Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», биологический факультет, кафедра биомедицины (г. Нижний Новгород)

В создаваемых человеком сооружениях и местах массовых посе­лений формируется свойственная поселениям микроб­ная среда со своими особенностями, – преобладанием гриб­ковой биоты над бактериальной. В искусственных условиях, наиболее отвечающих потребностям человека, выживают лишь отдель­ные штаммы микроорганизмов. Они не патогенны для человека, но в то же время обладают способностью вызы­вать лизис макромолекул, поэтому при некоторых условиях могут приобретать патогенные свойства [Марфенина. О.Е., 2005]. На состояние человека также могут оказывать влияние различные метаболиты микромицетов [Старцев С.А., 2002]. Следовательно, микромицеты внутри помещений оказывают прямые негативные воздействия на здоровье находящихся там людей, вступая в антибиоз с человеком.

Основным средством противодействия биоповреждениям является использование биоцидов, однако их применение неоднозначно влияет на живые организмы, в том числе на человека. Однако проблема загрязнения окружающей среды химическими фунгицидами усугубляется появлением к ним резистентности у грибов. Основным признаком резистентности является снижение эффективности фунгицидного действия, в результате чего ингибиторная доза может быть увеличена в несколько десятков раз [Горленко М.В., 1979].

Подобная ситуация ставит перед специалистами задачу разработки и реализации безопасных и эффективных технологических санитарных мероприятий по снижению заселенности микроорганизмами помещений. Одним из возможных способов защиты являются физические методы, предполагающие использование таких физических факторов, как ионизирующие излучения, ультразвук, ультрафиолет, электромагнитное поле, лучи лазера, электрохимическая защита и др.

Целью настоящего исследования являлось изучение действия ряда электромагнитных излучений, – высокой: ультрафиолетовое (УФО), некогерентное импульсное излучение (НКИИ) и низкой интенсивности: волны крайне высокой частоты миллиметрового диапазона (КВЧ-излучение), – на зародышевые структуры ряда условно-патогенных микромицетов. Также представляло интерес оценить синергический биоцидный эффект от совместного воздействия вышеуказанных излучений и предельно низких (сублетальных) концентраций антимикробных препаратов на зародышевые структуры вышеуказанных микромицетов. С этой целью нами был проведен скрининг фунгицидной активности препаратов-дезинфектантов, использующихся в ЛПУ и быту для поддержания микробиологической чистоты; было отобрано средство дезинфицирующее с моющим эффектом «Авансепт», для которого была подобрана сублетальная  концентрация, составившая 0,5%.

В качестве тест-культур использовались следующие штаммы микромицетов из Всероссийской коллекции микроорганизмов: Aspergillus niger ВКМ F-1119, Alternaria alternata ВКМ F-1120, Chaetomium globosum ВКМ F-109, Fusarium moniliforme ВКМ F-136, Penicillium  chrysogenum ВКМ F-245.

Источником КВЧ-волн служил диод Ганна, выполненный на основе нанокристаллов арсенида галлия. Доза КВЧ-излучения в нашем эксперименте составляла 0,009 мДж/см².

Источником ультрафиолетового излучения служил облучатель ультрафиолетовый кварцевый ОУФК-01 «Солнышко». Доза УФО в нашем эксперименте составляла 60,0 мДж/см².

Формирование импульсного искрового разряда, генерирующего НКИИ, осуществляли с помощью экспериментального устройства. Устройство разработано в ФГУП РФЯЦ Всероссийского НИИ экспериментальной физики (г. Саров). Доза НКИИ в нашем эксперименте составляла 13,5 мДж/см².

Анализ результатов показывает, что ингибирующее действие КВЧ-излучения на зародышевые структуры микромицетов нельзя признать удовлетворительным, – ингибируется от 50 до 60% зародышевых структур тест-культур. Однако в сочетании с 0,5% раствором «Авансепт» данный вид излучения показывает высокий биоцидный эффект (от 83 до 100%). Также следует отметить, что на тест-культуры A. alternata и C. globosum КВЧ-излучение в условиях нашего эксперимента оказало более высокое ингибирующее действие (62% на A. alternata и 53% на C. globosum), чем УФО (56 и 42% соответственно). Следовательно, сочетанное применение КВЧ и УФО позволит существенно повысить эффективность профилактических мероприятий, направленных на очистку больничных помещений и медицинских принадлежностей от представителей условно-патогенной микофлоры. Данные по совместному действию данных видов электромагнитного излучения на тест-культуры микромицетов, представленные в таблице 2 подтверждают данное предположение, – сочетанное применение КВЧ и УФ-излучений за счет синергического эффекта от их совместного действия позволяет инактивировать жизнеспособность большого количества зародышевых структур тест-культур микромицетов от 67% у A. alternata до 100% у  F. moniliforme, что существенно выше,  чем при их раздельном применении.

УФО оказывает на зародышевые структуры ряда тест-культур (A.niger, F.moniliforme, P.chrysogenum) высокое ингибирующее действие. Аналогично КВЧ-излучению эффективность УФО в сочетании с 0,5% раствором дезсредства существенно возрастает, однако ни у одной тест-культуры 100% инактивации зародышевых структур не наблюдается.

НКИИ также как и УФО способно эффективно подавлять жизнеспособность ряда тест-культур микромицетов (A. alternata, F. moniliforme, P.chrysogenum). В сочетании с 0,5%  раствором дезсредства биоцидная активность данного вида излучения также существенно возрастает по отношению ко всем тест-культурам (за исключением A.  niger) и достигает 100% у  F. moniliforme и P. chrysogenum.

Выводы

1. КВЧ- и НКИИ излучения по своему действию на условно патогенные микромицеты не только не уступают УФО, но и по действию на ряд тест-культур превосходят его.
2. Сочетанное применение КВЧ- и УФ-излучений позволит весьма эффективно инактивировать зародышевые структуры условно-патогенных микромицетов.
3. Сочетанное применение КВЧ- и НКИИ излучений с дезсредствами в низких концентрациях позволит весьма эффективно осуществлять дезинфекционные мероприятия при очистке атмосферного воздуха, поверхностей, медицинских принадлежностей от условно-патогенной микофлоры.
4. Учитывая, что в естественных условиях микромицеты не подвергаются воздействию КВЧ- и НКИИ излучений и, следовательно, не имеют специфических механизмов резистентности к ним; применение данных видов излучения,  в дезинфекционном деле представляется весьма перспективным и экологически безопасным. 

Литература

1.Горленко М.В. Микробные повреждения промышленных материалов // Микроорганизмы и низшие растения – разрушители материалов и изделий. М.: Наука, 1979. С.59 – 63.

2. Марфенина. О.Е. Антропогенная экология почвенных грибов. М. 2005. 196 с.

3. Старцев С.А. «Синдром больного здания» // Проблемы мед. микологии. 2002. т.4 №2. С.74-79.