Биологические науки / 6. Микробиология

Воздействие некогерентного импульсного излучения низкотемпературной плазмы на штаммы микромицетов, выделенных из больничных помещений

Нижнего Новгорода

Ичеткина А.А., Кряжев Д.В., Иванова И.П., Трофимова С.В., Смирнов В.Ф. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»

Одной из наиболее актуальных проблем современной экологии и медицины является увеличение числа приобретенных человеческих болезней с увеличением числа благ цивилизации. К таким болезням относятся иммунодефицит и аллергия. Как правило, плохой микроклимат в больничных помещениях возникает из-за неподобающих условий их содержания и дезинфекции и наличия биоповреждений. Очевидно, что число микроорганизмов в помещении коррелирует со степенью его биоповреждения. Отсюда видно, что для уменьшения числа аллергических проявлений и вызываемых условно патогенными возбудителями заболеваний необходимо избавляться от их первопричины – микроорганизмов.

В свете вышеизложенного представляло интерес изучить влияние воздействия излучения низкотемпературной плазмы (доза 135 мДж/см²) и дезсредства «Авансепт» (0,5%) на жизнеспособность ряда «диких» штаммов микромицетов: Aspergillus fumigatus НУ-8, Fusarium moniliforme НУ-10, Paecilomyces variotii НУ-7, Penicillium terrestre НУ-9, Penicillium citrinum НУ-2.

Формирование импульсного искрового разряда, генерирующего некогерентное излучение оптического диапазона, осуществляли с помощью экспериментального устройства, разработанного в ФГУП РФЯЦ Всероссийского НИИ экспериментальной физики (г. Саров). Полный поток излучения 75 кВт распределялся по диапазонам излучения в следующих пропорциях: ультрафиолетовый диапазон (310 – 380 н.м.) – 17% от полного потока излучения; видимый диапазон (600 – 700 н.м.) – 49%; инфракрасный диапазон (более 700 н.м.) – 33%. В пересчете на дозу полный поток излучения составляет 135 мДж/см², а с долей ультрафиолетового спектра ~23 мДж/см².

Анализ результатов показал, что излучение низкотемпературной плазмы способно эффективно ингибировать жизнеспособность пропагул «диких» штаммов микромицетов. Ингибирование титра КОЕ составило от 57% (Aspergillus fumigatus НУ-8) до 92% (Penicillium terrestre НУ-9). Полученные результаты позволяют нам с уверенностью утверждать, что излучение низкотемпературной плазмы можно использовать для проведения биозащитных мероприятий и поддержания микробиологической чистоты в местах работы и проживания человека, в особенности в условиях городской среды современного мегаполиса.

Следует также отметить, что дезинфекции высокого уровня, т.е гибели микроорганизмов на уровне ~ 80 – 90% при действии излучения в качестве единственного биоцидного фактора удается добиться не для всех тест-культур (в особенности для Aspergillus fumigatus НУ-8, Paecilomyces variotii НУ-7). Следовательно, для максимального дезинфекционного эффекта излучения его необходимо сочетать с воздействием факторов, ингибирующих метаболическую активность микромицетов, – а именно с дезинфектантами и биоцидами.

Поэтому, в свете вышеизложенного, в дальнейших наших экспериментах мы решили оценить ингибирующий эффект сочетанного воздействия излучения низкотемпературной плазмы и биоцидных препаратов в их субфунгицидных концентрациях. Выбор подобной концентрации был обусловлен необходимостью снижения экологической нагрузки биозащитных мероприятий, – химические растворы оказывают угнетающее влияние на все формы белковой жизни всегда вне зависимости от их концентрации в организме. Кроме того, после использования по назначению биоцидные растворы попадают в окружающую среду, в процессе естественной биодеградации и рассеивания эти химические вещества вступают в контакт с огромным числом микроорганизмов, изменяя приспособительные реакции и усиливая механизмы адаптации к внешним неблагоприятным воздействиям. Таким образом, появляются новые виды, обладающие повышенным сопротивлением к воздействию биоцидных растворов.

При исследовании сочетанного действия излучения низкотемпературной плазмы (135 мДж/см²) и дезсредства «Авансепт» в его субфунгицидной концентрации (0,5%) на споры «диких» штаммов микромицетов ингибирование титра КОЕ составило от 74% (Aspergillus fumigatus НУ-8) и до 100% (Fusarium moniliforme НУ-10, Paecilomyces variotii НУ-7).

Исходя из полученных данных, можно сделать следующий вывод: сочетая дезинфекцию воздуха и поверхностей в помещениях при помощи излучения низкотемпературной плазмы с обработкой биоцидными препаратами в низких экологически безопасных концентрациях можно повысить эффективность проводимых дезинфекционных мероприятий, а следовательно и снизить их периодичность. При этом качество дезинфекции не пострадает, поскольку подобный вариант обработки помещений позволяет получить эффект дезинфекции высокого уровня (60 – 100% вполне удовлетворяющий санитарно-гигиеническим требованиям к помещениям хозяйственно-бытового и жилого назначений).