CC BY
7
Л итература
1. Дерябин П. Г., Львов Д. К. // Докл. АН Рос. Федерации. — 1998. - Т. 358. - 5. - С. 688-691.
2. Дерябин П. Г., Исаева Е. И., Гренкова Е. П и др. // Аллергия, астма и клин, иммунология. — 2001. — Т. 1. — С. 28—30.
3. Замятина И. А., Элбскян Р. М.. Полещук В. Ф. и др. // Труды Ин-та полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М. П. Чумакова. "Медицинская вирусология". — М., 2006. — Т. 23. — С. 137-141.
4. Методические рекомендации по определению вирулицид-ной активности препаратов: Утв. МЗ СССР 06.09.1973, № 1119-73. - М„ 1973.
5. Методические указания по изучению и оценке вирулицид-ной активности дезинфицирующих средств. МУ 3.5.2431 — 08. - М„ 2008.
6. Методы испытаний дезинфекционных средств для оценки их безопасности и эффективности / Шандала М. Г., Пантелеева Л. Г., Соколова Н. Ф. и др. - М., 1998. - Ч. 2. - С. 25-32.
7. Покровский В. В. // Эпид. и инфекц. бол. — 2008. — № 3. — С. 4-7.
8. Тетерина Т. А., Кюрегян К. К., Исаева О. В. и др. // Труды Ин-та полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М. П. Чумакова "Медицинская вирусология". — М., 2006. — Т. 23. — С. 152-160.
9. Шахгильдян И. В., Михайлов М. И., Онищенко Г. Г. Парентеральные вирусные гепатиты (эпидемиология, диагностика, профилактика). — М., 2003.
10. Block S. Desinfection, Sterilization, and Preservation. 5th ed. // Philadelphia, 2001.
11. Bond W. W., Favero M. S„ Petersen N. J., EbertJ. W. //J. Clin. Microbiol. - 1983. - Vol. 18. - P. 535-538.
12. Deva A. K„ Vickery K„ Zou J. et al. // J. Hosp. Infect. - 1996.
- Vol. 33. - P. 119-130.
13. EN 14476. Chemical Desinfectants and Antiseptics — Virucidal Quantitative Suspension Test for Chemical Desinfectants and Antiseptics Used in Human Medicine — Test Methods and Requirements (phase 2/step 1) ICS 11. 080. 20, april 2005+A1. - 2006.
14. Prince D. L., Prince H. N.. Thraenhart O. et al. //J. Clin. Microbiol. - 1993. - Vol. 31. N 12. - P. 3296-3304.
15. Protocol for Testing the Efficacy of Desinfectants Used to Inactivate Duck Hepatitis В Virus and to Support Corresponding Label Claims.: Developed by MicroBio Test. Inc. and Submitted to the EPA. - 2000. - P. 1-12.
16. Prüfung und Deklaration der Wirksamkeit von Desinfections-mitteln gegen Viren. Stellungnahme des Arbeitskreises Viruzidie beim Robert Koch-Institut (RKI) sowie des Fachausschusses "Virusdesinfektion" der Deutschen Gcselschaft zur Bekämpfung der Viruskrankheiten (DW) und der Desinfektionsmittel-kommis-sion der Deutschen Gesclschaft fur Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforsch-Gesund-heitsschutz. - 2004. - Bd 47. - S. 62-66.
17. Pugh J. C„ Jjaz M. K., Suchmann D. В. // Am. J. Infect. Cont.
- 1999. - Vol. 27. - P. 375-376.
18. von Rheinbaben F., Wolf M. H. // Handbuch der viruswirksamen Desinfektionen. — Berlin-Heidelberg, 2002.
Поступила 16.02.10
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2010 удк 614. 777:579. 68
Н. И. Шеина, 3. И. Жолдакова, Н. Г. Иванов
ПРОБЛЕМА ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ШТАММОВ В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
Российский государственный медицинский университет, НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина, Москва
Проведено экспериментальное исследование характера неблагоприятного действия биотехнологических штаммов, принадлежащих к различным таксонам.
Показано, что влияние штаммов выражалось в дисбалансе иммунокомпетентных клеток, формировании гиперчувствительности немедленного и замедленного типов, а также изменении качественной и количественной характеристики аутохтонной микрофлоры кишечника. Для большинства изученных штаммов установлены минимально действующие (Iff клеток на 1 л) и недействующие (Iff клеток на 1 л) уровни энтерального воздействия.
Анализ данных литературы и собственных результатов позволил предложить программу исследований по гигиеническому нормированию промышленных микроорганизмов и микробиологических препаратов на их основе в воде водоемов.
Ключевые слова: биотехнологические штаммы, гигиеническое нормирование, вода водоемов хозяйственно-питьево-го и культурно-бытового назначения
N. I. Sheina, Z. I. Zholdakova, N. G. Ivanov. - PROBLEM IN THE HYGIENIC REGULATION AND STANDARDIZATION OF BIOTECHNOLOGICAL STRAINS IN RESERVOIR WATER
The pattern of the negative effect of biotechnological strains belonging to different taxons was experimentally studied. The effect of the strains manifested as imbalance of immunocompetent cells, development of immediate and delayed hypersensitivity, and altered qualitative and quantitative characteristics of the autochtonic microflora of the intestine. The minimum acting (10s cells/1) and non-acting (Iff cells/1) enteral exposure levels were determined for the bulk of the test strains. Analysis of the authors 'findings and the data available in the literature made it possible to propose a study program on the hygienic regulation and standardization of industrial microorganisms and their based microbiological products in the reservoir water.
Key words: biotechnological strains, hygienic regulation and standardization, household and community water reservoir water
В настоящее время в России содержание биотехнологических штаммов микроорганизмов в во-
Шеина Н. И. — д-р биол. наук, гл. науч. сотр. отд. токсикологии (гп_5Нета@таН. ги); Жолдакова 3. И. — проф., д-р мед. наук, вед. науч. сотр. (1аЫох430@таП. ги); Иванов Н. Г. — проф., д-р мед. наук, зав. отд. токсикологии (1е1@гети. ги).
де водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения не лимитируется, хотя уже давно существует практика их гигиенического нормирования в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе [4, 11, 14, 15]. В этих средах гигиенические регламенты имеют более 120 штаммов-продуцентов различных таксономических групп.
«-иена и санитария 5/2010
Проблема техногенного микробиологического загрязнения интересовала исследователей еще в прошлом веке, когда начала развиваться микробиологическая промышленность. Установлено значительное загрязнение штаммами-продуцентами объектов окружающей среды (воздуха, почвы и воды) вокруг крупнотоннажных биотехнологических производств. Выявлена длительная выживаемость (до 2 мес) в воде водоемов грибов Candida и бактерий родов Pseudomonas, Acinetobacter. Последние могут размножаться в течение 5—20 дней. Показано негативное влияние биотехнологических штаммов на санитарное состояние водоемов. Бактерии В. thuringiensis (108 клеток на 1 л), Р. auran-tiaca и Р. carnea (106 и 107 клеток на 1 л) вызывали нарушение микробиоценоза и дисбаланс процессов самоочищения водоемов. Выявлено значимое влияние инсектицидных препаратов на основе Bacillus Pseudomonas на санитарно-микробиологические показатели воды (107 клеток на 1 л) и ее органолеп-тические свойства (109 клеток на 1 л) [5—9, 13].
Данные о влиянии биотехнологических штаммов на организм при энтеральном пути поступления единичны, разрознены и не дают представления об опасности для человека и целесообразности гигиенического нормирования микробиологических загрязнителей техногенного происхождения в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения.
Цель исследования — изучение характера негативного действия биотехнологических штаммов при энтеральном пути поступления и обсуждение вопроса целесообразности их гигиенического нормирования в воде водных объектов.
Изучили влияние промышленных микроорганизмов различных таксонов — грамположительных и
грамотрицательных бактерий, нокардиоформных ак-тиномицетов (Rhodococcus corallinus, Bacillus licheni-formis, Pseudomonas caryophylii, Alcaligenes denitrifi-cans, Asperçjillus awamori, Pénicillium canescens) — на организм при длительном энтеральном поступлении.
Материалы и методы
Интоксикацию моделировали путем введения суспензии микроорганизмов в желудок экспериментальным животным в течение 1 мес. При исследовании характера неблагоприятного действия биотехнологических штаммов на организм использовали адекватный комплекс методов исследования, оценивали общетоксическое и им-мунотропное действия, сенсибилизирующую активность, а также влияние на микроценоз кишечника экспериментальных животных [1—4, 10, 12[.
Интегральные показатели организма (прирост массы тела, поведенческие реакции животных, коэффициенты массы внутренних органов в конце эксперимента) характеризовали общее токсическое действие. Исследование иммунного статуса организма включало определение содержания основных популяций Т- и B-лимфоцитов, подсчет лейкограммы на препаратах мазков крови, окрашенных по методу Романовского—Гимзы, а также вычисление коэффициентов массы иммунокомпетентных органов (тимус, селезенка).
Сенсибилизирующее действие штамма оценивали на мышах с помощью реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ). Реагиновую гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ) определяли в реакции дегрануляции тучных клеток (ТК) перитонеального экссудата крыс. Составляли цитограммы ТК по степени их дегрануляции.
В результате бактериологического исследования оценивали концентрацию и частоту высеваемости представителей микроценоза кишечника крыс (лактобациллы, бифидобактерии, кишечные палочки и другие энтеро-бактерии, стафилококки, энтерококки, клостридии и дрожжеподобные грибы рода Candida).
Характеристика иммукотропного и сенсибилизирующего действия биотехнологических штаммов при энтеральном введении (M ± т)
Концентрация штаммов, клеток на 1 л
Т-лимфоциты, % Be-лимфоциты, % Эозинофнлы, % ГНТ, % ГЗТ, мм
46,3 ± 2,4 45,5 ± 1,5 19,8 ± 2,9 20.4 ± 1,0 3,8 ± 1,0 3 ± 0,7 4.7 ± 1,0 5.8 ± 1,1 0,12 ± 0,02 0,21 + 0,04
43,2 ± 1,4 35 ± 1,1' 33,9 ± 1,6" 21,6 ± 0,7 19 ± 1,0 30,5 ± 1,7 ** 2,0 ± 0,3 4,6 ± 0,4* 3,8 ± 0,5* 4,2 ± 0,5 8,2 ± 0,9* 13,4 ± 1,5** 0,11 ± 0,024 0,26 ± 0,028* 0,21 ± 0,035
46.3 ± 2,4 38.4 ± 2,1* 32,4 ±3,1" 19,8 ± 2,9 24,2 ± 4,8 28 ± 4,4 3,8 ± 1,0 4,3 ± 1,2 7,2 ± 2,4* 5,3 ± 1,4 15,2 ± 6,6* 15,8 ± 3,3" 0,13 ± 0,02 0,25 ± 0,03* 0,25 ± 0,03*
42,7 ± 1,3 40,6 ± 1,3 37,1 ± 1,7» 33,1 ± 2,3" 19,2 ± 0,9 19,6 ± 0,9 20,4 ± 0,8 25,6 ± 1,2" 2,3 ± 0,5 2,1 ± 0,3 5,6 ± 0,6* 3,9 ± 0,4* 6,9 ± 0,9 8 ± 1 11,6 ± 1,3** 19,3 ± 2*** 0,12 ± 0,03 0,24 ± 0,03 0,31 ± 0,04* Нет данных
43,2 ± 1,4 37 ± 1,1* 33,2 ± 1,7" 21,6 ± 0,7 25 ± 1* 30 ± 1,8** 2,0 ± 0,3 5,0 ± 0,5* 5,9 ± 1* 4,5 ± 0,6 15,1 ± 2,3*" 34,6 ± 6,6"* 0,11 ± 0,024 0,14 ± 0,018 0,23 ± 0,036*
41,6 ± 0,8 39,2 ± 1,2 29,6 ± 1,2** 21,3 ± 1,8 22.8 ± 1,5 24.9 ± 1,6 3,4 ± 0,3 4,2 ± 0,5 6 ± 0,8* 3,5 ± 0,6 5.5 ± 0,7 7.6 ± 0,9* 0,15 ± 0,03 0,14 ± 0,06 0,24 ± 0,07
- р < 0,05; " - р < 0,01; "*-/>< 0,001.
(г.согаШшк контроль 2- 10' В.ПсЬешГогттиБ 60: контроль 2-105 2-107 Р.сагуор11у1н: контроль 4-105 4- 107 А.йспигШсагк: контроль 104 105 10'
А.а\уатоп: контроль 4-105 4-101 Р.сапскегк контроль 6- 104 6-105
Примечание. * —
тк, % 70-1
60-
50-
40-
30-
20-
10-
k, kj kj k4
P, P2 P3 P4
P, P, P, P.
Рис. 1. Фазы секреторного цикла тучноклеточной популяции перито-неального экссудата при энтеральном введении Р. caryophylii.
к — контроль, р — 4 • 10' клеток на I л; Р — 10' клеток на 1 л; Ps — 4 • 10' клеток на I л; I, 2, 3, 4 — фазы секреции ТК.
Результаты и обсуждение
Исследование показателей иммунной системы позволило выявить существенное влияние воздействия биотехнологических штаммов при энтеральном введении на уровень лимфоцитов в периферической крови, на баланс популяций лимфоцитов (Т-клеток в сторону снижения и В- лимфоцитов в сторону увеличения). Наиболее информативным оказалось соотношение Т- и B-лимфоцитов, которое значимо уменьшалось при воздействии изученных штаммов (см. таблицу).
При исследовании лейкограммы периферической крови отметили изменение содержания эозинофилов в сторону эозинофилии, что может служить признаком аллергеноопасности штаммов.
Получили также экспериментальные данные о наличии сенсибилизирующих свойств изученных микроорганизмов. Формировалась ГЗТ, опосредованная Т-лимфоцитами, а также ГНТ, опосредованная антителами-реагинами, которую изучали в реакции дегрануляции пери-тонеальных ТК. Выявили дозозависи-мое усиление дегрануляции перитоне-альных ТК (на примере Pseudomonas caryophylii; рис. 1). Менялись также структура пула дегранулированных ТК. При воздействии штаммов-продуцентов преобладали сильно дегранулированные ТК (рис. 2). По сравнению с контролем основная масса клеток находилась в состоянии дегрануляции. При этом ТК выделяли секреторные гранулы по голокриновому типу, приводя к нарушению целостности клеточной мембраны.
Воздействие микроорганизмов-са-профитов не вызывало, как правило, серьезных нарушений микроценоза. Так, грамположительные бактерии и нокардиоформные актиномицеты вызывали лишь слабую ответную реакцию условно-патогенной микрофлоры. Воздействие грамотрицательных бактерий приводило к более существенным сдвигам микробного баланса в кишечнике. При этом менялась частота высеваемо-сти представителей микрофлоры, а также увеличивалось содержание отдельных представителей условно-патоген-ной микрофлоры: энтеробактерий, стафилококков (рис. 3, 4). Наибольшие изменения отметили при воздействии плесневых грибов. Они не только затрагивали наиболее подвижную, наиболее реактивную часть микробиоценоза, но и касались ее облигатной части, вызывая снижение содержания лактобацилл.
Полученные результаты свидетельствуют, что большинство изученных штаммов при энтеральном пути поступления оказывало иммунотропное, сенсибилизирующее и дисбиотическое действия.
Влияние штаммов выражалось в дисбалансе иммунокомпетентных клеток, формировании ГНТ и ГЗТ, а также в изменении качественной и количественной характеристик ау-тохтонной микрофлоры кишечника.
Характер неблагоприятного действия биотехнологических штаммов проявлялся в зависимости от таксономической принадлежности, а величина регистрируемого эффекта — от уровня действия микробиологического фактора. Для большинства изу-
Ps, Ps2 Ps3
Ps,
тк, % 70-1
60-
50-
40-
30-
20-
10-
0-
-10-
•<2 кз
Р, Р2 Р3
PS,
Рис. 2. Характеристика пула дегранулированных ТК при энтеральном введении Р. сагуорИуШ.
* — контроль, р — 4 • 105 клеток на I л, Р — 10* клеток на 1 л, Рз — 4 • 10' клеток на 1 л; I — слабые, 2 — умеренные, 3 — сильные формы дегранулированных ТК.
]Цигиена и санитария 5/2010
8-1
7-6-5-4-3-2-1 -О
Контроль Малая доза Большая доза
Энтеробактерии Стафилококки
Рис. 3. Количественная характеристика КОЕ на 1 г фекалий) измененной микрюфлоры кишечника при энте-ральном введении А. скпигШсаш. Здесь и на рис. 4 малая доза — 105 клеток на 1 л, большая доза — 106 клеток на 1 л.
70 л 60 50 Н 40 ЗОН 20 10
-1...............г
Энтеробактерии Стафилококки
У///Л Малая доза
Клостридии Большая доза
Рис. 4. Частота высеваемости (в %) отдельных представителей микрофлоры кишечника при энтеральном введении А.с1епИпПсап5. За 0 принято значение показателя у контрольных животных.
ченных штаммов установили минимально действующие (105 клеток на 1 л) и недействующие (104 клеток на 1 л) уровни энтерального воздействия.
Собственные результаты наряду с имеющимися данными о влиянии штаммов на санитарное состояние водоемов свидетельствуют о необходимости их гигиенического нормирования в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения.
Анализ данных позволил предложить программу исследований по гигиеническому нормированию
промышленных микроорганизмов и микробиологических препаратов на их основе в воде водоемов, включающей не только оценку органолептических свойств воды и изучение общесанитарного режима водоема, но и проведение токсикологического эксперимента для изучения иммунотропного, сенсибилизирующего и дисбиотического эффектов.
Л итература
1. Буданова Е. В. Микрофлора кишечника при некоторых патологических состояниях инфекционной и неинфекционной природы: Автореф. дис... . канд. мед. наук. — М., 1994.
2. Голубева И. В., Килессо В. А., Киселева В. С. Энтеробактерии: Руководство для врачей / Под ред. В. И. Покровского. — М., 1985.
3. Дисбактсриозы кишечника, причины возникновения, диагностика, применение бактерийных биологических препаратов: Пособие для врачей и студентов. — М., 1999.
4. Методические указания по экспериментальному обоснованию ПДК микроорганизмов-продуцентов и содержащих их готовых форм препаратов в объектах производственной и окружающей среды. № 5789/1-91 от июня 1991 г. - М., 1991.
5. Омельянец Т. Г. Гигиенические аспекты охраны окружающей среды в связи с применением в сельском хозяйстве микробных препаратов на основе нсспорообразуюших микроорганизмов: Дис... . д-ра мед. наук. — Киев, 1981.
6. Падалкин В. П., Пивоваров Ю. П. // Гиг. и сан. — 1980. — № 7. - С. 8-13.
7. Пивоваров Ю. П., Алексеев С. В. // Гиг. и сан. — 1991. — № 12.-С. 6-11.
8. Пивоваров Ю. П., Королик В. В. // Токсикол. вестн. — 1994.
- № 6. - С. 13-16.
9. Пивоваров Ю. П., Королик В. В. // Вестн. РГМУ. - 1996. -№ 1-2. - С. 71-76.
10. Руководство по иммунологическим и аллергологическим методам в гигиенических исследованиях / Федосеева В. Н., Порядин Г. В., Ковальчук Л. В. и др. — М„ 1993.
11. Сергеюк Н. П., Супрун И. П., Буянов В. В. Санитарно-эпидемиологическое нормирование промышленных микроорганизмов. — М.: Черноголовка, 2003.
12. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования / Под ред. М. О. Биргера. — 3-е изд.
- М., 1982.
13. Трухина Г. М. Теоретические основы и критерии оценки микробного загрязнения окружающей среды: Автореф. дис... . д-ра мед. наук. — М., 1993.
14. Шеина Н. И., Скрябина Э. Г., Иванов Н. Г. // Токсикол. вестн. - 2005. - № 3. - С. 12-15.
15. Шеина Н. И. // Вестн. РГМУ. - 2007. - № 3 (56). - С. 66-71.
Поступила 03.02.10
О коллектив авторов, 2010 УДК «14. 4-074
А. Г. Малышева, Е. Г. Растянников, Д. И. Ушаков
ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ВЛИЯНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ
НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
Хромато-масс-спектрометрическая идентификация химических загрязнений, поступивших в атмосферный воздух и воду до и после биоочистных сооружений, а также содержащихся в осадке сточных вод, показала опасность недоучета продуктов трансформации и биотрансформации, образовавшихся под влиянием биологических факторов. Продемонстрирована значимость методов физико-химического анализа для адекватной гигиенической оценки безопасности и эффективности новых технологий для биоочистки воздушных выбросов или бытовых и промышленных сточных вод.
Ключевые слова: идентификация химического загрязнения, опасность продуктов трансформации и биотрансформации, оценка химической безопасности природоохранных технологий
