CC BY
14Минздравсоцразвития России
Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ Роспотребнадзора
НОВЫЕ СВЕДЕНИЯ О ТОКСИЧНОСТИ И ОПАСНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
УДК 579.841.1
Л.Р.Сулейманова1*, ЕААсабина1, О.Н.Дубинина2, О.Н.Логинов3, С.П.Четвериков1, Н.Ф.Галимзянова1, Н.Ю.Черняева2, Р.Ф.Хуснаризанова2, Н.Н.Силищев1
'Институт биологии Уфимского научного центра РАН 2ФГУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека Роспотребнадзора» 3ГУП «Опытный завод Академии наук Республики Башкортостан», Уфа
МИКРООРГАНИЗМ PSEUDOMONAS AUREOFACIENS ИБ 51 и БИОПРЕПАРАТ «ЕЛЕНА»
Новый биопрепарат для растениеводства «Елена», основу которого составляет природный штамм бактерий Pseudomonas aureofaciens ИБ 51 [1], предназначен в качестве биофунгицида для предотвращения болезней растений, вызываемых грибными фитопатогенами, и повышения урожайности сельскохозяйственных культур [2-4].
Штамм выделен методом скрининга из образца пахотных земель. Клетки представляют собой грамотрицательные короткие, подвижные палочки, не образующие споры. На мясо-пеп-тонном агаре штамм дает обильный рост, колонии круглые с ровными краями, гладкие, слабовыпуклые, непрозрачные, ярко-оранжевые в центре с более светлой окантовкой слизистой консистенции, в диаметре 5—6 мм, пигмент ярко оранжевый, диффундирующий в среду.
Оптимальная температура роста — 26—30°С. По отношению к кислороду — аэроб, окислительный тип метаболизма. Желатин разжижает, пептонизирует и свертывает молоко. Образует леван из сахарозы, не гидролизует крахмал, ка-талазоположительный, образует аргининдигид-ролазу. Титр бактериальных клеток в биопрепарате - 2—3-109 КОЕ/мл.
Штамм Pseudomonas aureofaciens ИБ 51
При однократном внутрибрюшинном, пе-роральном и интразанальном введении высо-
' Фрагмент диссертационной работы
ких доз штамма Pseudomonas aureofaciens ИБ 51 не проявляет вирулентных свойств. При внут-рибрюшинном введении величина lg DL50 микробного штамма превышает «6» для мышей и «7» для крыс, при пероральном введении превышает «9», при интразанальном «7».
Значение DL50 убитой культуры штамма при внутрибрюшинном введении, выраженное в lg, превышает «9», что позволяет отнести изучаемый штамм к группе нетоксичных микроорганизмов.
Токсигенные свойства штамма не были выявлены при введении (внутрибрюшинно и пе-рорально) фильтратов экзотоксина, полученного путем фильтрования через бактериальные фильтры 3 и 7-суточных бульонных культур.
Результаты исследования способности к диссеминации изучаемого штамма показали, что однократное пероральное введение максимальной испытанной при определении вирулентности дозы 1-суточной культуры штамма — 109 КОЕ/мл, не сопровождается диссемина-цией микроорганизмов во внутренние органы (кровь, сердце, легкие, печень, почки, селезенка) и не вызывает развития в организме функциональных сдвигов при периодическом в течение последующего 1-месячного периода выполнения соответствующих исследований. Повторное 20-кратное введение бактерий на протяжении 1-го месяца в ежедневной дозе 1/5-109 КОЕ/мл также не ведет к диссеминации штамма во внутренние органы. Отмечаемые при этом определенные сдвиги в сравнении с параллельной контрольной группой крыс, получавшей в равной доле физиологический раствор: небольшая относительная эозинофилия, некоторое увеличение содержания белка, активности щелочной фосфатазы, уровня мочевой кислоты в сыворотке крови, — скорее всего обусловлены поступлением в организм подопытных животных значительного количества белка микробного происхождения.
Дисбиотическое действие штамма на микробиоценоз кишечника изучали на белых крысах,
подвергавшихся в течение 1-го месяца ежедневной пероральной затравке культурой микроорганизма в дозе 1/5-109 КОЕ/мл. Продолжительное введение культуры Pseudomonas aureofaciens ИБ 51 не оказывало влияния на кишечную микрофлору. Штамм обладает слабовыраженными аллергенными свойствами.
Местный раздражающий эффект на слизистые оболочки глаз при контакте с Pseudomonas aureofaciens ИБ 51 не отмечается.
Полученные результаты позволяют отметить, что штамм Pseudomonas aureofaciens ИБ 51 не имеет медико-гигиенических противопоказаний к регистрации в качестве основы пестицидного препарата для использования в сельском хозяйстве.
Биопрепарат «Елена»
При введении максимальной дозы 5000 мг/кг массы тела гибели подопытных животных, а также внешних признаков изменения их состояния и поведения не отмечалось, что позволяет оценить препарат как малотоксичный при однократном энтеральном поступлении в организм.
Острую ингаляционную токсичность препарата оценивали на беспородных белых крысах (4 ч) и белых мышах (2 ч). Концентрация жидкого аэрозоля препарата в камере, рассчитанная весовым методом, определена на уровне 74000 мг/м3.
Случаев гибели животных не отмечено на протяжении 30-дневного периода наблюдения. Выполненное исследование позволяет оценить препарат «Елена» как малотоксичный продукт при однократном ингаляционном воздействии на организм.
Местное раздражающее влияние биопрепарата на кожные покровы испытывали на белых мышах пробирочным методом, а также на морских свинках при нанесении на выстриженный участок кожи боковой поверхности туловища ежедневно 1 г препарата в течение 10 дней. Было установлено, что как однократный, так и повторные контакты нативного продукта с кожей не оказывают заметного ирритативного эффекта.
Исследование местного действия на конъюнктиву глаз кроликов при однократном внесении 1 капли нативного препарата и его 50% разведения также не выявило заметного раздражающего влияния при наблюдении в течение 7 дней.
Кожно-резорбтивное действие биопрепарата испытывали в 2-х недельном опыте на белых мышах пробирочным методом. При этом масса тела подопытных животных, поведенческие реакции, коэффициенты относительной массы внутренних органов не отличались от соответствующих показателей контрольной группы. Гибели животных в ходе опыта не зарегистрировано.
Таким образом, препарат «Елена» следует оценить как не обладающий заметным кожно-ре-зорбтивным эффектом.
Влияние биопрепарата «Елена» на иммунную систему оценивалось аналогично тому, как это выполнялось при тестировании микробного действующего начала препарата. Выявлено увеличение индекса гиперчувствительности замедленного типа у мышей. Другие тесты, в том числе кожные, не позволили выявить иммунологической перестройки организма. Тем не менее выявленные тенденции позволяют оценить биопрепарат «Елена» как проявляющий слабовыра-женную аллергенную активность.
Кумулятивные свойства препарата изучали на беспородных белых крысах при ежедневном пе-роральном введении нативного продукта в дозе 1 г/кг тела, продолжительность опыта составляла 1 месяц. Животные получали суммарную дозу препарата 20 г/кг. Выполненные исследования показали, что препарат «Елена» не проявляет способности к материальной кумуляции. Вместе с тем, при продолжительном поступлении его в организм могут наблюдаться некоторые сдвиги функционального состояния центральной нервной системы, картины периферической крови, обмена веществ, морфофункционального состояния внутренних органов.
Возможность диссеминации микроорганизма, составляющего основу препарата, во внутренние органы исследовалась по окончании 1-месячного эксперимента с энтеральным введением препарата животным в суммарной дозе 20 г/кг (ежедневно вводимая доза составляла 1 г/кг). Показано, что диссеминация микроорганизма во внутренние органы при поступлении препарата «Елена» в организм отсутствует. В этом же эксперименте показано, что продолжительное внутрижелудочное поступление в организм препарата «Елена» не оказывает существенного влияния на микробиоценоз подопытных животных.
Изучалась микрофлора на очаге кожных покровов морских свинок по окончании 10-дневных ежедневных аппликаций препарата в дозе 1,0 г/кг. При этом анализировался состав микрофлоры поверхностного и глубинного слоев методом отпечатков на кровяной агар. Показано, что повторный контакт с препаратом «Елена» не оказывает заметного влияния на биоценоз поверхностного и глубинного слоев кожи.
Таким образом, биопрепарат «Елена» по величинам токсических доз и концентраций при однократном воздействии на организм малотоксичен и малоопасен и не имеет медико-гигиенических противопоказаний к использованию в сельском хозяйстве.
Список литературы
1. Логинов О.Н., Свешникова Е.В., Сили-щев Н.Н. и др. Патент RU 2203945 C12 N 1/20. Штамм бактерий Pseudomonas aureofaciens для получения препарата против заболеваний пшеницы, вызываемых грибными фитопатогенами. За-явл. 17.08.2001; опубл. 10.05.2003. Бюл. 13.
2. Свешникова Е.В., Логинов О.Н., Исаев Р. Ф. и др. // Защита и карантин растений, 2003. — № 10. — С. 35.
3. Кузьмина Л.Ю., Логинов О.Н., Бойко Т.Ф. и др. // Сельскохозяйственная биология, 2003. — № 5. — С. 69-73.
4. Коршунова Т.Ю., Силищев Н.Н., Галимзяно-ва Н. Ф. и др. //Башкирский химический журнал, 2007. — Т. 14. — № 4. — С. 92-94.
Материал поступил в редакцию 08.02.08.
УДК 579.841.21
Я.О.Логинов1*, А.И.Мелентьев1, О.Н.Логинов3, Н.Н.Силищев1, АТ.Гатауллин1, О.Н.Дубинина2, Р.Ф.Хуснаризанова2, Н.Ю.Черняева2 ВЛИЯНИЕ БАКТЕРИЙ AZOTOBACTER VINELANDII ИБ-1 И ПРЕПАРАТА «АЗОПОЛ»
НА ЕГО ОСНОВЕ НА МАКРООРГАНИЗМ 'Институт биологии Уфимского научного центра РАН 2ФГУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека Роспотребнадзора» 3ГУП «Опытный завод АН РБ», Уфа
В институте биологии Уфимского научного центра РАН выделен штамм Azotobacter vinelandii ИБ-1 продуцент экзополисахарида [10].
Целью исследования являлось изучение токсического влияния штамма и продуктов метаболизма на макроорганизм (персонал, занятый при производстве препарата) на модели лабораторных животных.
В работе использованы беспородные животные: 334 белых мышей массой 16—18 г; 154 белых крыс — 160—180 г; 46 морских свинок — 200—250 г и 9 кроликов 1,5—2 кг.
Токсиколого-гигиеническое исследование проводили в соответствии с рекомендованными методиками [2].
Штамм выделен из почвы. Клетки представляют собой короткие, подвижные палочки 1,5—2 мкм, грамотрицательные, спор не образуют, но образуют цисты. На 4-е сутки роста палочки приобретают клостридиальную форму, утрачивая подвижность. По отношению к кислороду — аэроб, окислительный тип метаболизма. В факторах роста не нуждается. Для фиксации азо-
* Фрагмент диссертационной работы
та необходим молибден. Каталазоположителен. В качестве источника углерода использует глюкозу, сахарозу, маннит, фруктозу, мальтозу, глицерин, декстрин, ксилозу, рамнозу, маннозу, галактозу, мезоинозитол, натрий уксуснокислый, натрий бензойнокислый, этанол, целлюлозу. Не ассимилирует сорбит, арабинозу, лактозу.
Токсикологическая оценка штамма проведена согласно МУ [8, 9]. Установлено, что штамм не вирулентен, не токсичен, не обладает токси-генностью, способностью к диссеминации, а также дисбиотическим влияниям. Аллергенные свойства слабовыражены. Местный раздражающий эффект на конъюктиву не выражен. Штамм разрешен к применению в качестве промышленного [3, 16].
Экзополисахарид, продуцируемый Л^о1оЬас1ег у1пе1апйИ ИБ-1, представляет собой биополимер, включающий альгиновые кислоты, длинная цепь молекулы которых построена из остатков р^-маннуроновой и а^-гулуроновой кислот. На основе него разработан препарат «Азо-пол» (микробный экзополисахарид (МЭПС «АЗОПОЛ») [10]. Предназначен для нефтедобывающей и для текстильной промышленностей, как заменитель крахмала для шлихтования пряжи, а также при производстве особо прочных и эластичных искусственных волокон и влагонепроницаемых тканей.
Исследована острая токсичность и опасность экзополисахарида, его влияние на интегральные показатели состояния организма экспериментальных животных и микрофлору кишечника, иммунотоксические свойства [5, 6, 7, 11, 15, 17, 18].
Препарат «Азопол» вводили энтерально в организм животных в виде 4% геля в максимально достижимой дозе. При введении дозы 5 г/кг гибели животных не зарегистрировано в течении 2-недельного срока наблюдения. Динамика массы тела в процессе эксперимента и в восстановительном периоде, а также общее состояние и поведение подопытных животных визуальных отклонений не имели.
Однократное 4-х часовое вдыхание пыли препарата в максимально достижимых концентрациях не вызывало изменений в поведении и общем состоянии опытных животных по сравнению с контрольными.
При изучении местного влияния «Азопола» установлено, что однократный контакт 5% геля препарата с кожей животных, а также более низких его разведений, не оказывал заметного раздражающего эффекта.
Кожно-резорбтивное действие экзополисахарида в виде 5% геля изучали в 2-недельном опыте на белых мышах пробирочным методом. Уста-
