Автореферат и диссертация по медицине (14.00.50) на тему:Научно-методические основы гигиенического нормирования и оценки профессионального риска воздействия биотехнологических штаммов микроорганизмов

На правах рукописи

Шеина Наталья Ивановна

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГИГИЕНИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ И ОЦЕНКИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО РИСКА ВОЗДЕЙСТВИЯ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ШТАММОВ МИКРООРГАНИЗМОВ

14.00.50 - Медицина труда

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

0*АВГ 2008

Москва - 2008

003445918

Работа выполнена в ГОУ ВПО Российский государственный медицинский университет Росздрава

Научный консультант доктор медицинских наук,

профессор Н.Г. Иванов

Официальные оппоненты

Заслуженный деятель науки РФ академик РАМН, доктор медицинских наук

профессор Н.В. Русаков

Доктор биологических наук

профессор Л.А. Румянцева

Доктор медицинских наук Т. А. Ткачева

Ведущая организация ГОУ ВПО Московская медицинская академия им ИМ Сеченова Росздрава

Защита состоится 29 сентября 2008 г на заседании

диссертационного совета Д 001 012 01 при ГУ Научно-исследовательском институте медицины труда РАМН по адресу 105275 Москва, проспект Буденного, д 31

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ медицины труда РАМН

Автореферат разослан «_»_2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук Н.Б. Рубцова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы Биотехнология стала одним из главных научно-практических направлений XXI века, определяющих уровень мировой экономики Мировой рынок биотехнологической продукции оценивается более чем в 150 млрд долларов в год Развитие биотехнологии является стратегической задачей России, необходимой для обеспечения ее статуса экономически развитой державы (из Национальной программы по развитию биотехнологии 2006-2012гг)

Прогресс биотехнологии во многом обусловлен потребностями рынка, увеличением спроса на питание, медикаменты и энергоресурсы При этом биотехнологическая промышленность отличается высокой рентабельностью и технологичностью микробиологического синтеза

Продукция, полученная с помощью методов промышленной биотехнологии, имеет выход практически во все отрасли народного хозяйства медицина (гормоны, вакцины, ферменты, диагностические системы), сельское хозяйство (кормовой белок, аминокислоты, средства защиты растений и животных), химическое производство (полисахариды, биодеградируемые материалы, биокатализ), энергетика (биогаз, биодизель), экология (биоремедиация, сохранение биоразнообразия) и др

Многочисленные данные литературы свидетельствуют о том, что биотехнологические штаммы микроорганизмов представляют серьезную опасность как для человека, так и для объектов окружающей среды [ТГ. Омельянец, 1981, РМ Баширова, 1989, В И Немыря, 1989, ГА Багдасарьян, ИЗ Зельцер, 1991,ГМ Трухина, 1993, ЮП Пивоваров, В В Королик, 1994, Л М Соседова, В С Рукавишников, 2003, Н П Сергеюк, 2004 и др ]

В условиях интенсификации биотехнологического производства на фоне новой социально-экономической ситуации в стране возрастает роль профилактической медицины, осуществляющей охрану здоровья работающих и населения Гигиеническое нормирование вредных

химических и биологических загрязнителей окружающей среды — основное звено в ряду мер, обеспечивающих безопасность на производстве и в быту [Г Г Онищенко, 1997, Н Ф Измеров, 2002, 2006, Ю А Рахманин, 2005, Н В Русаков и др., 2006]

В программе «Здоровье работающих России» в рамках Межведомственного совета РАМН «Медико-экологические проблемы здоровья работающих» одним из актуальных направлений научных исследований признается разработка системы гигиенической регламентации факторов производственной среды и трудового процесса с позиции методологии оценки риска

Токсикологические исследования промышленных микроорганизмов стали развиваться в 70-80 гг прошлого столетия с учетом опыта изучения химических веществ в воздухе рабочей зоны и других средах [И В Саноцкий, И П Уланова, 1986, И В Саноцкий, 1994, М А Пинигин, 1997, Г Н Красовский, 1998, Н В Русаков, 2003] В настоящее время система химической безопасности успешно развивается на основе методологии оценки риска [Г Г Онищенко, 1997, Н Ф Измеров, 1997, С М Новиков, 1996, 1997, НН Молодкина и др, 1996, А И Халепо, 2001, НФ Измеров, ЭИ Денисов, 2003]

Перспективность применения в России методологии оценки риска, диктует необходимость ее дальнейшей разработки, развития и приведения в соответствие с требованиями, принятыми в нашей стране, и в отношении микробиологического фактора промышленного производства Указанное особенно актуально в связи с данными о том, что гигиенические нормативы для ряда промышленных микроорганизмов (например, род Candida) не обеспечивают безопасность человека в условиях производства [Л М Соседова, В С. Рукавишников, 2003 и др ]

Следует признать, что методический уровень и рекомендованный объем исследований по нормированию биологических загрязнителей не отвечают требованиям современной гигиены и не обеспечивают эффективной защиты

здоровья работающих и населения в условиях интенсификации биотехнологической промышленности и постоянно расширяющейся номенклатуры штаммов Не разработаны гигиеническая классификация промышленных микроорганизмов и подходы к оценке их профессионального риска, требует существенного улучшения программа исследований по обоснованию гигиенических нормативов биотехнологических штаммов в различных средах (воздух, вода)

Выше изложенное определило цель и задачи настоящего исследования Цель: научное обоснование и развитие методологии исследований токсичности, опасности, характера вредного действия промышленных микроорганизмов и установления безопасных уровней их содержания в объектах производственной и окружающей среды для обеспечения профилактических мероприятий по предупреждению их неблагоприятного воздействия

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие задачи

1 исследовать зависимость характера вредного действия промышленных микроорганизмов от их таксономического положения при длительном ингаляционном и энтеральном пути поступления путем регистрации общетоксического и специфических (иммунотропного и дисбиотического) эффектов

2 разработать гигиеническую классификацию промышленных микроорганизмов на основе изучения характера и выраженности их неблагоприятного действия и гармонизировать ее с рекомендациями международных организаций (ЕФБ, FAO, OECD)

3 усовершенствовать программу исследований по обоснованию гигиенических нормативов в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе и составить перечень приоритетных промышленных микроорганизмов на основе критериального комплекса показателей иммунотропного и сенсибилизирующего действия

4 разработать научно обоснованные подходы к оценке

профессионального микробиологического риска в условиях несоблюдения гигиенических нормативов на основе анализа и систематизации результатов клинико-гигиенических исследований и банка данных по гигиеническому нормированию биотехнологических штаммов

5. оценить критериальную значимость изменений состояния тучноклеточной популяции и неспецифической клеточной реакции респираторного тракта дыхательной системы при гигиеническом нормировании биологических и химических факторов производственной среды

6 исследовать характер и выраженность вредного действия биотехнологических штаммов при поступлении в желудочно-кишечный тракт для определения необходимости их регламентирования в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения

7 усовершенствовать методы санитарного контроля микробного загрязнения в условиях интенсификации и расширения ассортимента биотехнологического производства

Научная новизна и теоретическая значимость исследования Получены новые данные о характере биологического действия промышленных микроорганизмов для развития теории и практики гигиенического нормирования микробиологического фактора Установлена линейная зависимость между показателями дегрануляции тучных клеток, балансом Т- и В-лимфоцитов и показателем эозинофилии, имеющая гигиеническую значимость для нормирования промышленных микроорганизмов Показано, что изменение функционально-метаболической активности фагоцитов респираторного тракта является интегральным показателем вредного ингаляционного воздействия микроорганизмов Выявлены основные закономерности нарушений микроэкологии кишечника

при воздействии биотехнологических штаммов в токсиколого-гигиенических исследованиях Предложена модель тучноклеточной популяции для выявления характера вредного действия и установления минимально эффективных уровней воздействия микробиологического и химического производственных факторов

Научно обоснована классификация промышленных микроорганизмов по степени опасности воздействия на организм с учетом рекомендации международных организаций (ЕФБ, FAO, OECD), адаптированная для целей гигиенического нормирования На основе критериального комплекса показателей иммунотропного и сенсибилизирующего действия оптимизирована схема и тактика токсиколого-гигиенических исследований микробиологического производственного фактора, а также составлен перечень приоритетных промышленных микроорганизмов

Усовершенствована классификация условий труда работающих в зависимости от кратности превышения ПДК промышленных микроорганизмов, которая отражает связь между величиной действующей концентрации и выраженностью нарушений их здоровья

Практическая значимость работы

По материалам диссертации разработаны и утверждены в законодательном порядке на Федеральном уровне

1 26 ПДК микроорганизмов-продуцентов в воздухе рабочей зоны (ГН 2 2 6 709-98, ГН 2 2 6 1006-00, ГН 2 2 6.1066-01, ГН 2 2.6 1762-03, ГН 2 2 62178-07)

2 ПДК мерказолила в воздухе рабочей зоны (ГН 2 2 5 686-98)

3 22 ПДК микроорганизмов-продуцентов в атмосферном воздухе населенных мест (ГН 2 1 6 711-98, ГН 2 1 6 1003-00 , ГН 2 1 6 1041-01, ГН 2 1 6 1763-03, ГН 2 1 6 2177-07)

Результаты исследований реализованы при разработке следующих документов Федерального значения

1 Руководство Р2 2 2006 - 05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса Критерии и классификация условий труда»

2 Перечень «Предельно допустимые концентрации (ПДК) микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в воздухе рабочей зоны» ГН

2 2 6.709-98 (1999 г.)

3 Перечень «Предельно допустимые концентрации (ПДК) микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в воздухе рабочей зоны»

- Дополнение 1 ГН 2 2 6 1006-00 к ГН 2.2.6.709-98 (2001г)

- Дополнение 2. ГН 2 2 6 1066-01 к ГН 2 2 6.709-98 (2002 г.)

- Дополнение 3 ГН 2 2 6 1762-03 к ГН 2 2 6 709-98 (2004г.)

4 Перечень «Предельно допустимые концентрации (ПДК) микроорганизмов-продуцентов бактериальных препаратов и их компонентов в воздухе рабочей зоны» ГН 2.2 6 2178-07 (2007 г)

5 Перечень «Предельно допустимые концентрации (ПДК) микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в атмосферном воздухе населенных мест» ГН 2 1 6.711-98 (1999 г)

6 Перечень «Предельно допустимые концентрации (ПДК) микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в атмосферном воздухе населенных мест»

- Дополнение 1. ГН 2 1 6 1003-00 к ГН 2 1 6 711-98 (2001г)

- Дополнение 2 ГН 2 1 6 1041-01 к ГН 2 1 6 711-98 (2002 г)

- Дополнение 3 ГН 2 1 6 1763-03 к ГН 2 1 6 711-98 (2004 г)

7 Перечень «Предельно допустимые концентрации (ПДК) микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в атмосферном воздухе населенных мест» ГН 2 1 6 2177-07 (2007 г)

8 21 методическое указание «Метод микробиологического измерения концентрации клеток микроорганизма-продуцента в воздухе рабочей зоны»

9 18 методических указаний «Метод микробиологического измерения концентрации клеток микроорганизма-продуцента в атмосферном воздухе населенных мест»

Создан информационный банк данных по гигиеническому нормированию промышленных микроорганизмов на бумажном и электронном носителях Материалы диссертации используются при чтении лекций на кафедре гигиены и основ экологии человека ГОУ ВПО РГМУ

Основные положения, выносимые на защиту

1 Оценка профессионального микробиологического риска для здоровья работников в зависимости от степени превышения ПДК промышленных микроорганизмов в воздухе рабочей зоны является научной основой комплекса профилактических мероприятий на биотехнологическом производстве

2 Морфо-функциональная оценка секреторной активности тучноклеточной популяции, а также неспецифической реакции фагоцитов респираторного тракта представляет собой адекватную модель для установления минимально эффективных уровней воздействия при гигиеническом нормировании промышленных микроорганизмов

3 Гигиеническая классификация промышленных микроорганизмов по степени опасности и оптимизированная программа исследований по регламентированию биотехнологических штаммов основаны на регистрации гигиенически значимых показателей их вредного действия

Апробация работы Материалы диссертации доложены и обсуждены на международной конференции «Медико-экологические проблемы репродуктивного здоровья работающих (Москва, 1998), на IV Всесоюзной конференции «Эндокринная система организма и вредные факторы окружающей среды» (Ленинград, 1991), на международной конференции «Медицина труда в третьем тысячелетии» (Москва, 1998), на

международном симпозиуме (Пермь, 1991), на Всероссийском съезде токсикологов (Москва, 2003), на 2-ом съезде токсикологов Украины (Киев, 2004), на научно-практической конференции НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им АН Сысина "Теоретические основы и практические решения проблем санитарной охраны атмосферного воздуха" (Москва, 2003), на Объединенном иммунологическом форуме (Екатеринбург, 2004), на Всероссийском конгрессе «Профессия и здоровье» (Москва, 2005), на заседаниях секции «Гигиенические аспекты биотехнологии и микробного загрязнения окружающей среды» Проблемной комиссии «Научные основы гигиены окружающей среды»

Личный вклад автора состоит в разработке унифицированной классификации промышленных микроорганизмов по степени опасности, создании приоритетного перечня аллергеноопасных микроорганизмов-продуцентов, оптимизации программы исследований по гигиеническому нормированию биотехнологических штаммов, в усовершенствовании классификации условий труда работающих на основе оценки риска при несоблюдении гигиенических регламентов промышленных микроорганизмов

Изучение характера биологического действия микроорганизмов-продуцентов проводилось в рамках научно-исследовательских работ подкомиссии "Профессиональные риски и здоровье работающих при воздействии биологических факторов" Проблемной комиссии "Научные основы медицины труда" (2004-2006 гг.), комплексной программы НИР РГМУ «Фундаментальные и прикладные научные исследования в медицинском университете» (2003-2005 гг)

Материалы, изложенные в диссертации, получены в результате исследований, в которых автор являлся исполнителем или ответственным исполнителем НИР.

- Изучение местных (тканевых) и общих регуляторных реакций при воздействии промышленных веществ на репродуктивную функцию с целью разработки профилактических мероприятий (№ 01 83 0074992, 1986 г

-Исследование особенностей биологического действия промышленных штаммов-продуцентов с целью регламентации их допустимых содержаний в воздухе рабочей зоны (в рамках Проблемной комиссии "Научные основы медицины труда", 2004-2006 гг)

- Разработка ПДК плесневых грибов в воздухе рабочей зоны (по заказу министерства труда и социального развития, госконтракт № 05010-46/00, 2000 г)

-Токсиколого-гигиеническое исследование химических и биологических факторов современного биотехнологического производства с целью предотвращения их неблагоприятного влияния на здоровье человека и окружающую среду" (в рамках комплексной программы НИР РГМУ, 20032005 гг)

Автор принимала непосредственное участие в планировании, подготовке и проведении экспериментальных исследований по оценке характера действия и опасности химических и биологических факторов, в осуществлении морфометрических гистологических и цитологических исследований, в разработке методов контроля загрязнения новыми биотехнологическими штаммами производственных помещений и атмосферного воздуха

Автором обобщены и проанализированы результаты исследований, определены цель и задачи исследования, обоснована их актуальность, научная и практическая значимость, осуществлена организация и координация исследований, сформулированы выводы, разработаны методические документы

По теме диссертации опубликовано 39 работ, 28 из которых опубликованы в центральных рецензируемых журналах

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, 13 глав, обсуждения полученных результатов, выводов, списка использованной литературы, включающей 345 источников отечественных и иностранных авторов Работа изложена на 372 страницах машинописного текста, иллюстрирована 91 таблицей, 55 рисунками, 3 приложениями

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Объекты, методы и объем исследований Исследования по оценке характера вредного действия биотехнологических штаммов проводились в аспекте работ по гигиеническому нормированию микроорганизмов, используемых в биотехнологии [О.Г Алексеева, Г.А. Багдасарьян, П Л Зельцер и др ,1991].

Проведение отдельных фрагментов исследований осуществлялось совместно со старшим научным сотрудником лаборатории экологии и токсикологии Э Г Скрябиной и доцентом кафедры гигиены и основ экологии человека РГМУ В В Колесниковой, а также с доцентом кафедры микробиологии ММА Е В Будановой

В процессе работы было отобрано 28 новых биотехнологических штаммов различных таксонов, продуцирующих протеолитические и целлюлолитические ферменты, ферменты, используемые в химическом синтезе, антибиотики, кормовые препараты для животных и др, а также микроорганизмы, применяемые для очистки природных систем от нефти и нефтепродуктов, воздуха от продуктов табачной промышленности (табл 1) Изученные штаммы микроорганизмов получены путем селекции или селекции в сочетании с приемами мутагенеза

Основные направления, характер и объем исследований представлены в таблице 2. Экспериментальная часть работы включала проведение токсикологических, микробиологических, иммунологических, цито- и гистологических исследований, а также математико-статистического анализа с помощью программ Statistica 6 0, Microsoft Excel

Таблица 1

Таксономическое положение изученных промышленных микроорганизмов

Бактерии

Актиномицеты

Микромицеты

1 Грамотрицательные а палочки, кокки Alcahgenes demtriflcans Pseudomonas caryophyhi б факультативно-анаэробные палочки Escherichia coli

2 Грамположительные палочки, не образующие споры

Lactobacillus casei Lactobacillus plantarum Micrococcus varians

3 Грамположительные палочки, образующие споры

Bacillus subtilis Bacillus licheniformis Bacillus thurmgiensis

1 Собственно

актиномицеты

Streptomyces

aureofaciens

Streptomyces

avermitihs

Streptomyces fradiae

2 Нокардиоформные

актиномицеты

Rhodococcus

coralhnus

Rhodococcus

erythropohs

1 Пор Saccharomycetales Candida tropicalis Kluyveromyces maxianus

2 Пор Eurotiales Aspergillus terreus Aspergillus awamori Pénicillium funiculosum Pénicillium canescens

3 Пор Hypocreales Trichoderma longibrachiatum Trichoderma reesei Trichoderma viride Tolypocladium cylindrosporum

В экспериментах были использованы нелинейные белые беспородные мыши массой 25-30г и белые крысы популяции "^/^аг массой 260-290г. Животных содержали на стандартном пищевом рационе в течение всего эксперимента Статистическая группа состояла из 15-20 особей Манипулирование в течение эксперимента производили в соответствии с требованиями этических норм работы с животными

Исследования по оценке патогенности проводились в соответствии с требованиями методических рекомендаций «Критерии оценки патогенных свойств штаммов-продуцентов, предлагаемых для использования в промышленности микробиологического синтеза» [Ю П Пивоваров, В В Королик,1992] Из показателей патогенности определяли средневирулентную и «пороговую» дозы, токсигенность и возможность диссеминации микроорганизма во внутренние органы и кровь

Таблица 2

Направления и объем исследований_

Направление исследований Характер исследований Материалы и объем исследований

Аналитическое Анализ существующих методических подходов к оценке неблагоприятного действия промышленных микроорганизмов Информация о характере вредного действия более 100 промышленных микроорганизмов, нормативные материалы

Гигиеническое -обоснование ПДК в воздухе рабочей зоны -обоснование ПДК в атмосферном воздухе населенных мест -разработка методов контроля штаммов-продуцентов в воздухе производственных помещений и атмосферном воздухе 27 22 39

Токсикологическое установление минимально эффективных уровней воздействия при ингаляционном и эктеральном воздействии 51 концентрация при ингаляционном и 15 доз при энтеральном воздействии, 1265 лабораторных животных (крысы, мыши), 10445 определений интегральных показателей

Цито- и гистологическое -подсчет лейкоцитарной формулы, -подсчет Т- и В-лимфоцитов в сыворотке крови, -тест дегрануляции тучных клеток in vitro, -оценка функциональной активности тучноклеточной популяции, -подсчет клеточных элементов лаважной жидкости дыхательных путей 990 препаратов 1980 препаратов 990 препаратов 264 препарата 288 препаратов

Микробиологическое -выявление возможной патогенное™ новых штаммов -определение концентрации представителей аутохтонной микрофлоры кишечника -определение диссеминации биотехнологических штаммов в кровь и внутренние органы -определение антибиотикочувствительности 600 белых мышей, 2112 посевов на питательные среды 17820 посевов 792 посева 210 определений

Статистическое Прикладные пакеты программ Stastistica 6 0, Microsoft Excel Весь массив экспериментальных данных

Чувствительность бактерий к антибиотикам исследовали методом диффузии в агар, используя диски с антибиотиками, относящимися к различным классам химических соединений (30 основных наименований)

Оценка характера вредного действия промышленных микроорганизмов проводилась при ингаляционном и энтеральном воздействии в течение 1 месяца Ингаляционное воздействие моделировали путем интраназального введения суспензии штаммов и вычислением расчетно-поглощенной концентрации [ОГ Алексеева, ГА Багдасарьян, П Л Зельцер и др ,1991]

Для регистрации проявлений интоксикации использовали интегральные показатели функционального состояния организма показатели нервной системы, легких, печени и почек, морфологический состав периферической крови, прирост массы тела на протяжении всего эксперимента, а также коэффициенты массы внутренних органов (сердце, печень, почки, легкие) в конце эксперимента

Функциональное состояние нервной системы оценивали по суммационно-пороговому показателю (СПП) и по поведенческим тестам -методы «открытого поля» и «темной камеры с отверстиями» (ТКСО) При исследовании морфологического состава крови определяли содержание гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов [В Е Предтеченский, 1964] Функцию печени оценивали по изменению активности аминотрансфераз (АлАТ, АсАТ) [А А Покровский, 1969] Исследование функции почек проводили путем измерения суточного диуреза после водной нагрузки и содержанию белка в суточной моче животных [Н И Шумская и др, 1970]

Оценку состояния неспецифической клеточной защиты респираторного тракта проводили по методу Л К Романовой (1994, 2001) У экспериментальных животных под тиопенталовым наркозом получали назальный и бронхо-легочный лаваж путем промывания физиологическим раствором в объеме 10 мл нижних и верхних отделов дыхательного тракта

На цитологических препаратах, окрашенных по Романовскому-Гимзе, проводили количественную оценку клеточных элементов (нейтрофилы, лимфоциты, макрофаги) и метаболической активности фагоцитов (НСТ-тест) респираторного тракта экспериментальных животных [Ю И Бажора и др , 1981, Т.К Бумагина, 1981]

Оценка иммунотропной активности микроорганизмов включала определение коэффициентов массы иммунокомпетентных органов (тимус, селезенка), содержания общего числа лимфоцитов, популяций Т- и В-лимфоцитов и подсчет лейкоцитарной формулы периферической крови Иммуномодулирующее действие оценивали в реакции гемагглютинации к эритроцитам барана, которыми были иммунизированы животные по окончании эксперимента Для определения титра специфических антител в сыворотке крови подопытных животных проводили реакцию специфической агглютинации

При оценке сенсибилизирующего действия использовали тесты для выявления гиперчувствительности замедленного типа (внутрикожный тест по А П Черноусову) и гиперчувствительности немедленного типа (реакция прямой дегрануляции перитонеальных тучных клеток in vitro) [В Н Федосеева, JIВ Ковальчук, 1993]

С целью повышения надежности обоснования порогов вредного действия и количественной оценки напряженности регуляторных механизмов на клеточном уровне разработана модель тучноклеточной популяции, которая позволяет оценить секреторную активность тучных клеток при воздействии промышленных микроорганизмов и химических соединений (пиракрил, мерказолил) на минимально эффективных уровнях

Для определения характера и значимости изменений микроэкологического равновесия кишечника животных при гигиеническом нормировании биотехнологических штаммов изучали количественное и качественное представительство аутохтонной микрофлоры кишечника (концентрация и частота высеваемости лактозоположительных и

лактозонегативных Е coli, стафилококков, энтерококков и энтеробактерий, клостридий, дрожжеподобных грибов рода Candida, лактобацилл и бифидобактерий) [ИЯ Квятковская, 1984 1989, ЕВ Буданова, 1994]

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ 1. Оценка клеточных факторов неспецифической защиты респираторного тракта при ингаляционном воздействии штаммов.

Исследованиями ряда авторов показано, что интегральные показатели состояния организма, традиционно используемые при оценке действия вредных веществ, не являются информативными при изучении характера действия промышленных микроорганизмов [И M Трахтенберг и др, 1987, ИЯ Квятковская, 1989, H П Сергеюк, 2004] Результаты наших исследований также свидетельствуют о том, что воздействие биотехнологических штаммов в концентрациях 104, 105, 10б, 10 7 и 108 кл/м3 не влияет на функциональное состояние нервной системы, почек и печени

При ингаляционном пути поступления вредных факторов окружающей среды, в том числе микроорганизмов, защитную функцию организма на клеточном уровне выполняет система фагоцитов дыхательной системы (Г Б Федосеев и др 1980, 1995, А В Санин, В M Манько, 1993) При ингаляции промышленных микроорганизмов в минимально эффективных концентрациях показано усиление миграции и повышение активности лизосомальных гидролаз альвеолярных макрофагов (Н П Сергеюк, 2004) В связи с этим представлялось целесообразным исследовать возможность использования других показателей клеточной реактивности (нейтрофилы, лимфоциты) респираторного тракта при гигиеническом нормировании микробиологического фактора

Установлено, что при воздействии изученных промышленных микроорганизмов (Bacillus, Rhodococcus, Aspergillus, Pénicillium) развивалась клеточная реакция дыхательных путей, характерная для воспалительного процесса Она формировалась за счет повышенной миграции нейтрофилов в

назальном отделе, макрофагов, нейтрофилов и лимфоцитов - в бронхо-легочном отделе дыхательного тракта При усилении действующего фактора наблюдалась, как правило, более выраженная ответная клеточная реакция (табл 3)

Таблица 3

Клеточная реакция лаважной жидкости из бронхо-легочного отдела респираторного тракта при ингаляционном воздействии промышленных микроорганизмов

Штамм Концентрация, кл/м3 Нейтрофилы хЮ кл/мл Лимфоциты хЮ кл/мл Макрофаги хЮ кл/мл Общая концентрация хЮ6 кл/мл

Контроль 0 31±0 06 0 37±0 06 014±0 02 0 82±0 13

Я.согаНтш

3x106 031±0 05 019±0 04 0 18±0 03 0 66±0 08

Л.егу1Игоро1и 5x10 096±0 27 0 42±0 14 0 35±0 08 1 72±0 46

5х108(1лтС1,ОИх) 1 23±0 19** 0 61±0 08** 0 58±0 16* 2 42±0 40**

Контроль 048±0 07 0 29±0 05 0 19±0 04 0 96±0 15

В виЬЫш 72

5хЮ5(Ь1шкш) 1 13±0 21** 0 74±0 21** 0 50±0 12** 2 38±0 47**

5x106 0 92±0 03* 0 57±0 09** 0 57±0 09*** 2 06±0 43**

Контроль 0 48±0 07 029±0 05 019±0 04 0 96±0 15

А статоп

2х104(Ь!т5ак) 0 61±0 09 0 34±0 03 0 35±0 02** 1 29±0 06

2x105 0 99±0 24* 044±0 10 0 54±0 10** 1 97±0 39**

Р/итси1о$ит 2x105 0 94±0 28 0.66±0 02* 0 30±0 05* 1 90±0 04**

Обозначения * Р<005, ** Р<0 01, *** Р<0 001

Количественная оценка НСТ-теста показала, что ингаляция биотехнологических штаммов приводила к дозозависимому повышению микробоцидной активности, т е характерному для микроорганизмов «метаболическому взрыву» в фагоцитах (макрофаги, нейтрофилы) При этом повышение их метаболической активности происходило путем увеличения свободных форм кислорода (свободные радикалы, супероксидного аниона и кислорода 02)

Иная реактивность клеточных элементов выявлена на воздействие грамотрицательных бактерий (Pseudomonas, Alcahgenes) При воздействии этих бактерий в концентрации 104 и 105 кл/м3 наблюдалось уменьшение общего числа клеточных элементов в лаважной жидкости респираторного тракта за счет снижения преимущественно нейтрофилов и макрофагов Полученные данные объясняются высокими адгезивными свойствами клеточной оболочки, а также способностью грамотрицательных бактерий нарушать кислородную метаболическую активность фагоцитов [А JI Лобашевский 1986, Sorensen, 1987,Bishop, 1987]

Проведенные исследования показали, что функционально-метаболическая активность фагоцитирующих клеток респираторного тракта значимо менялась в зависимости от концентрации промышленных микроорганизмов, при этом минимальные изменения были отмечены на пороговых уровнях воздействия по сенсибилизирующему эффекту

Оценивая значимость изученных показателей (миграционная активность клеток, НСТ-тест), нужно признать целесообразность использования их в качестве интегральных при установлении порогов вредного действия штаммов при ингаляционном воздействии 2. Оценка иммунотропных свойств промышленных микроорганизмов

Показано, что ингаляционное воздействие нокардиоформных актиномицетов в концентрации 106 и 107 кл/м3 не оказывало иммунотропного действия (табл 4) Воздействие штаммов рода Rhodococcus в концентрации 108 кл/м3 приводило лишь к увеличению полиморфноядерных лейкоцитов, что может свидетельствовать о развитии неспецифических воспалительных процессов в ответ на фактор высокой интенсивности

Воздействие грамположительных бактерий в концентрациях 104 и 105 кл/м3 на организм различно Одни бактерии (Lactobacillus, Micrococcus, В subtüis 72, В subtihs 103) не обладали иммунотропными свойствами Общее содержание лимфоцитов, концентрация Т- и B-лимфоцитов, а также показатели соотношения Т/В и эозинофилии находились на уровне

контрольных значений (для Т/В - 2.0-2 5, для 3/3* - 1 0-1 5). Эти штаммы не проявляли аллергенной активности Ингаляция других

грамположительных бактерий (В ¿иЬнкз 65, В ЬсИет/огти 60,103) и актиномицетов (Б/гаЖае, 5 аигео/аает) в концентрации 105 кл/м3 приводила к слабо выраженным изменениям показателей иммунной системы

Таблица 4

Характеристика иммунотропной и сенсибилизирующей активности промышленных микроорганизмов при ингаляционном воздействии

Концентрация, кл/м3 Т- лимфоциты % В-лимфоциты % ГНТ % ГЗТ мм

Контроль Rerythropolis 5х107 44 2±1 5 39 6±2 3 17 8±1 5 20 2±1 4 4 7±1 2 5 7±1 0 0 142±0 007 0 151±0 010

В subtilis 103 Контроль 6x10" 6x105 46 5±0 9 44 2±1 4 42 8±1 7 16 8±1 0 17 2±1 2 17 6±1 5 36±06 4 6±1 7 9 1±2 8 013±0 013 0 20±0 007 0 29±0 022

В lichemformis 60 Контроль 5x104 5x105 44 0±1 1 45 5±1 5 39 1±1 0* 21 8±09 20 4±1 0 25 4±1 7 4 6±0 4 4 4±0 5 9 0±0 9** 012±0 03 0 22±0 03 0 38±0 02**

Р caryophylu Контроль 7x103 7x104 43 9±2 0 40 5±2 1 33 2±1 9** 18 4±2 3 18 9±2 1 22 5±1 7* 4 0±0 9 6 1±1 6 12 6±24** 0 139±0 021 0233±0 064 0 403±0 034*

Р canescens Контроль 2x103 2x104 41 6±0 8 39.8±04 363±1 2* 21 1±0 8 22 2±1 8 27 0±1 4* 3 5±0 6 4 2±0 5 12 5±2 7** 019±0 03 0 24±0 04 0 36±0 04*

А awamon Контроль 1 2x104 1 2x105 43 5±2 3 32 2±1 7** 29 6±3 5** 21 0±1 1 24 6±0 9 30 4±1 4** 4 4±04 110±1 1** 24 4±2 7** 0 188±0 018 0 138±0 028 0 306±0 044*

С tropicalis Контроль 3x103 3x104 42 2±2 6 38 7±1 7 35 5±1 7 19 5±1 6 25 5±1 7* 31 3±2 1** 4 7±04 11 2±1 8** 20 0±3 3** 0 201±0 045 0436±0 061* 0 490±0 051*

Обозначения * Р<0 05, ** Р<0 01

Иммунотропное действие грамотрицательных бактерий (Pseudomonas, Alcahgenes) и микромицетов (Pénicillium, Aspergillus, Candida) выявлялось на достаточно низких уровнях воздействия - 103-104 кл/м3 Влияние на организм характеризовалось изменением баланса иммунокомпетентных клеток и увеличением эозинофилов крови Отмечено снижение Т-лимфоцитов и увеличение B-лимфоцитов, а также показано существенное изменение баланса Т- и B-лимфоцитов периферической крови Показатель соотношения Т/В при ингаляции Р caryophylii снижен до 1 5 (в контроле 2 4), а показатель эозинофилии, напротив, увеличен до 1 9 (в контроле 1 0) Величина показателя Т/В при воздействии A awamori в концентрации 10s кл/м3 снижена до 0 97 (в контроле 2 1)

При воздействии грибов на более высоком уровне в лейкограмме подопытных животных отмечались изменения многих показателей снижение общего числа лимфоцитов, увеличение моноцитов и нейтрофилов в периферической крови, характеризующих выраженное цитотоксическое действие При воздействии дрожжеподобного гриба Candida в концентрации ЗхЮ4 кл/м3 отмечено снижение коэффициентов массы иммунокомпетентных органов (тимус и селезенка)

Воздействие грамнегативных бактерий и микроскопических грибов вызывало у животных формирование гиперчувствительности немедленного и замедленного типа на уровне 103-104 кл/м3

Полученные результаты свидетельствуют о том, что длительная ингаляция большинства изученных штаммов приводит к изменению баланса иммунокомпетентных клеток, эозинофилии в крови и сенсибилизации экспериментальных животных При этом происходит формирование гиперчувствительности немедленного типа, опосредованной антителами-реагинами, а также гиперчувствительности замедленного типа, опосредованной Т-лимфоцитами Увеличение количества эозинофилов в периферической крови служит признаком аллергеноопасности штаммов, хотя не исключено непосредственное участие эозинофилов в сенсибилизации

организма, опосредованное через Рс - рецепторы этих клеток к Е (А.Н. Маянский, Д.Н. Маянский, 1989, 2003, А.А. Тотолян, И.С. Фрейдлин, 1999).

При этом иммунотропная, в том числе и сенсибилизирующая активность биотехнологических штаммов проявляется в зависимости от их таксономической принадлежности, а величина регистрируемого эффекта -от уровня действия микробиологического фактора.

отношен»« ТВ = 2.3652-0.3042** ПЭ«0572*0.3677"х

3.5 30 25 Ш 1" : : :...... ......! л ............Т~1— 3 ..... ..... [Ш-г--

1.0 0.5 • • ' : 2 5 .......17 ;.......1 ;.......]

0 1-2 1.4 1.« 1Д го 22 24 2.8 2В 30 и0 1.0 1.2 1.« 1.6 1.8 2.0 22 2Л 2.6 2.а 3.0 3.2 3.4 3.8 3.8

и

Рис.1 Связь между показателем дегрануляции тучных клеток и соотношением Т/В-лимфоцитов (а), показателем дегрануляции тучных клеток и показателем эозинофилии (б) при ингаляционном воздействии биотехнологических штаммов на минимально эффективных уровнях в зависимости от их таксономической характеристики.

Регрессионный анализ наиболее информативных и гигиенически значимых показателей иммунотропной активности 26 биотехнологических штаммов, принадлежащих к различным таксономическим группам, позволил выявить связь между показателем дегрануляции тучных клеток и соотношением Т/В-лимфоцитов (рис. 1а), а также между показателями дегрануляции тучных клеток и эозинофилии (рис. 16).

Установленная зависимость, отражающая патогенетические механизмы развития сенсибилизации (ГНТ), имеет прогностическую значимость в плане

регламентирования и оценки риска воздействия новых штаммов промышленных микроорганизмов

3. Совершенствование программы исследований по гигиеническому нормированию биотехнологических штаммов

На основе анализа результатов исследований и данных информационного банка была усовершенствована программа исследований по гигиеническому нормированию промышленных микроорганизмов

Кластерный анализ, широко используемый в микробиологии (В А Рожков, 1989, ,1оп§тап е а ,1996), позволил сгруппировать и объединить изученные штаммы различных таксонов в зависимости от выделенных гигиенически значимых показателей показателя дегрануляции тучных клеток, баланса Т- и В-лимфоцитов и показателя эозинофштии Пространственное положение штаммов определялось евклидовым расстоянием, рассчитанным на основе экспериментальных данных

Наиболее четкие группировки были получены по показателю дегрануляции тучных клеток На рис 2 выявляются 3 группы микроорганизмов. Наиболее удаленная группа (3) представлена микроорганизмами, у которых не выражены сенсибилизирующие свойства Центральная группа (1) представлена микроорганизмами с выраженными сенсибилизирующими свойствами К ней примыкает группа (2) биотехнологических штаммов, у которой аллергенные свойства выражены в слабой степени

Результаты кластерного анализа данных позволил разработать шкалу аллергенной активности промышленных микроорганизмов, которая может быть использована для тестирования новых штаммов в скрининговых исследованиях "аллерген - не аллерген" В таблице 5 приведены оценочные критерии сенсибилизирующей активности штаммов

Рис 2 Дендрограмма для промышленных микроорганизмов, построенная по показателю дегрануляции перитонеальных тучных клеток при ингаляции на уровне Limch (по оси х - сходство, отн ед, по оси у - сокращенное название штамма)

Таблица 5

Шкала аллергенной активности промышленных микроорганизмов, выявляемой в реакции

Критерии 1 группа 2 группа 3 группа

достоверность различий (а) количества деграну-лированных ТК (%) в опытной и контрольной группах а<0 01 0 01<а<0 05 а> 0 05

величина показателя дегрануляции (ДТК) 2 0<ДТК 1.5<ДТК<2 0 ДТК<1 5

частота развития сенсибилизации (Р), % 50<Ps!00 20< Р<50 0<Р<20

Анализ созданного информационного банка данных по обоснованию ПДК 131 биотехнологического штамма и микробиологического препарата показал, что лимитирующим критерием вредного действия подавляющей части микроорганизмов (около 80 %) являлись сенсибилизирующие свойства. С учетом таксономической характеристики биотехнологических штаммов среди бактерий аллергенными свойствами обладали 75%, среди актиномицетов - 67%, среди грибов - 80 % (рис.3).

Рис.3 Структура массива промышленных микроорганизмов в зависимости от таксономического положения и лимитирующего показателя вредного действия. А - микроорганизмы, нормированные по аллергенному эффекту

Совокупность полученных данных позволила усовершенствовать научную программу исследований по гигиеническому нормированию микроорганизмов, используемых в биотехнологической промышленности, и обосновать приоритетный список микроорганизмов, наиболее опасных для развития аллергических заболеваний.

Для микроорганизмов родов Lactobacillus, Micrococcus, Rhodococcus и др., не проявляющих сенсибилизирующих и иммунотропных свойств, после

исследования патогенных свойств возможно установление групповых (родовых) нормативов

Промышленные микроорганизмы (Bacillus subtilis, Bacillus lichemformis, Streptomyces, Trichoderma), обладающие слабыми аллергенными свойствами, могут быть исследованы по укороченной программе (патогенные, иммунотропные, в том числе сенсибилизирующие свойства)

Для биотехнологических штаммов, принадлежащих к родам Pseudomonas, Alcaligenes, Pénicillium, Aspergillus, Candida и обладающих выраженными сенсибилизирующими свойствами, необходимо проведение исследований по полной программе, включая изучение всех наблюдаемых эффектов (патогенность, функционально-метаболическая активность фагоцитов респираторного тракта, иммунотропный, сенсибилизирующий и дисбиотический эффекты) Микроорганизмы этих родов составляют приоритетный перечень биотехнологических штаммов с точки зрения аллергеноопасности, контроля и оценки риска их воздействия на здоровье работников

В ходе проведения исследований были усовершенствованы подходы к определению уровней микробного загрязнения в воздухе производственных помещений и атмосферном воздухе, что позволяет осуществлять эффективный контроль за соблюдением гигиенических регламентов в условиях расширения биотехнологического производства

Установлено, что бактериальные формы, используемые в промышленных целях, различаются своим отношением к широкому спектру антибиотиков (30 наименований), принадлежащих к различным группам в зависимости от химической структуры ß-лактамы (пенициллины, аминопенициллины, карбоксипенициллины и цефалоспорины), аминогликозиды, тетрациклины, макролиды, линкозамины, гликопептиды, рифамицины, сульфаниламиды, полимиксины, нитрофураны

Так, грамположительные бактерии являются чувствительными к антибиотикам Их устойчивость составляет 0-33% Исключением, пожалуй, является В {Ъипп&ети, резистентность которого составляет 48% от испытанных антибиотиков Устойчивость Шос1ососси$ к антибиотикам также невысока и составляет 24-30% Наиболее резистентными штаммами являются грамотрицательные бактерии, их устойчивость к антибиотикам составляет 54-91% (рис 4)

Рис.4 Диаграмма антибиотикорезистентности биотехнологических штаммов 1 - ВЕиЫгЬя 103, 2 - В $иЪп1и 65, 3 - В зиЬикз 72, 4 -В Ьскеп^огпив 1001, 5 - В thurlnglensls уаг кгаекгтя, 6 — Я егуМгороЪз КД, 1-Я согаНтш, 8 - А ¿етКфсат С-32,9-Р сагуорИуЫ КМ92-102/1

Полученные экспериментальные данные были использованы для усовершенствования методов индикации и идентификации новых биотехнологических штаммов, что позволяет ускорить разработку и повысить эффективность методов контроля микробного загрязнения производственных помещений и атмосферного воздуха 4. Разработка и апробация модели тучноклеточной популяции в токсиколого-гигиенических исследованиях

Принимая во внимание полифункциональный характер действия тучных клеток, оценка их секреторной активности является перспективным направлением при гигиеническом нормировании факторов окружающей среды [Л И Бережнова, Л П Петрова, 1982, Л А Дуева, А В Карамышева,

2001]. С одной стороны, тучные клетки являются клетками-мишенями для специфических IgE при реализации аллергического процесса. С другой стороны, дегрануляция тучных клеток может осуществляться неиммунологическим путем при действии химических веществ -либераторов гистамина [Д.П. Линднер, Э.М. Коган, 1976, Э.В. Гюллинг, Л.А. Дюговская, 1979, В.А. Проценко и др., 1987, C.B. Хлгатян, 2000].

Нами разработана и апробирована модель тучноклеточной популяции при гигиеническом нормировании биологических и химических факторов. Морфо-функциональная оценка секреторной активности тучноклеточной популяции включает построение цитограммы по фазам секреторного цикла, определение индексов дегрануляции и насыщения тучных клеток, а также составление цитограммы пула дегранулированных клеток.

Рис.5 Фазы секреторного цикла тучноклеточной популяции при ингаляции промышленных микроорганизмов. По оси х: а - А.ёепИг 'фсапа (к - контроль, а - 4x104 , А - 4х105 кл/м3), б - плесневые грибы (к - контроль, р -Р./итсиЬвит 104кл/м3, а ~ А.ан/атоп 2х104 кл/м3, А —А.аматоп 2х105 кл/м3). 1,2, 3,4 - фазы секреции тучных клеток. По оси у - % тучных клеток

Показано, что ингаляция промышленных микроорганизмов, обладающих сенсибилизирующими свойствами, вызывала значимые изменения секреторной активности тучноклеточной популяции в сторону

увеличения числа дегранулированных форм (рис.5 а,б). Одновременно с этим изменялась и структура пула дегранулированных клеток, среди которых преобладали опустошенные, лишенные гранул клетки (рис.6 А,Б). При этом наблюдаемые изменения секреторной активности тучноклеточной популяции подчинялись зависимости концентрация - эффект, что позволило точно дифференцировать уровни воздействия вредного фактора, в том числе и минимальные, отражающие адаптивные реакции организма на клеточном

Рис.6 Цитограмма пула дегранулированных тучных клеток при ингаляции промышленных микроорганизмов. По оси х: А - (к - контроль, а -Л.й?е>н>//гсада 4х104,А -A.denitrifi.cans 4х105кл/м3), Б - (к - контроль, в - В.ИсЪет/огт1з 5x104, В - Я.Искеп1/огпш- 5x105, р - Р./итсиккит 104, а -А.а\\>атоп 2x104 кл/м3;1 - слабо, 2 - умеренно и 3 - сильно дегранулированные формы тучных клеток. По оси у - %

Разработанная модель тучноклеточной популяции была апробирована при гигиеническом нормировании химических веществ, обладающих различным механизмом действия: мерказолил (сенсибилизирующее действие), пиракрил (гонадотропное действие).

Так, при введении пиракрила в дозе 5.0 мг/кг состояние тучноклеточной популяции характеризовалось усилением инфильтрации клеток в органы (матки и яичников) репродуктивной системы и снижением депонирующих форм тучных клеток. При этом наибольшие структурно-

функциональные изменения популяции наблюдались в восстановительном периоде, которые выражались в резком снижении депонирующих форм и увеличением дегранулирующих клеток, что обусловлено высокой кумулятивной активностью препарата (рис.7).

Рис.8 Фазы секреторного цикла тучноклеточной популяции матки при введении пиракрила в дозе 5.0 мг/кг в течение 1 месяца (подострый период) и через 1 месяц после окончания введения (восстановительный период). 1, 3 -контроль, 2, 4 - опыт.

Вместе с тем изменения секреторной активности тучноклеточной популяции органов репродуктивной системы при воздействии пиракрила коррелировали с изменениями гормонального статуса (снижение эстрогенов), удлинением эстрального цикла и нарушением морфологической структуры репродуктивных органов (отек, расширение сосудов, лимфо- и гемостаз).

Авторы полагают, что нарушение женской репродуктивной функции при действии пиракрила осуществляется за счет местных гистамин-эстрогеновых отношений и последующего влияния на гипоталямо-гипофизарные механизмы регуляции репродукции [Е.Ф.Оскерко, 1987, М.А. Фесенко, 1987, И.Д. Ионов, 1988, А.Г. Гунин, 1990].

Таким образом, морфо-функциональная оценка тучноклеточной популяции представляет собой адекватную модель как для установления минимально эффективных уровней воздействия биологических и химических факторов окружающей среды, так для определения характера их вредного действия на организм, а наиболее информативными показателями ее являются индекс дегрануляции и насыщения, а также структура пула дегранулированных тучных клеток

5. Оценка микроэкологии кишечника животных при гигиеническом нормировании микроорганизмов, используемых в биотехнологии

При проведении токсиколого-гигиенических исследований оценка микроэкологического баланса кишечника включала количественную и качественную характеристику реакции аутохтонной микрофлоры в ответ на воздействие штаммов в минимально эффективных концентрациях/дозах

Показано, что ингаляция грамположительных бактерий и нокардиоформных актиномицетов в концентрациях 105, 106, 107 и 108 кл/м3 вызывали слабую ответную реакцию со стороны условно-патогенной микрофлоры, которая выражалась в изменении частоты высеваемости отдельных ее представителей (Е coli, энтерококки, Proteus)

Воздействие грамотрицательных бактерий приводило к более существенным сдвигам микробного баланса в кишечнике Менялась не только частота высеваемости представителей микрофлоры (лактозоположительные Е coli, стафилококки, клостридии, энтерококки), но и концентрация отдельных представителей условно-патогенной микрофлоры (стафилококки, энтеробактерии) (рис 8 б)

Наибольшие изменения были отмечены при воздействии плесневых грибов на уровне 104 и 105 кл/м3 Они затрагивали не только наиболее реактивную часть микробиоценоза, но и касались ее облигатной части -бифидобактерий и лактобацилл (рис 8 а) Воздействие плесневых грибов вызывало также изменение широкого спектра условно-патогенной

микрофлоры, о чем свидетельствовала оценка частоты их высеваемости (рис.9).

Рис.8 Количественная характеристика нарушений микроэкологического баланса кишечника при ингаляции А.ст>атоп, А.1еггеш, Р./итсЫояит (а) и энтеральном введении Р.сагуоркуШ, А Неп 'иг'фсапх (б)

EA.awamori

■ P.funiculosum

□ A.terreus

□ C.tropicalis

■ Т.viride

Рис. 9 Частота высеваемости (%) микрофлоры кишечника при ингаляции плесневых грибов. За 0 принято значение показателя у контрольных животных. Обозначение: E.coli (1) - лактозоположительные, E.coli (2) -слабоферментирующие кишечные палочки

Обобщая полученные результаты, следует отметить, что реакция микрофлоры кишечника зависит от таксономической принадлежности штамма, пути поступления и концентрации/дозы микроорганизмов

Проведенные исследования и анализ банка данных по гигиеническому нормированию промышленных микроорганизмов позволили сформулировать основные этапы формирования дисбаланса микроэкологии кишечника -изменение частоты высеваемости представителей микрофлоры - изменение концентрации Ecoli и представителей условно-патогенной микрофлоры -снижение содержания бифидобактерий и лактобацилл

Сопоставление критериально значимых, лимитирующих эффектов (иммунотропного, сенсибилизирующего, дисбиотического) микроорганизмов позволило придти к выводу, что признаки дисбиотических отклонений выявляются, как правило, на изоэффективных уровнях или при воздействии больших концентраций/доз по сравнению с регистрацией сенсибилизирующего и иммунотропного эффектов Это свидетельствует о том, что нарушения микроэкологического баланса кишечника опосредованы изменениями иммунной системы организма [НМ. Грачева, 1999, И Я. Квятковская, 1988, 1989, Н П Сергеюк, 2004], что подтверждает целесообразность оценки микроэкологии кишечника при гигиеническом нормировании только приоритетных промышленных микроорганизмов 6. О гигиеническом нормировании биотехнологических штаммов в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения

В настоящее время в России содержание промышленных микроорганизмов в воде водоемов не лимитируется, хотя уже давно существует практика гигиенического нормирования химических веществ (Г Н Красовский, 3 И Жолдакова и др 1999)

Опубликованы многочисленные данные о влиянии промышленных микроорганизмов на санитарное состояние водоемов Так, установлено вредное влияние В thurmgiensis в концентрации 108 кл/л, Р aurantiaca и

Р carnea в концентрациях 106 и 107 кл/л на микробиоценоз и процессы самоочищения водоемов [Ю П Пивоваров, В В Королик, 1999, Т Г.Омельянец, 1981] Показано значимое влияние микробных препаратов, представляющих консорциум из Bacillus, Pseudomonas, на санитарно-микробиологические показатели воды в концентрации 107 кл/л и на органолептические свойства воды в концентрации 109 кл/л [3 И Жолдакова, 2000]

Нами проведено изучение влияния промышленных микроорганизмов (R.corallmus, В licheniformis 60, Р caryophylu, А demtrificans, А awamori, Р canescens) на организм при длительном энтеральном поступлении

Полученные результаты свидетельствуют о том, что при длительном введении в желудок промышленные микроорганизмы в концентрациях 105, 106 и 107 кл/л оказывали иммунотропное, сенсибилизирующее и дисбиотическое действие Влияние штаммов выражалось в дисбалансе иммунокомпетентных клеток, формировании гиперчувствительности немедленного и замедленного типа, а также изменении качественной и количественной характеристики аутохтонной микрофлоры кишечника (табл 6, рис 86) Для большинства изученных штаммов установлены минимально действующие (105 кл/л) и недействующие (104 кл/л) уровни при введении в желудок

При энтеральном введении штаммов в минимально эффективных дозах выявлена линейная связь между показателем дегрануляции тучных клеток и балансом иммунокомпетентных клеток, а также между показателями дегрануляции тучных клеток и эозинофилии в зависимости от таксономической характеристики микроорганизмов Установленные зависимости аналогичны таковым при ингаляционном воздействии биотехнологических штаммов

Необходимо отметить, что характер действия промышленных микроорганизмов при энтеральном введении определяется таксономической характеристикой штамма, "а выраженность неблагоприятных эффектов

(иммунотропного, сенсибилизирующего и дисбиотического) зависит от дозы Особое внимание нужно обратить на оценку микроэкологического баланса кишечника, т к при поступлении в желудочно-кишечный тракт биотехнологические штаммы могут оказывать непосредственное влияние на микрофлору кишечника

Таблица 6

Характеристика иммунотропного и сенсибилизирующего действия биотехнологических штаммов при энтеральном введении

концентрация, Т- В- ГНТ ГЗТ

кл/л лимфоциты лимфоциты % мм

% %

К.сога1!тш

Контроль 46 3±2 4 19 8±2 9 4 7±1 0 012±0 02

2х107 45 5±1 5 20 4±1 0 5%±\ 1 02U0 04

В ЬсИет/огта 60

Контроль 43 2±1 4 21 6±0 7 4 2±0 5 0 11±0 024

2x105 35 Otl 1* 19 0±1 0 8 2±0 9* 0 26±0 028*

2x107 33 9±1 6** 30 5±1 7** 13 4±1 5** 0 21±0 035

Р сагуорИуШ

Контроль 46 3±2 4 19 8±2 9 5 3±1 4 0 13±0 02

4x105 38 4±2 1* 24 2±4 8 15 2±6 6* 0 25±0 03*

4x107 32 4±3 1** 28 0±4 4 15 8±3 3** 0 25±0 03*

А с1епйгфсат

Контроль 427±1 3 19 2±0 9 69±09 0 12±0 03

104 40 6±1 3 19 6±0 9 8 0±1 0 0 24±0 03

105 37 1±1 7* 20 4±0 8 116±13** 0 31±0 04*

106 33 1±2 3** 25 6±1 2** 19 3±2 0*** нет данных

А сматоп

Контроль 43 2±1 4 21 6±0 7 4 5±0 6 011±0 024

4x105 37 0±1 1* 25 0±1 0* 15 1±2 3*** 0 14±0 018

4x107 33 2±17** 30 0±1 8** 34 6±6 6*** 0 23±0 036*

Р сапе5сет

Контроль 41 6±0 8 21 3±18 3 5±0 6 0 15±0 03

6x10" 39 2±1 2 22 8±1 5 5 5±0 7 014±0 06

6x105 29 6¿1 2** 24 9±1 6 7 6±0 9* 0 24±0 07

Обозначения *Р<0 05, **Р<0 01, *** Р<0 001

Совокупность собственных и литературных данных позволили предложить программу исследований по гигиеническому нормированию промышленных микроорганизмов и микробиологических препаратов на их

основе в воде водоемов, включающей оценку органолептических свойств воды, изучение общесанитарного режима водоема и проведение токсикологического эксперимента

7. Научное обоснование гигиенической классификации промышленных микроорганизмов и гармонизация ее с международными рекомендациями

Основные положения и выводы о характере вредного действия промышленных микроорганизмов позволили разработать и научно обосновать их гигиеническую классификацию по степени опасности их воздействия на организм (табл 7)

Таблица 7

Гигиеническая классификация промышленных микроорганизмов по степени опасности

показатели 1 класс 2 класс 3 класс 4 класс

Показатели патогенности - пороговая доза, кл/жив <10' > 107

-минимальная доза высевания, кл/жив <10' > 107

-диссеминация в кровь и органы, дни Диссеминация 1-30 дней Персистирование 1-15 дней

ПДКрз, кл/м3 Не рекомендуются к использованию в биотехнологической промышленности <5х103 >5х103

ПДКав, кл/м3 <5х102 >5x10"

Ьиплим, кл/м3 <5х104 >5x10"

Ь1тсЬшш, кл/м3 <5x10" >5х104

1лтсьа,»кл/м3 < 5x105 >5х105

Обозначения

1 класс - особо опасные инфекции

2 класс - опасные микроорганизмы, возбудители других инфекционных заболеваний

3 класс - умеренно опасные микроорганизмы

4 класс - мало опасные микроорганизмы

Согласно предложенной классификации микроорганизмы, которые могут иметь контакт с человеком, разделены на 4 класса Количественные признаки патогенности (пороговая и минимальная доза высеваемости, сроки пребывания в теплокровном организме) при однократном введении высоких доз микроорганизмов положены в основу деления микроорганизмов на 2 группы На основании учета этих признаков 1 класс (особо опасные инфекции) и 2 класс (опасные микроорганизмы) являются патогенными и не могут быть рекомендованы к использованию в биотехнологической промышленности

Таблица 8

Показатели патогенности биотехнологических штаммов микроорганизмов при однократном парентеральном введении

Промышленные микроорганизмы dv50, кл/жив «пороговая» доза, кл/жив диссеминация

Сроки высева сут Min доза, кл/жив Орган-мишень

Микромицеты Aspergillus, Pénicillium, Tolypocladium, Candida >10W2 10s"lü 2 109-" Кровь, почки, селезенка

Грамположительные бактерии Bacillus, нокардиоформные актиномицеты Rhodococcus >101Wi l(f-u 2 К)9"11 Кровь, почки, селезенка, печень

Грамотрицательные бактерии Alcaligenes, Pseudomonas, Ecoli 101(Ш IQ8"9 2,5 Ю8 lü Кровь, почки, селезенка

Проведенные исследования показали, что изученные штаммы не проявляли вирулентных, токсичных и токсигенных свойств в отношении теплокровных животных (табл 8) Поэтому они относятся к 3 (умеренно опасные) и 4 (мало опасные) классу опасности и могут быть рекомендованы

для использования в промышленных целях Только штамм Ecolt DLT 1270 обладал патогенными свойствами (2 класс опасности) и не был рекомендован для использования в биотехнологии

Длительный производственный контакт с непатогенными микроорганизмами приводит к аллергизации работающего контингента, поэтому использование промышленных микроорганизмов требует обоснования безопасных уровней воздействия и оценки риска их воздействия на организм в условиях биотехнологического производства

В связи с этим в основу деления биотехнологических штаммов на 3-ий и 4-ый классы положены величина ПДК в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе, порог хронического действия по сенсибилизирующему эффекту (LimCh sens), порог хронического действия по иммунотропному эффекту (LimCh ,mm) и порог хронического действия по дисбиотическому эффекту (Limch<i,s)

По таксономической структуре к 3-му классу опасности (умеренно опасные микроорганизмы) относятся грамотрицательные бактерии (Pseudomonas, Alcahgenes, Arthrobacter, Azotobacter и др), актиномицеты {Actinomyces, Streptomyces), микромицеты (Aspergillus, Pemcillium, Trichoderma, Tolypocladium) и дрожжеподобные грибы рода Candida

На их долю приходится 70% всех используемых в промышленности микроорганизмов, что свидетельствует об актуальности и необходимости проведения исследований по оценке опасности микроорганизмов, регламентированию и оценке их риска для здоровья работающих

Среди штаммов, относящихся к 3 классу опасности, можно выделить микроорганизмы родов Candida, Aspergillus и Pseudomonas (11%), которые обладают выраженным неблагоприятным действием на организм и имеют ПДКр3 на уровне 102 кл/м3 Принимая во внимание клинико-гигиенические данные о неблагоприятном действии этих штаммов, биотехнологические производства отказываются от использования микроорганизмов с высоким

аллергенным потенциалом и перепрофилируются в сторону менее аллергеноопасных штаммов

Меньшая часть штаммов (30%) относится к 4 классу опасности (малоопасные) Основу этой группы составляют В subtilis, В hchemformis, а также представители родов Rhodococcus, Lactobacillus, Micrococcus При этом неблагоприятное действие микроорганизмов этих родов на экспериментальных животных проявляется на более высоких (105 кл/м3 и выше) уровнях воздействия

При научном обосновании гигиенической классификации микроорганизмов, используемых в промышленности, были использованы рекомендации международных организаций (ЕФБ, FAO, OECD) для унификации и координации деятельности, направленной на обеспечение безопасности условий труда и рационального трудового процесса на биотехнологических предприятиях

8. Разработка подходов к оценке профессионального риска воздействия промышленных микроорганизмов на здоровье работающих Новым направлением в методологии оценки риска является интенсивно развиваемая в последние годы рядом международных организаций, в частности FAO, концепция микробиологического риска

Микробиологический риск рассматривают как профессиональный, если существует вероятность развития нарушения здоровья под действием микроорганизмов в процессе трудовой деятельности

Анализ клинико-гигиенических исследований за последние 30 лет и банка данных по гигиеническому нормированию промышленных микроорганизмов выявил зависимость наблюдаемых изменений от уровня действующего фактора, а на производстве также от стажа работы

Клинико-гигиеническое обследование основных микробиологических производств белково-витаминного концентрата и гидролизных дрожжей (продуцент Candida), ферментных препаратов (продуценты Aspergillus, Bacillus), препарата дендробациллин (продуцент В thurmgiensis) позволило

выделить зоны выраженности нарушений здоровья работающих в зависимости от концентрации микробного аэрозоля в воздухе различных цехов микробиологического производства, соответствующие определенным категориям риска (табл 9)

Таблица 9

Характеристика категорий риска профессионально обусловленных нарушений здоровья работников биотехнологических

предприятий

категория риска класс условий труда характер и степень выраженности клинических проявлений

малый 2 (допустимый) к^ПДК клинические проявления не выявлены

низкий 3 1 (вредный) 1ПДК<к£10ПДК ранние признаки бронхо-легочной патологии - сухой кашель, ощущение першения в носу и горле, сухость слизистой носа, а также зуд кожи и отечность, миконосительство у лиц, имеющих контакт с микромицетами повышенная заболеваемость с временной утратой трудоспособности, в том числе органов дыхания

средний 3 2 (вредный) 10ПДК<К<100ПДК увеличение неспецифических заболеваний органов дыхания (трахеит, хронический бронхит, пневмония) в 2 5 раза, увеличение положительных серологических реакций и аллергологических тестов, снижение Т-лимфоцитов и увеличение В-лимфоцитов, миконосительство у работающих, контактирующих с микромицетами

выше среднего 3 3 (вредный) К> 100 ПДК аллергический ринит, астматический бронхит, бронхиальная астма, дерматиты, рецидивирующая крапивница, микозы стоп, ладоней и ногтей

Так, при воздействии промышленных микроорганизмов в концентрациях 1ПДК<к£10ПДК у работников микробиологических производств выявляются ранние признаки бронхо-легочной патологии - сухой кашель, ощущение першения в носу и горле, сухость слизистой носа, а также зуд и отечность кожи, миконосительство у лиц, имеющих контакт с

микромицетами Наблюдаемые изменения носят нестойкий характер и соответствуют минимальному риску

При воздействии промышленных штаммов в концентрациях на уровне 10ПДК < к 2100ПДК отмечается увеличение неспецифических заболеваний органов дыхания (трахеит, хронический бронхит, пневмония) в 2 5 раза по сравнению с контрольной группой работников, не контактирующих с микроорганизмами. При клиническом обследовании показано увеличение положительных серологических реакций и аллергологических тестов (базофильный тест, РТМЛ) Кроме этого выявлено снижение Т-лимфоцитов и увеличение В-лимфоцитов крови, а также миконосительство у работающих, контактирующих с микромицетами Наблюдаемые стойкие и выраженные функциональные изменения, могущие приводить к профессионально обусловленной заболеваемости, характеризуют средний уровень профессионального риска

При воздействии высоких концентраций микробного аэрозоля (к > 100 ПДК) у 36-50% работников наблюдаются специфические заболевания органов дыхания (аллергический ринит, астматический бронхит, бронхиальная астма) и кожи (дерматиты, рецидивирующая крапивница, микозы стоп и ладоней) Профессионально обусловленные заболевания легкой и средней степеней тяжести соответствуют уровню выше среднего профессионального риска

Анализ выраженности медико-биологических изменений в организме работающих и у животных в эксперименте в зависимости от превышения ПДК промышленных микроорганизмов в условиях несоблюдения гигиенических регламентов позволил выделить зоны риска, соответствующие разным классам условий труда гигиенической классификации, установить четкие границы подклассов 3 класса условий труда работающих при воздействии микробиологического фактора (табл 10), что нашло отражение в руководстве Р 2 2 2006-05

Таблица 10

Классы условий труда в зависимости от содержания в воздухе рабочей зоны микробиологического фактора (превышение ПДК, раз)

микробиологический фактор Класс условий труда

допустимый вредный опасный

2 3 1 32 33 4

^ ПДК 11-10 0 10 1-100 >100

Патогенные микрооргани змы Особо опасные инфекции +

Возбудители других инфекционных заболеваний + +

Предложенная классификация условий труда в зависимости от содержания микроорганизмов в воздухе рабочей зоны позволяет объективно судить о риске их воздействия для здоровья работающих в условиях превышения гигиенических стандартов

Таким образом, в проведенном исследовании на основе оценки характера неблагоприятного действия 28 промышленных микроорганизмов усовершенствована система гигиенического нормирования и предложены подходы к оценке риска производственного микробиологического фактора, создан перечень приоритетных промышленных микроорганизмов и разработан комплекс профилактических мероприятий, направленных на создание безопасных условий труда и рационального трудового процесса работников биотехнологической промышленности

43

ВЫВОДЫ

1 На основании исследования токсичности и опасности 28 биотехнологических штаммов установлено, что основными проявлениями вредного действия промышленных микроорганизмов при ингаляционном и энтералыюм поступлении являются иммунотропный, в том числе сенсибилизирующий, и дисбиотический эффекты, выраженность которых зависит от таксономического положения микроорганизмов (бактерии, актиномицеты, микроскопические грибы).

2 Схема и порядок проведения экспериментальных исследований по установлению гигиенических нормативов промышленных микроорганизмов в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе определяется их таксономическим положением Для представителей родов микроорганизмов Lactobacillus, Micrococcus, Rhodococcus и др , не проявляющих вредных свойств, рекомендуется групповое (родовое) нормирование Для представителей родов Bacillus, Streptomyces, Trichoderma, обладающих слабо выраженными сенсибилизирующими свойствами, возможно сокращение программы исследований за счет оценки только иммунотропной и сенсибилизирующей активности Наиболее аллергеноопасными являются грамотрицательные бактерии родов Pseudomonas, Alcahgenes и микромицеты родов, Aspergillus, Pemcilhum, Candida, исследования которых необходимо проводить по полной программе, включающей оценку всех неблагоприятных эффектов Биотехнологические штаммы этих родов составляют перечень приоритетных промышленных микроорганизмов в плане контроля и оценки риска их воздействия на здоровье работников биотехнологических производств

3 Разработана гигиеническая классификация промышленных микроорганизмов, унифицированная с рекомендациями

международных организаций (ЕФБ, OECD) и включающая комплекс гигиенически значимых показателей, характеризующих патогенные свойства микроорганизмов, пороговые концентрации при хроническом ингаляционном воздействии по иммунотропному, сенсибилизирующему и дисбиотическому эффектам, а также ПДКрэ и ПДКа».

4 На основе обобщения результатов собственных исследований и данных литературы обоснованы границы классов условий труда работающих при воздействии микробиологического фактора в зависимости от степени превышения ПДК (руководство Р 2 2 200605)

5 Морфо-функциональная оценка тучноклеточной популяции является адекватной моделью для установления минимально эффективных уровней воздействия биологического и химического факторов и выявления характера их вредного действия при различных путях поступления в организм Информативными показателями тучноклеточной популяции являются индекс дегрануляции и насыщения, характеристика пула дегранулированных тучных клеток Для оценки сенсибилизирующей активности биотехнологических штаммов разработана шкала, включающая показатели степени дегрануляции тучных клеток и частоту развития сенсибилизации Функционально-метаболическая активность фагоцитов респираторного тракта служит критерием интегрального действия биотехнологических штаммов при ингаляционном воздействии

6 При энтеральном пути поступления в организм промышленные микроорганизмы оказывают зависимое от дозы неблагоприятное действие При этом изменения иммунной системы и микрофлоры кишечника являются лимитирующими и выявляются на низких уровнях (106 и 105 кл/л) Полученные результаты наряду с имеющимися данными о влиянии промышленных микроорганизмов

на санитарное состояние водоемов свидетельствуют о необходимости их гигиенического нормирования в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения 7 На основе изучения резистентности штаммов промышленных микроорганизмов к широкому спектру антибиотиков усовершенствована разработка методов контроля микробной загрязненности объектов производственной и окружающей среды, которые внедрены в практику санитарно-эпидемиологической службы

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Яглов В В , Шеина Н И, Фесенко М А Тканевые базофилы как информативная модель изучения эффектов химических соединений при гигиеническом нормировании "Методология фундаментальных

исследований в гигиене окружающей среды" Сб института им А И Сысина -М, 1989.-С 118-123

2. Яглов В В , Шеина Н И Фесенко М А Морфофункциональные показатели влияния пиракрила на органы женской половой системы крыс // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины -1990 -№5.-С 508-510

3 Яглов В В , Фесенко М А Шеина Н И Значение морфофункциональной оценки реакции тканевых базофилов для прогнозирования вредного действия химических веществ // Гигиена труда и профзаболевания - 1991 - №5 -С 23-25

4 Фесенко М А, Шеина Н И Использование современных морфометрических методов для прогнозирования нарушений репродуктивной системы Сб «Проблемы токсикологии и прикладной экологии» Тезисы докладов межд симпозиума Москва-Пермь, 16-26 июля -1991 -Л,ВНИИГ - 1991 -С 257-258

5. Яглов В В , Фесенко М.А , Шеина Н И Морфофункциональная характеристика популяции тучных клеток щитовидной железы и органов репродуктивной системы крыс при воздействии мерказолила Тезисы докл 4 Всес конференции "Эндокринная система организма и вредные факторы окружающей среды", Л,15-19сент -1991 -С 238

6 Yaglov V V, Sheina NI, Fesenko М А Morphological and functional effects of pyracryl on female reproductive organs // Bull exp biology and mediane -1991 -V 109.- P 676-678

7 Фесенко M А, Шеина H И Изучение действия мерказолила в экспериментальных условиях Тезисы Международной конференции «Медицинатруда в 3-емтысячелетии» - 1998 -С. 81

8 Иванов Н Г, Далин МВ, Немыря В И, НИ Шеина Предельно допустимые концентрации микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в воздухе рабочей зоны // Токсикологический вестник -1998 -№5 -С34-39

9 Иванов Н Г, Шеина Н И, Скрябина Э Г и др Разработка ПДК плесневых грибов в воздухе рабочей зоны -ВНТИЦ, per. N01200012628 - Отчет НИР, 2000 -69 с.

10 Шеина Н И, Скрябина Э Г., Колесникова В В и др Бюллетень Российского регистра потенциально опасных химических и биологических вв Streptomyces fradiae БС-1, штамм-продуцент тилозина И Токсикологический вестник - 2002 - N1 - С 41-43

11. Шеина НИ, Скрябина ЭГ, Буданова ЕВ и др Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ Aspergillus awamori ВНИИгенетика 120/177, штамм-продуцент глюкоамилазы // Токсикологический вестник - 2003 - № 3 - С 46-47

12 Шеина H И , Скрябина Э Г, Буданова ЕВ и др Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ Aspergillus terreus 44-62, штамм-продуцент ловастатина // Токсикологический вестник

- 2003 - № 3 - С 48-49

13. Шеина H И, Скрябина Э Г, Иванов H Г. и др Новые сведения о токсичности и опасноти химических и биологических веществ Pénicillium fumculosum F-149, штамм-продуцент декстраназы, маркер загрязнения воздушной среды плесневыми грибами // Токсикологический вестник -

2003 -№4 - С 44-45

14. Шеина H И , Скрябина ЭГ, Буданова ЕВ и др Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ Trichoderma viride 44-11-62/3, штамм-продуцент комплекса целлюлолитических ферментов // Токсикологический вестник - 2003 - № 4 -С 45-47

15 Шеина Н. И , Скрябина ЭГ, Буданова ЕВ и др Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ Candida tropicahs Y-456, штамм-продуцент ксилита // Токсикологический вестник -2003 -№4 - С 47-49

16 Шеина H И, Скрябина ЭГ., Буданова ЕВ и др О гигиеническом нормировании плесневых грибов в атмосферном воздухе и в воздухе производственных помещений Сб «Теорет основы и практические решения проблем санитарной охраны атмосферного воздуха», M - 2003 - С 83-85

17 Шеина H И, Скрябина Э Г, Колесникова В В и др Биомаркеры токсического эффекта при оценке риска воздействия промышленных штаммов-продуцентов на организм // 2-ой съезд токсикологов России Тезисыдокл,M -2003 -С 290-291

18 Шеина H И, Скрябина Э Г, Буданова Е В Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ. В licheniformis ВНИИгенетика 1001, продуцент бацитрацина // Токсикологический вестник

- 2003 - № 5. - С 48-50

19 Шеина НИ, Скрябина ЭГ, Буданова ЕВ и др Новые сведения о токсичности и опасноти химических и биологических веществ Bsubtilis 103, штамм-продуцент нейтральной протеазы // Токсикологический вестник -2004 -№ 1 -С 38-39

20 Шеина H И, Скрябина Э Г, Буданова ЕВ и др Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ В subtilis 65, штамм-продуцент нейтральной протеиназы и амилазы // Токсикологический вестник -2004 -№1 -С 39-41

21 Шеина НИ, Скрябина ЭГ, Буданова ЕВ и др Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ Bsubtilis 72, штамм-продуцент щелочной протеазы // Токсикологический вестник -

2004 -№ 1 -С 41-42

22 Скрябина Э Г, Шеина H И Экспериментальная оценка иммунотропной активности промышленных микроорганизмов // Russian J of Immunology -2004 -V9 -suppl Объединенный иммунологический форум - Р 123

23 Шеина H И, Буданова E.B Токсиколого-гигиенические аспекты изучения микрофлоры кишечника при воздействии микроорганизмов-продуцентов Abstract of the 2 Congress of Ukraiman Toxicologysts 12-14 october Тезисы докл 2-ого съезда токсикологов Украины, 2004 -Р 104-105

24 Шеина H И, Иванов H Г, Скрябина Э Г Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ Rhodococcus erithropolis КД // Токсикологический вестник -2004 -№5 -С 44-46

25 Шеина H И., Буданова Е В , Скрябина Э Г, и др Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ Rhodococcus corallinus II Токсикологический вестник - 2005 - №2 - С 36-37

26 Шеина H И, Буданова Е В , Скрябина Э Г Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ. Pseudomonas caryophylii KM92-102/1 //Токсикологический вестник - 2005 -№2 -С 37-39

27. Шеина H И, Скрябина Э Г , Иванов H Г Сравнительная характеристика иммунотропной активности промышленных микроорганизмов при гигиеническом нормировании // Токсикологический вестник - 2005 - №3 -С 12-15

28. Шеина НИ, ЕВ. Буданова Оценка микроэкологического дисбаланса кишечника животных при воздействии промышленных микроорганизмов в токсиколого-гигиенических исследованиях // Токсикологический вестник -2005 - №5.-С 23-27

29 Шеина H И Гигиенические аспекты изучения характера биологического действия промышленных микроорганизмов Материалы IY Всероссийского конгресса «Профессия и здоровье» M, 25-27 октября 2005 - С 164-165

30 Шеина Н.И, Скрябина Э Г, Колесникова В В и др Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ Bacillus hchemformis 60, штамм-продуцент комплекса термостабильных амилолитических и протеолитических ферментов // Токсикологический вестник -2006 -№6 -С30-31

31 Шеина НИ, Буданова ЕВ, Скрябина ЭГ и др Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ Pénicillium fumculosum ВКМ F 3668 D, штамм-продуцент комплекса карбогидраз // Токсикологический вестник -2006 -№6 - С 31-33

32. Шеина H И, Буданова Е В, Скрябина Э Г и др Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ Aspergillus awamori Nakazawa ВУД Т-2 1000-У, штамм-продуцент глюкоамилазы // Токсикологический вестник -2006 -№6 - С 33-34

33. Шеина НИ. Количественная цитологическая характеристика функциональной активности тучноклеточной популяции при длительном воздействии промышленных микроорганизмов // Токсикологический вестник -2006 -№6 - С 15-19

34 Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса Критерии и классификация условий труда Р 2 2 200605 M , Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора — 2005 - 142 с

35 Шеина Н И Скрябина Э Г Буданова ЕВ и др Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ Микроорганизм В ЬсИет/отм 103 // Токсикологический вестник - 2007 -№2 - С 45-46

36. Шеина Н.И. Токсиколого-гигиеническая оценка биотехнологических штаммов микроорганизмов // Вестник Российского государственного медицинского университета - 2007 -№3 (56) - С 66-71

37 Шеина НИ Скрябина Э Г Буданова ЕВ и др Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ Микроорганизм РетаШит сапеьсет Р1РИЗЗ, штамм-продуцент пектинлиазы и фитазы // Токсикологический вестник - 2007 - №3 -С 37-39

38 Шеина НИ, Фесенко МА Методические подходы к использованию тучноклеточной популяции при гигиеническом нормировании вредных факторов окружающей среды // Токсикологический вестник - 2007 - №5 -С 2-6

39 Шеина Н И Критерии дисбаланса микроэкологии кишечника в системе гигиенического нормирования и оценки риска воздействия промышленных микроорганизмов //Медицина труда и промышленная экология -2007 -№ 11 -С 21-26

Подписано в печать 17 06 2008 г Печать трафаретная

Заказ № 541 Тираж 100 экз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш , 36 (495) 975-78-56, (499) 788-78-56 www autoreferat ru

Чаеть 1. Аналитический обзор литературы.16

Глава 1. Перспективы промышленной биотехнологии и эколого-гигиенические проблемы использования биотехнологических штаммов.16

Глава 2. Анализ материалов по оценке опасности промышленных микроорганизмов на организм человека и объекты окружающей среды.25

Глава 3. Развитие методических подходов к гигиеническому нормированию и оценке риска воздействия биотехнологических штаммов на здоровье работающих.30

Заключение к части 1.66

Часть 2. Собственные исследования.68

Глава 4. Научная программа исследований.68

4.1. Объекты, направления и объем исследований.68

4.2. Методы экспериментальных исследований.74

4.2.1. Оценка возможных патогенных свойств и антибиотикорезистентности биотехнологических штаммов.74

4.2.2. Обоснование пути введения, отработка режима и уровней хронического воздействия промышленных микроорганизмов, моделирующего условия труда работающих в биотехнологической промышленности.79

4.2.3. Методы оценки функционального состояния животных при воздействии промышленных микроорганизмов.81

4.2.4. Методы оценки иммунотропной активности биотехнологических штаммов.84

4.2.5. Методы оценки опасности развития сенсибилизации животных при воздействии биотехнологических штаммов.85

4.2.6. Разработка модели тучноклеточной популяции для оценки воздействия биологических и химических факторов в токсиколого-гигиенических исследованиях .87

4.2.7. Методы изучения микроэкологии кишечника животных при воздействии биотехнологических штаммов.95

4.2.7.1. Питательные среды и реактивы.97

4.2.7.2. Идентификация и учет микроорганизмов.99

4.3.Статистическая обработка полученных данных.101

Глава 5. Результаты изучения патогенных свойств биотехнологических штаммов.102

Глава 6. Результаты определения чувствительности промышленных микроорганизмов к антибиотикам.106

Глава 7. Результаты изучения общетоксического действия и клеточных факторов неспецифической защиты респираторного тракта при ингаляционном воздействии биотехнологических штаммов.113

Глава 8. Результаты изучения иммунотропной активности биотехнологических штаммов на минимально эффективных уровнях.129

Глава 9. Результаты изучения сенсибилизирующих свойств промышленных микроорганизмов.150

выводы

На основании исследования токсичности и опасности 28 биотехнологических штаммов установлено, что основными проявлениями вредного действия промышленных микроорганизмов при ингаляционном и энтеральном поступлении являются иммунотропный, в том числе сенсибилизирующий, и дисбиотический эффекты, выраженность которых зависит от таксономического положения микроорганизмов (бактерии, актиномицеты, микроскопические грибы).

Схема и порядок проведения экспериментальных исследований по установлению гигиенических нормативов промышленных микроорганизмов в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе определяется их таксономическим положением. Для представителей родов микроорганизмов Lactobacillus, Micrococcus, Rhodococcus и др., не проявляющих вредных свойств, рекомендуется групповое (родовое) нормирование. Для представителей родов Bacillus, Streptomyces, Trichoderma, обладающих слабо выраженными сенсибилизирующими свойствами, возможно сокращение программы исследований за счет оценки только иммунотропной и сенсибилизирующей активности. Наиболее аллергеноопасными являются грамотрицательные бактерии и микромицеты родов Pseudomonas, Alcaligenes, Aspergillus, Pénicillium, Candida, исследования которых необходимо проводить по полной программе, включающей оценку всех неблагоприятных эффектов. Биотехнологические штаммы этих родов составляют перечень приоритетных промышленных микроорганизмов в плане контроля и оценки риска их воздействия на здоровье работников биотехнологических производств.

Разработана гигиеническая классификация промышленных микроорганизмов, унифицированная с рекомендациями международных организаций (ЕФБ, OECD) и включающая комплекс гигиенически значимых показателей, характеризующих патогенные свойства микроорганизмов, пороговые концентрации при хроническом ингаляционном воздействии по иммунотропному, сенсибилизирующему и дисбиотеческому эффектам, а также ПДКР.3. и ПДКа в. На основе обобщения результатов собственных исследований и данных литературы обоснованы границы классов условий труда работающих при воздействии микробиологического фактора в зависимости от степени превышения ПДК (руководство Р 2.2.2006-05).

Морфо-функциональная оценка тучноклеточной популяции является адекватной моделью для установления минимально эффективных уровней воздействия биологического и химического факторов и выявления характера их вредного действия при различных путях поступления в организм. Информативными показателями тучноклеточной популяции являются индекс дегрануляции и насыщения, характеристика пула дегранулированных тучных клеток. Для оценки сенсибилизирующей активности биотехнологических штаммов разработана шкала, включающая показатели степени дегрануляции тучных клеток и частоту развития сенсибилизации. Функционально-метаболическая активность фагоцитов респираторного тракта служит критерием интегрального действия биотехнологических штаммов при ингаляционном воздействии.

При поступлении в организм через желудочно-кишечный тракт промышленные микроорганизмы оказывают зависимое от дозы неблагоприятное действие. При этом изменения иммунной системы и микрофлоры кишечника являются лимитирующими и выявляются на низких уровнях (106 и 105 кл/л). Полученные результаты наряду с имеющимися данными о влиянии промышленных микроорганизмов на санитарное состояние водоемов свидетельствуют о необходимости их гигиенического нормирования в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения.

На основе изучения резистентности штаммов промышленных микроорганизмов к широкому спектру антибиотиков усовершенствована разработка методов контроля микробной загрязненности объектов производственной и окружающей среды, которые внедрены в практику санитарно-эпидемиологической службы

Внедрение научных результатов диссертации в практику на Федеральном уровне

NN Название Рук.,печ. Издательство, Фамилии соавторов журнал работ номер, год)

1 2 3 4 5

I. Методические документы

1. Руководство по гигиенической оценке факторов печ. Федеральный центр ИзмеровН.Ф., рабочей среды и трудового процесса. Критерии гигиены и эпиде- Молодкина H.H., и классификация условий труда. Р2.2.2006-05 миологии Роспот- Корбакова А.И. ребнадзора, М., и др. 2005, 142 с.

2. Предельно допустимые концентрации микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в воздухе рабочей зоны печ. Токе.вестник,

1998, №5, с.34-39

Иванов Н.Г., Далин М.В., Немыря В.И. И др.

3. Предельно допустимые концентрации (ПДК) печ. микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в воздухе рабочей зоны ГН2.2.6.709-98

Гиг.норм. М, Фед. центр Госсанэпиднадзора МЗ РФ,1999 15 с.

Иванов Н.Г., Далин М.В., Немыря В.И. и др.

3. Предельно допустимые концентрации (ПДК) печ. Гиг.норм. М, Фед. микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов центр госсанэпиди их компонентов в воздухе рабочей зоны. Допол- надзора МЗ РФ, нение 1 ГН 2.2.6.1006-00 к ГН2.2.6.709-98 2001, 23 с.

Иванов Н.Г., Сергеюк Н.П. и др.

4. Предельно допустимые концентрации (ПДК) печ. микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в воздухе рабочей зоны. Дополнение 2 ГН 2.2.6.1066-01 к ГН2.2.6.709-98

Гиг.норм. М, Фед. центр Госсанэпиднадзора МЗ РФ, 2002, 23 с.

Иванов Н.Г., Сергеюк Н.П. и др.

5. Предельно допустимые концентрации (ПДК) печ. микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в воздухе рабочей зоны. ГН 2.2.6.1762-03, дополнение 3 к ГН2.2.6.709-98

Гиг.норм. М, Фед. центр Госсанэпиднадзора МЗ РФ, 2004, 97 с.

Иванов Н.Г., Сергеюк Н.П. и др.

6. Предельно допустимые концентрации (ПДК) микроорганизмов-продуцентов, бактериальных препаратов и их компонентов в воздухе рабочей зоны ГН 2.2.6.2178-07 печ.

Гиг.норм. М, Фед. центр Госсанэпиднадзора МЗ РФ, 2007, 27с.

Иванов Н.Г., Далин М.В. Сергеюк Н.П.

7. Предельно допустимые концентрации (ПДК) печ. микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в атмосферном воздухе насе

Гиг.норм. М, Фед. центр Госсанэпиднадзора МЗ РФ,

Иванов Н.Г., Далин М.В. Сергеюк Н.П. ленных мест. ГН 2.1.6.711-98

1999,3 с.

И др.

8. Предельно допустимые концентрации (ПДК) печ. микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в атмосферном воздухе населенных мест. Дополнение 1 ГН 2.1.6.1003-00 к ГН 2.1.6.711-98

Гиг.норм. М, Фед. центр Госсанэпиднадзора МЗ РФ, 2001,23 с.

Иванов Н.Г., Сергеюк Н.П. И др.

9. Предельно допустимые концентрации (ПДК) печ. микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в атмосферном воздухе населенных мест. Дополнение 2 ГН 2.1.6.1041-01 к ГН 2.1.6.711-98

Гиг.норм. М, Фед. центр Госсанэпиднадзора МЗ РФ, 2002, 63 с.

Иванов Н.Г., Сергеюк Н.П. и др.

10. Предельно допустимые концентрации (ПДК) микроорганизмов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в атмосферном воздухе населенных мест. ГН 2.1.6.1763-03, дополнение 3 к ГН 2.1.6.711-98 печ. Гиг.норм. М, Фед. Иванов Н.Г., центр госсанэпид- Сергеюк Н.П. надзора МЗ РФ, 2004, 95 с.

11. Предельно допустимые концентрации (ПДК) микроорганизмов-продуцентов, бактериальных препаратов и их компонентов в атмосферном воздухе населенных мест, ГН 2.1.6.2177-07 печ. Гиг.норм. М, Фед. центр Госсанэпиднадзора МЗ РФ, 2007, 27с.

Иванов Н.Г., Далин М.В. Сергеюк Н.П.

II. Разработаны и утверждены в законодательном порядке ПДК

1. 26 ПДК микроорганизмов-продуцентов в воздухе рабочей зоны (ГН 2.2.6.709-98, ГН 2.2.6.1006-00, ГН 2.2.6.1066-01, ГН 2.2.6.1762-03, ГН 2.2.6.2178-07).

2. ПДК мерказолила в воздухе рабочей зоны (ГН 2.2.5.686-98).

3. 22 ПДК микроорганизмов-продуцентов в атмосферном воздухе населенных мест (ГН 2.1.6.711-98, ГН 2.1.6.1003-00, ГН 2.1.6.1041-01, ГН 2.1.6.1763-03, ГН 2.1.6.2177-07).

III. Методические указания по контролю микроорганизмов в воздухе рабочей зоны

1. Метод микробиологического измерения кон- печ. МУК 4.2.1007-00 Иванов Н.Г., центрации клеток шт.-продуцента Биовита и 9 е., утв.21.12.00 Бобров В.И. хлортетрациклина S. aurefaciens 111 в воздухе рабочей зоны.

2. Метод микробиологического измерения кон- печ. МУК 4.2.1068-01 Иванов Н.Г. центрации клеток шт.-продуцента тилозина 9 е., утв. 20.09.01

S. fradiae БС-1 в воздухе рабочей зоны

3. Метод микробиологического измерения концентрации клеток плесневого гриба-продуцента декстраназы P. funiculosum F-149 в воздухе рабочей зоны

4. Метод микробиологического измерения концентрации клеток шт.-продуцента глюкоами лазы Aspergillus awamori 120/177 в воздухе рабочей зоны печ. МУК 4.2.1069-01 9 е., утв.20.09.01 печ. МУК 4.2.1776-03 9 е., утв.13.10.03

5. Метод микробиологического измерения печ. концентрации клеток шт.-продуцента ловастатина Aspergillus terreus 44-62 в воздухе рабочей зоны

6. Метод микробиологического измерения печ. концентрации клеток шт.-продуцента нейтральной протеиназы и амилазы

Bacillus subtilis 65 в воздухе рабочей зоны

7. Метод микробиологического измерения печ. концентрации клеток шт.-продуцента щелочной протеазы Bacillus subtilis 72 в воздухе рабочей зоны

8. Метод микробиологического измерения печ. концентрации клеток шт.-продуцента нейтральной протеазы Bacillus subtilis

103 в воздухе рабочей зоны

9. Метод микробиологического измерения печ. концентрации клеток шт.-продуцента бацитрацина Bacillus licheniformis 1001 в воздухе рабочей зоны

10. Метод микробиологического измерения печ. концентрации клеток шт.-продуцента ксилита Candida tropicalis Y-456 в воздухе рабочей зоны

11. Метод микробиологического измерения печ. концентрации клеток шт.-продуцента комплекса целлюлолитических ферментов Trichoderma viride 44-11-62/3 в воздухе рабочей зоны

МУК 4.2.1777-03 9 е., утв. 13.10.03

МУК 4.2.1778-03 9 с., утв. 13.10.03

МУК 4.2.1779-03 9 с., утв. 13.10.03

МУК 4.2.1780-03 9 е., утв.13.10.03

МУК 4.2.1781-03 9 е., утв. 13.10.03

МУК 4.2.1782-03 9 е., утв. 13.10.03

МУК 4.2.1084-03 9 е., утв. 13.10.03

Метод микробиологического измерения концентрации клеток штамма Pseudomonas caryophylii KM 92-103/1 в воздухе рабочей зоны

Метод микробиологического измерения концентрации клеток шт.-продуцента Alcaligenes denitrificans С-32 в воздухе рабочей зоны

Метод микробиологического измерения концентрации клеток штамма Rhodococcus erythropolis КД в воздухе рабочей зоны

Метод микробиологического измерения концентрации клеток штамма Rhodococcus corallinus sp. в воздухе рабочей зоны

Метод микробиологического измерения концентрации клеток шт.-продуцента Pénicillium funiculosum ВКМ F3668D в воздухе рабочей зоны

Метод микробиологического измерения концентрации клеток шт.-продуцента Bacillus licheniformis 60 в воздухе рабочей зоны

Метод микробиологического измерения концентрации клеток шт.-продуцента Aspergillus awamori Nakazawa ВУД Т-2 1000-У в воздухе рабочей зоны

Метод микробиологического измерения концентрации клеток шт.-продуцента Bacillus licheniformis 103 в воздухе рабочей зоны

Метод микробиологического измерения концентрации клеток шт.-продуцента Pénicillium canescens PlPh33 в воздухе рабочей зоны печ. МУК 4.2.2190-07 9 е., утв. 06.04.06 печ. МУК 4.2. 2182-07 9 е., утв. 06.04.06 печ. МУК 4.2.2188-07 9 е., утв. 06.04.06 печ. МУК 4.2.2192-07 9 е., утв. 06.04.06 печ. МУК 4.2.2186-07 9 е., утв. 06.03.07 печ. МУК 4.2.2184-07 9 е., утв. 06.03.07 печ. МУК 4.2.2180-07 9 е., утв. 06.03.07 печ. МУК 4.2.2237-07 9 е., утв. 06.03.07 печ. МУК 4.2.2234-07 9 е., утв. 06.03.07

10. Метод микробиологического измерения концентрации клеток штамма Pseudomonas caryophylii КМ 92-103/1 в атмосферном воздухе населенных мест

11. Метод микробиологического измерения концентрации клеток шт.-продуцента Alcaligenes denitrificans С-32 в атмосферном воздухе населенных мест

12. Метод микробиологического измерения концентрации клеток штамма Rhodococcus erythropolis КД в атмосферном воздухе населенных мест печ. МУК 4.2.2189-07 9 е., утв. 06.04.06 печ. МУК 4.2.2181-07 9 е., утв. 06.04.06 печ. МУК 4.2.2187-07 9 е., утв. 06.04.06

13. Метод микробиологического измерения концентрации клеток штамма Rhodococcus corallinus sp. в атмосферном воздухе населенных мест

14. Метод микробиологического измерения концентрации клеток шт.-продуцента Pénicillium funiculosum ВКМ F3668D в атмосферном воздухе населенных мест

15. Метод микробиологического измерения концентрации клеток шт.-продуцента Bacillus licheniformis 60 в атмосферном воздухе населенных мест

16. Метод микробиологического измерения концентрации клеток шт.-продуцента Aspergillus awamori Nakazawa ВУД Т-2

1000-У в атмосферном воздухе населенных мест печ. МУК 4.2.2191-07 9 е., утв. 06.04.06 печ. МУК 4.2.2185-07 9 е., утв. 06.03.07 печ. МУК 4.2.2183-07 9 е., утв. 06.03.07 печ. МУК 4.2.2179-07 9 е., утв. 06.03.07

17. Метод микробиологического измерения печ. концентрации клеток шт.-продуцента

Bacillus licheniformis 103 в атмосферном воздухе населенных мест

18. Метод микробиологического измерения печ. концентрации клеток шт.-продуцента Pénicillium canescens PIPhSS в атмосферном воздухе населенных мест

МУК 4.2.2236-07 9 е., утв. 06.03.07

МУК 4.2.2235-07 9 е., утв. 06.03.07

Заключение

Анализ данных литературы свидетельствует о перспективности биотехнологии как промышленной отрасли народного хозяйства в нашей стране и во всем мире. В первую очередь это обусловлено возрастающими потребностями населения в товарах народного хозяйства и интенсивным развитием методов молекулярной биологии и генетики для получения новых биотехнологических штаммов.

Однако темпы развития исследований по санитарно-гигиенической оценке новых биотехнологических штаммов и микробиологических препаратов на их основе, совершенствование (модернизация, оптимизация) методов и программы исследования, а также обоснование гигиенических нормативов промышленных микроорганизмов отстают от роста масштабов биотехнологического производства и расширения их таксономической принадлежности.

Это приводит, с одной стороны, к нарушению принципов этапности гигиенического нормирования, а, следовательно, к отставанию проведения профилактических мероприятий по сравнению с этапом внедрения нового штамма в производственный процесс.

С другой стороны отсутствие научно обоснованных регламентов промышленных микроорганизмов является предпосылкой для неконтролируемого ухудшения производственной и окружающей среды.

В связи с этим развитие и совершенствование научно-методических подходов к оценке характера вредного действия промышленных микроорганизмов является актуальным направлением научных исследований в гигиене и профилактической медицине.

Анализ данных литературы позволяет сформулировать основные задачи токсиколого-гигиенических исследований промышленных микроорганизмов разработать классификацию опасности промышленных микроорганизмов, отвечающую современным требованиям гигиенической науки, и гармонизировать с международными рекомендациями.

- создать шкалу активности промышленных микроорганизмов по лимитирующему критерию вредности - сенсибилизирующему эффекту, разработать список приоритетных родов промышленных штаммов и предложить оптимальные схемы для проведения токсикологических исследований по установлению безопасных уровней воздействия биотехнологических штаммов.

- усовершенствовать гигиеническую классификацию условий труда работающих при воздействии микробиологического фактора по степени превышения ПДК.

ЧАСТЬ 2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Глава 4. Программа исследований

4.1. Объекты, направления и объем проведенных исследований

В соответствии с поставленной целью и задачами исследования был проведен комплексный анализ существующих подходов к оценке риска воздействия биотехнологических штаммов на организм и регламентированию их объектах окружающей среды (воздух, вода). Была проанализирована информация о характере неблагоприятного действия на организм более 100 биотехнологических штаммов и намечены научные направления собственных исследований.

Исследования по оценке характера вредного действия новых биотехнологических штаммов проводились в аспекте работ по гигиеническому регламентированию представителей наиболее используемых в биотехнологии родов микроорганизмов в воздушной среде и оценке риска их воздействия на организм человека [147].

Для определения таксономической принадлежности и классификации родов микроорганизмов использована информация из определителей бактерий и микромицетов: «Краткий определитель бактерий Берги» (ред. Дж. Хоулта, 1980), «Определитель бактерий Берджи» (Дж. Хоулт, Н. Криг, П. Снит и др., 1997) и «Определитель патогенных и условно патогенных грибов» (Д. Саттон, А. Фотергилл, М. Ринальди, 2001).

В таблице 2 и на рисунке 1 представлены таксономическая характеристика и внешний вид промышленных микроорганизмов (бактерий, актиномицетов и микроскопических грибов), санитарно-гигиеническая характеристика которых была изучена в работе.

Штаммы микроорганизмов получены путем селекции или селекции в сочетании с приемами мутагенеза.