Научная статья на тему 'К ВОПРОСУ О МЕХАНИЗМЕ БАКТЕРИЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ γ-ИЗЛУЧЕНИЯ'

К ВОПРОСУ О МЕХАНИЗМЕ БАКТЕРИЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ γ-ИЗЛУЧЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
31
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — С.Н. Черкинский, В.А. Рябченко

В статье изложены результаты изучения характера динамики инактивации γ-излучением дегидрогеназ бактерий кишечно-тифозной группы, данные о выявлении связи бактерицидного эффекта γ-лучей с их действием на активность бактериальных дегидрогеназ, а также результаты сравнительного изучения действия γ- и УФ-лучей на дегидрогеназную активность бактерий.

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

THE MECHANISM OF THE BACTERICIDAL ACTION OF γ-RADIATION

The paper deals with investigation findings on the dynamics of γ-radiation inactivation of bacterial dehydragenase of Salmonella-Typhi group, data on relation of the bactericidal effect of γ-rays to their action on the activity of dehydragenase and the results of a comparative study of the action of gamma- and ultraviolet-rays on the dehydragenase activity of bacteria.

Текст научной работы на тему «К ВОПРОСУ О МЕХАНИЗМЕ БАКТЕРИЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ γ-ИЗЛУЧЕНИЯ»

этилена в концентрации 1 мг/м3, возможно, что эти данные у новорожденных животных могут быть полезными при изученйи хронического влияния малых концентраций вредных веществ.

ЛИТЕРАТУРА

Лазарев Н. В. Общие основы промышленной токсикологии. М. — Л., 1938.— Красовицкая М. Л., Маляр о ва Л. К. Гиг. и сан., 1965, № 4, с. 103. — С а в -ченков М. Ф. В юн.: Материалы научной конференции, посвящ. вопросам гигиены труда промышленной токсикологии, профессиональной патологии. Баку, 1966, с. 133.

Поступила 10/1Д 1967 г.

CHRONIC ACTION OF SMALL CONCENTRATIONS OF ETHYLENE AND TRICHLO-RETHYLENE ON NEWBORN ANIMALS

M. L. Krasovitskaya, L. K. Malyarova

The specific action of ethylene and trichlorethylene and extent of resistance to this action of animals of different age groups were studied in experiments carried out on two groups of albino rats (adults and newborns). The finding was that longterm continuous inhalation of the investigated substances had an inhibiting and hypotensive effect and produced disturbances of of subordinative chronaxy. A more pronounced effect was produced by poisons an the growing body. When animals were subjected to the action of poisons during the development of the body more profound and earlier changes occurred than in the bodies of animals subjected to the action of these substances at much later periods of life. Consequently, for hygienic standardization it is more expedient to start studying the action of the mentioned compounds on animals from the time of their birth.

УДК 614.485:537.531+576.8.095.14:537.531

К ВОПРОСУ О МЕХАНИЗМЕ БАКТЕРИЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ

у-ИЗЛУЧЕНИЯ

Проф. С. Н. Черкинский, В. А. Рябченко

Кафедра коммунальной гигиены I Московского медицинского института им. И. М. Сеченова и инженерно-физическая лаборатория Академии коммунального хозяйства

им. К. Д. Па-мфилова, Москва

В статье изложены результаты изучения характера динамики инактивации у-излучением дегидрогеназ бактерий кишечно-тифозной группы, данные о выявлении связи бактерицидного эффекта у-лучей с их действием на активность бактериальных дегидрогеназ, а также результаты сравнительного изучения действия у- и УФ-лучей на де-гидрогеназную активность бактерий.

В гигиенической литературе, посвященной исследованию механизма действия бактерицидных агентов в процессе дезинфекции, большое внимание уделено выявлению роли бактериальных ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные процессы. Работы Н. Н. Трахтман (1962), Р. К. Липинской (1963), выполненные на кафедре коммунальной гигиены, дали основание ¡предположить, что в механизме бактерицидного действия хлора и ультрафиолетового излучения существенное значение имеют дегидрогеназы бактериальной клетки. В свете этих данных 'были оправданы аналогичные наблюдения за изменением активности ферментов микроорганизмов в процессе обеззараживания воды у-облучением.

Влияние на дегидрогеназную активность 'изучалось нами путем воздействия дезинфицирующих агентов на бактериальную взвесь ки-

шечной палочки и возбудителей брюшного тифа, паратифа В и дизентерии Зонне в соответствии с методикой Тунберга в модификации Г. Н. Першина. Из первичных пиридиновых дегидрогеназ мы исследовали дегидрогеназы глюкозы, этилового спирта, глицерина, янтарной и глютаминовой кислот, а из аллоксазиновых — дегидрогеназу формальдегида. Была изучена также дегидрогеназа муравьиной кислоты. Степень бактерицидного эффекта определяли по 5-балльной системе, примененной для подобного рода исследований. Облучение проводили на экспериментальном у-облучателе ЭГО-20 с источником излучения радиоактивным кобальтом (Со60) общей активностью 16 000 г-экв радия. Мощность дозы облучения в период исследований составляла 1,05 кр/мин.

Для всех исследуемых дегидрогеназ каждого бактериального штамма были построены кривые, характеризующие процесс изменения их активности при облучении, а с целью сопоставления — кривые вы-

Рис. 1.

Действие v-излучения на выживаемость кишечной палочки и на активность ее дегидрогеназ. а — дегидрогеназы: / — глюкозы, 2 — этилового спирта, 3 — формальдегида, 4— глицерина; б — дегидрогеназы: 5 — муравьиной кислоты. 6 — янтарной кислоты, 7 — молочной кислоты, в —

глютаминовой кислоты.

живаемости бактерий. В качестве примера мы сочли целесообразным привести эти кривые только для кишечной палочки (рис. 1,а и б) и одного из изученных патогенных штаммов — паратифозной палочки (рис. 2), поскольку эти кривые, по нашим данным, характерны и для других бактерий кишечно-тифозной группы.

Как показали результаты исследований, все дегидрогеназы бактерий кишечно-тифозной группы испытывают угнетение при действии у-радиации. Степень угнетения зависит от примененной дозы облучения, радиорезистентности данной дегидрогеназы и ее принадлежности к тому или иному бактериальному виду. При этом все изученные нами дегидрогеназы оказались чрезвычайно устойчивыми к воздействию радиации. Применение даже очень массивных доз облучения (1000 кр/мин) ингибировало дегидрогеназную активность максимально только на 60— 70%. Наиболее устойчивые дегидрогеназы угнетались той же дозой лишь на 6—9% (дегидрогеназа глюкозы брюшнотифозной палочки и дегидрогеназа муравьиной кислоты кишечной и паратифозной палочек). Имеются сведения (А. М. Кузин), что эти же ферменты при облу1 чении их в разбавленных растворах весьма чувствительны и теряют активность уже при дозах 0,5—2 кр/мин. А. М. Кузин, Д. Э. Гродзен-ский, Н. Ф. Липкан и др. полагают, что радиочувствительные in vitro ■ферменты превращаются в живой клетке в устойчивые благодаря за-

щитному эффекту со стороны присутствующих в клетках белков и других соединений.

На основании анализа динамики инактивации дегидрогеназной активности бактерий выявлены наиболее и наименее радиорезистентные дегидрогеназы различных представителей кишечно-тифозной группы. Группа наименее устойчивых дегидрогеназ, также как и наиболее устойчивых, представлена для всех бактериальных видов в основном одними и теми же ферментами. К радиочувствительным следует отнести дегидрогеназы глицерина, формальдегида и глютаминовой кислоты,

к радиоустойчивым — дегидрогеназы муравьиной кислоты, глюкозы и янтарной кислоты.

Сравнивая наиболее и наименее радиорезистентные дегидрогеназы с данными Р. К. Липинской, касавшимися изучения устойчивости тех же дегидрогеназ тех же бактериальных штаммов к воздействию хлора и ультрафиолетового излучения, можно отметить, что в основном они совпадают. Отличие состоит лишь в том, что среди наиболее устойчивых к ультрафиолетовому облучению упоминается дегидроге-наза молочной кислоты, которая в группе дегидрогеназ, устойчивых к действию у-лу-чей, вытеснена дегидрогена-зой янтарной кислоты.

Р. К. Липинска отмечала, что при воздействии ультрафиолетовой радиации происходит постепенное снижение активности ферментов по мере возрастания дозы облучения. Судя по нашим исследованиям, дегидроге-назная активность тех же штаммов бактерий при у-облучении изменяется иначе. У многих дегидрогеназ в процессе у-облучения активность временно возрастала, выходя за пределы исходной. На рис. 1, а и б вндно, что после облучения дозой 300 кр/мин происходит активация дегидрогеназы глюкозы кишечной палочки, а после воздействия дозы 500 кр/мин— дегидрогеназы муравьиной кислоты. В эксперименте с возбудителем паратифа В также увеличивается активность дегидрогеназы муравьиной кислоты после облучения дозой 150 кр/мин (см. рис. 2). То же самое происходит при облучении дегидрогеназ муравьиной кислоты паратифозной палочки и глюкозы возбудителя дизентерии. Явление активации при у-облучении дегидрогеназ in vivo интерпретируется особенностями протекания процессов угнетения ферментов внутри живых систем. По всей вероятности, это связано с изменениями проницаемости клеточных мембран и освобождением ферментов, ранее фиксированных на мембранах или заключенных в полостях, ограниченных этими мембранами (А. М. Кузин).

Во время исследований эффективности бактерицидного действия у-лучей и влияния тех же доз у-излучения на активность дегидрогеназ (см. рис. 1 и 2) отмечено, что полная инактивация бактерий всегда наступала при дозах, когда дегидрогеназы сохраняли еще значительную

Рис. 2.

Действие у-излучения на выживаемость паратифозной

палочки и на активность ее дегидрогеназ. Дегидрогеназы: /— муравьиной кислоты, 2—янтарной кислоты, 3 — глюкозы, 4 — этилового спирта, 5—глицерина, 5—глютаминовой кислоты.

активность. Следовательно, можно думать, что бактерицидный эффект не является следствием только угнетения дегидрогеназ.

Для сравнительного изучения действия у- и ультрафиолетового излучения на дегидрогеназную активность использованы наиболее радиочувствительная, по нашим данным,, дегидрогеназа глицерина кишечной палочки и обладающая средней чувствительностью к облучению дегидрогеназа этилового спирта возбудителя дизентерии. Наряду с действием обоих видов облучения на активность ферментов исследовали бактерицидный эффект.

С этой целью часть бактериальной суспензии облучали у-лучами, а другую часть — параллельно ультрафиолетовым излучением до получения 100% бактерицидного эффекта, определяемого 5 баллами. В качестве источника ультрафиолетовой радиации использовали бактерицидные лампы типа БУВ-15, которые устанавливали горизонтально над поверхностью облучаемой в чашках Петри суспензии бактерий на высоте 40 см. Результаты опытов приведены в таблице.

Действие ультрафиолетовых и ■у-лучей на активность дегидрогеназы глицерина кишечной палочки и дегидрогеназы этилового спирта дизентерийной палочки, а также их бактерицидный аффект

Вид бактерий Дегидрогеназа Ультрафиолетовое облучение Y-облучен ие

экспозиция облучения (в мин.) угнетение активности дегидрогеназы (в 94) бактерицидный эффект (в баллах) доза облучения (в кр) угнетение активно-сти дегидрогеназы (» Н) бактерицидный эффект (в баллах)

Е. coli Глицерина 60 120 180 360 52,5 90,4 100,0 100,0 2 4 4 5 150 300 500 1000 7,2 21,0 41,0 62,0 2 4 5 5

Sh. son- Этилово- 60 64,0 3 150 3,9 2

nei го 120 95,3 4 250 16,2 4

спирта 180 100,0 4 300 19,2 5

360 100,0 5 500 21,1 5

Сравнение данных таблицы о действии ультрафиолетового излучения на активность дегидрогеназ глицерина и этилового спирта со степенью бактерицидного эффекта позволяет считать, что 100% бактерицидный эффект, обозначаемый 5 баллами, наступает только при полной инактивации дегидрогеназ. Это подтверждает результаты исследований Р. К. Липинской, позволившие предположить, что дегидрогеназы играют существенную роль в механизме действия ультрафиолетовых лучей на бактериальную клетку. Однако в случае у-облучения в идентичных условиях (ам. таблицу) раньше наступает 100% инактивация бактерий (5 баллов), тогда как угнетение активности дегидрогеназ только начинает проявляться. Это свидетельствует об ином механизме действия у-излучения, который в значительно меньшей степени связан с нарушением дегидрогеназ и, вероятно, находится в зависимости и от других жизненно важных структур бактериальной клетки.

Выводы

1. Исследованные дегидрогеназы бактерий кишечно-тифозной группы устойчивы к воздействию интенсивных доз у-радиации. У многих бактериальных дегидрогеназ даже возрастает активность по сравнению с исходной.

2. При действии у-излучения 100% инактивация бактерий наступает при незначительном снижении активности дегидрогеназ, тогда как при ультрафиолетовом облучении 100% инактивация микроорганизмов наблюдается только после 100% угнетения дегидрогеназной активности.

3. Полученные экспериментальные данные позволяют считать, что механизм действия у-излучения на микроорганизмы в меньшей степени связан с угнетением дегидрогеназ и тем самым отличается от механизма бактерицидного действия ультрафиолетового излучения.

ЛИТЕРАТУРА

Гродзенский Д. Э. Радиобиология. М., 1963.— Кузин А. М. Радиационная биохимия. М., 1962. — Липннска Р. К. Гиг. и сан., 1963, № 10, с. 19. — Липка н Н. Ф. Элементы радиационной биохимии. Киев, 1963. — Першин Г. Н. Влияние бактерицидных и химиотерапевтических веществ iHa бактериальные ферменты. М., 1952. — Черкинский С. Н., Трахтман Н. Н. Обеззараживание питьевой воды. М„ 1962.

Поступила 30/III 1967 г.

THE MECHANISM OF THE BACTERICIDAL ACTION OF vRADIATION S. N. Cherkinsky, V. A. Ryabchenko

The paper deals with investigation findings on the dynamics of v-radiation inacti-vation of bacterial dehydragenase of Salmonella-Typhi group, data on relation of the bactericidal effect of у"гаУБ to their action on the activity of dehydragenase and the results of a comparative study of the action of gamma- and ultraviolet-rays on the dehydragenase activity of bacteria.

УДК 615.776-099+615.776:614.35

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕПАРАТА ХЛОРИД ЧЕТВЕРТИЧНОГО АММОНИЕВОГО

ОСНОВАНИЯ

Кандидаты мед. наук С. А. Зяббарова, М. И. Куклина и Е. В. Теплякова

Кафедра коммунальной гигиены Ленинградского санитарно-гигиенического

медицинского института

В статье приведены результаты исследований по гигиеническому нормированию хлорида четвертичного аммониевого основания (препарат 34) в водоемах. Изучено влияние его на органолептические свойства воды, процессы самоочищения ее от органического загрязнения; в санитарно-токсикологическом эксперименте определены параметры токсичности препарата для теплокровных животных.

Предельно допустимая концентрация препарата 34 рекомендована на уровне 0,5 мг/л; лимитирующим показателем вредности его является влияние на общий санитарный режим водоема.

Хлорид четвертичного аммониевого основания (препарат 34) представляет собой пастообразный продукт коричневого цвета; его молекулярный вес 747,5, растворимость в воде при 20° 10 мг/л.

Этот препарат является перспективным моющим средством с пено-образующими, дезинфицирующими и антикоррозийными свойствами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.