CC BY
6
1-Ю2 БОЕ/л, но при этом исследовали аликво-ты объемами 10, 20, 50 и 100 мл. Результаты, полученные при использовании двух методов, достоверно значимо не различались (см. таблицу).
Разработанный метод был апробирован в на-%фных условиях при исследовании питьевой воды централизованного и нецентрализованного ^ водоснабжения. Исследования осуществляли в октябре месяце в IV климатическом поясе. При выборе оптимальных объемов для динамического наблюдения исследуемых объемов первичный анализ проводили с использованием всех объемов, указанных на рисунке (5—500 мл). На основании полученных результатов в дальнейших исследованиях могут быть использованы только объемы 500, 200 и" 100 мл.
Исследовано 45 проб питьевой воды: 35 централизованного и 10 нецентрализованного водоснабжения. Результаты исследований показали,
что содержание колифагов в пробах составляло от 2—5 до 10—20 БОЕ/л исследуемой воды.
Внедрение методов выделения единичных колифагов из больших объемов питьевой воды позволяет подойти к их оценке как индикатора вирусного загрязнения этого объекта и разработать его регламент, обеспечивающий эпидемическую безопасность воды в отношении кишечных вирусных инфекций.
Литература
1. ГОСТ 2761—84 ОПГ. Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора.
2. ГОСТ 17.1.5.05—80 ОПГ. Гигиенические требования к зонам рекреации водных объектов.
3. Гольдфарб Д. М. Бактериофагия. — М., 1961.
4. Методические рекомендации по санитарно-вирусологиче-скому контролю объектов окружающей среды.— М., 1982.
Поступила 02.11.86
УДК 57.083.13:519.24
'Я. А. Вакараш, А. И. Потапов, Г. И. Пономарева, В. А. Смирнов
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД
Молдавский НИИ гигиены и эпидемиологии, Кишинев
Конструирование питательных сред для индикации микроорганизмов — возбудителей инфекционных болезней — осуществляется в основном так называемым методом «проб и ошибок», сущность которого состоит в интуитивном подборе ингредиентов сред, создающих максимум условий роста для патогенных микроорганизмов и минимум для развития сапрофитной микрофлоры. Способ создания питательных сред далек от «^совершенства. Подбор компонентов и их оптимального соотношения требует проведения большого числа опытов, кратность которых возрастает с увеличением числа компонентов среды. При этом не всегда удается выявить потенциальные возможности среды и учесть действие каждого ее компонента и их сочетания.
В последние годы при проведении научных исследований все большее применение получают математические методы планирования экспериментов с использованием матричных схем [1, 2, 4, 6—9]. Известен способ оптимизации питательных сред методом математического планирования, состоящий из двух этапов [3]. На первом этапе ставятся опыты по плану полного факторного эксперимента для определения значимости всех исследуемых факторов с учетом количественной характеристики каждого из них. После анализа полученных результатов проводится оптимизация уровней и соотношения существенных факторов на фоне выбранного постоянного уровня остальных. Однако оптимизация сред по
такой схеме громоздка, сопряжена с постановкой ряда последовательных экспериментов до получения оптимальных вариантов сред. Схема-матрица названного выше способа обширна, охватывает сравнительно большое количество ингредиентов и поэтому с успехом может быть использована при оптимизации сред многокомпонентного состава.
В литературе описан другой подход к математическому планированию экспериментов по оптимизации химико-технологических процессов, а также кинетики химических реакций [4]. Матрица эксперимента данного метода базируется на так называемом «латинском квадрате», хорошо зарекомендовавшем себя и при оптимизации питательных сред для культур клеток.
Цель настоящей работы заключается в применении метода математического планирования эксперимента для конструирования питательных сред, используемых в медицинской микробиологии.
С использованием данного метода, а также специально разработанной программы для ЭВМ нами предпринята попытка изучить возможность оптимизации питательных сред, применяемых для индикации к диагностики инфекционных заболеваний.
Суть метода заключается в постановке опытов согласно матричной схеме, состоящей из 25 комбинаций веществ, которые берутся в 5 уровнях. Указанные варианты сред испытывают-
Сравнительные характеристики ростовых качеств двух сред обогащения
Соотношение посевных доз Интенсивность роста микроорганизмов по отношению к посевной дозе, %
среда S среда М
Е. со Ii S. typhimurium Е- coli S. typhimurium
1:1 99,5 119,2 103,7 120,8
1:10* 99,9 158,7 102,7 138,7
1:104 99,3 245,6 101,5 209,1
1:10° 100,3 571,4 99,1 420,7
1:107 97,3 1862,5 99,5 1422,5
ся на ростовые качества и результаты исследований обрабатываются на ЭВМ. Полученные данные о действии каждого фактора подвергаются графическому анализу путем построения кривых, отражающих влияние концентрации соответствующего фактора (компонента среды) на выход биомассы. Анализ формализованных графиков служит основанием для составления рецептов сред, которые подвергаются апробации в лаборатории и практических условиях.
В качестве объекта изучения была взята шестифакторная магниевая среда обогащения для выделения сальмонелл (М) [5], которая с успехом применяется в лабораторной практике. На основе проведения 13 серий опытов с культурами S. typhimurium, S. cholerae suis, S. new-port, S. enteritidis, S. gallinarum-pullorum, S. lon-don — представителями 5 групп сальмонелл (В, Ci, С2, Di и Ei) — выбраны два рецепта магниевой среды обогащения, различающиеся содержанием компонентов. Данные среды обеспечивали соответственно в 2,8 и 3 раза более сильный рост сальмонелл по сравнению с контрольной группой сред, приготовленных по общепринятому рецепту [5]. Вместе с тем указанные варианты обладали соответственно в 2 и 4.1 раза меньшей ингибирующей способностью по отношению к сапрофитной микрофлоре, что потребовало продолжения исследований по оптимизации состава питательных сред.
При анализе графиков, построенных с помощью ЭВМ, отмечено незначительное действие отдельных компонентов на рост штамма S. typhimurium (представитель группы В), что позволило исключить данные компоненты из состава среды. Другие компоненты проявляли активность только вне пределов исследований блок-схемы, что указывало на необходимость изменения их содержания в среде.
После соответствующей корректировки содержания компонентов нам удалось составить рецепт нового варианта среды обогащения (S), обеспечивающей преимущественный рост сальмонелл группы В.
Далее была поставлена серия опытов по выявлению чувствительности новой среды S в сравнении с магниевой средой обогащения (М). Для этого на указанные среды засевали смешанные культуры S. typhimurium и Е. coli. Доза кишечной палочки была постоянной и составляла 25 млн. микробных клеток, а доза сальмср нелл уменьшалась от 25 млн. до единичных кле"-ток (см. таблицу).
Как видно из таблицы, обе среды обладают ' слабой ингибирующей способностью по отношению к кишечным палочкам. В этих же условиях сальмонеллы развивались лучше на среде обогащения S, чем на контрольной.
Таким образом, вновь созданный вариант магниевой среды обогащения S имеет лучшие ростовые свойства по отношению к S. typhimurium— одному из представителей сальмонелл группы В.
Помимо изучения ростовых свойств, в экспериментальных исследованиях была проведена апробация среды S в практических лабораториях Кишинева. При исследовании материала от 511 больных с острыми кишечными инфекциями ' (ОКИ), находящихся на лечении в стационаре, где имела место вспышка внутрибольничной инфекции, вызванной S. java и S. virchow, на опытной среде количество находок сальмонелл было на 10,2% больше, чем на контрольной. При этом S. java (представитель группы В) высевалась соответственно в 6,3 и 4,3 % случаев, a S. virchow (представитель группы С)—в 7,8 и 5,9%. При обследовании здоровых лиц, находившихся в контакте с указанными больными, сальмонеллы чаще (в 10,1 % случаев) выделялись при использовании опытной среды, чем контрольной магниевой среды. В этих анализах S. java выделялась соответственно в 6,3 и 1,6%, a S. virchow — в 1,6 и 0,5 случаев. Кроме того, были исследованы пробы сильно загрязненно^ воды открытых водоемов. В этих исследованиях-высеваемость сальмонелл на опытной среде составила 55,5%, а на контрольной — 31,7%- Из смывов с овощей, политых этой водой, сальмонеллы были выделены соответственно в 5,5 и 1,9% случаев.
Таким образом, созданный видоизмененный вариант магниевой среды обогащения S позволяет увеличить высеваемость сальмонелл как от людей, так и из объектов окружающей среды.
Математический метод планирования экспериментов с использованием ЭВМ для оптимизации питательных сред имеет ряд преимуществ перед традиционным способом простого последовательного подбора ингредиентов. Данный метод позволяет оптимизировать состав среды в сравнительно короткий промежуток времени, оценивать влияние каждого изучаемого фактора или компонента как раздельно, так и в со- f четании с другими, проводить математическую обработку результатов и строить графики зави-
симости свойств среды от уровней изучаемых факторов и ингредиентов.
Литература
1. Ашмарин И. П., Васильев Н. И., Амбросов В. А. Быстрые ^ методы статистической обработки и планирования экспериментов. — Л., 1975.— С. 27—61.
2. Дубовицкая JI. А., Кожин А. В. //Тканевые и клеточные культуры в селекции растений. — М., 1979. —
► С. 155—159.
3. Максимов В. Н., Федоров В. Д. Применение методов математического планирования эксперимента при отыскании оптимальных условий культивирования микроорганизмов.— М., 1969.
4. Малышев В. П. Математическое планирование металлургических и химических экспериментов. — Алма-Ата, 1977.
5. Применение магниевой среды для выделения сальмонелл из испражнений больных и носителей, пищевых продуктов, сточных жидкостей и воды открытых водоемов: Метод. рекомендации. — М., 1973.
6. Протодьяконов М. М., Тедер Г. И. Методика рациональ-
ного планирования экспериментов. — М., 1970.
7. Шамина 3. Б., Бутенко Р. Г. // Физиология растений. — 1976.— Т. 23, № 6, —С. 1264—1268.
8. Шустер Б. 10., Бирюков В. В.// Журн. микробиол. — 1968. — № 1, —С. 59—64.
9. Anden J.. Gruner J., Kiicsch J.. Kniisel F.// Path. Microbiol. — 1967. — Vol. 30, № 6. — P. 858—866.
Поступила 23.10.87
УДК 614.7:579.861.1]-078
Г. П. Калина, F. М. Трухина
МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И ПЕРВИЧНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ БАКТЕРИЙ РОДА MORAXELLA В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
1 Неферментирующие грамотрицательные микроорганизмы (НФГОМ) рода Moraxella разнообразны по биологии и экологии. Эти бактерии являются стойкими паразитами человеческого и животного организма и редко обнаруживаются в окружающей среде. Последнее объясняется не только их биологическими и экологическими особенностями, но и отсутствием чувствительных методов их идентификации [1—5].
Поиски моракселл в окружающей среде должны исходить из конкретных гигиенических и эпидемиологических задач. Следует уточнить:
Экология
1. Каковы экологические ниши разных видов моракселл?
2. В каких объектах окружающей среды могут быть успешными поиски того или иного вида моракселл?
3. Какие виды моракселл имеют эпидемиологическое и санитарное значение?
Из ответов на эти вопросы вытекают задачи, непосредственно относящиеся к разработке эффективных сред выделения моракселл из объектов окружающей среды. Следует определить: пищевые ресурсы, требуемые каждым видом мо-
Таблица 1
моракселл1
Пути Объекты неживой среды, в которых могут быть обнаружены мора-
« Вид моракселл Экологическая ниша эмиграции из живой сре- иммиграции из неживой
ды в неживую среды в живую кселлы
M lacunata, Вероятно, носоглотка, Отделяемое конъюнкти- Прямой контакт с Только предметы оби-
M lacunata реже конъюнктива вы, возможно, слю- больным, использо- хода (полотенца,
subsp. liquefa- глаз на, слизь носоглотки вание инфицирован- платки)
ciens ного белья
M nonliquefaciens Полость носа Органы дыхания, выделение капелек слизи при кашле, чиханье, разговоре Экстраназальная инфекция Воздух
M catarrhal is Полость носа То же Воздушная инфекция То же
M atlantae Не определены Не определены Не определены Не определены
M osloensis Носоглотка, реже по- При кашле, чиханье, Воздух, бытовые пред- Сточные жидкости,
лость носа. Моче- разговоре. Выделе- меты . почва, вода. Предметы туалета, гигиены
половой тракт ния женских гениталий Объекты, загрязненные мочой и выделениями женских гениталий
M. phenylpyruvica Вероятно, мочеполовой Моча, выделения гной- Предметы, загрязнен- То же
тракт ных ран ные мочой и гноем
M urethral is Мочеполовой тракт Моча, выделения гениталий Загрязненные мочой объекты, предметы туалета » »
Кроме М. bovis, не встречающейся у человека.
