CC BY
34УДК 001.891.53: 620.193.82
МИКРОМИЦЕТЫ В ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ ГОРОДА ПЕРМИ
Александрова Г.А. (научный сотрудник)*, Кирьянова И.Н. (м.н.с.), Брессен А.П. (инженер-исследователь), Крылова И.О. (зав. лаб.), Четина О.А. (ст.н.с.)
Естественнонаучный институт ПГУ, Пермь, Россия
© Коллектив авторов, 2011
Исследовано более 100 жилых помещений г. Перми. Доминирующими представителями микробиоты были микромицеты из родов Pénicillium, Aspergillus и Cladosporium. Кроме того, выделены грибы из родов Alternaría, Mucor, Fusarium, Stachybotrys, Trichoderma. Оценена способность выделенных культур грибов к токсинообразованию.
Ключевые слова: жилые помещения, микотоксины, плесневые грибы, риски для здоровья
MICROMYCETES IN DWELLINGS OF PERM’ CITY
Aleksandrova G.A. (scientific collaborator), Kiryanova I.N. (junior scientific collaborator), Bressen A.P. (ingeneer-investigator), Krylova I.O. (head of laboratory), Chetina O.A. (senior scientific collaborator)
Natural Sciences Institute of Perm State University,
Perm, Russia
© Collective of authors, 2011
More than 100premises in Perm’ city have been investigated. Dominating moulds belonged to genera Pénicillium, Aspergillus, Cladosporium. Alternaria, Mucor, Fusarium, Stachybotrys, Trichoderma spp. have been isolated also. Fungal strains were screened for mycotic production.
Key words: health risks, moulds, mycotoxins, premises
* Контактное лицо: Александрова Галина Арсентьевна
Тел.: (342) 2396437
ВВЕДЕНИЕ
Известно, что человек живет не в стерильных условиях, воздушная среда изобилует микроорганизмами, в том числе - спорами плесневых грибов. По Европейскому проекту ЕСА COST 613 199300, их содержание в количестве 100,0-500,0 КОЕ/м3 во внутренней среде жилых и общественных помещений характеризуется как средний уровень контаминации воздуха, а 500,0-2 000,0 КОЕ/м3 и выше - как высокий и очень высокий. По данным ряда авторов и ВОЗ (1990 г.), пороговой концентрацией спор в воздухе помещений предложено считать 500,0 КОЕ в 1 м3 воздуха [1, 2], но при возникновении благоприятных условий, основными из которых являются повышенная влажность (>30-60% - в теплый период года, >30-45% - в холодный) и оптимальная для роста грибов температура (>20-28 °С - в теплый период года, >18-24 °С - в холодный), начинается прорастание спор, активное развитие мицелия, затем - размножение [3, 4].
К основным источникам спор плесневых грибов в жилых помещениях следует отнести: наружный атмосферный воздух, строительные и отделочные материалы, протечки, нарушение микроклимата, землю в цветочных горшках, испорченные пищевые продукты, домашнюю пыль; часть спор привносится на одежде и обуви, на шерсти домашних животных и т.д.
Одной из причин появления очагов плесневого загрязнения является также неправильная установка пластиковых окон. Оконные коробки играют важную роль в утеплении узла стыковки оконного переплета со стеной. Если тонкий стеклопакет установить без оконной коробки, то в области стыка может быть промерзание простенка, соответственно, образование конденсата. Использование плотно закрывающихся жалюзи и нерегулярное проветривание практически неизбежно приводят к появлению плесневого поражения пространства возле окон со стеклопакетами.
При активном росте и развитии плесневых грибов образуется большое количество спор, микроскопический размер которых позволяет им быстро и легко разноситься током воздуха и достигать альвеол легких человека. Впоследствии это может привести к сенсибилизации, аллергическим проявлениям и микозам внутренних органов. Также имеет значение выделение плесневыми микромицетами низкомолекулярных ядовитых вторичных метаболитов -микотоксинов, которые оказывают специфическое патологическое влияние на живой организм. Если не удалить очаги грибкового поражения, микромицеты могут способствовать развитию у человека микотоксикозов. Микроскопические грибы родов Aspergillus, Pénicillium и Cladosporium являются наиболее частыми обитателями загрязненных помещений.
В настоящее время идентифицировали несколько сотен микотоксинов, некоторые из них являют-
ЭКСДЕРИМШ1АДЫНМ]ШК0Д0Р4Я
ся причиной микотоксикозов человека и животных. Микотоксины отличаются высокой токсичностью, а многие из них также обладают мутагенными, тератогенными и канцерогенными свойствами. Среди микотоксинов по своим токсическим свойствам и широкому распространению выделяют афлатокси-ны, охратоксины, трихотеценовые микотоксины, зе-араленон, цитринин и патулин, хотя потенциально опасными для человека являются и многие другие микотоксины. Размножаясь на пищевых продуктах, многие плесневые грибы не только загрязняют их токсинами, но и ухудшают органолептические свойства, снижают пищевую ценность, приводят к порче этих продуктов и непригодности для технологической переработки, а использование в животноводстве кормов, пораженных плесневыми грибами, является причиной заболеваний и, даже, гибели животных. Микотоксины могут попадать в организм человека как воздушным путем, так и через систему пищевых цепей: с молоком и тканями животных [5].
Цель настоящей работы - исследование жилых помещений т. Перми на предмет выявления грибковой контаминации строительно-отделочных материалов и воздушной среды.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Для изучения грибной обсемененности жилых помещений был проведен мониторинг 20 квартир, из них 10 квартир - без признаков биоповреждений и 10 - с биоповреждениями.
Методика исследований: визуальное обследование жилых помещений, отбор проб, исследование обсемененности плесневыми грибами воздушной среды и строительных материалов общепринятыми микробиологическими методами [6-8]. Микологическому анализу были подвергнуты следующие образцы строительно-отделочного материалов: элементы обоев, обои с элементами штукатурки и штукатурка с элементами покраски.
Отбор проб воздушной среды проводили согласно Руководству Р 3.1.683-98 и методическим рекомендациям [6, 9] седиментационным методом в течение 60 минут на чашки Петри с селективной агаризованной средой Чапека-Докса. Отбор образцов строительноотделочных материалов (обои, штукатурка, побелка, краска и т.д.), использованных в отделке жилых помещений, производили путем соскоба стерильным шпателем в местах видимой биологической коррозии, помещали в герметичную упаковку с сопроводительной этикеткой. Выявляли жизнеспособные споры плесневых грибов путем высева на питательные среды, концентрацию спор определяли путем пересчета на 1 г образца.
Пробы термостатировали при температуре +25±1 °С в течение от 5-7 до 14 дней. Для определения возможной патогенности выделенных грибов [10] дополнительно культивировали их при +37 °С. Количественный и качественный анализ плесневой микробиоты осуществляли визуальным осмотром
опытных чашек Петри с последующим микроско-пированием и идентификацией с использованием оптического микроскопа Olympus ВХ 51с программным обеспечением се1ГВ, согласно определителям и микологическим атласам [11, 12]. Все эксперименты проводили в трехкратной повторности. Полученные данные обрабатывали с помощью пакета статистических программ «STATISTICA 6,0». У выделенных плесневых микромицетов определяли способность к токсинообразованию модифицированным методом Фогеля с помощью системы BioDocAnalyze (Bio-metraAG, Германия). Для этого на дно чашки Петри наливали тонкий слой шириной 3 мм 10% суспензии кизельгеля (силикогеля) с 2% агаром в дистиллированной воде, на которую после затвердевания наслаивали агар Чапека с добавлением 10% по объему настоя сухарей. Чашки Петри засевали испытуемыми культурами шпателем и термостатировали при 25 “С. Через 3-4 и 11 дней дно чашек осматривали при УФ-освещении. Незасеянный агар имел темно-серый оттенок и не флюоресцировал. Штаммы, продуцирующие афлатоксин, вызывали ярко-голубую флюоресценцию агара, стеригматоцистин - красную, цитринин - желто-зеленую.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
При микробиологическом анализе данных выявили, что в воздухе жилых помещений без биоповреждений количество жизнеспособных спор плесневых грибов составило, в среднем, 232,7±76,25 КОЕ/м3, В помещениях с видимым поражением материалов биологическими агентами, протечками, слабой вентиляцией и повышенной влажностью содержание общего количества микромицетов было 1273,0±407,1 КОЕ/м3, что указывало на высокий уровень микогенной контаминации воздуха. При исследовании обсемененности микромицетами пораженного строительно-отделочного материала, в среднем, обнаружили 2 986 500,0±125 670,0 КОЕ/г.
По частоте встречаемости и количеству в образцах воздуха помещений как с биоповреждениями, так и без них доминировали четыре основных рода грибов: Pénicillium, Aspergillus, Alternaria и Clad-osporium (Рис. 1, 2).
а ОжЬцхяит г РептМош а .4Лятчял'о ■ О Мисог
Рис. 1. Среднее количество плесневых грибов в кубометре воздуха жилых помещений без биоповреждений г. Перми, КОЕ/ м3 ’ ’
О Gïadosporium 9 РвпісіШит
в Alternaría ■ йро.чжвггада'бны© грибы
П Aspergillus 9 Mucor
геноо
им»
□ Cladosporium □ РвпісіШит
□ Piorna ш Дрожжетдобнь№ грибы
□ Aspergillus
Рис. 2. Среднее количество плесневых и дрожжеподобных грибов в кубометре воздуха жилых помещений с биоповреждениями г. Перми, КОЕ/ м3
В ходе исследований установили, что в воздухе жилых помещений с биоповреждениями количество микромицетов возрастает в несколько раз. В воздушной среде помещений в значительном числе наблюдали Aspergillus spp. Наряду с плесневыми грибами, отмечали рост дрожжеподобных грибов, что может свидетельствовать о несоблюдении санитарно-гигиенического режима в помещениях (повышенная влажность, протечки, недостаточная вентиляция) и способствовать более интенсивному развитию плесневой биоты.
По частоте встречаемости и количеству микромицетов в образцах строительно-отделочных материалов доминировали три основных рода плесневых грибов: Pénicillium, Aspergillus и Cladosporium, из них превалировал род Pénicillium (Рис. 3,4, 5),
Среднее число микромицетов, встречающихся в образцах обоев, отобранных из разных жилых помещений, составило 1 699 000,0 ± 589 000,0 КОЕ/г. Преобладали Pénicillium spp., Stachybotrys spp. и Tricho-derma spp. Из этого следует, что обои для микромицетов - хороший субстрат для роста, где основным источником питания является целлюлоза (Рис. 3).
Ш Cíadosporium a Penidtiium E3 Aí ternaria
U Humicota П Stachybotrys S3 Tricfiode/ma
Щ AsptrgNtu* в Mo«/
Рис. 3. Среднее количество плесневых грибов в образцах обоев, КОЕ/ г
В образцах обоев с элементами штукатурки плесневых грибов, в среднем, содержалось 768 100,0 ± 14 240,0 КОЕ/г. Превалировали Pénicillium spp. и Cladosporium spp. Во всех образцах обнаружили также большое количество дрожжеподобных грибов (Рис. 4).
Рис. 4. Среднее количество плесневых и дрожжеподобных грибов в образцах обоев с элементами штукатурки, КОЕ/ г
Среднее содержание плесневых изолятов в образцах штукатурки с элементами покраски составило 519 400 ± 20 740,0 КОЕ/г. По частоте и количеству в образцах доминировали Pénicillium spp. Отсюда можно сделать вывод, что пораженный строительноотделочный материал является хорошим субстратом для роста Pénicillium spp. (Рис. 5).
3923DO
□ Ctedosponum в Pénicillium
№ Дрожжепадобные зрибы я Aspergillus
Рис. 5. Среднее количество плесневых и дрожжеподобных грибов в образцах штукатурки с элементами покраски, КОЕ/г
Особое значение имеет выделение плесневыми грибами микотоксинов, которые оказывают специфическое патологическое влияние на живой организм. Некоторые микотоксины могут присутствовать в воздухе и накапливаться во влажных отделочных материалах.
Исследовали способность к токсинообразованию у 21 вида плесневых грибов, выделенных из жилых помещений: Aspergillus niveus, Aspergillus wentii, Aspergillus cervinus, Aspergillus ochraceus, Aspergillus niger, Alternaría tenuissima, Alternaría longipes, Alternaría oleracea, Alternaría chartarum, Pénicillium verruculo-sum, Pénicillium funiculosum, Pénicillium camambertii, Pénicillium hirsutum, Stachybotrys chartarum, Verticil-lium fungicola, Phoma spp., Cladosporium elegantum, Mucor lusitaniens, Humicola spp. и Rhizopus oryzae.
При просмотре чашек Петри при УФ-освещении у подавляющего большинства исследуемых плесневых грибов жилых помещений наблюдали свечение на 4-6 сутки после посева (60 % от общего числа исследованных микромицетов жилых помещений). Зафиксировали микотоксины - афлатоксины В1 и В2,
101S 39190 4849
82430
М6ЭН
351УК,
330400
охратоксин и цитринин. На 11-12 сутки свечение было лишь у 3-х видов грибов {Stachybotrys chartarum, Aspergillus ochraceus и Aspergillus wentii).
Из 21 вида микромицетов, исследуемых на микотоксины, у 4 видов (.Aspergillus niger, Alternaría oleracea, Alternaría tenuissima, Cladosporium elegan-tulum) не обнаружили окраски в ультрафиолетовом свете на протяжении всего периода наблюдения за ними. Все остальные виды обладали более или менее выраженной флюоресценцией различного цвета в зависимости от вырабатываемых токсинов. В основном, данными микромицетами продуцируются афла-токсины В,, В2 (голубая флюоресценция) и цитринин (желтая или желто-зеленая флюоресценция). Наиболее высокая интенсивность окрашивания была зафиксирована у Aspergillus niveus, A. wentii, A. oryzae,
Penicillium camambertii и Mucor lusitanicus.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенных исследований установлено, что наиболее часто в жилых помещениях г.
Перми встречаются микроскопические грибы родов Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, в меньшей степени - Alternaría, Mucor, Stachybotrys, Trichoderma и АР-
В образцах воздуха помещений с биоповреждени-
ЛИТЕРАТУРА
1. WHO. Indoor air quality: biological contaminants. Report on a WHO meeting. Copenhagen: WHO Regional publications. - 1990. - №31. - P. 1-67. (www.euro.who.int).
2. Желтикова T.M. К вопросу о допустимом уровне микромицетов в воздухе помещений // Проблемы медицинской микологии. - 2009. - Т. 11, №2. - С. 41-42.
3. ГОСТ30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.
4. СанПиН 2.1.2.1002-02. Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям.
5. СтародубН.Ф., Пилипенко А.Н., Егорова А.В., Пилипенко И.В. Микотоксин патулин: продуценты, биологическое действие, индикация в пищевых продуктах // Современные проблемы токсикологии. - 2008. - №3. - С. 50-57.
6. Руководство Р 3.1.683-98. Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха и поверхностей в помещениях. Справочник по санитарно-противоэпидемическому режиму (Нормативные материалы по санитарно-противоэпидемическому режиму в учреждениях здравоохранения): В 2 т. Т.1. - М.: ГРАНТЪ, 1998. - 760 с.
7. РВСН 20-01-2006. Защита строительных конструкций, зданий и сооружений от агрессивных химических и биологических воздействий окружающей среды. - СПб., 2006.
8. МУК4.2.734-99. Микробиологический мониторинг производственной среды.
9. Методические рекомендации по исследованию микробиоты помещений /Под ред. Васильева О.Д.- СПб.: СПбГМА им. И.И. Мечникова, 2003.
10. СП 1.3.2322-08 Безопасность работы с микроорганизмами III - IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней. Приложение №1 «Классификация микроорганизмов - возбудителей инфекционных заболеваний человека, простейших, гельминтов и ядов биологического происхождения по группам патогенности.
11. Саттон А- и др. Определитель патогенных и условно-патогенных грибов: Пер с англ. яз. - М.: Мир, 2001. - 486 с.
12. Samson R.A., Hoekstra Е.А., Frisvad J.C. Introduction to food- and airborne fungi. Seven edition. Centraalbureau voor schimmelcultures. - Utrecht. - An institute of the Royal Netherlands Academy of Arts and Science, 2004. - P. 392.
Поступила в редакцию журнала 17.06.2011
Рецензент: Т.С.Богомолова
ями и без них, в основном, превалировал род Aspergillus, а в образцах строительно-отделочного материала - Penicillium spp.
При сравнении результатов исследованных различных образцов строительных материалов и воздуха выявили, что наибольшее количество плесневых микромицетов содержалось в образцах обоев.
Установлено, что некоторые микромицеты обладают потенциально патогенными свойствам (способны расти при 37 °С). Наиболее часто встречаемые из них: Stachybotrys chartarum, Aspergillus niveus,
Aspergillus wentii, Mucor, Rhyzopus oryzae, Penicillium verruculosum и Penicillium camambertii. Поступление их в организм, в основном, происходит либо воздушно-капельным путем, либо через желудочно-кишечный тракт с загрязненной токсигенными грибами пищей.
Таким образом, длительное пребывание людей в исследованных помещениях, содержащих большое количество плесневых грибов, а особенно - в помещениях с видимыми признаками биоповреждений и наличием испорченных пищевых продуктов, опасно для здоровья, является фактором риска и может сопровождаться появлением аллергии, дерматитов, астмы, усугублением хронических заболеваний.
