КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ МИКРОФЛОРЫ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

УДК 614.718-078

Кандидаты мед. наук Н. М. Руденко и В. JI. Евдокимов (Ленинград) КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ МИКРОФЛОРЫ

В различных практических и исследовательских лабораториях мира используют несколько сотен конструкций пробоотборников микробных и вирусных аэрозолей, различающихся как по механизму улавливания аэрозольных биочастиц и методам анализа, так и по эффективности. Поэтому не случайно многие исследователи периодически обобщали и систематизировали полученные аэробиологами знания для их унифицированной трактовки и предпринимали попытки классификации методов определения микробов в воздухе, а вместе с ними и аппаратуры для этой цели.

Первые классификационные схемы (Gunningham; Committee on apparatus in aerobiology) носили описательный характер и имели вид обзоров методов отбора проб воздуха. В дальнейшем вопросы классификации находили развитие в трудах многих исследователей. Наиболее полно поставленной задаче отвечали классификации, предложенные Г. И. Карпухиным, В. М. Никитиным, В. С. Киктенко и соавт. и др. Они пособствовали развитию отечественной аэромикробиологии и аппаратурного оформления аэромикробиологических исследований. Некоторые классификационные схемы к настоящему времени устарели (А. И. Шафир; С. С. Речменский; Albrecht), что обусловлено развитием аэромикробиологии за последние 20—30 лет. Однако и более современные разработки при всех их положительных качествах не лишены существенных недостатков — они делятся не по принципам улавливания бактерий, а по методам анализа уловленной микрофлоры (В. В. Влодавец); отдельные методы выделяются в обособленные группы на основе второстепенных признаков, например объема воздуха, из которого отбирают пробу аэрозольных частиц (Г. И. Карпухин). В некоторых классификациях недостаточно обоснованы рекомендации по объединению методов исследования, например аспирационного и комбинированного, в одну группу (С. С. Речменский), в других—по их разделению (В. М. Никитин). Классификация В. С. Киктенко и соавт. громоздка и пользоваться ею трудно.

Помимо нечеткого деления пробоотборников на группы, существующие классификации имеют, по нашему мнению, общий недостаток — они не учитывают кардинального признака — каким образом с помощью того или иного прибора можно характеризовать аэрозоль: содержанием в единице объема воздуха бактериальных клеток, корпускул вирусов и бактериофагов или количеством аэрозольных частиц, загруженных этими элементарными образованиями. Подобная информация, особенно в сочетании с определением фракционно-дисперсного состава биочастиц и идентификацией патогенных микроорганизмов, обнаруженных в воздухе, весьма необходима для разработки ряда противоэпидемических и профилактических мероприятий. Справедливости ради следует отметить, что некоторые исследователи четко разграничивают бактерио- и вирусоуловители по указанному признаку (А. И. Жукова; Phillips и Decker; May), хотя и не ставят задачу их классификации. В то же время в последних по времени публикации классификационных схемах (В. В. Влодавец; В. С. Ярных) этот принцип не нашел применения или использован без учета всего многообразия способов анализа проб биологического аэрозоля (С. С. Речменский).

С учетом высказанных соображений нами разработана оригинальная классификационная схема количественных методов микробиологического исследования воздуха и приборов — бактерио- и вирусоуловителей. Согласно этой классификации, все приборы и методы количественного анализа аэромикрофлоры разделены на 3 класса (см. таблицу). К 1-му классу отнесены приборы, регистрирующие концентрацию частиц аэрозоля, загруженных бактериями или вирусами (фагами); ко 2-му — приборы, определяю-

4 Гигиена и санитария М 7

97

Классификация количественных методов исследования микрофлоры воздуха

Классы и группы методов (приборов)

Основные приборы и методы (авторы)

^Определение количества аэрозольных частиц, нагруженных микробами (методы и приборы 1-го класса) 1. Инерционная импакция частиц на поверхности питательного геля:

а) с фракционной характеристикой б) без фракционной характеристики

2. Осаждение частиц на поверхность питательного геля в электрическом или тепловом поле 3* Задержка частиц фильтрами с их * наложением на поверхность питательного геля для проращивания микробов

4. Определение микробных частиц с помощью электронной аппаратуры; возможен учет частиц по фракциям II Определение общего количества микробов (методы и приборы 2-го класса) 1. Отбор путем барботажа, сифониро-вания жидкости, с помощью жидкостных циклонов: а) с фракционной характеристикой б) без фракционной характеристики

Инерционная импакция в жидкость, гель, на твердые поверхности, в сухих циклонах с последующей дезагрегацией частиц в жидкости:

а) с фракционной характеристикой

б) без фракционной характерис-, тики

3. Задержка нерастворимыми фильтрами с последующей дезагрегацией частиц в жидкости

4. Задержка частиц растворимыми фильтрами

III Комбинированные методы, основанные на использовании одновременно разных механизмов улавливания (методы 3-го класса)

Каскадные импакторы Лидуэлла, Андерсена) ступенчатый пробник Ярных

Трубки Гессе, Павловского, щелевые приборы Бурдиллона, Кротова, Деккера и соавт., Цветановича и др., аэроцентрифуги Уэллса, Шафира; приборы Васильева, Хилько, Хол лендера и Далла — Балле, Дю Бай и Крисп и др.

Приборы Вершигоры, О'Коннела, Григорье вой и соавт., Орра и соавт.

Мембранные ультрафильтры из нитроцеллюло зы (Милявская, Резник, Спурны и др.), во локнистые фильтры из перхлорвинила (Вло давец и соавт.)

Фотоэлектрический счетчик Гаккера и соавт., фотоэлектронный аэрозольный дисперсио-метр Федяева и Белякова и др.

Трех камерный жидкостной прибор Мея Приборы Гюппе, Унллера — Дьяконова, Ретт-гера, Гринберга и Смита, Киктенко, Вершигоры и др.; бактериоуловители Моултона, Речменского, Руденко и др.; портновский импинжер, шайп-импинжер и др.; прибор Артенштейна и соавт., циклон Эррингтона и соавт. и др.

Импактор Мея, импактор Андерсена, каскадный центрипитер Хонема и Шервуда и др., прибор Кротова

Мембранные ультрафильтры (Корчак-Чепур-ковская, Милявская, Резник, Спурны и соавт., Влодавец и соавт.; Махала и соавт., и др.).; фильтры ватные, бумажные, асбестовые и т. п. (Пастер, Милявская, Киктенко, Нахинсон и др.)

Пено-желатиновые фильтры (Митчелл, Верши-гора и др.); фильтры из альгината натрия, кальция, аммония (Ричарде, Хиггинс, Хаммонд, Вершигора и др.)

Осаждение на питательный агар в чашках и жидкость (Соколинский и Исаченко); улавливание на мембранный фильтр и в жидкость (Гальпер и Рубан ) и др.

щие общее содержание микроорганизмов в единице объема воздуха, к 3-му — комбинированные методы. В классификацию не включены так называемые качественные методы определения воздушной микрофлоры, осуществляемые без аспирации воздуха (седиментационный метод Коха, прибор Стояновского и Ревы, осадочная площадка Матвеева, осадочный

куб Клец, аэроцентрифуга Речменского, электропреципитаторы Берри, Успенского и Лебедева и др.), поскольку они представляют сейчас лишь исторический интерес и редко применяются в аэромикробиологическнх исследованиях.

Основным механизмом отделения аэрозольных частиц от дисперсионной среды у приборов 1-го класса является импакция на поверхность питательного геля (питательного агара или желатины). Она может происходить под действием различных сил — гравитационных, инерционных, электрических — или в поле температурного градиента. На поверхности плотной питательной среды из осевшей частицы образуется 1 микробная колония независимо от величины частицы и числа содержащихся в ней жизнеспособных микробов. То же самое происходит и в случае, когда аэрозольные частицы улавливают из аэрозоля на поверхность нерастворимого фильтра, а последний накладывают на поверхность питательной среды или пользуются методом отпечатков. Следовательно, с помощью приборов 1-го класса определяют частичную концентрацию биологического аэрозоля. При использовании ' каскадных импакторов в качестве пробоотборников можно характеризовать дисперсный состав аэрозоля. Эта важная информация позволяет исследователю более полно определять эпидемическое значение изучаемого микробного аэрозоля. К методам 1-го класса мы отнесли условно также обнаружение частиц аэрозоля с помощью электронной аппаратуры. Однако при этом нельзя дифференцировать биочастицы от пылевых частиц и капель тумана, не несущих жизнеспособных образований.

Отличительным признаком методов и приборов 2-го класса является улавливание аэрозольных частиц в жидкость или суспендирование в ней частиц, извлеченных из аэрозоля другими способами. В жидкости микробные конгломераты более или менее полно разрушаются до единичных особей благодаря расклинивающему действию среды (И. Дебройн и Р. Гу-винк; А. Д. Зимон и И. Г. Клишли). Таким образом, приборы 2^го класса определяют общее содержание аэропланктона. Отделение аэрозольной фазы к от дисперсионной среды в приборах этого класса происходит вследствие контакта с жидкостью при барботаже, сифонировании и работе циклона, путем задержки при фильтрации через растворимые и нерастворимые фильтры и в ряде случаев в результате инерционной импакции на твердую поверхность или в жидкость. С нерастворимых фильтров и твердых поверхностей частицы смывают жидкостью. Некоторым методам 2-го класса свойственна способность фракционировать частицы аэрозоля (May).

Некоторые пробоотборники можно использовать для изучения как частичной, так и клеточной концентрации. Например, импактор Андерсена обычно применяют для определения концентрации и фракционной характеристики частиц микробного аэрозоля (метод 1-го класса). Однако уловленные частицы можно смыть с агара жидкостью и в ней установить содержание микробов (метод 2-го класса). Для улавливания аэрозольных частиц взамен агара можно использовать смеси, содержащие желатину, * в которых после ее разжижения анализируют содержание искомых биологических агентов, как поступали, например, Guerin и Mitchell, Cough и соавт., Gerone и соавт. при исследовании с помощью импактора Андерсена аэрозолей вирусов. Точно так же использование нерастворимых, в частности мембранных, фильтров в зависимости от методики лабораторного анализа уловленной микрофлоры может соответствовать методам 1-го или 2-го класса. Эти примеры не нарушают строгости деления методов и приборов микробиологического исследования воздуха по избранному принципу, но лишний раз подчеркивают недостаточность классификации только по механизмам улавливания микрофлоры или ¿ только по методам ее анализа.

Промежуточное место между приборами и методами 1-го и 2-го классов , занимают немногочисленные устройства, принцип действия которых основан на нескольких механизмах задержки аэрозольных частиц и последую-

4*

99

щего анализа уловленной микрофлоры. В подробной характеристике эта группа приборов, по нашему мнению, не нуждается.

Разделение методов аэромикробиологического анализа и соответствующих приборов на 2 класса имеет важное теоретическое и практическое значение, указывая на недопустимость сравнения результатов, полученных с помощью методов и приборов разных классов. Тем более недопустимо, когда на основании такого сопоставления делают выводы о сравнительной эффективности методов и приборов, относящихся к разным классам. В специальной же литературе приводится много примеров именно такого подхода к оценке бактериоуловителей.

Предлагаемая классификация количественных методов исследования аэромикрофлоры существенно отличается от тех, которые описаны ранее. Она позволяет легко ориентироваться в предложенных в разное время методах и аппаратуре, проводить их унифицированную оценку, способствует совершенствованию методов отбора проб воздуха и разработке соответствующих приборов для улавливания биологических аэрозолей.

ЛИТЕРАТУРА. Влодавец В. В. Современные методы бактериологического исследования воздуха.— «Ж. микробиол.», 1959, № 12, с. 48—54.— Влодавец В. В. Основы аэробиологии. М., 1972. — Дебройн Н., Гувинк Р. (ред.) Адгезия, клеи, цементы, припои. М., 1954. — Жукова А-И. Методы микробиологического исследования воздуха. — «Микробиология», 1962, № 4, с. 745— 757. — Карпухин Г. И. Бактериологическое исследование и обеззараживание воздуха. М., 1962. — Киктенко B.C., Кудрявцев С. И., Ч у г у н о в Н. И. и др. Бактериальные аэрозоли и методы их исследования в санитаркой микробиологии. М., 1968. — Никитин В. М. Материалы по изучению и усовершенствованию ускоренных методов микробиологических исследований и применению их для санитарно-бактериологического анализа воздуха. Дис. докт. Л., 1964. — Речменскнй С. С. К методике бактериологического исследования. — «Гиг. и сан.», 1946, № 9, с. 42. — Он ж е. К проблеме воздушных инфекций. М., 1951. — Он же. Очерки экспериментальной аэромикробиологии. М., «Медицина», 1973. — Ш а ф и р А. И. Микробиологический метод гигиенического исследования воздуха. Л., 1945. — Ярных В. С. — Аэрозоли в ветеринарии. М., «Колос», 1972. — Albrecht J. Zur Quantitativen Bestimmung von Luftkeimen. — «Arch. Hyg. (Berl.)», 1955, Bd 139, S. 109. — Commitee on Apparatus in Aerobiology. Techniques for Appain-sects.— «Phytopathology», 1941, v. 31, p. 201.— Couch R. B. e. a. Preparation and Properties of Small— Particle Aerosol of Coxsackie A-21.— «Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.)», 1965, v. 118, p. 818.— Gerone P. e. a. Assesment of Experimental and Natural Viral, Aerosols. — «Bact. Rev.», 1966, v. 30, p. 576. — G u e г i n L. F., Mitchell Ch. A. A Method for Determining the Concentration of Air-Borne Virus and Sizing Droplet Nuclei Containing the Agent.— «Cañad. J. comp, med.», 1964, v. 28, p. 283. — G u n n i n g-ham D. D. Microscopi Examinations of Air. Calcutta, 1873.— May K. R. Multistage Liquid Impinger. — «Bact. rev.», 1966, v. 30, p. 559. — Andersen A. A. New Sampler for Collecting Sizing and Enumeration of Viable Airborne Particles.— «J. Bact.», 1958, v. 76, p. 471.

Поступила 28'VIII 1974 r.

УДК 572.51-053.4:613.954.4(049.3)

М. С. Клячкин (Ростов-на-Дону)

«

ПИСЬМО В РЕДАКЦИЮ

В статье 3. Я- Некишевой «Влияние некоторых социальных факторов на физическое развитие дошкольников, посещающих детские сады»1 на основании анализа материалов обследования 2337 детей дошкольного возраста Петропавловска сделан вывод о том, что различия в душевом доходе семьи и жилищных условиях сказываются на их физическом развитии, в частности и в особенности на весе. Автор указывает, что разница в весе в зависимости от жилищных условий «подтверждается статистически у мальчиков всех возрастных групп, кроме 7-летних, а у девочек — за исключением 5- и 6-летних (£>3). Наблюдается аналогичная связь веса обследо-

1 Гигиена н санитария, 1974, № 2, с. 58—61.