mice: quantitative differences in LD50 (males/females) were 1.34 in CBA mice and 1.3 times in noninbred albino mice. The cyanobacteriae of the Shershnevo water storage basin were found to have an irritating effect on the skin and ocular mucosa. It is suggested that the toxins of Shershnevo water storage basin cyanobacteriae may have a damaging effect on human beings.

Методы гигиенических исследований

® Н. В. ДУДЧИК, л. А. МЕЛЬНИКОВА, 2008 УДК 614.35:615.46.03:616.31].076.7.073.731.16

Н. В. Дудчик, Л. А. Мельникова

ИМПЕДИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

ГУ Республиканский научно-практический центр гигиены, Минск

Комплексная гигиеническая оценка новых видов стоматологических материалов предполагает проведение исследований по выявлению их антимикробных свойств, в том числе по отношению к типичным представителям микрофлоры ротовой полости. Наиболее часто в ротовой полости обнаруживаются облигатные анаэробы (клост-ридии), обладающие наиболее агрессивными свойствами, стафилококки, дрожжеподобные грибы, около 30% стрептококков.

Современные методы определения антимикробных свойств химических агентов основываются на методах серийных разведений (в агаре и бульоне) и диффузионных [2—5]. Методы серийных разведений позволяют получить количественную характеристику антимикробных свойств агента, а диффузионные методы являются полуколичественными и позволяют выявить лишь категорию

антимикробной активности. Эти методы, несмотря на простоту проведения, имеют ряд недостатков: длительность проведения испытания и большие объемы трудозатрат как на этапах подготовки пробы, так и при проведении самого теста, недостаточно высокая воспроизводимость и точность

Поэтому целью нашей работы была разработка импе-диметрического экспресс-метода определения антимикробных свойств стоматологических материалов. Преимуществами импедиметрических методов, по-нашему мнению, являются быстрота и удобство проведения теста, получение объективных результатов, высокая точность, чувствительность и воспроизводимость, возможность модифицировать схему тестирования с использованием различных микроорганизмов, проведение тестирования в количественном или качественном вариантах [1].

75

J^Li 2008

Типичные кривые роста тест-культуры в контроле (без стоматологического материала) — кривая 1 и опыте (с внесением стоматологического материала) — кривая 2.

Ось абсцисс — время роста тест-культуры, ч; ось ординат — электрохимические изменения среды, %.

Оптимизация параметров импедиметрического детектирования

Детекцию роста микроорганизмов осуществляли на микробиологическом экспресс-анализаторе Bactometer Model 64 "bioMerieux" Vitec Inc. Измерение электрохимических показателей в ячейках модулей микробиологического анализатора Bactometer М64 NT постоянно отслеживали при 35 и 24°С. Основным критерием при проведении теста служило время детекции, а также график изменения электрохимических показателей среды при росте тест-микроорганизмов.

Подготовка тест-культур

В качестве тест-штаммов использовали Streptococcus oralis DSM 20627 (АТСС 35037). Candida albicans АТСС 10231, Clostridium acetobutiricum NCTC 8237. Используемые штаммы были типичными по культурально-морфо-логическим и биохимическим свойствам. Тест-штаммы хранили при температуре 5 ± ГС под слоем стерильного вазелинового масла на среде Романова (S. oralis), Кита— Тароцци (С. acetobutiricum) и Сабуро (С. albicans). Для приготовления рабочих культур S. oralis отсеивали на мя-сопептонный агар с 0,1% глюкозы и 0,2% дрожжевого экстракта и инкубировали в термостате при 35 ± 2°С в течение 18—24 ч. Культуру С. acetobutiricum инкубировали под слоем вазелинового масла в анаэростате на среде Кита—Тароцци 35 + 0 2°С в течение 18—24 ч. Культуру С. albicans инкубировали на жидкой среде Сабуро при 22 ± 2°С в течение 48 ч.

Оптимизация культуральных сред для проведения импедиметрических исследований

Выбор среды культивирования являлся критическим для успешной разработки импедансного метода. Основным требованием к среде культивирования является качественная кривая роста, имеющая стабильную базовую линию, выраженную фазу быстрого роста культуры и достаточное значение изменений электрохимических показателей среды (в %).

В качестве питательных сред использовали жидкие среды GPM+, YMM и агаризованные среды МРСА,

РМА, TSN (trypcase, Sulfite, Neomycin) производства "bioMerieux" Vitec Inc. (Франция). Среды готовили согласно рекомендациям фирмы-изготовителя, автоклавировали при 12 ГС в течение 15 мин.

Для оценки влияния инокулята на импедиметриче-скую кривую и время детекции в выбранную среду культивирования вносили ряд концентраций инокулята культур микроорганизмов (1 • 102—5 • 105 КОЕ/мл). Было показано, что время детекции обратно пропорционально концентрации вносимого инокулята в диапазоне I • 102— 1 • 103 КОЕ/мл. Дальнейшее увеличение концентрации клеточной суспензии не приводило к уменьшению времени детекции, поэтому в работе была использована оптимальная концентрация инокулята 1 • 103 КОЕ/мл.

С помощью разработанного метода были определены антимикробные свойства ряда стоматологических цементов: Эндосил производства ОАО ГИАП (Гродно), Endion производства "Cuxhaven" (Германия), Endometa-sone ivory производства "Specialites Septodont" (Франция), Sealapex производства "Kerr" (Италия), AH Plus™ производства ' Densply DeTrey GmbH".

Стоматологические материалы готовили согласно рекомендациям производителей и вносили в питательные среды. Рабочая концентрация стоматологических материалов составила 0,081 г/мл.

Приготовленные среды инокулировали тест-культурами, разливали в ячейки модуля по 1,5 мл и инкубировали в термоинкубаторе бактометра при 35°С (бактерии) и 24°С (дрожжеподобные грибы). Исследования проводили в накопительной культуре в течение 120 ч не менее чем в трех повторностях. При инкубировании Clostridium acetobutiricum анаэробный эффект создавали при помощи наслаивания стерильного вазелинового масла.

Отрицательным контролем служили соответствующие питательные среды с внесенным стоматологическим материалом в рабочей концентрации 0,081 г/мл. Кривая роста отрицательного контроля имела вид базовой линии без особенностей, характерных для кривых роста тест-культур. Время детекции в данном случае не могло быть определено.

Положительным контролем служили тест-штаммы микроорганизмов в соответствующей питательной среде без внесения стоматологического материала. Кривая роста тест-культур имела характерный вид: выраженную фазу быстрого роста культуры и значительные значения изменений электрохимических показателей среды (см. рисунок).

Время детекции роста тест-культур отличалось в зависимости от культуральной среды и составляло: для Streptococcus cralis менее 1—3,3 ч; для Clostridium acetobutiricum 3,4—4,6 ч; для Candida albicans 3,6—5,0 ч.

Внесение в среду культивирования стоматологических материалов в концентрации 0,081 г/мл приводило к полному ингибированию роста тест-культур Streptococcus oralis, Streptococcus mitis, Candida albicans, Clostridium acetobutiricum в течение 120 ч, что приводило к изменению кривой роста (см. рисунок).

Для определения характера ингибирования (бактериологическое или бактерицидное) желали высев бактериологической петлей из ячеек модуля на соответствующие питательные среды. Streptococcus oralis, Streptococcus mitis отсеивали на мясопептонный агар с 0,1% глюкозы и 0,2% дрожжевого экстракта и инкубировали в термостате при 35 ± 2°С в течение 24 ч. Культуру Clostridium acetobutiricum инкубировали под слоем вазелинового масла в анаэростате на среде Китта—Тароцци при температуре 35 ± 2°С в течение 24 ч. Культуру Candida albicans инкубировали на среде Сабуро при 22 ± 2°С в течение 48 ч.

Рост бактерий Streptococcus oralis, Streptococcus mitis, Clostridium acetobutiricum и дрожжевых грибов Candida albicans возобновлялся после пересева культуры на питательные среды, не содержащие стоматологических материалов.

ГИГИЕНА И САНИТАРИЯ

76

Выводы. Таким образом, разработанный импеди-метрический метод позволил оценить антимикробную активность стоматологических материалов. Показано, что исследованные стоматологические материалы обладали выраженным антимикробным действием в концентрации 0,081 г/мл на следующие тест-культуры: Streptococcus oralis, Streptococcus mitis, Clostridium acetobutiri-cum, Candida albicans. Характер антимикробного действия стоматологических материалов в концентрации 0,081 г/мл для бактериальных культур и дрожжевых грибов является бактериостатическим.

Литература

1. Дудчик Н. В., Мельникова Л. А. // Материалы Международной конф. "Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии". 26-28 мая 2004 г., Минск. - С. 199-201.

2. Ferreira CI. М. К., Bonifatio С., Froner I. Сг. // Braz. Dent. J. - 1999. - Vol. 10, N 1. - P. 245-248.

3. Hao Yu-qing, Zhou Xue-dong, Xiao Xiao-rong et al. // Chin. Med. J. - 2005. - Vol. 118, N 2. - P. 155-160.

4. Lai С. С., Huang F. M., Yang H. W. et al. // Clin. Oral Invest. - 2001. - Vol. 5, N 4. - P. 236-239.

5. Yesilsoy C., IVhitaker E., Cleveland D. et al. // J. Endo-don. - 1995. - Vol. 21. - P. 513-515.

Поступила 12.07.06

Summary. The authors propose a procedure to determine the antimicrobial activity of dental materials, by applying the principles of impedance technology. The procedure is based on the determination of the growth inhibition of test culture microorganisms by the study materials. The following parameters: the type of a test; the parameters of measurement; the qualitative and quantitative composition of culture media; the working cell concentration in the inoculum; the temperature and time of a test, were optimized.

О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2038 УДК 614.777:579.842.141-078

С. В. Головина, О. П. Панасовец, В. В. Алешня, П. В. Журавлев, А. А. Сибилева, О. Л. Ковалевская ЖИДКАЯ СРЕДА НАКОПЛЕНИЯ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ САЛЬМОНЕЛЛ ИЗ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

Ростовский НИИ микробиологии и паразитологии Роспотребнадзора, Ростов-на-Дону; Центр гигиены и эпидемиологии в Азове и Азовском районе

Основным критерием опасности биологического загрязнения водоемов и питьевой воды является возникновение острых кишечных инфекций (ОКИ) среди населения, пользующегося недоброкачественной питьевой водой. В последние годы, по данным отечественных и зарубежных авторов, отмечается тенденция к увеличению числа водных вспышек ОКИ [5, 6, 8, 9].

Исследования последних лет свидетельствуют об ухудшении качества воды открытых водоемов, что связано не только с антропогенным воздействием на водоемы, но и с неблагоприятным действием донных отложений, аккумулирующих биогенные и токсические компоненты, которые могут служить источником вторичного загрязнения водных объектов. При воздействии неблагоприятных факторов водной среды гибели патогенных эн-теробактерий может предшествовать сублетальное повреждение микробных клеток, проявляющееся во временной утрате их способности к росту на питательных средах, обычно используемых в рутинном бактериологическом исследовании, что может быть причиной ошибочного заключения об отсутствии сальмонелл в исследуемых биоптатах [1, 7].

В настоящее время для выделения сальмонелл из водных объектов в практике здравоохранения РФ в основном используют селенитовую, магниевую и тетратионат-ную среды [4]. Недостатком упомянутых выше сред является то, что наряду с угнетением сопутствующей микрофлоры ингибиторами, входящими в их состав, происходит подавление роста некоторых сероваров сальмонелл, тем самым снижается достоверность санитарно-эпидемиологической оценки водоисточника [2, 3].

Все это предопределяет необходимость разработки более эффективных сред обогащения для выделения сальмонелл из водной среды, которые позволят получать объективную информацию о количественном содержании их в исследуемом объекте.

В связи с изложенным выше нами была разработана среда обогащения, содержащая в качестве питательной основы экстракт кормовых дрожжей и минеральные соли. Для ингибиции сопутствующей микрофлоры введены бриллиантовый зеленый и кристаллический фиолетовый красители. Средами сравнения явились селенитовая и магниевая.

В процессе разработки среды были использованы: Salmonella typhi N 1196, Salmonella typhimurium N 9640,

Salmonella paratyphi В N 8006 (получены из коллекции музея живых культур ГИСК им. JI. А. Тарасевича), Salmonella enteritidis, Salmonella anatum, Salmonella typhimurium, Streptococcus faecalis, Esherichia coli, Klebsiella pneumoniae (выделены из воды водоема, имеют типичные морфологические культуральные, биохимические и серологические свойства).

Оценку ростовых свойств сред проводили по следующим критериям: чувствительность и показатель эффективности накопления. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что опытная среда являлась более чувствительной, чем магниевая и селенитовая среды. Рост тест-штаммов на ней наблюдался вплоть до разведения 10~s (за исключением S. typhi N 1196, рост которой зарегистрирован до 10~6 и S. enetritidis — до Ю-7), в то время как на магниевой среде рост S. typhi N 1196 и S. enteritidis в изучаемых разведениях отсутствовал, a S. paratyphi В N 8006 росла в разведении 10~7. На селективной среде рост тест-штаммов регистрировался в разведении 10~7, а рост S. typhimurium N 9640 — лишь в 10"6 (таблица).

Изучение эффективности сравниваемых сред выявило, что накопление тест-штаммов на опытной среде больше, чем магниевой: S. enteritidis в 104 раз, S. paratyphi В N 8006 в 103 раз, S. typhimurium N 9640, S. typhimurium и S. anatum в 10 раз. Что касается селенитовой среды, то

Сравнение чувствительности сред накопления для выделения сальмонелл в эксперименте

Тест-штамм Опытная да epe- Магниевая среда Селенитовая среда

разведения

КГ6 10" 10"s О"6 ю-' 10-" О"6 10"' 10"8

S. typhi N 1196 + + + -

S. paratyphi В N 8006 + + + + + - + + -

S. typhimurium N 9640 + + + + + + + - -

S. typhimurium + + + + + + + + -

S. enteritidis + + - - - - + + -

S. anatum + + + + + + + +

Примечание. — отсутствие роста.

77

Iii 2008

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.