Выживаемость бактерий при моделировании ограждающих поверхностей сооружений для солетерапии

Обложка
  • Авторы: Кузнецова М.В.1,2, Маммаева М.Г.1, Баранников В.Г.1, Кириченко Л.В.1
  • Учреждения:
    1. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации
    2. «Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук» - филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Пермский федеральный исследовательский центр» Уральского отделения Российской академии наук
  • Выпуск: Том 98, № 9 (2019)
  • Страницы: 943-948
  • Раздел: ГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
  • Статья опубликована: 14.10.2020
  • URL: https://rjsocmed.com/0016-9900/article/view/639692
  • DOI: https://doi.org/10.47470/0016-9900-2019-98-9-943-948
  • ID: 639692

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Наземные сооружения для солетерапии, отличающиеся по составу минералов и модификации лечебных поверхностей, активно используются в России и за рубежом. Абиотические поверхности данных устройств подвержены микробному загрязнению, источниками которого являются верхние дыхательные пути, кожные покровы пациентов и медицинского персонала.

Цель работы – оценить жизнеспособность микроорганизмов на абиотических поверхностях, идентичных материалу для изготовления соляных физиотерапевтических сооружений.

Материалы и методы. Выживаемость референтных и изолированных из соляных помещений грамположительных и грамотрицательных культур микроорганизмов оценивали через 6 и 24 ч после нанесения на абиотические поверхности с различным рельефом. Жизнеспособные клетки определяли методом децимальных разведений по числу колониеобразующих единиц.

Результаты. Выявлено, что клетки бактерий могут сохраняться на галите и различных поверхностях сильвинита не менее суток. Показатель жизнеспособности микроорганизмов не зависел от соотношения минералов (галит/сильвин) в образцах. Значимым фактором для выживаемости бактерий была структура поверхности сильвинита: наибольшее количество микроорганизмов сохранялось на дроблёном сильвините (7,98E+02 ± 1,62E+03 КОЕ/мл). Несмотря на большую выживаемость стафилококков по сравнению с грамотрицательными условно патогенными бактериями на всех исследованных поверхностях, достоверных различий между группами не выявлено. При этом бактерии, изолированные из соляных сооружений, были более устойчивы к солевой нагрузке, что обусловлено адаптивной модификацией микроорганизмов, в том числе за счёт увеличения гидрофобности клеточной стенки, повышающей их способность к выживанию. Бактерии, выращенные на агаризованной среде, оказались более толерантными к условиям осмотического стресса. Полученные данные подтверждают зависимость адаптивных механизмов от условий окружающей среды и исходного физиологического состояния клеток. Результаты исследований по выживаемости бактерий на соляных поверхностях различных типов свидетельствуют об их устойчивости к высоким концентрациям солей, что ставит вопрос о специальных методах обработки ограждений сооружений для солетерапии.

Об авторах

Марина Валентиновна Кузнецова

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации; «Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук» - филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Пермский федеральный исследовательский центр» Уральского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: mar@iegm.ru
ORCID iD: 0000-0003-2448-4823

Доктор мед. наук, профессор кафедры микробиологии и вирусологии ФГБОУ ВО «ПГМУ им. академика Е.А. Вагнера» МЗ РФ, 614000, Пермь; ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной микробиологии и биотехнологии «ИЭГМ УрО РАН» – филиала ФГБУН «ПФИЦ» УрО РАН, 614081, Пермь.

e-mail: mar@iegm.ru

Россия

М. Г. Маммаева

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-4985-101X
Россия

В. Г. Баранников

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-4840-7788
Россия

Л. В. Кириченко

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-6306-1757
Россия

Список литературы

  1. Жарин В.А., Метельский С.М., Решетникова Н.В., Федорович С.В. Спелеотерапия: прошлое и настоящее. Военная медицина. 2013; 1: 48-3.
  2. Хан М.А., Червинская А.В., Микитченко Н.А., Вахова Е.Л., Подгорная О.В., Куянцева Л.В. Галотерапия: современные технологии медицинской реабилитации часто болеющих детей. Педиатрия. 2013; 3 (81): 34-7.
  3. Hedman J., Hugg T., Sandell J., Haahtela T. The effect of salt chamber treatment on bronchial hyperresponsiveness in asthmatics. Allergy. 2006; 61 (5): 605-10.
  4. Rashleigh R., Smith S.M., Roberts N.J. A review of halotherapy for chronic obstructive pulmonary disease. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2014; 9: 239-46.
  5. Черешнев В.А., Баранников В.Г., Кириченко Л.В., Дементьев С.В. Физиолого-гигиеническая концепция спелео-солелечения. Екатеринбург: РИО УрО РАН; 2013; 183.
  6. Кириченко Л.В., Баранников В.Г., Варанкина С.А., Хохрякова В.П., Маслов Ю.Н., Дементьев С.В. Гигиеническое обоснование профилактических санитарно-технических мероприятий при эксплуатации сильвинитовых сооружений. Пермский медицинский журнал. 2014; 31 (6): 105-9.
  7. Николаева Е.А., Тишкевич Г.И., Косяченко Г.Е. Анализ гигиенических характеристик спелеосреды наземных гало- и спелеоклиматических камер. Здоровье и окружающая среда. 2016; 26: 185-7.
  8. Соловьян В.Т. Приспособление клеток к неблагоприятным факторам. Характеристика адаптивных ответов. Биополимеры и клетка. 1990; 6 (4): 32-42.
  9. Prins R.A., de Vrij W., Gottschal J.C., Hansen Th.A. Adaptation of microorganisms to extreme environments. FEMS Microbiol Lett. 1990; 75: 103-4.
  10. Smirnova G.V., Muzyka N.G., Oktyabrsky O.N. The role of antioxidant enzymes in response of Escherichia coli to osmotic upshift. FEMS Microbiol Lett. 2000; 186 (2): 209-13.
  11. Empadinhas N., da Costa M.S. Osmoadaptation mechanisms in prokaryotes: distribution of compatible solutes. Int Microbiol. 2008; 11 (3): 151-61.
  12. Wood J.M. Bacterial osmoregulation: a paradigm for the study of cellular homeostasis. Annu Rev Microbiol. 2011; 65: 215-38.
  13. Баранников В.Г., Русаков С.В., Русакова О.Л., Сафонова Д.Н., Кириченко Л.В., Варанкина С.А. и др. Методика определения площади природного минерала сильвина в сооружениях из калийных солей. Патент РФ № 2016612200; 2015
  14. Rosenberg М., Gutnick D., Rosenberg E. Adherence of bacteria to hydrocarbons: A simple method for measuring cell surface hydrophobicity. FEMS Microbiol Lett. 1980; 9: 29-3
  15. Аптуков В.Н., Скачков А.П. Оценка микромеханических характеристик каменной соли, сильвинита и карналлита на установке NANOTEST-600. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011; 4 (2): 372-4
  16. Rath K.M., Maheshwari A., Bengtson P., Rousk J. Comparative toxicity of salts to microbial processes in soil. Appl Environ Microbiol. 2016; 82(7): 2012-20.
  17. Sindhu M.A., Cornfield A.H. Comparative effects of varying levels of chlorides and sulphates of sodium, potassium, calcium and magnesium on ammonification and nitrification during incubation of Soil. Plant Soil. 1967; 27(3): 468-72.
  18. Арутюнов С.Д., Ипполитов Е.В., Пивоваров А.А., Царёв В.Н. Взаимосвязь шероховатости и рельефа поверхности базисного стоматологического полиметилметакрилатного полимера и формирования микробной биоплёнки при разных способах полировки образцов. Казанский медицинский журнал. 2014; 95 (2): 224-31
  19. Dantas L.C., da Silva-Neto J.P., Dantas T.S., Naves L.Z., das Neves F.D., da Mota A.S. Bacterial adhesion and surface roughness for different clinical techniques for acrylic polymethyl methacrylate. International Int J Dent. 2016; 2: 1-6.
  20. Yoda I., Koseki H., Tomita M., Shida T., Horiuchi H., Sakoda H. et al. Effect of surface roughness of biomaterials on Staphylococcus epidermidis adhesion. BMC Microbiol. 2014; 14: 234.
  21. Hočevar M., Jenko M., Godec M., Drobne D. An overview of the influence of stainless-steel surface properties on bacterial adhesion. Materials and Technology. 2014; 48 (5): 609-17.
  22. Ястребова О.В., Ананьина Л.Н., Пастухова Е.С., Плотникова Е.Г. Разнообразие бактерий, выделенных из района разработок месторождения калийных солей верхнекамья. Вестник Пермского университета. 2009; 10 (36): 124-9
  23. Diaz-Cardenas С., Cantillo A., Rojas L.Y., Sandoval T., Fiorentino S., Robles J. et al. Microbial diversity of saline environments: searching for cytotoxic activities. AMB Expr. 2017; 7(1): 223.
  24. Gebarowska E., Pusz W., Kucinska J., Kita W. Comparative analysis of airborne bacteria and fungi in two salt mines in Poland. Aerobiologia. 2018; 34 (2): 127-38.
  25. Селиванова Е.А. Механизмы выживания микроорганизмов в гиперосмотических условиях. Бюл. Оренбурского научного центра УрО РАН. 2012; 3: 1-10
  26. Van Loosdrecht M.C.M., Lyklema J., Norge W., Schraa G., Zehnder A.J. Electrophoretic mobility and hydrophobicity as a measure to predict the initial steps of bacterial adhesion. Appl Environ Microbiol. 1987; 53 (8): 1898-901.
  27. de Carvalho C.C., Wick L.Y., Heipieper H.J. Cell wall adaptations of planktonic and biofilm Rhodococcus erythropolis cells to growth on C5 to C16 n-alkane hydrocarbons. Appl Microbiol Biotechnol. 2009; 82: 311-20.
  28. Hachicho N., Birnbaum A., Heipieper H.J. Osmotic stress in colony and planktonic cells of Pseudomonas putida mt-2 revealed significant differences in adaptive response mechanisms. AMB Expr. 2017; 7 (1): 62.
  29. Baumgarten T., Sperling S., Seifert J., von Bergen M., Steiniger F., Wick L.Y. et al. Membrane vesicle formation as a multiple-stress response mechanism enhances Pseudomonas putida DOT-T1E cell surface hydrophobicity and biofilm formation. Appl Environ Microbiol. 2012; 78 (17): 6217-24.
  30. Cerca N., Pier G., Vilanova M., Oliveira R., Azeredo J. Quantitative analysis of adhesion and biofilm formation on hydrophilic and hydrophobic surfaces of clinical isolates of Staphylococcus epidermidis. Res Microbiol. 2005; 156: 506-14. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2005.01.007

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Кузнецова М.В., Маммаева М.Г., Баранников В.Г., Кириченко Л.В., 2024


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.