Н М Грегірчак - Дія деяких біоцидних препаратів на бактеріальну і - страница 1

Страницы:
1  2 

УДК 648.14

Н.М. Грегірчак, N.Cregirchak, канд. техн. наук,

О.А. Гуцалюк, O.Gytsalyuk

 

 

ДІЯ ДЕЯКИХ БІОЦИДНИХ ПРЕПАРАТІВ НА БАКТЕРІАЛЬНУ І

ГРИБНУ МІКРОФЛОРУ ACTION OF THE SOME BIOSIDE PREPARATIONS ON BACTERIAL AND MUSHROOM MICROFLORA

 

 

Проведено досліди з визначення мінімальних інгібуючих та статичних концентрацій дезінфекційних засобів, які відрізняються за хімічною природою. Встановлено відповідність препаратів інструкціям до застосування. Підтверджено переваги застосування препаратів нового покоління поліалкіленгуанідинової природи. Встановлено залежність біоцидної активності препаратів від часу експозиції.

Ключові слова: дезінфекція,біоциди,мікроорганізми.

Experiments on determination of minimal inhibitory and static concentrations of disinfectant agents, which differ in chemical nature, were carried out. Conformity of the chemicals to their application instructions was established. Advantages in application of new generation chemicals of polyalkylene and guanidine nature were confirmed.

Key words: Disinfection, bioside, microorganisms У системі санітарно-гігієнічних заходів, що забезпечують благополуччя виробництва щодо інфекційних хвороб, підвищення санітарної якості продуктів, сировини, одне з важливих місць належить дезінфекції. Відомо, що джерелом сторонніх, у тому числі патогенних мікроорганізмів, можуть виступати сировина, повітря приміщень, устаткування, що його

 

 

© Грегірчак Н.М., Гуцалюк О.А., 2007обслуговує персонал [3]. Тому правильний підбір і грамотне використання дезінфекційних засобів, як одного з важливих засобів зниження обсіменіння набуває важливого значення.

Відповідно до сучасних вимог, що ставляться до біоцидних препаратів, хімічні сполуки, використовувані як діюча речовина у складі дезинфекційних засобів, повинні мати широкий спектр біоцидної дії, швидко і надійно придушувати різноманітну патогенну мікрофлору. Причому бажано, щоб їхні антимікробні властивості зберігалися якомога довше. Засоби мають бути зручними в користуванні: не мати різкого запаху, бути стабільними при зберіганні і транспортуванні, сполучатися з різними матеріалами і, захищаючи від біопошкоджень, не спричиняти корозійних ушкоджень. І, безумовно, вони мають бути абсолютно безпечними для людини і середовища її існування. Важливою і актуальною вимогою є екологічна безпека дезінфекційних засобів. Йдеться про їх повне біологічне розкладання в зовнішньому середовищі до нейтральних хімічних компонентів. Суттєвим фактором у виборі дезінфекційного засобу є те, що сам мікробний фон постійно змінюється, адаптуючись до традиційних дезінфектантів [2].

Нині на ринку біоцидів є багато дезінфектантів з різними діючими речовинами. В основі дії біоцидних сполук лежить їхня здатність інгібувати активність компонентів і деякі реакції метаболізму, внаслідок яких змінюється механізм дихання, порушується структура мікробної клітини.

Більшість традиційно використовуваних як в Україні, так і за кородоном дезінфекційних засобів можна визначити таким чином:

хлорактивні препарати (хлорне вапно, хлорамін, гіпохлориди тощо) - мають високу ефективність щодо більшості мікроорганізмів, за винятком спорових форм бацил, вірусів, синегнійної палички, цист найпростіших. Крім того, вони мають різкий запах, справляють подразливу дію на шкіру і слизові оболонки очей і верхніх дихальнихшляхів, а також завдають серйозної шкоди екології, оскільки є основними першоджерелами діоксинів. Унаслідок високої леткості й інгаляційної токсичності застосування хлорактивних дезинфекційних засобів дозволено тільки з використанням персоналом засобів індивідуального захисту. Ці засоби руйнують поверхні будь-яких матеріалів, спричиняють корозію металів і металевих покрить і підлягають обов'язковому змивові з поверхні обробки. Крім того, хлор і його сполуки відносяться до сильних гепатоксинів з канцерогенною активністю. У високорозвинених країнах заборонено використання таких засобів;

сильні окисники, наприклад перекис водню, персульфати калію, натрію тощо, з широким спектром антимікробної дії, - будучи екологічно безпечними, характеризуються низькою ефективністю щодо більшості мікроорганізмів. До того ж вони знебарвлюють і руйнують оброблювані матеріали, викликають корозію металевих деталей устаткування, що робить їх не прийнятними для використання на багатьох об'єктах;

альдегідні сполуки (формальдегід, ацетальдегід, глутаровий альдегід) - широко використовуються як для дезінфекції як приміщень, так і повітря, оскільки ефективні проти бактерій, вірусів, грибів. Проте, вони належать до сильних алергенів, що різко обмежує їхнє застосування. При попаданні на шкіру вони викликають хімічні опіки; низька стабільність створює незручності при їхньому використанні, збереженні й транспортуванні;

четвертинні амонієві сполуки (ЧАС) на основі катіонних поверхнево-активних сполук - більш стабільні, мало агресивні щодо багатьох матеріалів і безпечніші для людини й навколишнього середовища. Однак вони поступаються за біоцидними властивостями хлоровмісним сполукам, сильним окисникам. Останнім часом з'являються критичні публікації щодо ЧАС, у яких наголошується на недостатній їх активності щодо грамнегативних бактерій, збудників туберкульозу,    пикновірусів,    псевдомонад    і    мукоіїдних штамівстафілококів. Крім природної стійкості до ЧАС в деяких мікроорганізмів спостерігається швидке звикання до дії цих препаратів. Крім цього, відомі випадки, коли засоби на основі ЧАС викликали алергійні реакції в людей

[4].

Останнє покоління дезинфекційних засобів розроблено на основі полімерних біоцидних препаратів - поліалкиленгуанидинів (ПГМГ). Для дезінфекції ПГМГ особливо привабливі тим, що поєднують широкий спектр біоцидної дії щодо мікроорганізмів з низькою токсичністю для макроорганізмів (людину і тварин), екологічною безпекою і зручними для застосування фізичними формами. В Україні на основі вказаних солей випускається препарат «Полідез» та інші.

Широкі можливості ПГМГ пов'язані з відносно великою реакційною здатністю гуанідинових груп. В той час як низькомолекулярні сполуки втрачають свої біоцидні властивості при будь-якому хімічному перетворенні, біоцидні властивості ПГМГ при багатьох хімічних реакціях зберігаються, оскільки гуанідинові групи об'єднані в загальний полімерний ланцюг і в хімічній реакції завжди бере участь лише частина з них; при цьому незмінні групи зберігають у новій сполуці біоцидні властивості

Низька токсичність ПГМГ пояснюється тим, що в організмі теплокровних є ферментні системи, які викликають деградацію гуанідинвмісних полімерів. Першою стадією метаболізму фосфату чи хлориду ПГМГ є заміна хлоридного чи фосфатного аніону на аніон глюконата, далі іде гідроліз гуанідинових груп з перетворенням їх на сечовину, а також деструкція полімерних ланцюгів на окремі фрагменти

[3].

Метою цієї роботи є порівняльна характеристика дії біоцидних препаратів різних за своєю хімічною природою на бактеріальну і грибну мікрофлору, визначення переваг та недоліків препаратів нового покоління   на  основі   похідних  поліалкіленгуанідинів.   В  зв'язку зситуацією, що склалася на ринку, особливо актуальною також буде перевірка відповідності дії різноманітних препаратів діючим інструкціям. Це дасть можливість проводити ефективну дезінфекцію і водночас запобігти погіршенню екологічної ситуації.

Матеріали та методи

Як об'єкти дослідження ми обрали такі мікроорганізми: бактерії Escherihia coli (грамнегативні неспороутворювальні) та Bacillus subtilis (грампозитивні спороутворювальні), P. aureofaciens, S. aureus; і гриби роду Aspergillus, Penicillium, Fusarium. Досліджували дію на мікроорганізми таких препаратів: Полідез, Біодез (поліалкіленгуанідинової природи), Вантоцил (бігуанідинової природи), Жавель-Клейд (активний хлор), Фогнет (містить альдегіди), Віроцид (амонієві сполуки).

1. Визначення мінімальної інгібуючої концентрації'

Для вирощування бактерій використовували МПБ (м'ясо-пептонний бульйон), до якого додавали досліджувані препарати таким чином, щоб їхня концентрація становила відповідно 1, 0,5, 0,25, 0,1 та 0,05 %, а для грибів - пивне сусло, до якого додавали досліджувані препарати таким чином, щоб їхня концентрація становила відповідно 0,25, 0,5, 0,75, 1, 2 %. В пробірки вносили 0,5 мл суспензії досліджуваних культур з фіксованим вмістом мікробних клітин. Через добу вирощування при 30 °С для бактерій та 25 °С для грибів відмічали пробірки з помутнінням середовища. Мінімальну інгібуючу концентрацію препарату знаходили як середнє значення між концентраціями в останній пробірці, де ріст був відсутнім і в першій пробірці, де він був помічений. З пробірок, де не був помічений ріст, проводили висів по 0,1 мл на чашки Петрі; через дві доби вирощування за температури 30 і 25 °С відмічали наявність росту мікроорганізмів на поверхні середовища і проводили підрахунок колоній та визначали мінімальну бактерицидну (фунгіцидну) концентрацію (МБК, МФК) за аналогічним принципом [5].

2. Встановлення залежності біоцидної активності від часу

експозиції

Для проведення дослідів готували серію розведень дезінфекційних препаратів концентрацією 0,1, 0,25, 0,5 ,1 % для бактерій та 0,25, 0,5, 0,75, 1, 2 % для грибів. В пробірку з 4,5 мл розчину біоцидного препарату вносили вихідну суспензію мікроорганізма по 0,5 мл. Фіксували час початку досліду і залишали пробірки при кімнатній температурі. Паралельно проводився кількісний облік мікроорганізмів. Через 5, 10, 15, 30, 60 хв експозиції і добу для бактерій та 30, 60, 180 хв експозиції та добу для грибів проводили кількісний облік досліджуваних культур.

Результати та їх обговорення

Порівняння бактерицидної активності біоцидних препаратів



Результати дослідження бактерицидної і фунгіцидної активностей біоцидних препаратів зведені в табл.1 та 2.

Примітка: МІК- мінімальна інгібуюча концентрація, МБК - мінімальна бактерицидна концентрація.

При дослідженні дії біоцидних препаратів на бактеріальну мікрофлору встановлено, що найнижчі МІК і МБК має препарат Віроцид (містить альдегіди) на грамнегативну P.aureofaciens та препарат Полідез (містить похідні   ПАГів)   на   грампозитивну   неспороутворювальну S.aureus.

Препарати Фогнет (містить альдегіди) та Жавель-Клейд мають вищі МІК і МБК, особливо для спороутворювальної B.subtilis, що зумовлене, очевидно, будовою клітинної стінки та змінами у складі клітини під час процесу спороутворення.

Таблиця 2


Порівняння фунгіцидної активності біоцидних препаратів

При дослідженні дії препаратів на грибну мікрофлору виявлено, що найнижчі МІК і МФК має препарат Віроцид. Препарати Фогнет та Жавель-Клейд для культур Asp.niger та Fus.moniliforme мають низькі значення МФК, тому для проведення якісної дезінфекції недоцільно використовувати їх концентрації вищі 0,63 %.

Якщо проаналізувати в цілому дію препаратів на різну мікрофлору, то можна сказати, що препарати діють як на спороутворювальні так і неспороутворювальні мікроорганізми, грампозитивні і грамнегативні бактерії. Мінімальні інгібуючі концентрації варіюють від 0,08 - 0,17 % для бактерій та 0,25 - 0,38 % для грибів, а мікробоцидні концентрації варіюють для бактерій в межах 0,17 - 0,75 %, для грибів 0,5 - 1,5 %. Ці значення співпадають з робочими концентраціями препаратів, які наведені в інструкціях. Бачимо, що активність хлоровмісного препарату і препаратів поліалкіленгуанідинової природи майже однакові. На відміну від них препарат, який в якості діючої речовини містить альдегіди -

Фогнет має значно меншу активність. Препарат Віроцид має найнижчі робочі концентрації практично для всіх досліджуваних культур, проте він містить токсичні сполуки. Отже, тільки препарати, які містять похідні поліалкіленгуанідину є водночас і активними, і повністю безпечними для людини та навколишнього середовища.

Проте необхідно зазначити, що ці дані отримані для чутливих до дезінфектантів стандартних лабораторних культур, а в реальних виробничих умовах необхідно застосовувати концентрації робочих розчинів біоцидних препаратів вищі за середні з метою запобігання виникнення популяцій мікроорганізмів резистентних до дезінфектантів [6]. Крім того, один дезінфекційний препарат не можна використовувати більше 3 місяців. Для того, щоб мікроорганізми не адаптувались до конкретного препарату необхідно періодично змінювати біоцидні засоби.

Для проведення якісної дезінфекції важливо знати, яка повинна бути тривалість обробки приміщень для знищення бактеріальних та грибних шкідників. Адже довготривала дезінфекція не тільки веде до економічних витрат, а й може завдати шкоди оточуючому середовищу і здоров'ю працівників. Щоб цього уникнути, необхідно визначити як змінюється активність препаратів залежно від тривалості експозиції. Це дасть можливість підібрати оптимальні для дезінфекції умови (тривалість обробки та концентрацію препарату).

Для проведення досліду були обрані санітарно-показові мікроорганізми та найпоширеніші шкідники сільського господарства та промисловості (E.coli, B.subtilis, S.aureus, P.aureofaciens, Fus.moniliforme, Pen.chrysogenum, Asp.niger). Використовували препарат поліалкіленгуанидінової природи Полідез, дію якого на досліджувану мікрофлору наведено в табл.3 - 9.

Таблиця 3

Залежність бактерицидної активності препарату Полідез від тривалості експозиції для Escherichia coli

1. 


„-„ - відсутність росту на чашці.

2.  Початкова концентрація клітин N=4,7x104 КУО/см3

 

 

Із дослідних даних бачимо, що для санітарно-показового мікроорганізма E.coli дієвою є вже концентрація 0,1 % при тривалості експозиції 1 доба. Для більш швидкої дезінфекції можна використовувати розчин препарату Полідез 0,25 %-ий при тривалості обробки 1 год або ж 1 %-ий , тоді час дезінфекції скорочується до декількох хвилин. Тобто бактерицидна активність препарату пропорційно залежить від тривалості експозиції.

Таблиця 4


Залежність бактерицидної активності препарату Полідез від тривалості експозиції для Bacillus subtilis

Для спороутворювальної бактерії B.subtilis дослід показав, що робочою може бути концентрація 0,5 %-ий розчин препарату Полідез при тривалості експозиції 1 год. Однак, для ефективної дезінфекції за наявності спороутворювальних бактерій необхідна досить тривала обробка. Збільшивши тривалість експозиції до однієї доби бачимо, що біоцидно діє розчин препарату концентрацією 0,1 %.

Таблиця 5


Залежність бактерицидної активності препарату Полідез від тривалості експозиції для Pseudomonas aureofaciens

Для грамнегативної неспороутворювальної бактерії P. aureofaciens дослід показав, що за часу дезінфекції 30 хв бактерицидно діє лише розчину препарату Полідез концентрацією 1 %. Збільшивши ж час експозиції до однієї години ефективним є використання препарату концентрацією 0,5 %. Якщо ж тривалість дії препарату складає добу, то біоцидно діє вже концентрація 0,1 %.

Таблиця 6

Залежність бактерицидної активності препарату "Полідез" від тривалості експозиції для Staphylococcus aureus

 


Концентра ція

препарату,

%


10 хв

30 хв

Концентрація клітин, КУО/см3

60 хв


За результатами досліду для S.aureus можна зробити висновок, що ефективною є концентрація 0,25 %-ого розчину препарату Полідез за часу експозиції 30 хв. Протягом годинної обробки бактерицидну дію виявили всі концентрації, починаючи з 0,1 %. Для швидкої дезінфекції протягом 10 хв можна використовувати розчин препарату концентрацією 1 %. Таким чином, залежно від потреб можна підбирати концентрації і час експозиції біоцидних препаратів.

Таблиця 7.

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

Н М Грегірчак - Дія деяких біоцидних препаратів на бактеріальну і

Н М Грегірчак - Стимуляція росту вищих базидіоміцетів роду pleurotus електромагнітним полем

Н М Грегірчак - Санітарно-гігієнічний контроль виробництвконспект лекцій