Вопросы для подготовки по теме.
Характеристика микрофлоры воздуха.
Микробное число воздуха и его определение.
Санитарно-показательные микроорганизмы воздуха и их выявление.
Воздух- среда неблагоприятная для жизнедеятельности мик-роорганизмов; попадают микробы в воздух из почвы, воды, организма человека и животных и, не находя в воздухе питательных веществ, постепенно отмирают под действием солнечной радиации, высыхания,смены температуры и других, факторов.
Количество микроорганизмов в воздухе и их качественный состав колеблются в значительных пределах, в зависимости от метеорологических уеловий,расстояния от поверхности земли, наличия населенных пунктов и т.д. Наибольшее количество микроорганизмов содержит воздух больших городов с интенсивным уличным движением,меньше всего микробов в воздухе лесов,гор, но по мере подъема вверх воздух становится все более чистым даже над крупными промышленными городами. В воздухе закрытых помещений содержится значительное количество микроорганизмов,особенно при большом скоплении людей.
Микробы в воздухе находятся на частичках пыли или влаги в виде аэрозолей. Аэрозолем называют коллоидную систему, состоящую из газообразной среды, например, воздуха, в которой содержатся в состоянии распыления мельчайшие частицы твердого вещества или капельки жидкости. На поверхности частиц находится слой адсорбированного воздуха, наличие газовой среды предох-раняет частицы от смачивания.
Устойчивость дисперсной фазы аэрозоля зависит от величины частиц, их поверхностной энергии и электрического заряда. В кинетике микробного аэрозоля схематически различают 3 фазы:
Крупноядерная Фаза.частицы которой имеют диаметр более 0,1 мм и сравнительно быстро оседают, длительность их пребывания в воздухе несколько секунд;
Мелкоядерная Фаза, размер частиц менее 0,1 мм; эти мелкие капельки благодаря большой удельной поверхности и малому весу длительно удерживаются в воздухе, образуя достаточно устойчивую коллоидную систему, микроорганизмы в ней защищены слоем влаги;
Фаза бактериальной пыли. Капли крупноядерной и мелкоядерной фазы аэрозоля, постепенно оседая и высыхая, могут превращаться в так называемую бактериальную пыль, размер частиц которой от I мкм до 100 мкм, частицы бактериальной пыли долго находятся в" воздухе во взвешенном состоянии и могут проникать в верхние дыхательные пути и легкие человека.
В воздухе в естественных условиях встречается до 100 видов различных микроорганизмов, большинство из которых представлено сапрофитами.
К наиболее часто находимым в открытом воздухе микробам относятся различные кокки, спорообразугащие палочки в виде спор (Bacilluc nesentericus ,3;.с.subtilis, Lao .mecateriui.i),
неспорообразующие пигментные бактерии (serrc.tia narcescono)., многочисленные споры грибов ИЗ родов Fenicilliuia,..s;-)ergillus,;.Д1С дрожжи и дрожжеподобные грибы. Наиболее устойчивы к неблагоприятным факторам, действующим в атмосфере, пигментные микроэр- ганизмы, относящиеся к различным систематическим группам.
В воздух, особенно закрытых помещений, от человека и животных могут попадать условно-патогенные и патогенные микроорганизмы: стафилококки, стрептококки, пневмококки, дифтерийные и туберкулезные палочки, вирусы гриппа, ветряной оспы, кори, паро-тита и др. Особенно много микроорганизмов попадает в воздух при кашле, чихании, разговоре; даже совершенно здоровый человек при каждом акте чихания выделяет в окружающую среду приблизительно 10 ООО - 20 ООО микроорганизмов. В распространении многих инфекционных заболеваний так называемых аэрогенных, например, гриппа, ветряной оспы и до., большое значение имеет воздушно-капельный путь передачи. В тех случаях, когда высыхание капель слюны или мокроты приводит, к образованию капельных ядрышек, в которых микробы защищены белковой пленкой, последние могут сохраняться жизнеспособными длительное время. Так, дифтерийные палочки сохраняются сутки, гемолитические стрептококки до 2-х суток, туберкулезные микробактерии до 18 суток. Для профилактики инфекций, для контроля воздуха цехов предприятий медицинской промышленности, учреждений здравоохранения и других целей широко используется санитарно-бактериологическое исследование воздуха. Оно включает определение общего числа микроорганиз-
О
мов в Т м(1000 л) воздуха, т.е. микробного числа воздуха и санитарно-показательных микробов.
Методы микробиологического исследования воздуха подразделяют на седиментационные и фильтрационные.
Разновидностью седиментационного метода является метод ударной струи воздуха. Наиболее простым является седимента- ционный метод Коха: стерильные чашки Петри с МПА открывают в
местах отбора проб воздуха и выдерживают в течение определенного времени (чаще всего от 5 минут до 30 минут), после чего закрывают и помещают в термостат при 37° на 24 часа, а затем оставляют на сутки при комнатной температуре. Микроорганизмы, содержащиеся на частицах аэрозоля оседают на питательную среду и образуют на ней колонии. По количеству выросших колоний подсчитывают микробное число воздуха, пользуясь правилом Омелянского, в соответствии с которым считают, что на поверхность питательной среды площадью 100 см2 в течение 5 минут оседает столько микроорганизмов, сколько их содержится в 3 л воздуха. Зная количество выросших колоний и время экспозиции, вычисляют количество микробов, содержащихся в I (1000 л) воздуха.
Метод Коха при своей простоте и удобстве имеет ряд недостатков: прежде всего, на агар оседают лишь сравнительно крупные частицы аэрозоля, частицы фазы бактериальной пыли могут длительное время находиться в воздухе во взвешенном состоянии, не осаждаяеь, кроме того на процесс седиментации оказывают влияние направление и сила токов воздуха. Посев методом Коха не
г
дает представления о численности в воздухе риккетсий и вирусов.
Рис.92. Прибор Кротова (общий вид).
6811‘**8
Рис.91. Схема прибора Кротова, ([-цилиндрический корпус;2-основание корпуса;3-электромотор; 4-центробежный вентилятор; 5-восьмилопастная крыльчатка;6-диск;7-пружина; 8-чашка Петри; 9-крышка прибора;10-на- кидные замки;11-диски из плексигласа;Т2-кли- новидная щель;13-разрез- ное кольцо;14-штуцер с диафрагмой;15-выводная трубка.
Более совершенными являются методы инструментального ис-следования воздушной микрофлоры с помощью аппаратов Кротова и импакторов (рис.91,92,93). Прибор Кротова представляет собой цилиндрической формы корпус, закрываемый сверху съемной крышкой, под которой на вращающемся диске устанавливается чашка Петри с МПА, внутри цилиндра помещается электрический мотор, последний, вращаясь со скоростью 4-5 тысяч оборотов в минуту, обеспечивает просасывание воздуха через плексигласовую крышку, имеющую клиновидную щель или отверстия. В результате турбулентного потока воздуха внутри цилиндра вращается диск с чашкой Петри, что обеспечивает равномерное распределение микрофлоры по всей поверхности питательной среды, причем активно засасывается аэрозольные частицы всех трех фаз. Пользуясь ротаметром, который предназначен для определения количества засасываемого воздуха, через прибор пропускают от 50 до 200 литров воздуха. После взятия проб чашки закрывают и помещают в термостат при 37° на 24 часа, а затем на 24 часа при комнатной температуре. Подсчитав количество выросших колоний и зная объем пропущенного воздуха, легко вычислить микробное число.
Рис.93. Схема четырехкаскадного импактора Мея (см.описание в тексте).
Импакторы - приборы, снабженные трубками с коническими соплами - каскадами, через которые просасывается воздух. Перед узким концом каждого сопла помещают приемные пластинки, представляющие собой предметные стекла, смазанные глицерином с физиологическим раствором. Воздух просачивается через трубки с соплами? ударяется о приемные пластинки, микроорганизмы оседают на них. После отбора воздуха предметные стекла вынимают из импакторов и исследуют осевшие микробы либо с помощью микроскопии, либо производят смыв со стекла физиологическим раствором, из которого затем делают высевы на питательные среды.
Фильтрационные методы исследования воздуха основаны на фильтрации или аспирации (просасывании) его через специальные фильтры, жидкости, порошки и т.-д., адсорбирующие микрофлору.
Фильтры, применяемые для анализа воздуха, могут быть нерастворимыми - ватные, бумажные, мембранные, миллипоры, и раст-воримыми - глицерино-желатиновые, из альгината натрия,сахарной
і
пудры
Фильтровальная пластинка из соответствующего материала помещается в аппарат Зейтца и с помощью вакуум насоса через фильтр просасывают определенное количество воздуха. Затем фильтровальную пластинку извлекают, погружают в физиологический раствор и встряхивают, микроорганизмы десорбируются в раствор и из него делают количественные высевы на питательные среды. Если в качестве фильтров используют растворимые материалы, то после просасывания воздуха их растворяют в стерильном физиологическом растворе.
Воздух можно просасывать через стерильную жидкость (воду, физиологический раствор, мясопептонный бульон и т.д.), пользуясь прибором Дьяконова (рис.94)
(г
t
VT
Рис.94. Прибор Дьяконова,
Этот прибор состоит из стеклянного цилиндра емкостью 100-200 мл, в герметически закрытую пробку которого вставлена две стеклянные трубки, длинная приводящая трубка заканчивает- ся у самого дна, а отводящая (короткая) непосредственно под пробкой. При исследовании воздуха в прибор заливают 10-20 мл воды, помещают стеклянные бусы и стерилизуют. После стерилизации отводящую трубку соединяют с вакуум-насосом, к которому присоединен реометр для измерения объема воздуха, проходящего через прибор, и просасывают воздух в количестве 100-200 литров. После отключения прибора берут I мл воды, через которую фильт-ровался воздух, вносят в пустую стерильную чашку Петри и заливают 15 мл расплавленного МПА (+ 45°). Чашки с посевами инкубируют в термостате при 37° 1-2 суток, а затем подсчитывают количество выросших колоний и, зная объем профильтрованного воздуха, вычисляют микробное число.
В воздухе закрытых помещений, так же как и в воде и почве определяют наличие санитарно-показательных микроорганизмов.
Ими признаны Streptococcus viridans ,(зеленящий стрептококк) (тип Л.), Str.haemolyticus (гемолитический стрептококки Staphylococcus aureus , обладающий гемолитическими свойствами. Наличие этих микробов в воздухе свидетельствует об обсеме- ненности его микрофлорой верхних дыхательных путей человека. Количество санитарно-показательных микроорганизмов, содержа-
О
щееся в I м (1000 литров) воздуха, называется стрептококковыминдексом.
Для выявления санитарно-показательных микробов воздуха используются все описанные выше методы, но посев производится на элективные и дифференциально-диагностические среды, позволяющие быстро обнаружить эти бактерии и отделить их от других представителей воздушной микрофлоры. К таким средам относится кровяной агар, на котором гемолитические стафилококки и стрептококки дают зону гемолиза (разрушения эритроцитов).желточносолевой агар и др.
Результаты оценки воздуха в жилых помещениях зимой и летом представлены в таблице 10.
Таблица 10
Критерий для санитарной оценки воздуха жилых помещений
О
(число микроорганизмов в I м воздуха) Оценка воздуха Летний период Зимний период всего зеленящего и микро- гемолитического орга- стрептококков низмов всего
микро-
орга
низмов зеленящего и гемолитическо го стрептокок ков Чистый 1500 16 4500 36 Загрязненный.... 2500 36 7000 124 Цель работы: определить микробное число воздуха и содержание санитарно-показательных микроорганизмов.
Материалы: чашки Петри с МПА, сусло-агаром и кровяным агаром, аппарат Кротова.
Ход работы. I. Определить микробное число методом Коха: чашки Петри с МПА, кровяным агаром и сусло-агаром оставить открытыми в разных частях лаборатории на 5 мин. Закрыть чашки и поместить их в термостат при 37°С на 48 часов. Подсчитать число выросших колоний, определить микробное число воздуха (см.выше).
Определить микробное число и количество санитарно-пока-зательных микроорганизмов с помощью аппарата Кротова. Использовать чашки с МПА, кровяным агаром и сусло-агаром. Для каждой
чашки пропустить по 200 л воздуха со скоростью 20-30 л/мин. После взятия проб чашки закрыть и поместить в термостат при 37° на 48 часов. Подсчитать выросшие колонии, промикроскопиро- вать их, приготовив мазки и окрасив их по Граму. Отметить наличие зон гемолиза на кровяном агаре.
Сравнить результаты, полученные двумя методами. Дать оценку чистоты воздуха. Результаты оформить в виде таблицы.
Санитарная оценка воздуха
Среда Число колоний на чашке при определении
методом Коха в аппарате Кротова
МПА
кровяной агар сусло-агар
Микробное число
Число зеленящего и
гемолитического
стрептококков
Литература
ЛабинскаяА.С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. М.,1972.
Перети Л.Г. Значение нормальной микрофлоры для организма человека. Медгиз.,1955.
П я т к и н К.Д., КривошеинB.C. Микробиология.М. ,1980. Санитарная микробиология. Под ред. Г. П. Калины и Г.К.Чис- .товича. М.,1969.
Теп В.И. Санитарная микробиология. 1958.
Т и м а к о в В.Д. Микробиология. М.,1973. .
При отборе пробы воздуха на определение уровня микробного загрязнения необходимо придерживаться таких обязательных условий: пробу воздуха берут не раньше, чем через 30 мин после уборки помещения, при этом должны быть закрыты форточки, двери, высота взятия пробы должна отвечать высоте рабочего стола. Осуществлять контроль необходимо в стерильной технологической одежде из безворсой ткани и в перчатках.
Перед подачей прибора в «чистое» помещение его необходимо протереть салфеткой из безворсой ткани с обработанными краями, смоченной спиртом этиловым 76 %. Передача прибора в производственные помещения 1 и 2 классов и, желательно, 3 класса чистоты должна осуществляться через воздушный шлюз для материалов. Контроль чистоты воздух должен проводиться не реже 2 раз в неделю перед началом и во время производственного процесса в рекомендованных точках.
Определение микробного загрязнения воздуха помещений методом седиментаци заключается в седиментации (оседании) микрофлоры (находящейся в воздухе), под действием силы тяжести, на поверхность питательной среды.
Этот метод используют для ориентировочной оценки микробной контаминации воздуха производственных помещений, преимущественно в помещениях с повышенным загрязнением воздуха и в тех случаях, когда невозможно исследование аспирационным методом (при использовании в производстве огнеопасных или взрывоопасных веществ).
В производственных помещениях контроль содержимого микроорганизмов проводят преимущественно в тех рабочих зонах, где находятся наиболее вероятные источники микробной контаминации воздуха (места с большим количеством персонала, повышенным риском образования пыли и т.д.), а также в зонах, где субстанции, вспомогательные вещества и готовый продукт непосредственно контактируют с окружающей средой.
Посев осуществляют на открытые чашки Петри с мясо-пептонным агаром (для определения количества бактерий) и в отдельности с агаром Сабуро (для определения количества грибков). Чашки расставляют в нескольких местах помещений: в длинных и узких — в 4 точках по горизонтали на расстоянии не более 5 м одна от другой; в помещениях площадью до 15 м2 — в двух противоположных точках помещения; больше 100 м2 — в каждой из 4 противоположных точек и в центре помещения. После 10 мин экспозиции в открытом состоянии чашки закрывают и помещают в термостат.
Посевы на мясо-пептонном агаре инкубируют при температуре 32,5 ± 2,5 °С, на агаре Сабуро — при 22,5 ± 2,5 ° С в течении 5 суток.
Учет результатов исследования . Для определения общего количества бактерий (грибков) в 1 м3 воздуха число выросших колоний на чашке умножают на один из множителей, представленных в таблице «расчет количества микроорганизмов в 1 м3воздуха при 10 мин экспозиции»:
|
Диаметр чашки, см |
Площадь чашки, см2 |
Множитель |
|
Н-р: на чашке диаметром 10 см выросло 50 колоний бактерий. В перерассчете на 1 м3 воздуха общее количество бактерий составляет 50 х 60 = 3000.
Однако этот метод не дает полного представления о количественном содержании микроорганизмов. Это связано с тем, что оседание микроорганизмов зависит от скорости движения воздуха, которая может отличаться в разных точках помещения. Кроме того, при использовании этого метода плохо улавливаются мелкодисперсные фракции бактериального аэрозоля и при высеве одной частицы аэрозоля, который содержит несколько жизнеспособных микроорганизмов, вырастает только одна колония, которая снижает показатели общего микробного загрязнения воздуха.
Поэтому седиментационный метод является приблизительным относительно оценки реальной степени микробной контаминации воздуха помещений. Тем не менее, он может служить для определения микробной контаминации воздуха в динамике, для оценки эффективности проводимых противоэпидемических мероприятий.
Определение микробного загрязнения воздуха аспирационным методом осуществляют с помощью пробозаборников инерционного типа — импактора или прибора для бактериологического анализа воздуха (щелевой аппарат Кротова, отсюда еще одно название метода: щелевой метод улавливания бактерий). В основу действия прибора положен принцип удара струи воздуха о поверхность питательной среды, которая помещается в чашке Петри.
При использовании аппарата Кротова воздух с помощью центробежного вентилятора всасывается через клиновидную щель, расположенную по радиусу над чашкой Петри. Диск, на котором закреплена чашка Петри, вращается со скоростью 1 оборот/сек, вследствие чего посев микроорганизмов происходит равномерно по всей поверхности питательной среды.
Местоположениеи количество точек взятия проб воздуха определяют в зависимости от размеров помещения (см. метод седиментации).
Чашку Петри с питательной средой помещают на диск прибора, тщательно закрывают крышку с помощью зажимов, установленных на его корпусе. Прибор включают в сеть, с помощью реометра устанавливают скорость движения воздуха — 25 или 40 л/мин. В среднем пробу воздуха отбирают в течение 5 мин со скоростью 40 л/мин.
После взятия пробы воздуха (из каждой определенной точки на две параллельные чашки Петри с МПА и средой Сабуро), чашки закрывают крышками и помещают в термостат. Питательные среды, температурный режим и время инкубации посевов такие же, как при исследовании воздуха методом седиментации (см. выше).
Учет результатов . Расчет осуществляют по формуле:
Х= а х 1000 / в, где X — число микроорганизмов в 1 м3 воздуха; а — количество колоний, которые выросли на чашке Петри после срока инкубации; в — объем исследуемой пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям (см. формулу приведения объема воздуха к нормальным условиям для аспирационного метода).
Еще один метод рассчета: подсчитывают количество колоний грибков и бактерий, которые выросли на параллельных чашках, определяют среднее арифметическое и умножают его на 5.
Полученные результаты сравнивают с допустимыми границами микробной контаминации воздуха данного помещения по соответствующим таблицам: «классификация производственных помещений по допустимому содержанию микроорганизмов и механических частиц в воздухе для производства стерильной продукции» и «классификация помещений производства нестерильных лекарственных препаратов по мах допустимому количеству частиц и микроорганизмов в воздухе».
Расчет минимального суммарного объема пробы воздуха в каждой контрольной точке осуществляют в соответствии с методическими рекомендациями по контролю содержания микроорганизмов и частиц в воздухе производственных помещений (Приказ МОЗ Украины от 14 декабря 2001 г. № 502).
Среди факторов окружающей среды, влияющих на жизнь человека, воздух занимает ведущее место. Наука, изучающая микрофлору воздуха, называется аэромикробиологией.
Воздух не является благоприятной средой для развития микроорганизмов, так как не содержит питательных веществ и находится в постоянном движении. Поэтому большинство микроорганизмов быстро исчезают из воздуха. Однако некоторые из них более устойчивые, например туберкулезная палочка, споры клостридий, грибов и другие, могут длительно сохраняться в воздухе.
В воздухе городов микроорганизмов больше, чем в воздухе лесов и полей.
Количество микроорганизмов в воздухе с высотой уменьшается. Например, на высоте 500 м над Москвой в 1 м 3 воздуха обнаруживают 2-3 бактерии, а на высоте 1000 м - вдвое меньше.
Количество микроорганизмов в помещениях обычно больше, чем в воздухе открытых мест.
ГОСТ не нормирует методы проведения исследования воздуха. Раньше большое внимание уделялось определению гемолитических стрептококков как показателей загрязнения воздуха закрытых помещений микрофлорой, находящейся в носоглотке человека. В настоящее время больше внимания уделяют непосредственному обнаружению в воздухе патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.
Санитарно-бактериологическое исследование воздуха проводят в плановом порядке: в больницах, операционных, детских учреждениях и др.
При санитарно-бактериологическом исследовании определяют:
1. Общее количество бактерий в 1 м 3 воздуха.
2. Наличие патогенных и условно-патогенных микроорганизмов в 1 м 3 воздуха.
Выявление микроорганизмов в воздухе проводится при помощи специальных приборов и специальных сред (диагностических и дифференциально-диагностических).
Методы отбора проб воздуха
Существуют два основных способа отбора проб воздуха для исследования: 1) седиментационный - основан на механическом оседании микроорганизмов; 2) аспирационный - основан на активном просасывании воздуха (этот метод дает возможность определить не только качественное, но и количественное содержание бактерий).
Седиментационный метод
Чашки Петри с питательной средой (МПА) устанавливают в открытом виде горизонтально, на разном уровне от пола. Метод основан на механическом оседании бактерий на поверхность агара в чашках Петри. Чашки со средой экспонируют от 10 до 20 мин, в зависимости от предполагаемого загрязнения воздуха. Для выявления патогенной флоры используют элективные среды. Экспозиция в этих случаях удлиняется до 2-3 ч. После экспозиции чашки закрывают, доставляют в лабораторию и ставят в термостат на 24 ч при температуре 37° С. На следующий день изучают выросшие колонии. Метод этот используют в основном в закрытых помещениях.
(Аспирационный метод )
Бактериоуловитель Речменского. Перед работой прибор заполняют стерильной содой. Действие прибора основано на протягивании через него воздуха с помощью аспиратора. При этом происходит распыление находящейся в приборе жидкости. После окончания просасывания жидкость, через которую был пропущен воздух, засевают по 0,1-0,2 мл на МПА в чашках Петри. При необходимости использовать элективные среды посевную дозу увеличивают (0,3-0,5 мл). Полученная в приемнике жидкость может быть использована для заражения животных (например, при исследованиях, проводимых для выявления вирусов, риккетсий и т. д.).
Прибор Дьяконова также основан на улавливании бактерий в жидкости, через которую пропущен воздух.
Прибор ПАБ-1 предназначен для бактериологического исследования больших объемов воздуха в течение короткого промежутка времени. Получение проб воздуха производят со скоростью 125-150 л/мин. Принцип работы прибора основан на улавливании микроорганизмов на электрод противоположного заряда. Большая скорость отбора проб воздуха в этом приборе и возможность посева его на различные питательные среды имеет значение для обнаружения патогенных и условно-патогенных бактерий (например, синегнойной палочки в хирургических отделениях и др.).
Аппарат Кротова. Действие основано на принципе удара струи воздуха на среду в чашках Петри. Аппарат состоит из трех частей: узла для отбора проб воздуха, ротаметра, электрической части питающего механизма.
Исследуемый воздух при помощи центробежного вентилятора, вращающегося со скоростью 4000-5000 об/мин, засасывается в щель прибора и ударяется о поверхность открытой чашки Петри со средой. Содержащиеся в воздухе микроорганизмы оседают на питательный агар. Для равномерного распределения микроорганизмов по всей поверхности столик с находящейся на нем чашкой вращается. Из прибора воздух выводится через воздухопроводную трубку, которая соединена с ротаметром, показывающим скорость протягивания воздуха через прибор.
Недостатком прибора Кротова является то, что он нуждается в электроэнергии, поэтому не во всех условиях может быть использован.
Первый день исследования
Отобранные пробы помещают в термостат при 37° С на 18-24 ч.
Второй день исследования
Чашку вынимают из термостата и производят подсчет колоний. Бактериальное загрязнение воздуха выражается общим числом микробов в 1 м 3 его.
Расчет. Например, за 10 мин пропущено 125 л воздуха, на поверхности выросло 100 колоний.
Для определения золотистого стафилококка забор производят на желточно-солевой агар. Чашки с посевами инкубируют в термостате при 37° С в течение 24 ч и 24 ч выдерживают при комнатной температуре для выявления пигмента. Колонии, подозрительные на S. aureus, подлежат дальнейшей идентификации (см. главу 14).
В детских учреждениях воздух проверяют на наличие сальмонелл. Для этого воздух засевают в чашку со средой висмут-сульфитный агар.
Выявление патогенных бактерий и вирусов в воздухе закрытых помещений проводят по эпидемиологическим показаниям. Для выявления возбудителей туберкулеза пользуются прибором ПОВ, в качестве улавливающей используется среда Школьниковой.
Контрольные вопросы
1. Является ли воздух благоприятной средой для развития микроорганизмов?
2. В каких учреждениях проводят плановое исследование микрофлоры воздуха?
3. Расскажите устройство аппарата Кротова.
Задача
За 10 мин было пропущено 250 л воздуха. Выросло 150 колоний. Рассчитайте количество колоний в 1 м воздуха.
Задание
Возьмите 4 чашки Петри со средой МПА, откройте их и установите на разном уровне от пола. Через 20 мин закройте чашки и поставьте в термостат. На следующий день подсчитайте количество выросших колоний, определите степень загрязнения воздуха.
Большая группа приборов и устройств предназначается для концентрирования микроорганизмов в пробах из объектов внешней среды (вода, воздух), а также в пробах патологического материала от больных.
Как известно, объекты внешней среды могут быть источником массовых заражений человека и животных, в случае загрязнения их патогенными микроорганизмами. Для суждения о наличии в объектах внешней среды патогенных микроорганизмов, наиболее надежным критерием является их прямое обнаружение. Однако используемые в микробиологической практике методы не всегда позволяют делать это. Патогенные микроорганизмы трудно выявить в объектах внешней среды, так как их гораздо меньше, чем сапрофитов. Поэтому в силу антагонистических действий на питательных средах рост патогенной флоры зачастую подавляется ростом сапрофитов. Первоочередной задачей при исследовании такого объекта внешней среды, как воздух, является концентрация взвешенных в нем микроорганизмов в небольшом количестве жидкости (питательной среды).
Одним из ведущих показателей бактериальной обсемененности объектов внешней среды является показатель микробного числа. Эти данные санитарной микробиологии регистрируются подсчетом колоний, выросших на чашках Петри, с последующим пересчетом.
Значительное количество работ посвящено методам забора проб воздуха. Предложено большое количество всевозможных приборов, улавливающих бактериальные аэрозоли.
Одним из первых приборов для исследования аэромикрофлоры, который был внедрен в серийное производство в нашей стране, был прибор Кротова . Несмотря на сравнительно большое количество времени с начала его серийного выпуска (пятидесятые годы), прибор не потерял своей значимости при исследовании санитарно-бактериологического состояния воздуха закрытых помещений и до сегодняшнего дня широко используется в практике санитарно-бактериологических лабораторий.
Прибор для бактериологического анализа воздуха (прибор Кротова) (рис. 58) представляет собой цилиндр, закрывающийся крышкой, под которой имеется столик для установки чашки Петри с плотной питательной средой. Внутри цилиндра находится электрический мотор, вращающий столик с чашкой и турбинку, засасывающую воздух внутрь прибора через щель, находящуюся в крышке. Количество воздуха, просасываемого в минуту, определяется по поплавковому расходомеру и регулируется при помощи вентиля. Прибор питается от сети переменного тока напряжением 220 В. Габариты прибора в футляре -229X200X280 мм. Масса - 8 кг.
Рис. 58. Прибор для бактериологического анализа воздуха.
1 - вентиль ротаметра, 2 - ротаметр; 3 - накидные замки; 4 - диск вращающийся; 5 - крышка; 6 - диск; 7 - клиновидная щель; 8 - корпус; 9 - основание.
Подготовка прибора к работе сводится к отбору стандартных чашек Петри диаметром 100 мм и высотой 20 мм и заблаговременному заполнению их питательной средой в количестве 15 мл. Розлив и охлаждение питательных сред производится на строго горизонтальной поверхности, подсушивание в обычных условиях.
Другим прибором аналогичного назначения является пробоотборник воздуха ПОВ-1 (рис.59).
Рис. 59. Пробоотборник воздуха ПОВ-1
Забор проб воздуха производится в жидкую питательную среду, что позволяет применять специфические элективные среды и проводить специальные (направленные) бактериологические исследования.
Техническая характеристика прибора ПОВ-1
Производительность………… 20 л/мин
Питание от сети переменного тока….. 127/220 В
Потребляемая мощность……….не более 18 В А
Габариты прибора……………………..170x255x285 мм
» укладки……………………..170X270X350 »
Масса (с укладкой)……………………..не более 15 кг
Аспиратор для отбора проб воздуха, модель 822 , выпускаемый объединением «Красногвардеец» предназначен для анализа содержащихся в воздухе примесей. На передней панели прибора (рис. 60) расположены: колодка для подключения прибора к сети 1, тумблер для включения и выключения аппарата 2, гнездо предохранителя 3, разгрузочный клапан, предохраняющий от перегрузки электродвигатель при отборе проб воздуха с малыми скоростями 4, ротаметры (конусные стеклянные трубки с поплавками) для определения скорости прохождения воздуха 5, ручки вентилей ротаметров для регулировки скорости отбора проб 6, винты крепления панели к кожуху прибора 7, штуцеры для присоединения резиновых трубок с фильтрами 8 и клемма для заземления прибора 9.
Рис. 60. Аспиратор для отбора проб воздуха. Пояснения в тексте.
На рис. 61 показан общий вид аспиратора с держателем фильтров.
Отбор проб производится при просасывании воздуха через специальные фильтры с определенной скоростью. Воздух, проходя через фильтры, оставляет на них содержащиеся в нем примеси. Зная скорость прохождения воздуха и время прохождения, можно определить объем воздуха, прошедшего через фильтр. Определив количество примесей на фильтре, можно рассчитать количество примесей в единице объема воздуха.
Аспиратор для забора проб воздуха выпускает французская фирма «Baudard» . Аспиратор представляет собой герметичный аппарат с приспособлением для укрепления мелкопористых фильтров, которые легко могут быть извлечены после просасывания через аспиратор заданного объема воздуха и, в зависимости от цели исследования, изучаться либо бактериологически (инкубирование фильтра с имеющимися на нем микроорганизмами на питательных средах), либо микроскопически (определение природы частиц, задержанных фильтром, их подсчет и т. п.).
Используемые мелкопористые фильтры могут быть либо бумажными, либо изготовленными из стекловолокна. Диаметр фильтров составляет 110 мм.
Вентилятор центрифужного принципа действия имеет две скорости и рассчитан на питание от электросети напряжением 220 В; мощность мотора - 50 Вт; производительность аспиратора - от 360 до 1000 л/мин в зависимости от сопротивления используемого мелкопористого фильтра.
При исследовании воды и других объектов внешней среды (почва), а также биологических жидкостей человека и животных (мокрота, эксудаты и транссудаты) на наличие патогенной флоры, как и при исследовании воздуха, необходима предварительная концентрация микроорганизмов в небольшом объеме питательной среды, которая в дальнейшем подвергается бактериологическому исследованию (микроскопия, посев, постановка биохимических и серологических реакций и т. д.).
Рис. 61. Аспиратор с держателем фильтров.
Однако прогресс в области методов концентрирования микроорганизмов из объектов внешней среды невелик, и большей частью приходится ограничиваться старыми методиками, представляющими различные способы накопления:
- осаждением механическими способами - фильтрация, центрифугирование, выпаривание воды;
- осаждением микробов физико-химическими методами при помощи различных коагулянтов;
- концентрированием микробов методом флотации;
- осаждением микробов специфическими агглютинирующими сыворотками;
- применением комбинированных методов концентрирования микроорганизмов, заключающихся в сочетании методов осаждения с последующим высевом на питательные среды или заражением восприимчивого лабораторного животного.
Новые методы концентрирования микроорганизмов основаны на применении некоторых физических принципов . Одним из таких физических принципов является электрофорез. Применение этого метода обеспечивает движение микробной клетки к одному из электродов, расположенных в жидкой среде, под воздействием приложенной к электродам внешней электродвижущей силы (ЭДС). Этот принцип положен в основу прибора ЭФМ-1 (рис. 62). Прибор позволяет концентрировать микробные клетки, имеющие положительный или отрицательный поверхностный заряд в малом объеме изолированной жидкости (0,01-0,02 мл).
Рис. 62. Прибор для электрофореза микобактерий ЭФМ-1.
Кроме исследований воды, прибор может быть использован для бактериологических исследований водных суспензий пищевых продуктов, различных смывов и т. п. Прибор также может быть использован и для обнаружения микроорганизмов в различных материалах, полученных от больных, в частности для обнаружения микобактерий туберкулеза в таких материалах, как спинномозговая жидкость, промывные воды бронхов и желудка, всевозможные пунктаты, моча. В мазках, приготовленных из взвеси микобактерий туберкулеза в физиологическом растворе и подвергнутых электрофоретической концентрации, количество микробных клеток увеличивается в 10-15 раз по сравнению с мазками из нативного материала.
Прибор снабжен комплектом принадлежностей, куда входят 20 небьющихся кювет емкостью по 12 мл, электроды, пипетки. Прибор питается от сети переменного тока напряжением 220 В± ±10%, 50 Гц. Потребляемая мощность - не более 20 Вт. Габариты- 405X165X205 мм. Масса прибора с комплектом принадлежностей - 6 кг.
Принцип работы прибора. В специальные кюветы, из комплекта к прибору, наливают по 10 мл исследуемого материала. Над каждой кюветой с помощью зажима-держателя укрепляют пипетку, в которую помещен графитовый электрод. Часть исследуемой жидкости поднимается на 4-5 мм по капилляру пипетки и касается электрода. В зависимости от цели исследования устанавливают полярность приложенной ЭДС. Электрофорез рекомендуется проводить в течение 1-3 ч.
После выключения тока жидкость из капилляра с помощью резинового баллончика выдавливают в каплю сыворотки (нормальная лошадиная или кроличья сыворотка в разведении 1:10), предварительно нанесенную на поверхность предметного стекла, и тщательно перемешивают запаянной пастеровской пипеткой, препарат высушивают, фиксируют над пламенем горелки и окрашивают по Граму, Циль - Нильсену или другим способом.
Чтобы исключить возможность диагностических ошибок, все манипуляции проводят с тщательно обработанными кюветами, пипетками и предметными стеклами. Графитовые электроды после каждого исследования необходимо менять.
Растворы красок и кислоты должны быть тщательно проверены бактериологически.
Для увеличения точности подсчета выросших микробных колоний Киевским заводом медицинского оборудования выпускается прибор для счета колоний бактерий . Для подсчета колоний электропером на дно чашки наносятся точки в месте "нахождения каждой колонии, при этом контакты электропера замыкаются и поступающий к счетчику электрический импульс производит отсчет. Внешний вид прибора приведен на рис. 63.
Рис. 63. Прибор для счета колоний.
Для подсчета числа колоний на закрытой чашке используется карандаш или ручка, которыми ставят отметки на оборотной стороне чашки, что исключает возможность повторного учета одной и той же колонии.
Универсальный счетчик для подсчета колоний на питательной среде «Бактроник» укомплектован электронным наконечником для подсчета числа колоний на открытых чашках. При контакте с любой агаризированной средой наконечник включает электромагнитный счетный механизм и оставляет след на поверхности среды.
Такое устройство устраняет электроразряды, которые имеют место при использовании других систем.
При подсчете числа колоний на чашках с редким ростом можно использовать кнопку на панели прибора, а если необходимо- дистанционный кнопочный выключатель, что облегчает работу.
Фирма «Millipore» выпускает специальную чемодан-укладку для микробиологических исследований . Чемодан, являющийся по существу портативной лабораторией (рис. 64), обеспечивает всеми необходимыми материалами и оборудованием для исследований бактериального загрязнения воды, обнаружения микроорганизмов в воздухе и в почве, контроль температуры и роста бактерий, выявление дрожжевых грибов в окружающей среде, образование газа дрожжами, определение эффективности дезинфектантов и т. д.
Рис. 64. Чемодан-укладка для микробиологических исследований.
Для определения качества пищевых продуктов выпускается люминоскоп ЛПК-1 . С его помощью можно определять видовую принадлежность мяса, раннюю порчу свинины и свиного жира, соотношение составных частей фарша, экспертизу пищевых масел, жиров, меда и других продуктов (рис. 65).
В приборе использован принцип визуального люминесцентного анализа. Под действием ультрафиолетовых лучей пищевые продукты в зависимости от их свойства и качества начинают светиться различным цветом, а светофильтры выделяют соответствующие участки спектра. При работе с прибором не требуется затемнения помещения, исследователь огражден от воздействия ультрафиолетовых лучей.
Режим работы прибора повторнократковременный. Время работы-1 ч, пауза - 25 мин. На исследование продукта затрачивается не более 1 мин. Питание прибора от сети переменного тока - 220 В±10%. Потребляемая мощность - не более 350 Вт. Габаритные размеры - 366X185X240 мм. Масса - 6 кг.
Рис. 65. Прибор для определения качества продуктов ЛПК-1.
Поиск Лекций
Санитарно-микробиологическое исследование воздуха можно разделить на 4 этапа:
1) отбор проб;
2) обработка, транспортировка, хранение проб, получение концентрата микроорганизмов (если необходимо);
3) бактериологический посев, культивирование микроорганизмов;
4) идентификация выделенной культуры.
Отбор проб:
Правильное взятие проб гарантирует точность исследования. В закрытых помещениях точки отбора проб устанавливаются из расчета на каждые 20 м2 площади — одна проба воздуха, по типу конверта: 4 точки по углам комнаты (на расстоянии 0,5 м от стен) и 5-я точка — в центре. Пробы воздуха забираются на высоте 1,6-1,8 м от пола — на уровне дыхания в жилых помещениях. Пробы необходимо отбирать днем (в период активной деятельности человека), после влажной уборки и проветривания помещения. Атмосферный воздух исследуют в жилой зоне на уровне 0,5-2 м от земли вблизи источников загрязнения, а также в зеленых зонах (парки, сады и т.д.) для оценки их влияния на микрофлору воздуха.
Следует обратить внимание на то, что при отборе проб воздуха во многих случаях происходит посев его на питательную среду.
Седиментационный — наиболее старый метод, широко распространен благодаря простоте и доступности, однако является неточным. Метод предложен Р. Кохом и заключается в способности микроорганизмов под действием силы тяжести и под влиянием движения воздуха (вместе с частицами пыли и капельками аэрозоля) оседать на поверхность питательной среды в открытые чашки Петри. Чашки устанавливаются в точках отбора на горизонтальной поверхности.
Приборы и устройства для санитарной микробиологии
При определении общей микробной обсемененности чашки с мясопептонным агаром оставляют открытыми на 5-10 мин или дольше в зависимости от степени предполагаемого бактериального загрязнения. Для выявления санитарно-показательных микробов применяют среду Гарро или Туржецкого (для обнаружения стрептококков), молочно-солевой или желточно-солевой агар (для определения стафилококков), суслоагар или среду Сабуро (для выявления дрожжей и грибов). При определении санитарно- показательных микроорганизмов чашки оставляют открытыми в течение 40-60 мин.
По окончании экспозиции все чашки закрывают, помещают в термостат на сутки для культивирования при температуре, оптимальной для развития выделяемого микроорганизма, затем (если этого требуют исследования) на 48 ч оставляют при комнатной температуре для образования пигмента пигментообразующими микроорганизмами.
Седиментационный метод имеет ряд недостатков: на поверхность среды оседают только грубодисперсные фракции аэрозоля; нередко колонии образуются не из единичной клетки, а из скопления микробов; на применяемых питательных средах вырастает только часть воздушной микрофлоры. К тому же этот метод совершенно непригоден при исследовании бактериальной загрязненности атмосферного воздуха.
Более совершенными методами являютсяаспирационные , основанные на принудительном осаждении микроорганизмов из воздуха на поверхность плотной питательной среды или в улавливающую жидкость (мясо-пептонный бульон, буферный раствор, изотонический раствор хлорида натрия и др.). В практике санитарной службы при аспирационном взятии проб используются аппарат Кротова, бактериоуловитель Речменского, прибор для отбора проб воздуха (ПОВ-1), пробоотборник аэрозольный бактериологический (ПАБ-1),бактериально-вирусный электропреципитатор (БВЭП-1), прибор Киктенко, приборы Андерсена, Дьяконова, МБ и др. Для исследования атмосферы могут быть использованы и мембранные фильтры № 4, через которые воздух просасывается с помощью аппарата Зейтца. Большое разнообразие приборов свидетельствует об отсутствии универсального аппарата и о большей или меньшей степени их несовершенства.
Прибор Кротова. В настоящее время этот прибор широко применяется при исследовании воздуха закрытых помещений и имеется в лабораториях
Аппарат Кротова
Принцип работы аппарата Кротова (рис. 22) основан на том, что воздух, просасываемый через клиновидную щель в крышке аппарата, ударяется о поверхность питательной среды, при этом частицы пыли и аэрозоля прилипают к среде, а вместе с ними и микроорганизмы, находящиеся в воздухе.
Бактериально-вирусный электропреципитатор (БВЭП-1). Прибор основан на аспирационно-ионизационном принципе действия. БВЭП-1 состоит из осадительной камеры, в которую вмонтированы электроды: отрицательный в виде приводящей трубки, через которую поступает воздух (и частички аэрозоля соответственно заряжаются отрицательно), и положительный, на котором оседают бактерии.
Прибор МБ. Этот прибор служит не только для определения общей микробной обсемененности, но и для отбора проб воздуха с аэрозольными частицами различных размеров. Прибор МБ построен по принципу «сита» и представляет собой цилиндр, разделенный на 6 горизонтальных полос, на каждую из которых помещают чашки Петри с МПА. Воздух просасывается, начиная с верхней ступени, в пластине которой отверстия самые крупные, и чем ниже ступень, тем меньше размером отверстия (через последние проходят только тонкодисперсные фракции воздушного аэрозоля). Прибор рассчитан на улавливание частиц аэрозоля размером более 1 мкм при скорости отбора воздуха 30 л/мин. Уменьшение числа отверстий обеспечивает более равномерное распределение по питательной среде аэрозоля из воздуха. Для улавливания еще более мелких частиц аэрозоля можно добавлять дополнительно фильтр из фильтрующего материала АФА.
При использовании любого из перечисленных приборов получаемые результаты являются приблизительными, однако они дают более правильную оценку обсемененности воздуха в сравнении с седиментационным методом. Поскольку и отбор и санитарно-микробиологические исследования воздуха не регламентированы ГОСТ, то можно использовать любой прибор для оценки бактериальной загрязненности воздуха. Во многих случаях отбор проб совмещен с этапом посева.
Для снижения численности микроорганизмов в воздухе закрытых помещений применяют следующие средства: а) химические — обработка озоном, двуокисью азота, распыление молочной кислоты, б) механические — пропускание воздуха через специальные фильтры, в) физические — ультрафиолетовое облучение.
©2015-2018 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных
Тема. Анализ микрофлоры воздуха в помещении.
Цель работы :
— приобретение навыков и умений в количественном определении микроорганизмов чашечным методом.
Задачи:
Изучить количественный метод определения микроорганизмов воздуха чашечным методом;
— произвести микробиологический посев из воздуха различных помещений седиментационным методом;
— произвести подсчет колоний по правилу Омелянского.
Сущность метода:
— вначале делают посев исследуемого субстрата в чашке Петри с плотной питательной средой. Посевы термостатируют, и выросшие колонии подсчитывают. Метод широко используется для определения микроорганизмов в пищевых продуктах, воде, воздухе.
Микрофлора воздуха
Микробная загрязнённость воздуха подчиняется законам аэробиологии имеет непостоянный и локальный характер. Летом обсеменённость воздуха в несколько раз выше, чем зимой. Особенно сильно микроорганизмами насыщен атмосферный воздух над крупными городами. Микрофлора атмосферного воздуха и микрофлора воздуха жилых помещений различается.
Микрофлора атмосферного воздуха . В атмосферном воздухе стафилококки и стрептококки обнаруживают лишь в 3,7% проб, взятых в местах большого скопления людей. Среди микроорганизмов доминируют виды, обитающие в почве. В атмосферном воздухе в основном встречают три группы микроорганизмов.
· Пигментообразующие кокки в солнечные дни составляют до 70-80% всей флоры (пигмент защищает бактерии от инсоляции).
· Почвенные споровые и гнилостные микроорганизмы . Их содержание резко увеличивается в сухую и ветреную погоду.
· Плесневые грибы и дрожжи . Их содержание увеличивается при повышении влажности воздуха.
В отличие от воздуха закрытых помещений , в атмосферном воздухе постоянно происходят процессы самоочищения. Этот процесс происходит благодаря осадкам, инсоляции, температурным воздействиям и другим факторам. В свою очередь атмосферный воздух сам по себе - фактор очищения воздуха жилых помещений.
Микрофлора воздуха закрытых помещений более однообразна и относительно стабильна. Среди микроорганизмов доминируют обитатели носоглотки человека, в том числе патогенные виды, попадающие в воздух при кашле, чихании или разговоре.
Методы бактериологическогоконтроля воздуха помещений
Основной источник загрязнения воздуха патогенными видами - бактерионосители. Уровень микробного загрязнения зависит главным образом от плотности заселения, активности движения людей, санитарного состояния помещения, в том числе пылевой загрязнённости, вентиляции, частоты проветривания, способа уборки, степени освещённости и других условий. Так, регулярные проветривания и влажная уборка помещений снижает обсеменённость воздуха в 30 раз (по сравнению с контрольными помещениями). Самоочищения воздуха закрытых помещений не происходит.
Признаки колоний микроорганизмов.
Важные признаки колоний - их размеры и форма. Колонии могут быть большими или мелкими.
Величина колоний, размеры колоний - признак, позволяющий различать различные виды, роды и даже типы бактерий. В большинстве случаев колонии грамположительных бактерий мельче колоний грамотрицателъных бактерий.
Колонии бактерий могут быть плоскими, приподнятыми, выпуклыми, иметь вдавленный или приподнятый центр.
Другой важный признак - форма краёв колоний . При изучении формы колоний учитывают характер её поверхности: матовый, блестящий, гладкий или шероховатый. Края колоний могут быть ровными, волнистыми, дольчатыми (глубоко изрезанными), зубчатыми, эрозированными, бахромчатыми и т.д.
Определение количества микроорганизмов
В воздухе помещения.
Воздух неблагоприятная среда для микроорганизмов, так как в нем нет питательных веществ и постоянной оптимальной температуры.
Санитарную оценку воздуха жилых и производственных помещений осуществляют по общему микробному числу (ОМЧ). В воздухе производственных помещений определяют ОМЧ в единице объема воздуха по методу Омелянского – седиментационный метод . Метод основан на способности микроорганизмов под влиянием силы тяжести оседать, падать вниз.
Правило Омелянского:
На основании этого правила им выведена формула для расчета количества микроорганизмов в 1 м3 воздуха:
X – количество микроорганизмов в 1 м2 воздуха
А – число колоний, выросших на чашке Петри при анализе
100 – число для пересчета на 1 м3 с 10 дм3
5 – коэффициент времени Омелянского
100 – площадь чашки Петри Омелянского (см2)
В – площадь чашки Петри, взятой для анализа (см2)
t –продолжительность времени (мин), в течение которого была открыта чашка (5 мин).
Ход работы
1. Приготовить плотную питательную среду для выращивания микроорганизмов – МПА (мясо-пептонный агар): по схеме растворить МПА в дистиллированной воде (3,8 г сухого МПА + 100 мл дистиллированной воды), прокипятить 30 мин, слегка остудить и разлить в стерильные чашки Петри. После застывания МПА на дне чашек, плотную среду следует подсушить в сушильном шкафу при температуре 450С в течение 10 мин (агаровая пластинка должна быть обращена вниз).
2. Произвести посев микроорганизмов из воздуха различных помещений учебного заведения: открыть чашки Петри со средой в исследуемом помещении на 5 мин, закрыть и поместить в термостат (при 300С) на 72 часа для определения ОМЧ, для определения дрожжей и плесневых грибов – (при 250С) на 5-7 суток. Термостатирование проводят переворачивая чашки Петри крышками вниз.
3. После термостатирования производят подсчет колоний, выросших на чашках Петри, и делают пересчет на 1 м2 воздуха согласно правилу Омелянского. Подсчет колоний проводят с помощью счетчика колоний. Чашки при подсчете размещают дном кверху на темном фоне.
При подсчете колоний придерживаются следующих правил:
— если на чашке выросло небольшое количество колоний (до 100), подсчитывают все колонии;
— если колонии распределены равномерно и их количество около 200-300, чашки делят маркером на 6 секторов и считают колонии в двух противоположных секторах, вычисляют среднее и умножают на 6.
Выводы
Согласно нормативным документам, воздух закрытых помещений считают чистым при содержании в 1 м3 до 2000 бактерий.
В воздухе пищевых производственных цехов должно содержаться не более 100-500 бактерий в 1 м3 в зависимости от характера производства. В воздухе пищевых предприятий нормируется содержание возбудителей порчи продуктов – плесневых грибов и дрожжей.
Контрольные вопросы
1. От каких факторов зависит микрофлора воздуха?
2. Как определить степень загрязненности воздуха микроорганизмами?
3. Какие формы микроорганизмов чаще всего бывают патогенными?
Лабораторная работа №12
Б. Методы забора проб воздуха
1. Гравитационный метод основан на том, что взвешенные в воздухе плотные частицы оседают под действием силы тяжести. Для сбора проб гравитационным методом применяют пробозаборник Дарема (см. рис. 3.1). В держатель прибора вставляют предметное стекло, покрытое глицериновым гелем, который готовят следующим образом: 5 г желатина, 40 мл воды, 4 г фенола смешивают с 195 г глицерина и нагревают; во время нагревания в гель вводят 2 мл раствора Кальберия - 5 мл глицерина, 10 мл 95% этилового спирта и 2 капли насыщенного водного раствора фуксина основного. Прибор оставляют на воздухе на 24 ч. Переносимые воздушным потоком частицы под действием силы тяжести оседают на предметное стекло. Состав и количество частиц определяют под микроскопом. Результаты выражают в виде количества частиц, осевших на 1 см2 за 24 ч. Этот метод прост и недорог, но имеет следующие недостатки.
а. На результаты исследования влияют направление и скорость ветра, влажность воздуха и осадки.
б. За 24 ч оседает небольшое количество частиц.
в. На стекло оседают в основном крупные частицы.
2. Объемометрические методы основаны на том, что взвешенные в воздухе частицы задерживаются на препятствии, установленном на пути воздушного потока.
а. Ротационный пробозаборник. Собирающая поверхность, покрытая специальным веществом, вращается в течение определенного времени с заданной скоростью. Результат пробы выражают в виде количества частиц, осевших на 1 см2 за 24 ч. Этот метод позволяет исключить влияние скорости и направления ветра на результаты исследования. В пробозаборнике Ротород (Сэмплинг Текнолоджис Инк., рис. 3.2) собирающей поверхностью служат акриловые стержни, покрытые тонким слоем силиконовой смазки. В других приборах собирающая поверхность вращается не постоянно, а периодически, что позволяет избежать ее переполнения, в перерывах между вращениями она прикрывается заслонками. Американская академия аллергологии и иммунологии в качестве стандартных объемометрических пробозаборников рекомендует использовать именно эти приборы.
б. Аспирационные пробозаборники пропускают воздух через мембранные фильтры с известным диаметром пор, поэтому на собирающей поверхности оседают частицы заданного размера. На этом принципе основана споровая ловушка Бурхарда (см. рис. 3.3), собирающая поверхность которой перемещается со скоростью 2 мм/ч, что позволяет следить за изменением концентрации частиц в воздухе в течение всего периода наблюдения. Поскольку прибор имеет флюгер, на результаты проб не влияет направление ветра. Более сложный пробозаборник АккуВол (см. рис. 3.4) улавливает частицы менее 1 мкм в диаметре.
Оценка результатов
а. С помощью гравитационных методов в пробах воздуха можно обнаружить только крупные частицы (более 20 мкм в диаметре), например пыльцу амброзии. Для научных целей используются более точные объемометрические методы. Существуют руководства по определению спор грибов и пыльцы. Таблицы, составленные по результатам количественного микроскопического исследования проб воздуха, позволяют определить сезонные пики концентрации пыльцы и спор грибов в разных штатах в то или иное время года (см. приложение VI). Между обострением атопического заболевания и средней суточной концентрацией аллергенов в воздухе, определяемой с помощью количественного микроскопического исследования, четкой связи нет. Это объясняется тем, что при низкой средней суточной концентрации аллергенов обострение атопического заболевания может быть спровоцировано кратковременным повышением их концентрации. Кроме того, количественное микроскопическое исследование не всегда позволяет точно судить о концентрации воздушных аллергенов.
б. Для количественного определения аллергенов с помощью иммунологических методов используются меченые антитела. Установлена связь между концентрацией аллергенов, определяемой иммунологическими методами, и обострением атопического заболевания, особенно экзогенной бронхиальной астмы. Однако таких исследований мало, опубликованы лишь данные по антигену E амброзии, аллергенам насекомых и грибов рода Alternaria. Иммунологические методы исследования воздушных аллергенов, не определяемых микроскопически, например частиц эпидермиса животных и насекомых, очень точны. В ряде случаев эти исследования позволяют установить причину аллергии.
В. Аллергены пыльцы. Пыльца состоит из множества пыльцевых зерен, содержащих мужские гаметы и служащих для полового размножения семенных растений. У энтомофильных (опыляемых насекомыми) растений с яркими и ароматными цветками пыльца крупная, клейкая, распространяется, как правило, на незначительные расстояния, концентрация ее в воздухе невелика. У анемофильных (ветроопыляемых) растений цветки маленькие, незаметные, без запаха, а пыльца мелкая, нелипкая, с гладкой и ровной поверхностью. Причиной аллергии обычно является именно пыльца анемофильных растений, потому что ее концентрация в воздухе в период цветения гораздо выше, чем концентрация пыльцы энтомофильных растений. Выброс пыльцы у большинства анемофильных растений происходит ранним утром, однако ее концентрация в воздухе обычно становится максимальной днем или ранним вечером. Это обусловлено тем, что днем усиливается циркуляция воздуха. В сухую погоду даже под действием слабого ветра пыльца может распространяться на большие расстояния, поэтому даже в крупных городах концентрация пыльцы в воздухе может быть очень высокой. Хотя через несколько часов пыльца утрачивает жизнеспособность, ее аллергенные свойства сохраняются в течение длительного времени. В приложении VI приведены флористическая карта США и Канады и перечень цветущих растений, распространенных в разных флористических районах.
1. Амброзия . Главной причиной аллергического риноконъюнктивита в США служит пыльца амброзии (Ambrosia spp.) - представителя семейства сложноцветных. В северо-восточной части США и бассейне реки Миссисипи амброзия распространена особенно широко, поскольку плодородная, культивируемая почва этих районов идеально подходит для ее роста. Выделяют два пыльцевых антигена амброзии - антиген E (Amb aI) и антиген K (Amb aII).
Все методы отбора проб воздуха можно разделить на седиментационные и аспирационные.
Оба хорошо изучены. Антиген E - это полипептид с молекулярной массой 37 800, антиген K - полипептид с молекулярной массой 38 000. Антиген E составляет всего 6% белковой фракции экстракта пыльцы, однако он в 200 раз активнее антигена K.
2. Злаки. Пыльцу злаков трудно различить по морфологическим признакам, поэтому при обнаружении ее в образцах воздуха прежде всего учитывают, какие злаки распространены в данной местности.
а. В южных районах США и на южном побережье Тихого океана широко распространен свинорой, на северо-востоке и в северной части бассейна реки Миссисипи - мятлик, тимофеевка, ежа сборная и полевица белая (см. приложение VI).
б. Аллергия к пыльце трав, в том числе злаков, развивается лишь в период их цветения, который зависит от климатических условий, поэтому для каждого района характерны свои сезонные пики заболеваемости. Так, в северных районах пик заболеваемости приходится на весну и лето, в южных районах частота обострений в течение года почти не меняется. На большой высоте над уровнем моря, например в районе Скалистых гор, и в северных штатах США (Висконсин, Мичиган, Мэн) концентрация пыльцы невелика.
в. В США пыльца злаков занимает второе место после пыльцы амброзии по частоте и тяжести вызываемых ею аллергических реакций. В других странах она является наиболее значимым воздушным аллергеном.
г. Пыльца мятлика, тимофеевки, полевицы белой и ежи сборной имеет сходные антигены и вызывает перекрестные аллергические реакции. Пыльца свинороя существенно отличается по антигенному составу от пыльцы других трав и не вызывает перекрестных реакций.
3. Деревья. Аллергию вызывает, как правило, пыльца анемофильных деревьев. Пыльца энтомофильных деревьев, например плодовых и декоративных, вызывает аллергию крайне редко. Не вызывает аллергию и пыльца анемофильных деревьев, покрытая плотной внешней оболочкой.
а. Пыльца разных деревьев имеет четкие морфологические признаки. Кроме того, деревья различаются по продолжительности, интенсивности и сезону цветения.
б. Поскольку пыльца деревьев разных родов имеет очень мало перекрестных антигенов и в пределах одного флористического района обычно преобладают деревья определенного рода, в нем наблюдается аллергия к пыльце деревьев только одного рода.
в. Поскольку период цветения у деревьев обычно непродолжительный, обострения аллергии к их пыльце также кратковременны.
г. Цветение лиственных деревьев начинается до, во время либо вскоре после появления листьев. В районах с умеренным климатом сезон цветения заканчивается поздней весной, когда деревья полностью покрываются листвой. В более теплых районах сезон цветения длится дольше (см. приложение VI).
1. Строение грибов. По морфологическим признакам все грибы делятся на дрожжевые и мицелиальные. Дрожжевые грибы состоят из отдельных клеток, которые размножаются бесполым путем - делением или почкованием. Мицелиальные грибы относятся к многоклеточным организмам и представляют собой сеть ветвящихся нитей - гиф, которые могут образовывать споры. Споры грибов разносятся водой, ветром и животными. Плесень - это расположенные на поверхности питательного субстрата органы размножения разных видов грибов. Плесень состоит из переплетенных гиф и спор и представляет собой аморфную массу, которая может иметь разную окраску, форму и консистенцию. Плесневые грибы - не таксономическое, а традиционное название грибов, образующих плесень.
2. Классификация грибов основана на способе размножения. Грибы размножаются путем фрагментации гиф и спорами, которые образуются бесполым (простое деление клеток) и половым (слияние двух клеток с образованием зиготы) путем. В жизненном цикле большинства грибов чередуются стадии бесполого - несовершенная стадия - и полового - совершенная стадия - размножения. По современной классификации грибы делятся на 4 класса: Ascomycetes, Basidiomycetes, Zygomycetes и Oomycetes. Грибы родов Alternaria, Penicillium и Aspergillus ранее относились к классуDeuteromycetes (несовершенные грибы, размножающиеся только бесполым путем), а по современной классификации входят в подкласс Hyphomycetes классаAscomycetes(см. табл. 3.1). Именно эти грибы чаще всего вызывают аллергию. Поскольку классификация Hyphomycetes основана только на морфологии спор и не отражает других признаков, разные грибы, входящие в этот подкласс, значительно отличаются друг от друга по антигенному составу.
3. Распространенность грибов. Благодаря огромному разнообразию и исключительной способности к выживанию в разных климатических условиях грибы распространены повсеместно. Они сохраняют жизнеспособность даже при низкой температуре. Их мало лишь в засушливых и высокогорных районах, где недостаточно влаги и кислорода. Грибы, обитающие в домах, часто служат причиной круглогодичных аллергических заболеваний. В жилых помещениях грибов особенно много в старой мебельной обивке, комнатных увлажнителях воздуха, на занавесках для душа, сантехнике, в мусорных баках, пищевых отходах, сырых подвалах.
4. Контакт с грибами. Аллергические заболевания, вызванные грибами, протекают с периодическими обострениями, обусловленными повышением концентрации грибов в воздухе, например после посещения леса или фермы, заготовки сена или зерна, сбора опавших листьев, влажным, теплым летом и осенью после листопада (см. табл. 3.1). Представители некоторых профессий - хлеборобы, садоводы, рабочие бумажных фабрик - особенно часто контактируют с грибами. Так называемое новогоднее обострение аллергии к грибам обусловлено тем, что их очень много на елях, а резкий запах хвои и пыль с елочных игрушек способствуют обострению заболевания. Способы борьбы с грибами изложены в гл. 4, п. III.Д.
5. Лабораторные исследования. Лучший способ профилактики аллергии к грибам - постоянный контроль за их содержанием в окружающей среде и борьба с ними. Лабораторные исследования необходимы для: 1) определения грибов, послуживших причиной аллергического заболевания, например экзогенного аллергического альвеолита, 2) оценки эффективности борьбы с грибами, 3) определения видов грибов, распространенных в данном районе.
Количественное определение присутствующих в воздухе грибов основано на микроскопическом исследовании проб, полученных с помощью объемометрических методов, и культур, полученных при посеве этих проб. Для культивирования грибов обычно применяют среду Сабуро и агар с картофельным крахмалом или кукурузной мукой. Определение грибов требует времени, специального оборудования и профессиональных навыков. Необходимо учитывать, что определенные условия культивирования, например температура, влажность воздуха, атмосферное давление, благоприятствуют росту грибов, не имеющих клинического значения. Плесневые грибы, которые особенно часто вызывают аллергию, перечислены в табл. 3.1 и приложении VI.
Д. Эпидермальные аллергены. Чаще всего аллергию вызывают эпидермис собак и кошек, а также используемые для набивки мебели, подушек и перин шерсть (чаще всего козья или овечья) и перо (например, утиное). Обработанные шерсть и шкуры реже вызывают аллергию, поскольку наиболее сильные аллергены водорастворимы и удаляются во время обработки. Многие эпидермальные аллергены обнаруживаются также в слюне и моче животных. Эпидермальные аллергены очень активны, и даже непродолжительный контакт с ними способен вызвать сильную аллергическую реакцию. К наиболее активным эпидермальным аллергенам относятся антигены эпидермиса кошек. Частицы эпидермиса кошек очень мелкие (менее 2,5 мкм), медленно оседают и накапливаются в воздухе, поэтому даже кратковременное пребывание в помещении, где живет кошка, может спровоцировать бурную аллергическую реакцию. Поскольку это эпидермальные аллергены, аллергию вызывают как длинношерстные, так короткошерстные и нелиняющие животные. В домах и квартирах распространению эпидермальных аллергенов способствуют центральные системы воздушного отопления. Уборка помещений и мытье животных - временные и малоэффективные противоаллергические мероприятия. Эпидермальные аллергены могут служить причиной профессиональных аллергических заболеваний. У людей, которые живут в многоквартирных и содержащихся в плохом состоянии домах, часто возникают аллергические реакции на эпидермис и мочу грызунов.
Предыдущая45678910111213141516171819Следующая
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
Аспираторы воздуха и пробоотборные устройства
Пробы атмосферного воздуха отбирают в сосуды ограниченной емкости, как правило, аспирационным способом. Этот способ основан на извлечении определяемого вещества поглотительным раствором или твердыми сорбентами с большой поглощающей поверхностью (селикагель, алюмогель, активированный уголь и др.). Широко распространено также использование фильтрующих материалов из тонких волокон (ацетилцеллюлозы, полиакрилонитрила, полиакрилата и др.). Как и во всех аналитических исследованиях, правильный отбор проб имеет решающее значение. Результаты самого точного и тщательно выполненного анализа теряют всякий смысл в случае неправильной подготовки к отбору пробы и неверного ее выполнения. Обычно место для отбора проб воздуха следует выбирать так, чтобы в непосредственной близости от него не было каких-либо деревьев или стен зданий. Нельзя также проводить отбор проб во время дождя или снегопада. При отборе проб необходимо также учитывать агрегатное состояние и свойства определяемого загрязнителя. Наиболее часто при анализе воздуха непосредственно в процессе отбора проб производятся разделение и концентрирование компонентов воздуха, подлежащих определению. В зависимости от предполагаемого уровня содержания определяемого загрязнителя воздуха отбор проб может осуществляться с применением концентрирования или без него. В последнем случае в качестве пробоотборных емкостей используют стеклянные шприцы, газовые пипетки, мешки из полимерных пленок, резиновые камеры и др. Для концентрирования микропримесей используют обычные твердые сорбенты и поглотительные растворы. Воздух протягивают через сорбенты или поглотительный раствор с определенной скоростью за определенный промежуток времени. При отборе проб необходимо получение статистически усредненного образца. Статистически усредненный образец воздуха можно получить, прокачивая большие объемы его через специальные фильтры или жидкие поглотители и затем вымывая абсорбированный загрязнитель специаль ными растворами. Иногда фильтры-поглотители могут озоляться или анализироваться непосредственно (например нейтронно-активационным методом). Повышение концентраций загрязнителей воздуха с помощью обычных адсорбентов с целью их последующей десорбции и количественного определения является подготовительным этапом к газохроматографическому анализу. При использовании газожидкостной хроматографии для определения низких концентраций веществ, содержащихся в воздухе, применяют два основных метода предварительного концентрирования. Согласно первому, через концентратор пропускают анализируемый воздух в таком количестве, чтобы сорбент был полностью насыщен определяемым веществом. Чаще всего в этом случае используют охлаждение (жидкий азот, сухой лед с ацетоном). Этот метод наиболее пригоден для анализа малолетучих веществ. По второму методу анализируемый воздух пропускают через концентратор в таком количестве, чтобы наступило равновесие между сорбентом и газовой фазой. Этот метод пригоден главным образом для определения легколетучих веществ в воздухе рабочей зоны. Концентрация анализируемых веществ в атмосферном воздухе (С,мг/ м 3) вычисляется по формуле С = m/V, где m – масса вещества, найденная в анализируемой пробе, мкг; V – объем исследуемой пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям (t = 0 оС, p0 = 101080 Па), л. V = 273 p Vt / , где р – атмосферное давление при отборе пробы, Па; t – температура воздуха в месте отбора пробы, оС; Vt – объем пробы воздуха при температуре t, л.
Аспирационный метод имеет ряд недостатков: во-первых, он трудоемок и, во-вторых, требует длительного времени (до 30 мин) аспирации, что может привести к усреднению концентрации токсичных веществ, в то время как концентрация веществ в воздухе меняется довольно быстро.
7)Методы определения загрязнений атмосферного воздуха
Экологический мониторинг атмосферного воздуха включает в себя изучение источников загрязнения, исследование химических и фотохимических превращений загрязняющих веществ, выявление наиболее токсичных веществ, изучение распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе с воздушными потоками, определение концентраций загрязняющих веществ и прогноз изменения экосистем под влиянием загрязнений воздуха. Анализ воздуха, содержащего загрязнения, довольно сложен, так как необходимо, с одной стороны, проанализировать сложную по составу многокомпонентную смесь, а с другой стороны, произвести избирательное определение вредных веществ при их концентрации в воздухе на уровне ПДК и ниже. Кроме того, определение не должно быть длительным (по ГОСТу длительность отбора проб не должна превышать 30 мин). Подготовка пробы зависит от метода анализа загрязнений в атмосфере. В зависимости от природы загрязняющего вещества и его концентрации в воздухе используются методы газовой и газожидкостной хроматографии, нейтронно-активационный, атомно-абсорбционный, полярографический, фотометрический и спектрофотометрический и другие методы. Определение загрязнений в атмосфере включает следующие операции: отбор проб воздуха и концентрирование микропримесей вредных веществ; подготовка пробы к анализу; анализ микропримесей, обработка результатов анализа и прогноз изменения состояния окружающей среды. Пробы атмосферного воздуха отбирают в сосуды ограниченной емкости, как правило, аспирационным способом. Этот способ основан на извлечении определяемого вещества поглотительным раствором или твердыми сорбентами с большой поглощающей поверхностью (селикагель, алюмогель, активированный уголь и др.). Широко распространено также использование фильтрующих материалов из тонких волокон (ацетилцеллюлозы, полиакрилонитрила, полиакрилата и др.). Как и во всех аналитических исследованиях, правильный отбор проб имеет решающее значение. Результаты самого точного и тщательно выполненного анализа теряют всякий смысл в случае неправильной подготовки к отбору пробы и неверного ее выполнения. Обычно место для отбора проб воздуха следует выбирать так, чтобы в непосредственной близости от него не было каких-либо деревьев или стен зданий. Нельзя также проводить отбор проб во время дождя или снегопада. При отборе проб необходимо также учитывать агрегатное состояние и свойства определяемого загрязнителя. Наиболее часто при анализе воздуха непосредственно в процессе отбора проб производятся разделение и концентрирование компонентов воздуха, подлежащих определению. В зависимости от предполагаемого уровня содержания определяемого загрязнителя воздуха отбор проб может осуществляться с применением концентрирования или без него. В последнем случае в качестве пробоотборных емкостей используют стеклянные шприцы, газовые пипетки, мешки из полимерных пленок, резиновые камеры и др. Для концентрирования микропримесей используют обычные твердые сорбенты и поглотительные растворы. Воздух протягивают через сорбенты или поглотительный раствор с определенной скоростью за определенный промежуток времени. При отборе проб необходимо получение статистически усредненного образца. Статистически усредненный образец воздуха можно получить, прокачивая большие объемы его через специальные фильтры или жидкие поглотители и затем вымывая абсорбированный загрязнитель специаль ными растворами. Иногда фильтры-поглотители могут озоляться или анализироваться непосредственно (например нейтронно-активационным методом). Повышение концентраций загрязнителей воздуха с помощью обычных адсорбентов с целью их последующей десорбции и количественного определения является подготовительным этапом к газохроматографическому анализу. При использовании газожидкостной хроматографии для определения низких концентраций веществ, содержащихся в воздухе, применяют два основных метода предварительного концентрирования. Согласно первому, через концентратор пропускают анализируемый воздух в таком количестве, чтобы сорбент был полностью насыщен определяемым веществом. Чаще всего в этом случае используют охлаждение (жидкий азот, сухой лед с ацетоном). Этот метод наиболее пригоден для анализа малолетучих веществ. По второму методу анализируемый воздух пропускают через концентратор в таком количестве, чтобы наступило равновесие между сорбентом и газовой фазой. Этот метод пригоден главным образом для определения легколетучих веществ в воздухе рабочей зоны. Концентрация анализируемых веществ в атмосферном воздухе (С,мг/ м 3) вычисляется по формуле С = m/V, где m – масса вещества, найденная в анализируемой пробе, мкг; V – объем исследуемой пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям (t = 0 оС, p0 = 101080 Па), л. V = 273 p Vt / , где р – атмосферное давление при отборе пробы, Па; t – температура воздуха в месте отбора пробы, оС; Vt – объем пробы воздуха при температуре t, л.
Санитарно-бактериологическое исследование воздуха — Ф. К. Черкес
Среди факторов окружающей среды, влияющих на жизнь человека, воздух занимает ведущее место. Наука, изучающая микрофлору воздуха, называется аэромикробиологией.
Воздух не является благоприятной средой для развития микроорганизмов, так как не содержит питательных веществ и находится в постоянном движении. Поэтому большинство микроорганизмов быстро исчезают из воздуха. Однако некоторые из них более устойчивые, например туберкулезная палочка, споры клостридий, грибов и другие, могут длительно сохраняться в воздухе.
В воздухе городов микроорганизмов больше, чем в воздухе лесов и полей.
Количество микроорганизмов в воздухе с высотой уменьшается. Например, на высоте 500 м над Москвой в 1 м3 воздуха обнаруживают 2-3 бактерии, а на высоте 1000 м — вдвое меньше.
Количество микроорганизмов в помещениях обычно больше, чем в воздухе открытых мест.
ГОСТ не нормирует методы проведения исследования воздуха. Раньше большое внимание уделялось определению гемолитических стрептококков как показателей загрязнения воздуха закрытых помещений микрофлорой, находящейся в носоглотке человека. В настоящее время больше внимания уделяют непосредственному обнаружению в воздухе патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.
Санитарно-бактериологическое исследование воздуха проводят в плановом порядке: в больницах, операционных, детских учреждениях и др.
При санитарно-бактериологическом исследовании определяют:
1. Общее количество бактерий в 1 м3 воздуха.
2. Наличие патогенных и условно-патогенных микроорганизмов в 1 м3 воздуха.
Выявление микроорганизмов в воздухе проводится при помощи специальных приборов и специальных сред (диагностических и дифференциально-диагностических).
Методы отбора проб воздуха
Существуют два основных способа отбора проб воздуха для исследования: 1) седиментационный — основан на механическом оседании микроорганизмов; 2) аспирационный — основан на активном просасывании воздуха (этот метод дает возможность определить не только качественное, но и количественное содержание бактерий).
Отбор проб воздуха
Седиментационный метод
Чашки Петри с питательной средой (МПА) устанавливают в открытом виде горизонтально, на разном уровне от пола. Метод основан на механическом оседании бактерий на поверхность агара в чашках Петри. Чашки со средой экспонируют от 10 до 20 мин, в зависимости от предполагаемого загрязнения воздуха. Для выявления патогенной флоры используют элективные среды. Экспозиция в этих случаях удлиняется до 2-3 ч. После экспозиции чашки закрывают, доставляют в лабораторию и ставят в термостат на 24 ч при температуре 37° С. На следующий день изучают выросшие колонии. Метод этот используют в основном в закрытых помещениях.
Бактериоуловитель Речменского. Перед работой прибор заполняют стерильной содой. Действие прибора основано на протягивании через него воздуха с помощью аспиратора. При этом происходит распыление находящейся в приборе жидкости. После окончания просасывания жидкость, через которую был пропущен воздух, засевают по 0,1-0,2 мл на МПА в чашках Петри. При необходимости использовать элективные среды посевную дозу увеличивают (0,3-0,5 мл). Полученная в приемнике жидкость может быть использована для заражения животных (например, при исследованиях, проводимых для выявления вирусов, риккетсий и т. д.).
Прибор Дьяконова также основан на улавливании бактерий в жидкости, через которую пропущен воздух.
Прибор ПАБ-1 предназначен для бактериологического исследования больших объемов воздуха в течение короткого промежутка времени. Получение проб воздуха производят со скоростью 125-150 л/мин. Принцип работы прибора основан на улавливании микроорганизмов на электрод противоположного заряда. Большая скорость отбора проб воздуха в этом приборе и возможность посева его на различные питательные среды имеет значение для обнаружения патогенных и условно-патогенных бактерий (например, синегнойной палочки в хирургических отделениях и др.).
Аппарат Кротова. Действие основано на принципе удара струи воздуха на среду в чашках Петри. Аппарат состоит из трех частей: узла для отбора проб воздуха, ротаметра, электрической части питающего механизма.
Исследуемый воздух при помощи центробежного вентилятора, вращающегося со скоростью 4000-5000 об/мин, засасывается в щель прибора и ударяется о поверхность открытой чашки Петри со средой. Содержащиеся в воздухе микроорганизмы оседают на питательный агар. Для равномерного распределения микроорганизмов по всей поверхности столик с находящейся на нем чашкой вращается. Из прибора воздух выводится через воздухопроводную трубку, которая соединена с ротаметром, показывающим скорость протягивания воздуха через прибор.
Недостатком прибора Кротова является то, что он нуждается в электроэнергии, поэтому не во всех условиях может быть использован.
Первый день исследования
Отобранные пробы помещают в термостат при 37° С на 18-24 ч.
Второй день исследования
Чашку вынимают из термостата и производят подсчет колоний. Бактериальное загрязнение воздуха выражается общим числом микробов в 1 м3 его.
Расчет. Например, за 10 мин пропущено 125 л воздуха, на поверхности выросло 100 колоний.
Для определения золотистого стафилококка забор производят на желточно-солевой агар. Чашки с посевами инкубируют в термостате при 37° С в течение 24 ч и 24 ч выдерживают при комнатной температуре для выявления пигмента. Колонии, подозрительные на S. aureus, подлежат дальнейшей идентификации (см. главу 14).
В детских учреждениях воздух проверяют на наличие сальмонелл. Для этого воздух засевают в чашку со средой висмут-сульфитный агар.
Выявление патогенных бактерий и вирусов в воздухе закрытых помещений проводят по эпидемиологическим показаниям. Для выявления возбудителей туберкулеза пользуются прибором ПОВ, в качестве улавливающей используется среда Школьниковой.
Контрольные вопросы
1. Является ли воздух благоприятной средой для развития микроорганизмов?
2. В каких учреждениях проводят плановое исследование микрофлоры воздуха?
3. Расскажите устройство аппарата Кротова.
Задача
За 10 мин было пропущено 250 л воздуха. Выросло 150 колоний. Рассчитайте количество колоний в 1 м воздуха.
Задание
Возьмите 4 чашки Петри со средой МПА, откройте их и установите на разном уровне от пола. Через 20 мин закройте чашки и поставьте в термостат. На следующий день подсчитайте количество выросших колоний, определите степень загрязнения воздуха.
Санитарно-микробиологическое исследование воздуха можно разделить на 4 этапа:
1) отбор проб;
2) обработка, транспортировка, хранение проб, получение концентрата
микроорганизмов (если необходимо);
3) бактериологический посев, культивирование микроорганизмов;
4) идентификация выделенной культуры.
Отбор проб, как и при исследовании любого объекта, является наиболее ответственным. Правильное взятие проб гарантирует точность исследования. В закрытых помещениях точки отбора проб устанавливаются из расчета на каждые 20 м 2 площади - одна проба воздуха, по типу конверта: 4 точки по углам комнаты (на расстоянии 0,5 м от стен) и 5-я точка - в центре. Пробы воздуха забираются на высоте 1,6-1,8 м от пола - на уровне дыхания в жилых помещениях. Пробы необходимо отбирать днем (в период активной деятельности человека), после влажной уборки и проветривания помещения. Атмосферный воздух исследуют в жилой зоне на уровне 0,5-2 м от земли вблизи источников загрязнения, а также в зеленых зонах (парки, сады и т.д.) для оценки их влияния на микрофлору воздуха.
Следует обратить внимание на то, что при отборе проб воздуха во многих случаях происходит посев его на питательную среду.
Все методы отбора проб воздуха можно разделить на седиментационные и аспирационные.
Седиментационный - наиболее старый метод, широко распространен благодаря простоте и доступности, однако является неточным. Метод предложен Р. Кохом и заключается в способности микроорганизмов под действием силы тяжести и под влиянием движения воздуха (вместе с частицами пыли и капельками аэрозоля) оседать на поверхность питательной среды в открытые чашки Петри. Чашки устанавливаются в точках отбора на горизонтальной поверхности. При определении общей микробной обсемененности чашки с мясопептонным агаром оставляют открытыми на 5-10 мин или дольше в зависимости от степени предполагаемого бактериального загрязнения. Для выявления санитарно-показательных микробов применяют среду Гарро или Туржецкого (для обнаружения стрептококков), молочно-солевой или желточно-солевой агар (для определения стафилококков), суслоагар или среду Сабуро (для выявления дрожжей и грибов). При определении санитарно- показательных микроорганизмов чашки оставляют открытыми в течение 40-60 мин.
По окончании экспозиции все чашки закрывают, помещают в термостат на сутки для культивирования при температуре, оптимальной для развития выделяемого микроорганизма, затем (если этого требуют исследования) на 48 ч оставляют при комнатной температуре для образования пигмента пигментообразующими микроорганизмами.
Седиментационный метод имеет ряд недостатков: на поверхность среды оседают только грубодисперсные фракции аэрозоля; нередко колонии образуются не из единичной клетки, а из скопления микробов; на применяемых питательных средах вырастает только часть воздушной микрофлоры. К тому же этот метод совершенно непригоден при исследовании бактериальной загрязненности атмосферного воздуха.
Более совершенными методами являются аспирационные, основанные на принудительном осаждении микроорганизмов из воздуха на поверхность плотной питательной среды или в улавливающую жидкость (мясо-пептонный бульон, буферный раствор, изотонический раствор хлорида натрия и др.). В практике санитарной службы при аспирационном взятии проб используются аппарат Кротова, бактериоуловитель Речменского, прибор для отбора проб воздуха (ПОВ-1), пробоотборник аэрозольный бактериологический (ПАБ-1), бактериально-вирусный электропреципитатор (БВЭП-1), прибор Киктенко, приборы Андерсена, Дьяконова, МБ и др. Для исследования атмосферы могут быть использованы и мембранные фильтры № 4, через которые воздух просасывается с помощью аппарата Зейтца. Большое разнообразие приборов свидетельствует об отсутствии универсального аппарата и о большей или меньшей степени их несовершенства.
Прибор Кротова. В настоящее время этот прибор широко применяется при исследовании воздуха закрытых помещений и имеется в лабораториях СЭС.
Принцип работы аппарата Кротова основан на том, что воздух, просасываемый через клиновидную щель в крышке аппарата, ударяется о поверхность питательной среды, при этом частицы пыли и аэрозоля прилипают к среде, а вместе с ними и микроорганизмы, находящиеся в воздухе. Чашку Петри с тонким слоем среды укрепляют на вращающемся столике аппарата, что обеспечивает равномерное распределение бактерий на ее поверхности. Работает аппарат от электросети. После отбора пробы с определенной экспозицией чашку вынимают, закрывают крышкой и помещают на 48 ч в термостат. Обычно отбор проб проводят со скоростью 20-25 л/мин в течение 5 мин.
Таким образом, определяется флора в 100-125 л воздуха. При обнаружении санитарно-показательных микроорганизмов объем исследуемого воздуха увеличивают до 250 л.
Приемник перед забором пробы воздуха заполняется 3-5 мл улавливающей жидкости (водой, мясопептонным бульоном, изотоническим раствором хлорида натрия).
Прибор Речменского работает по принципу пульверизатора: при прохождении воздуха через узкое отверстие воронки жидкость из приемника через капилляр в виде капелек поднимается в цилиндр. Капли жидкости еще больше дробятся, ударяясь о стеклянную лопаточку и стенки сосуда, создавая облачко из мелких капелек, на которых и адсорбируются находящиеся в воздухе микроорганизмы. Насыщенные бактериями капли жидкости стекают в приемник, а затем опять диспергируются, что обеспечивает максимальное улавливание бактерий из воздуха. При работе прибор помещают под углом 15-25°, что обеспечивает стекание улавливающей жидкости в приемник. Скорость отбора проб воздуха через аппарат Речменского - 10-20 л/мин. По окончании работы жидкость из приемника забирают стерильной пипеткой и засевают (по 0,2 мл) на поверхность плотных питательных сред. Преимуществом бактериоуловителя Речменского является высокая эффективность улавливания бактериальных аэрозолей. Недостатки прибора заключаются в трудности его изготовления, нестандартности получаемых аппаратов, их большой хрупкости и сравнительно низкой производительности.
Большим преимуществом являются серийный выпуск этого прибора (что дало возможность оснастить им лаборатории СЭС), его портативность, более высокая производительность (20-25 л/мин). Колба прибора, в которую помещается улавливающая жидкость, изготовляется из термостойкого плексигласа, капилляр из нержавеющей стали. В колбу вмонтирован пульверизатор, вызывающий диспергирование улавливающей жидкости при просасывании воздуха. Такое устройство дает возможность легко очищать и стерилизовать колбу с диспергирующим устройством простым кипячением в течение 30 мин (автоклавирование недопустимо, так как оно вызывает деформацию цилиндра).
Перед забором проб воздуха в колбу вносят 5-10 мл улавливающей жидкости (чаще всего мясопептонный бульон) и устанавливают ее под углом 10°, что обеспечивает естественное стекание жидкости после диспергирования. Воздух, проходя через колбу и пульверизатор, вызывает образование мелких капелек улавливающей жидкости, на которых оседают микроорганизмы. Прибор ПОВ-1 применяется для исследования воздуха закрытых помещений на общую микробную обсемененность, для обнаружения патогенных бактерий (например, микобактерий туберкулеза) и респираторных вирусов в воздухе больничных палат.
Пробоотборник аэрозольный бактериологический (ПАБ-1). Механизм действия ПАБ-1 основан на принципе электростатического осаждения частиц аэрозоля (а следовательно, и микроорганизмов) из воздуха при прохождении его через прибор, в котором эти частицы получают электрический заряд и осаждаются на электродах с противоположным знаком. На электродах для улавливания аэрозолей помещают в горизонтальном положении металлические поддоны с твердыми средами в чашках Петри или жидкой питательной средой (15-20 мл). Прибор переносной с большой производительностью 150-250 л/мин, т.е. за 1 ч можно отобрать 5-6 м 3 воздуха. Его рекомендуют применять для исследования больших объемов воздуха при обнаружении условно-патогенных и патогенных микроорганизмов, например, при выявлении в воздухе палат больниц возбудителей внутрибольничных инфекций (Pseudomonas aeruginosa. Staph, aureus и др.), определении сальмонелл и эшерихий в атмосферном воздухе в местах дождевания при орошении земледельческих полей сточными водами.
Бактериально-вирусный электропреципитатор (БВЭП-1)
Прибор основан на аспирационно-ионизационном принципе действия. БВЭП-1 состоит из осадительной камеры, в которую вмонтированы электроды: отрицательный в виде приводящей трубки, через которую поступает воздух (и частички аэрозоля соответственно заряжаются отрицательно), и положительный, на котором оседают бактерии.
Прибор МБ. Этот прибор служит не только для определения общей микробной обсемененности, но и для отбора проб воздуха с аэрозольными частицами различных размеров. Прибор МБ построен по принципу «сита» и представляет собой цилиндр, разделенный на 6 горизонтальных полос, на каждую из которых помещают чашки Петри с МПА. Воздух просасывается, начиная с верхней ступени, в пластине которой отверстия самые крупные, и чем ниже ступень, тем меньше размером отверстия (через последние проходят только тонкодисперсные фракции воздушного аэрозоля). Прибор рассчитан на улавливание частиц аэрозоля размером более 1 мкм при скорости отбора воздуха 30 л/мин. Уменьшение числа отверстий обеспечивает более равномерное распределение по питательной среде аэрозоля из воздуха. Для улавливания еще более мелких частиц аэрозоля можно добавлять дополнительно фильтр из фильтрующего материала АФА.
При использовании любого из перечисленных приборов получаемые результаты являются приблизительными, однако они дают более правильную оценку обсемененности воздуха в сравнении с седиментационным методом. Поскольку и отбор и санитарно-микробиологические исследования воздуха не регламентированы ГОСТ, то можно использовать любой прибор для оценки бактериальной загрязненности воздуха. Во многих случаях отбор проб совмещен с этапом посева.
Для снижения численности микроорганизмов в воздухе закрытых помещений применяют
следующие средства:
а)
химические - обработка озоном, двуокисью
азота, распыление молочной кислоты,
б)
механические - пропускание воздуха через
специальные фильтры,
в)
физические - ультрафиолетовое облучение.
Определение общей численности сапрофитных бактерий
Общая бактериальная обсемененность воздуха или микробное число - это суммарное количество микроорганизмов, содержащихся в 1 м 3 воздуха. Для определения общего количества бактерий в воздухе закрытых помещений забирают две пробы (объемом по 100 л каждая) на чашки Петри с МПА при помощи любого прибора (чаще всего аппарата Кротова), либо седиментационным методом, расставляя чашки с питательной средой по принципу конверта. Чашки с посевом помещают в термостат на сутки, а затем на 48 ч оставляют при комнатной температуре. Экспозиция чашек с посевами на свету дает возможность подсчитать раздельно количество пигментных колоний (желтых, белых, розовых, черных, оранжевых и др.), количество спорообразующих бацилл, грибов и актиномицетов.
Подсчитывают количество колоний на обеих чашках, вычисляют среднее арифметическое и делают перерасчет на количество микроорганизмов в 1 м 3 воздуха. Бациллы образуют колонии, как правило, крупные, круглые, с неровными краями, сухие, морщинистые. Колонии грибов с пушистым налетом (Мисог и Aspergillus) и плотные - зеленоватые или сероватые (Penicillium). Актиномицеты образуют беловатые колонии, вросшие в агар. Количество каждой группы колоний (пигментных, беспигментных, плесеней, бацилл, актиномицетов) выражают в процентах по отношению к общему числу.
При определении микробного числа методом седиментации по Коху подсчитываются колонии, выросшие на МПА в чашках Петри, и расчет ведется по B.Л. Омелянскому. Если придерживаться этой методики, на чашку площадью 100 см 2 за 5 мин оседает такое количество микробов, которое содержится в 10 л воздуха.
Определение стафилококков
Стафилококки являются одним из наиболее распространенных микроорганизмов в воздухе закрытых помещений, что обусловливается значительной устойчивостью их к различным факторам окружающей среды. Обнаружение патогенных стафилококков в воздухе закрытых помещений имеет санитарно-показательное значение и свидетельствует об эпидемическом неблагополучии. Отбор проб воздуха проводится с помощью аппарата Кротова в количестве 250 л на 2-3 чашки с молочно-желточно-солевым агаром (или молочно- солевым, желточно-солевым) и на чашку с кровяным агаром. Чашки инкубируют при температуре 37°С в течение 48 ч. Изучают культуральные признаки всех видов колоний, из подозрительных готовят мазки и окрашивают по Граму.
Помимо качественной характеристики отдельных колоний, подсчитывают количество выросших колоний стафилококков в 1 м 3 воздуха.
Определение стрептококков
Стрептококки также являются санитарно-показательными микроорганизмами воздуха, в который они попадают от больных скарлатиной, тонзиллитами, ангиной и носителей стрептококков. Отбор проб воздуха при исследовании на наличие а- и р-гемолитических стрептококков производят с помощью аппарата Кротова на чашки с кровяным агаром, средами Гарро и Туржецкого. Забирают 200-250 л воздуха, чашки с посевами выдерживают в термостате 18-24 ч и затем еще 48 ч при комнатной температуре (после предварительного просмотра и учета). Идентификацию проводят по общепринятой методике.
Определение патогенных микроорганизмов в воздухе
Ввиду малой концентрации патогенных микроорганизмов в воздухе закрытых помещений, их выделение является достаточно трудной задачей.
При расшифровке внутрибольничных инфекций определяют в воздухе присутствие стафилококков, стрептококков, синегнойной палочки, сальмонелл, протеев и др. Отбор проб воздуха производят с помощью ПАБ-1 в объеме не менее 1000 л. Посев производят на соответствующие элективные среды. Если используется жидкая среда как улавливающая жидкость, то пробирку с жидкостью помещают в термостат на сутки для подращивания (получение накопительной культуры), а затем высевают на элективную среду.
При исследовании воздуха на наличие микобактерий туберкулеза отбор проб производят с помощью прибора ПОВ-1 в объеме 250-500 л воздуха. В качестве улавливающей жидкости берут среду Школьниковой, которую затем обрабатывают 3% раствором серной кислоты (для подавления сопутствующей микрофлоры) и центрифугируют. Осадок засевают в пробирки на одну из яичных сред, чаще среду Левенштейна - Иенсена. Инкубируют при 37°С до 3 мес. Отсутствие роста в течение 3 мес дает возможность выдать отрицательный ответ. Пробирки первый раз просматривают через 3 нед, затем каждые 10 дней. Выделенную культуру идентифицируют, определяют ее вирулентность (заражением морских свинок - биопроба) и при необходимости определяют устойчивость к лекарственным препаратам.
При определении в воздухе коринебактерий дифтерии для посева воздуха используют чашки со средой Клауберга.
В последние годы определяют в атмосферном воздухе в районах дождевания земледельческих полей, при орошении их сточными водами, сальмонеллы в случае появления заболевания среди персонала станций орошения или населения. Отбор проб производят с помощью аппарата Кротова на чашки с висмут-сульфитным агаром. Исследуют не менее 200 л воздуха. Выделенная культура идентифицируется по обычной схеме определения сальмонелл.
В связи с развитием микробиологической промышленности возникла необходимость исследования воздуха с целью обнаружения грибов-продуцентов при производстве антибиотиков, ферментных препаратов, при изготовлении кормовых дрожжей и др. Для исследования воздуха на плесневые грибы рода Candida отбор проб производят с помощью аппарата Кротова в объеме от 100 до 1000 л на чашки со средой Чапека, суслоагаром (для обнаружения плесневых грибов) и с метабисульфит-натрий- агаром (МБС-агар) с добавлением антибиотиков (для обнаружения дрожжеподобных грибов рода Candida). Чашки инкубируют в термостате при температуре 26-27°С в течение 3-4 сут (для плесневых грибов) и при 35-37°С в течение 2-3 сут (для грибов - продуцентов и дрожжеподобных рода Candida). Идентификация проводится с учетом особенностей плодоносящих гиф и характера мицелия. Считают, что концентрация дрожжеподобных грибов в количестве 500-600 клеток в 1 м 3 воздуха рабочего помещения является предельной, превышение ее ведет к развитию аллергических реакций у рабочих.
