- •ВВЕДЕНИЕ
- •Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ УЧЕБНОГО КУРСА
- •Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ КАК МЕСТ ОБИТАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
- •Глава 3. САНИТАРНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
- •Глава 4. ТИПОВЫЕ ИСТОЧНИКИ, ПУТИ И СПОСОБЫ КОНТАМИНАЦИИ ОБЪЕКТОВ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
- •Глава 5. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ СТЕРИЛЬНЫХ И НЕСТЕРИЛЬНЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
- •ЛИТЕРАТУРА
Глава 2
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ КАК МЕСТ ОБИТАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
Объекты окружающей среды условно делят на места естественного обитания и места временного сохранения микроорганизмов. Места естественного обитания – зоны, где есть условия для роста и размножения микроорганизмов (вода, почва, растения, организмы человека и животных). Места временного сохранения – зоны, где микроорганизмы находятся в состоянии, близком к анабиозу, не питаются и не размножаются (воздух).
В составе каждого объекта различают постоянную (автохтонная для воды и почвы, эпифитная для растений, нормальная для животных и человека) и случайную (аллохтонная для воды, почвы, растений; транзиторная для животных и человека) микробиоту. Постоянная (типичная) микробиота данной системы существует в виде сообществ и экосистем (биоценозов), тогда как состав случайной микробиоты может легко изменяться под действием различных факторов.
Численность микроорганизмов в объектах окружающей среды зависит от климатических и географических факторов, санитарного состояния среды, характера производственной деятельности человека.
2.1. Микробиота воды
На качественный состав микробиоты воды влияет ее происхождение: различают поверхностные, глубинные, проточные, стоячие, соленые, подземные, артезианские, атмосферные воды. Большая часть микроорганизмов и микроскопических гидробионтов находится в водоемах в свободноплавающем виде (планктон), прикрепленном на поверхности плотных объектов – животных и водорослей, технических сооружений (перифитон), обитает на поверхности грунта водоема или в его толще (бентос). Отбор проб воды для микробиологического анализа и забор воды для подготовки и использования производят из толщи водоема, поэтому наиболее важно представление об обитателях планктона. Подготовка питьевой воды (воды централизованного водоснабжения) в Республике Беларусь заключается в удалении взвешенных веществ и обеззараживании, в некоторых случаях – удалении
8
ионов железа и умягчении. Для обеззараживания воды чаще используют обработку препаратами активного хлора, реже – озонирование и ультрафиолетовое облучение.
Численность микрообитателей воды определяется в первую очередь содержанием в ней органических и неорганических веществ (источников питания), также важна глубина водоема, определяющая степень освещенности и концентрацию растворенного в воде кислорода.
Состав автохтонных обитателей водных сред представлен микроорганизмами из всех групп: аэробные и анаэробные бактерии, дрожжеподобные и мицелиальные грибы, простейшие, вирусы. Эти микроорганизмы участвуют в круговороте химических элементов, обеспечивая создание пищевых цепей.
Аллохтонные микроорганизмы попадают в поверхностные водоемы вместе со сточными, талыми или ливневыми водами. Основной источник загрязнения – неочищенные бытовые и промышленные сточные воды.
Комплекс особенностей водоема, в том числе содержание микроорганизмов и веществ органического и неорганического происхождения, определяет его сапробность – степень чистоты (загрязненности) воды (табл. 1).
|
|
|
|
Таблица 1 |
|||
Критерии оценки степени загрязнения водоемов |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Критерий оценки |
|
Наименование зоны |
|
|
|
||
олигосапробная |
мезосапробная |
полисапробная |
|||||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Общее микробное |
10–103 |
103–105 |
105–106 |
|
|||
число(ОМЧ), кл./см3 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||
Процессы, протека- |
Чистая вода, процессы |
Зоны умеренной |
Зоны сильного за- |
||||
ющие в водоеме |
самоочищения и мине- |
загрязненности, |
грязнения, |
характе- |
|||
|
рализациизавершены |
происходят про- |
ризуются |
большим |
|||
|
|
|
цессы нитрифи- |
количеством |
легко |
||
|
|
|
кации и денит- |
разлагающихся ор- |
|||
|
|
|
рификации |
ганических веществ, |
|||
|
|
|
|
в них мало или со- |
|||
|
|
|
|
всемнеткислорода |
|||
Преобладающие |
Micrococcus |
candicans, |
Нитрифициру- |
Анаэробные |
бакте- |
||
микроорганизмы |
M. roseus, Sarcina lutea, |
ющие бактерии |
рии, актиномицеты, |
||||
|
Pseudomonas |
fluore- |
родов: |
дрожжеподобные |
|||
|
scens, бактерии типа |
Clostridium, |
грибы |
|
|
||
|
Cyanobacteria |
|
Pseudomonas, |
|
|
|
|
|
|
|
Mycobacterium, |
|
|
|
|
|
|
|
Streptomyces |
|
|
|
9
Микробиота бытовых сточных вод включает нормальных и патогенных обитателей кишечника человека. Однако вода не является благоприятной средой для их размножения, поэтому они постепенно отмирают. Основным фактором самоочищения является конкурентная активация сапрофитной микробиоты, приводящая к быстрому разложению органических веществ и снижению численности посторонних микроорганизмов. Современные проблемы в экологии связаны с поступлением такого количества сточных вод, которое нормальные обитатели переработать не могут.
2.2. Микробиота почвы
Почва – главный резервуар сохранения микроорганизмов, они обитают в водных и коллоидных пленках, обволакивающих почвенные частицы. Наиболее активна микробиота почвы на глубине 10– 20 см. Почвенные микроорганизмы участвуют в деградации и минерализации органических веществ, являясь неотъемлемой частью цепи питания, в трансформации органических и неорганических веществ и в формировании плодородного слоя.
Качественный и количественный состав микробиоты почвы зависит от времени года, вида почвы, глубины, деятельности человека.
Качественный состав микрообитателей почвы очень разнообразен: широкое разнообразие бактерий, в том числе бактерии типа Cyanobacteria, рода Actinomyces; мицелиальные грибы; простейшие; вирусы. Микробиота почвы представлена аэробами и анаэробами, автотрофами и гетеротрофами, способными размножаться в широком диапазоне температур – от 20 до 60°С. Число жизнеспособных клеток микроорганизмов в песчаных почвах достигает 107 клеток/г, в унавоженных почвах – до 109 клеток/г. В нормально функционирующих почвах автохтонная микробиота осуществляет процессы самоочищения от органических загрязнений и благодаря выраженному антагонизму приводит к гибели патогенных представителей аллохтонной микробиоты. Загрязнение почвы происходит путем попадания выделений человека и различных видов сточных вод. Антропогенное загрязнение почвы может привести к ингибированию автохтонной микробиоты и подавлению ее самоочищающей способности. Например, подавление бактерий-аммонификаторов приводит к накоплению неразложившихся органических субстратов и исключению азота из круговорота веществ, а подавление нитрифицирующих бактерий приво-
10
дит к накоплению аммиака и солей аммония, что повышает рН почвы и также нарушает экологический баланс.
Попавшие в почву обитатели нормальной и патогенной микробиоты человека не могут долго выживать в ней, однако некоторые из них способныдлительноевремясохранятьсяидажевключатьсявбиоценоз.
2.3. Микробиота воздуха
Воздух не является естественной средой обитания микроорганизмов, поскольку в воздухе они не питаются и не размножаются. Недостаток влаги, питательных веществ, солнечная радиация действуют на микроорганизмы губительно, поэтому видовой состав микробиоты воздуха немногочислен.
Различают микробиоту атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений, которые отличаются по качественному и количественному составу (табл. 2).
|
|
Таблица 2 |
Микробиота атмосферного воздуха |
||
|
|
|
Постоянная микробиота |
Временная микробиота |
|
|
|
|
атмосферного воздуха |
воздуха открытых |
воздуха закрытых |
|
пространств |
помещений |
1. Формируется за счет водных и почвенных микро- |
Представители микробио- |
|
организмов, наибольшее их число содержится в при- |
ты атмосферного воздуха |
|
земномслое |
|
и нормальные обитатели |
2. Бактерии родов Micrococcus, Sarcina, Bacillus, |
тела человека из верхних |
|
Actinomyces, эндоспоры бактерий, конидии грибов |
дыхательных путей, воз- |
|
родов Aspergillus, Penicillium, Mucor |
будители заболеваний, пе- |
|
|
|
редающихся воздушно-ка- |
|
|
пельным путем, с кожных |
|
|
покровов, пыли одежды и |
|
|
почвы |
Микроорганизмы в воздухе находятся в виде водного и пылевого аэрозоля – адсорбируются на частицах влаги или твердых частицах, удерживающихся (витающих) в воздухе. Различают пылевую фазу – крупные быстро оседающие или испаряющиеся частицы (более 103 нм), капельную фазу – мелкие капли, длительно сохраняющиеся в воздухе (до 102 нм), капельные ядрышки – мельчайшие капли аэрозоля (до 10 нм), которые, высыхая, остаются во взвешенном состоянии с образованием устойчивой аэродисперсной системы.
11