CC BY
74
О ОБУХОВА О.В., ЛАРЦЕВА Л.В., 2014 УДК 614.777:579.842.1/.2:579.252.55].083.1
Обухова О.В.1, Ларцева Л.В.2
ОСОБЕННОСТИ АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТИ ЭНТЕРОБАКТЕРИЙ В ДЕЛЬТЕ
р. волги
[ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет», 414056, Астрахань; 2ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный университет», 414056, Астрахань
В статье представлены результаты исследования антибиотикоустойчивости энтеробактерий, выделенных из воды дельты р. Волги. Установлено, что вся исследованная микрофлора обладала множественной антибиотикоустойчивостью в зависимости от сезона года и обитаемого района. Минимальная антибиотикорезистентность энтеробактерий была зарегистрирована к тобромицину и левомицетину, максимальная - к бензилпенициллину и ампициллину. Полученные данные свидетельствуют о значительном персисти-ровании в гидроэкосистеме дельты р. Волги антибиотикорезистентных энтеробактерий, которые могут быть использованы в качестве маркеров санитарно-эпидемиологического и экологического неблагополучия пресноводной гидроэкосистемы.
Ключевые слова: энтеробактерии; антибиотики; резистентность; сезонная динамика; дельта р. Волги; вода.
O. V. Obukhova1, L. VLartseva2 - FEATURES OF ANTIBIOTIC RESISTANCE OF ENTEROBACTERIA IN THE VOLGA RIVER DELTA
Astrakhan State Technical University, Astrakhan, Russian Federation, 414056; 2Astrakhan State University, Astrakhan, Russian Federation, 414056
In the article there are presented the results of a study of antibiotic resistance of Enterobacteriaceae isolated from water of Volga River delta. Found that all the investigated microflora was established to have acquired multiple antibiotic resistance in dependence on the season of the year and the inhabited area. Minimal antibiotic resistance of Enterobacteriaceae was registered to Tobramycin and Chloramphenicol, the maximal resistance - to Benzylpenicillinum and Ampicillin. The data indicate to the significant persistence of antibiotic-resistant Enterobacteriaceae in hydroecosystems of Volga River delta which can be used as markers of sanitary-epidemiological and ecological trouble of the freshwater hydroecosystems.
Key words: Enterobacteriaceae, antibiotics, resistance, seasonal dynamics, Volga River delta, water.
Антибиотикорезистентность условно-патогенной микрофлоры обусловлена высокой пластичностью к постоянно меняющимся условиям ее существования, особенно при многофакторном антропогенном прессе на гидроэкосистемы. Анализ данных литератуы показал, что бактерии сем. Enterobacteriaceae, циркулирующие в этой экосистеме, обладают значительным потенциалом персистенции и постоянно пополняют список возбудителей инфекционных заболеваний человека [3, 11]. Процесс распространения антибиотикорезистентности бактерий является масштабным и нарастающим, что связано с природно-климатическими и антропогенными факторами [1, 4, 12, 13].
В связи с этим изучение антибиотикорезистентности энтеробактерий в дельте р. Волги является актуальной для региона задачей, так как они могут быть использованы в качестве маркеров санитарно-эпидемиологического неблагополучия водной среды и населяющих ее гидро-бионтов с целью осуществления контроля за качеством объектов окружающей среды.
Материалы и методы
Сбор материала проводился с 1999 по 2010 г. в дельте р. Волги, в районах Главного и Белинского банков, от 300 проб воды посезонно (май, август, октябрь).
Всего протестировано 650 штаммов бактерий сем. Enterobacteriaceae, выделенных из воды, монотипность которых контролировали путем микроскопирования окрашенных по Граму мазков. Антибиотикорезистент-
для корреспонденции: Обухова Ольга Валентиновна,
obuhowa-ov@yandex. ru
ность микроорганизмов определяли в соответствии с общепринятыми методами диффузии на мясопептонный агар (МПА) дисков с бензилпенициллином, ампициллином, цефазолином, эритромицином, стрептомицином, фурадонином, тетрациклином, левомицетином и то-бромицином. Особое внимание уделяли диаметру зоны угнетения роста бактерий. Полирезистентными считали штаммы, устойчивые к 4 антибиотикам и более [10].
Статистическую обработку материалов осуществляли с использованием стандартов параметрического и непараметрического критериев, а также пакета компьютерного программирования Statistica for Windows. Значимые различия приp < 0,05.
результаты и обсуждение
Результаты многолетних мониторинговых исследований показали, что в микробиоценозе гидроэкосистемы дельты р. Волги доминировали представители сем. Enterobacteriaceae. От всей выделенной в воде микрофлоры энтеробактерии составляли 28,9 ± 0,47% проб; ранее эти показатели были выше в 1,2 раза [5, 8, 9], что было статистически достоверно (p < 0,05). По-видимому, это обусловлено абиотическими компонентами гидроэкосистемы, в частности ее маловодностью и повышенными температурами в последние годы, а также влиянием на дельту стоков городских водоемов, значительно инфицированных бактериями этого семейства [6]. В структуре семейства доминировали представители р. Citrobacter и Proteus, составляя в воде 24,8 ± 0,5 и 32,7 ± 0,3% соответственно. На долю энтеробакте-ров приходилось 20 ± 0,5% проб. Санитарно-значимые Escherichia coli и Salmonella sp. в исследуемом материале были зарегистрированы в среднем в 3,8 ± 0,2 и 3,0 ±
21
[гиена и санитария 3/2014
Рис. 1. Сезонная динамика антибиотикорезистентности исследуемых микроорганизмов.
1 - бензилпенициллин, 2 - ампициллин, 3 - цефазолин, 4 - эритромицин, 5 - фурадонин, 6 - стрептомицин, 7 - тетрациклин, 8 - левомицетин, 9 - тобромицин
Стрептомицин
□ Фурадонин
■ Цефадолин □ Ампицилин
Эритромицин
§ Бензилпенициллин
Рис. 2. Сезонная динамика антибиотикорезистентности тестируемых энтеробактерий по зонам угнетения роста на МПА.
0,6% случаев, что свидетельствует о продолжающемся антропогенном прессинге на исследуемую гидроэкосистему, где условно-патогенные бактерии превалировали над индикаторной.
Результаты проведенного анализа показали, что все исследуемые энтеробактерии, выделенные из воды, проявляли минимальную устойчивость к тобролицину и ле-вомицетину, максимальную - к бензилпенициллину и ампициллину (рис. 1), причем во все анализируемые сезоны года. Множественная антибиотикорезистентность составила 51,5 ± 0,4% штаммов.
Сравнение фактического материала, собранного посезонно, позволило выявить определенные различия в устойчивости исследуемых энтеробактерий к испытуемым препаратам. У всех штаммов с высокой статистической достоверностью (р < 0,05) устойчивость была максимальной в мае, в период паводка, динамично снижаясь в 2,7 раза к октябрю. Следовательно, этот фактор персистенции обусловлен средой обитания микроорганизмов. Обращают внимание данные по снижению процента антибиотикоустойчивых штаммов от весны к осени при контакте с цефазоли-ном, стрептомицином и фурадонином - в 2,5, 4 и 6,5 раза соответственно (см. рис. 1). В пользу этого свидетельствуют фактические материалы, приведенные на рис. 2. Они показывают, что средние показатели зоны угнетения роста бактерий на МПА с антибиотиками у анализируемых штаммов возрастали в 2 раза от весны к осени. Все штаммы при контакте с цефазолином, левомицетином и тобромицином образовывали всегда максимальные зоны деполимеризации на МПА во все сезоны года со стабильными показателями, которые у других препаратов были весьма вариабельны.
Минимальная чувствительность энтеробактерий ко всем испытуемым препаратам отмечена в мае. Она была обусловлена повышением в паводковых водах антибиотикорезистентных штаммов бактерий, попавших в гидроэкосистему с различных сельскохозяйственных предприятий, в том числе животноводческих, а также с продуктами жизнедеятельности урбоэкосистем. Ана-
логичная тенденция была отмечена ранее в городских водотоках г. Астрахани [2, 6]. Авторами установлено, что уровень антибиотикорезистентности микрофлоры выше всегда весной, особенно в тех водоемах, которые испытывают большую техногенную нагрузку и впадают в районе Белинского банка. Данные более ранних исследований свидетельствуют о более высокой микробной контаминации воды и рыбы именно в этом районе дельты Волги [5, 8, 9].
При этом гидромикрофлора в районе Белинского и Главного банков была устойчива к антибактериальным препаратам в 57,6 ± 0,4 и 45,4 ± 0,8% случаев соответственно. Существенных различий в антибиотикорезистентности энтеробактерий, выделенных от рыб в этих районах дельты Волги, нами не установлено. Между тем мощное антропогенное влияние речного стока на гидроэкосистему Северного Каспия обусловило множественную антибиотикорезистентность микрофлоры на всей ее акватории, причем выделенной как из воды, так и из осетровых и бычковых рыб [7].
Таким образом, полученные данные свидетельству -ют о значительном персистировании в гидроэкосистеме дельты р. Волги антибиотикорезистентных энтеробактерий, поэтому они могут быть использованы в качестве индикаторов санитарно-эпидемиологического и экологического неблагополучия гидроэкосистемы.
Литер ату р а
1. Анганова Е.В., Курносов А.Д., Самойлова И.Ю., Савилов Е.Д. Антибиотикорезистентность бактерий микробиоценозов водных объектов как показатель антропотехногенной нагрузки на водоем (на примере реки Лены). Сибирский медицинский журнал. 2008; 1: 75-6.
2. Жижимова Г.В. Гидробиологический мониторинг экологического состояния внутренних водоемов г. Астрахани: Авто-реф. дис. ... канд. биол. наук. Астрахань; 2009.
3. Журавлев П.В., Алешня В.В., Головина С.В. Мониторинг
22
бактериального загрязнения водоемов Ростовской области. Гигиена и санитария. 2010; 5: 33-6.
4. Кальницкая О.И., Уша Б.В., Мишиев Э.А. Ветеринарносанитарная оценка продуктов животного происхождения, содержащих антибиотики. Ветеринария. 2010; 2: 61-3.
5. Ларцева Л.В. Гигиеническая оценка по микробиологическим показателям рыбы и рыбных продуктов Волго-Каспийского региона: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. М.; 1998.
6. Ларцева Л.В., Истелюева А.А. Геоэкологические особенности антибиотикорезистентности микрофлоры внутренних водотоков. Геология, география и глобальная энергия (Астрахань). 2011; 3: 180-6.
7. Лисицкая И.А. Бактериальные сообщества некоторых компонентов экосистемы дельты Волги и Северного Каспия: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Астрахань; 2008.
8. Обухова О.В. Бактериоценоз воды и судака (Stizostedion lu-cioperca) в дельте Волги: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. М.; 2004.
9. Обухова О.В., Ларцева Л.В., Лисицкая И.А. Санитарномикробиологическая оценка гидроэкосистемы дельты Волги при антропогенном загрязнении. Гигиена и санитария. 2009; 1: 23-5.
10. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам: Методические указания. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России; 2004.
11. Савилов Е.Д., Анганова Е.В. Микробиологический мониторинг водных экосистем. Гигиена и санитария. 2010; 5: 56-8.
12. Lemke M.J., Leff L.G. Bacterial populations in an anthropogeni-cally disturbed stream: comparison of different seasons. Microb. Ecol. 1999; 38(3): 234-43.
13. Rossolini G.M., D’Andrea M.M., Mugnaioli C. The spread of CTX-M-type extended-spectrum beta-lactamases . Clin. Microbiol. Infect. 2008; 14(Suppl.1): 33-41.
References
1. Anganova E.V, Kurnosov A.D., Samoilov I.Yu., Savilov E.D. Antibiotikorezistentnost of bacteria of microbiocenoses of water objects as an indicator of anthropogenous load of a reservoir (on the example of the Lena River). Sibirskiy meditsinskiy zhurnal. 2008; 1: 75-6. (in Russian)
2. Zhizhimova G.V Hydrobiological monitoring of an ecological condition of internal reservoirs of Astrakhan [Gidrobiologicheskiy
monitoring ekologicheskogo sostoyaniya vnutrennikh vodoemov g. Astrakhani]. Diss. Astrakhan; 2009. (in Russian)
3. Zhuravlyov P.V., Aleshnya V.V., Golovin S.V Monitoring of bacterial pollution of reservoirs of the Rostov region Gigiena i sanitariya. 2010; 5: 33-6. (in Russian)
4. Kalnitskaya O.I., Usha B.V., Mishiyev E.A. Veterinary and sanitary assessment of products of the animal origin containing antibiotics . Veterinariya. 2010; 2: 61-3. (in Russian)
5. Lartseva L.V. Hygienic assessment on microbiological indicators of fish and fish products of the Volga-Caspian region [Gigien-icheskaya otsenka po mikrobiologicheskim pokazatelyam ryby i rybnykh produktov Volgo-Kaspiyskogo regiona]. Diss. Moscow; 1998. (in Russian)
6. Lartseva L.V., Istelyueva A.A. Geoecological features of an antibiotikorezistentnost of microflora of internal water currents of Astrakhan . Geologiya, geografiya i global’naya energiya (Astrakhan’). 2011; 3: 180-6. (in Russian)
7. Lisitskaya I.A. Bakterialnye communities of some components of an ecosystem of the delta of Volga and Northern Caspian Sea [Bakterial’nye soobshchestva nekotorykh komponentov ekosiste-my del’ty Volgi iSevernogoKaspiya]. Diss. Astrakhan’; 2008. (in Russian)
8. Obukhova O.V. Bakteriotsenoz of water and a pike perch (Sti-zostedion lucioperca) in the delta of Volga [Bakteriotsenoz vody i sudaka (Stizostedion lucioperca) v del’te Volgi]. Diss. Moscow; 2004. (in Russian)
9. Obukhova O.V, Lartseva L.V., Lisitskaya I.A. Sanitary-microbiological evaluation of Volga’s delta hydroecosystems at anthropogenic pollution. Gigiena i sanitariya. 2009; 1: 23-5. (in Russian)
10. Determination of sensitivity of microorganisms to antibacterial preparations: Methodical instructions [Opredelenie chuvstvitel’nosti mikroorganizmov k antibakterial’nym pre-paratam: Metodicheskie ukazaniya]. Moscow: Federal’nyy tsentr Gossanepidnadzora Minzdrava Rossii; 2004. (in Russian)
11. Savilov E . D . , Anganova E . V Microbiological monitoring of water ecosystems . Gigiena i sanitariya. 2010; 5: 56-8. (in Russian)
12. Lemke M.J., Leff L.G. Bacterial population in an anthropogeni-cally disturbed stream: comparison of differed seasons. Microb. Ecol. 1999; 38(3): 234-43.
13. Rossolini G.M., D’Andrea M.M., Mugnaioli C. The spread of CTX-M-type extended-spectrum beta-lactamases Clin. Microbiol. Infect. 2008; 14(Suppl.1): 33-41.
Поступила 26.09.13 Received 26.09.13
© ГРИГОРЬЕВ Ю.И., ЛЯПИНА Н.В., 2014 УДК 613.32:616-053.2(470.312)
Григорьев Ю.И.1, ЛяпинаН.В.2
ОЦЕНКА РИСКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ ТУЛЬСКОЙ области
1ФГБОУ ВПО «Тульский государственный педагогический университет», 300026,Тула; 2ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тульской области», 300045, Тула
Проведен гигиенический анализ централизованного питьевого водоснабжения населения Тульской обл. Определены приоритетные загрязнители питьевой воды. На основе применения методологии оценки риска рассчитан неканцерогенный риск для здоровья детского населения. Установлена прямая связь между некоторыми классами болезней и загрязнением химическими контаминантами питьевой воды.
Ключевые слова: питьевая вода; заболеваемость; дети; население; неканцерогенный риск.
Для корреспонденции: Григорьев Юрий Иванович, gyuitula@yandex. ru
23
