.

Закономірності розвитку мікробіологічних процесів у фасованій воді та умови їх стабілізації (автореферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 2751
Скачать документ

ІНСТИТУТ ГІГІЄНИ ТА МЕДИЧНОЇ ЕКОЛОГІЇ ІМ. О. М. МАРЗЕЄВА

АМН УКРАЇНИ

ГОРВАЛЬ АЛЛА КОСТЯНТИНІВНА

УДК 614.777: 579.63.

Закономірності розвитку мікробіологічних процесів у фасованій воді та
умови їх стабілізації

14.02.01 – гігієна

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

КИЇВ-2005

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті гігієни та медичної екології ім. О.М.
Марзеєва АМН України

Науковий керівник: доктор медичних наук Корчак Галина Іванівна,
Інститут гі-

гієни та медичної
екології ім. О.М. Марзеєва АМН України

завідуюча відділом медико-біологічних
досліджень.

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, лауреат Державної премії
України в

галузі науки і техніки Глоба Леонід
Іванович, Інститут ко-

лоїдної хімії та хімії води ім. А.В.
Думанського НАН Укра-

їни, провідний науковий співробітник.

доктор медичних наук Станкевич Валерій
Васильович, Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва
АМН України, завідувач відділу гігієни грунту та очистки

населених місць

Провідна установа: Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця

МОЗ України, кафедра комунальної
гігієни та екології

людини, м. Київ

Захист відбудеться “14” жовтня 2005 р. о 10 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д26.604.01 Інституту гігієни та медичної
екології ім. О.М. Марзеєва АМН України за адресою: 02094, м. Київ, вул.
Попудрен- ка 50.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту гігієни та
медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН України за адресою: 02094, м.
Київ, вул. Попудренка 50.

Автореферат розісланий “ 13 ” вересня 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради
Селезньов Б.Ю.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В Україні невпинно збільшується виробництво та
споживання фасованої питної води. В той же час до сьогодні в країні не
існує нормативних та законодавчих документів, які дійсно гарантували б
високу якість такої води (Стрикаленко Т.В, 2000; Шестопалов А.М, Сердюк
А.М, Набока М.В, 2004). Можна вважати, що з низки невирішених питань,
які стосуються вимог до якості фасованих питних вод, найбільш складним є
нормування за мікробіологічними показниками, тобто отримання води
стабільної в мікробіологічному відношенні (Mossel D., Struijk C., 2004;
Zhao Q., Shu W., Gao J., 2004). Однією з причин такої ситуації являється
здатність мікроорганізмів розмножуватися при мінімальних кількостях
поживного субстрату і відсутності консервантів. Розмноженню
мікроорганізмів у воді сприяє невпинне збільшення забруднення
неорганічними та органічними сполуками не тільки поверхневих, але й
підземних вод. При дослідженні якості фасованих питних вод, що
реалізуються в Україні, за мікробіологічними показниками, все більше
зростає актуальність даної проблеми, оскільки в значній частині проб
виявлені активні мікробіологічні процеси, кількість мікроорганізмів в 1
см3 води сягала десятків і сотень тисяч (Корчак Г.І., Горваль А.К.,
2001, 2002). Таким чином, правомірно ставити завдання вивчення процесів
розвитку мікроорганізмів у фасованій воді та встановлення основних
факторів, які можуть впливати на її якість.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана
в рамках НДР “Дослідження закономірності розвитку мікробіоло-гічних
процесів в бутильованій питній воді та розробка критерію її безпеки за
мікробіологічними показниками”, № державної реєстрації 0102U002435.

Мета і завдання досліджень. Метою роботи було дослідити закономір-ності
розвитку мікробіологічних процесів у фасованій питній воді та умови їх
стабілізації в цілях безпеки для споживача. Для досягнення поставленої
мети вважали за доцільне вирішення наступних завдань:

– вивчення якості фасованих вод, що споживає населення України, за
мікробіологічними показниками;

– дослідження динаміки розвитку мезофільно-аеробних та факультативно-
анаеробних мікроорганізмів (МАФАМ) та представників родини
Enterobacte-riaceae у фасованій воді різної якості;

– визначення роду та виду мікроорганізмів, що переважають у фасованій
воді даного складу;

– встановлення головних факторів, що впливають на динаміку та строки
вижи-вання мікроорганізмів у фасованій воді;

– визначення концентрації ендотоксинів, що утворюються у воді в
процесі розмноження мікроорганізмів;

– виявлення дії ендотоксинів та продуктів метаболізму мікроорганізмів
на біологічні об’єкти;

– обгрунтування заходів щодо попередження розвитку мікроорганізмів та
кри-теріїв безпеки фасованої води для споживання за мікробіологічними
показни-ками.

Об’єкт дослідження. Об’єктом дослідження були динаміка розвитку
мікроорганізмів, які розвиваються у питній фасованій негазованій воді,
що реалізується в торгівельній мережі України, мікробний біоценоз,
зміна видо-вого складу, динаміка накопичення бактеріальних ендотоксинів,
які утворюва-лись під час життєдіяльності мікроорганізмів, дія продуктів
метаболізму на біологічні об’єкти, а також вплив фізико-хімічних
факторів на мікробіологічні процеси.

Предмет дослідження. Предметом дослідження були проби питної негазованої
води, гетеротрофні мікроорганізми, умовно-патогенні мікроорганіз-ми,
стандартні тест-штами мікроорганізмів, бактеріальні ендотоксини,
біологіч-ні об’єкти.

Методи дослідження. При виконанні роботи застосовувалися
мікро-біологічні, біохімічні, хімічні методи дослідження, а також
біотестування. Обробка результатів проводилась з використанням
статистичних методів.

Наукова новизна отриманих результатів.

Вперше запропонована концепція розгляду фасованої води як моделі
замкненого водного простору, в якому складаються сприятливі умови для
розвитку мікробіологічних процесів: відносна стабільність хімічного
складу води, температури та тривалі строки зберігання. Стабільність умов
заселення мікроорганізмів сприяє їх розмноженню, обумовлює
закономірності розвитку мікробіологічних процесів, які полягають у зміні
видового складу, зменшенні його різноманітності та накопиченні продуктів
метаболізму.

Доведена найбільша активність мікробіологічних процесів у перші чоти-ри
місяці від дати виготовлення за рахунок гетеротрофних мікроорганізмів,
які розвиваються при температурі 220С за 72 год. інкубації. Швидкість
розмноження бактерій найбільше залежить від концентрації органічних
сполук азоту та кремнію. Розмноження мікроорганізмів призводить до
накопичення ендотоксинів та інших продуктів метаболізму і розпаду
клітин, які мають токсичну біологічну дію, виявлену методом
біотестування.

Практичне значення отриманих результатів.

Вперше визначена якість фасованої води, яка реалізується в Україні за
мікробіологічними показниками. Встановлена найбільша залежність
мікробіо-логічних процесів від концентрації органічних сполук азоту, що
вимагає впровадження процесів водопідготовки, спрямованих, перш за все,
на очистку води від органічних сполук. Доведена провідна роль хімічного
складу води в розвитку мікробіологічних процесів, активність яких
пролонгована в часі, але не залежить від температури зберігання води в
діапазоні 40С – 220С.

Виявлена пригнічуюча дія тари-ПЕТ на мікроорганізми, що дозволяє
рекомендувати у схему санітарно-гігієнічної оцінки виробів з полімерних
матеріалів включити як експрес-метод вивчення їх дії на гетеротрофну
сапрофітну та умовно-патогенну мікрофлору води.

Показана можливість використання похідних полігексаметиленгуанідину при
обробці бутлів та кришок для пригнічення розвитку мікроорганізмів, що
може слугувати підставою для розробки тари з бактеріостатичною
активністю.

Розроблено метод виявлення консервантів у фасованій воді.

Результати досліджень використані при написанні ДСанПіНу “Вода питна
фасована. Гігієнічні вимоги та контроль за якістю”, проект 2004 р.

Публікації результатів роботи в пресі та фахових періодичних виданнях
сприяли залученню громадськості, радіо та телебачення до обговорення
стану якості фасованої води в Україні, що дало позитивний результат.
Моніторинг 2003 р. показав, що кількість нестандартних проб з 32%
знизився до 14%. Було поставлено питання про необхідність розробки
національної нормативної документації стосовно якості фасованої води та
санітарно-гігієнічних вимог до умов виробництва даної продукції.

Особистий внесок здобувача. Автором проведено критичний аналіз наукової
літератури з проблем дисертаційного дослідження, самостійно прове-дені
всі експериментальні досліди, за виключенням досліджень хімічного
скла-ду проб води та біотестування, які проводилися фахівцями Інституту
колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України і за
обсягом всіх виконаних досліджень становлять не більше 5%. Дисертант
особисто провела первинну обробку результатів, аналіз та узагальнення
матеріалу і написання всіх розділів роботи.

Апробація результатів дисертації. Основні результати та положення
дисертаційної роботи представлені та обговорені на: 5-му міжнародному
конг-ресі “Экватэк-2002” (Москва, 2002), міжнародному водному форумі
“Аква Україна-2003” (Київ, 2003); круглому столі “Яку воду пити ?
Пляшковану ? (Київ, 2003 р.)”, міжнародному форумі “Мир чистой воды”
(Москва, 2004), 2-му міжнародному форумі “Аква-Україна-2004” (Київ,
2004), 6-му міжна-родному конгресі “Экватэк-2004” (Москва, 2004),
круглому столі “Вода як життєва необхідність” (Київ, 2004), розширеній
Колегії Державної санепід-служби України “Про дотримання вимог
санітарного законодавства у забезпе-ченні населення доброякісною питною
водою” (Київ, 2004), міжнародному симпозіумі “Информационные технологии
и общество 2005” (Італія, Сицілія, 2005); засіданні Ради гігієністів м.
Києва “Мікробіологічні показники забруднення фасованої води” (Київ,
2005), участь в телевізійних програмах 2002-2004 р.р.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 12 робіт: 4 статті у
фахо-вих наукових виданнях, рекомендованих ВАК України, деклараційний
патент, 1 стаття у фаховому науковому виданні, рекомендованому ВАК
Росії.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі
вступу, огляду літератури, розділу, що присв’ячений опису матеріалів та
методів досліджень, п’ятьох розділів власних досліджень, аналізу та
узагальнення отриманих результатів, висновків та списку використаних
джерел, який включає 149 посилань (з них 51 країн СНД та 98
іноземних).

Дисертація викладена на 172 сторінках, ілюстрована 24 таблицями та 38
рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Розділ 1. Огляд літератури. Даний розділ містить аналітичний огляд
літератури з питань якості фасованої води за мікробіологічними
показниками, впливу на динаміку мікробіологічних процесів у фасованій
воді фізичних та хімічних факторів та вимог до якості фасованої води за
мікробіологічними показниками та сферою застосування.

Розділ 2. Матеріали і методи досліджень. У цьому розділі представлено
матеріали, методи та обсяг досліджень, які застосовувалися для вирішення
поставлених завдань. Предметом дослідження були проби фасованої питної
негазованої води, що реалізується в торгівельній мережі України. Проби
води відбиралися з торгівельних точок різних регіонів України та
аналізувались за наступними показниками:

– загальне мікробне обсіменіння (ЗМО) в колонієутворючих одиницях (КУО)
в 1 см3, що виростають за температури 370С протягом 24 год. та за
температури 220С протягом 72 год.; індекс бактерій групи кишкових
паличок (БГКП) та E. coli в 1 дм3. Дослідження проводились згідно
ГОСТ 18963-73 “Вода питьевая. Методы санитарно-бактериологического
анализа”;

– наявність P. aeruginosa в 1 дм3 води проводили методом мембранної
фільтрації згідно “Методические рекомендации. Обнаружение и
идентификация Pseudo-monas аeruginosa в объектах окружающей среды
(пищевых продуктах, воде, сточных жидкостях), ( Москва, 1986);

– кількість дріжджевих та пліснявих грибів в 300 см3 води, випробування
проводили методом мембранної фільтрації згідно ГОСТ 10444.12-88
“Продукты пищевые. Метод определения дрожжей и плесневых грибов”
(Москва, 1988);

– кількість бактеріальних ендотоксинів в 1 см3 води визначали за
допомогою ЛАЛ-тесту. Суть методу полягає у напівкількісному визначенні
бактеріальних ендотоксинів. В основі цього методу лежить процес
фізико-хімічної взаємодії ендотоксинів з лізатом клітин (амебоцитів)
крові мечехвостів, в результаті якої проходить утворення гель-тромбу.
Методику виконували у відповідності з п.2.6.14. “Бактеріальні
ендотоксини” ДФ України 2001 р.;

– наявність умовно-патогенних та патогенних мікроорганізмів, вивчення
зміни видів мікроорганізмів при зберіганні води. Застосовувались
загальноприйняті мікробіологічні методики виявлення мікроорганізмів.
Ідентифікацію мікроор-ганізмів проводили за стандартними схемами та
біохімічними властивостями штамів, а також з використанням
ідентифікаційних тестів API фірми “bioMerieux”, Франція;

– біотестування проб фасованої води проводили за критеріями: загальної
токсичної дії та цитотоксичної дії на рослинах (цибуля), хребетних
(риба), безхребетних (гідра, церіодафнія); генотоксичної дії на
клітинному рівні за мікроядерним тестом на цибулі;

– характеристика хімічного складу води базувалась на основі визначення
органолептичних, узагальнених неорганічних та органічних компонентів
(біля 40 показників);

– статистична обробка результатів здійснювалась за допомогою
загальновідо-мого методу Стьюдента (t), дисперсійного та
непараметричного методу знаків (Z). Із дисперсійного аналізу
застосовувався двохфакторний (Д.Сепетлиева, Т. Пасналева, 1968).
Визначалась дія двох факторів на число мікроорганізмів у воді:
експозиція та концентрація кремнію. Достовірність оцінювали за критерієм
Фішера (А.М. Мерков, Е.Л. Поляков, 1974). Використано також
непараметричний метод знаків. Він дав змогу оцінити напрямок змін серед
порівняльних напарників (збільшення (t), зменшення (-)) та достовірність
цих змін. При проведенні розрахунків використовували також статистичні
методи з використанням програми Excel (С.Н. Лапач, А.В. Чубенко, П.Н.
Бабич, 2000). Для оцінки впливу температури була розроблена математична
модель динамічної зміни кількості мікроорганізмів для всіх режимів
зберігання води. Параметри моделей визначалися в “STATISTICА 6.0” за
методом найменших квадратів з використанням режимів нелінійного
підрахунку функцій. При розробці методики по виявленню консервантів у
воді також використаний статистичний пакет “ STATISTICА 6.0”.
Застосовували метод кореляційного аналізу, а саме, кореляційний аналіз
для оцінки зміни мікроорганізмів у часі, регресійний лінійний аналіз для
побудови моделей зміни мікроорганізмів у часі. Активність
мікробіологічних процесів визначали як площу по довжині регресії в межах
експерименту. Співвідношення активності визначали за співвідношенням
процесів, які йшли в контрольній пробі. При відображенні ЗМО в
графічному матеріалі використовували їх значення, переведені в десяткові
логарифми (lg).

Обсяг виконаних досліджень. Виконані експериментальні дослідження
включали:

– оцінку якості фасованої питної негазованої води за мікробіологічними
показ-никами. Проаналізовано 120 проб води. По цьому розділу виконано
720 дослід-жень;

– вивчення динаміки розвитку мікроорганізмів. Досліджено 49 проб. Всього
проведено 1318 досліджень;

– визначення зміни видів мікроорганізмів у фасованій воді при її
зберіганні та наявності органічних сполук азоту, фосфору та вуглецю.
Досліджено 49 проб, виділено та проведено ідентифікацію 101 штама
мікроорганізмів. Всього проведено 275 досліджень;

– вивчення впливу хімічного складу води на мікробіологічні процеси.
Всього проведено 1997 досліджень;

– вивчення впливу температури на динаміку розвитку мікроорганізмів.
Прове-дено 374 дослідження;

– вивчення впливу тари на розвиток мікробіологічних процесів. Проведено
183 дослідження;

– дослідження динаміки утворення ендотоксинів та можливої дії продуктів
метаболізму на біологічні об’єкти. Всього проведено 620 досліджень у
тому числі 120 по визначенню бактеріальних ендотоксинів;

– розробка методики виявлення консервантів у фасованій питній воді.
Проведе-но 733 дослідження.

Розділ 3. Аналіз якості фасованої води, яка розповсюджується
торгівельною мережею України, за мікробіологічними показниками. Протягом
двох років досліджено 120 проб питної фасованої негазованої води, а
саме: за 2002 рік – 50 проб, за 2003 рік – 70 проб. При цьому
проаналізовано води 74 різних виробників, з них – 68 вітчизняних та 6
закордонних. У пробах води визначали: ЗМО при 370С за 24 год. інкубації
та при 220С за 72 год. інкубації; індекс БГКП; наявність P.aeruginosa;
кількість дріжджевих та плісня-вих грибів.

Виявлено, що якість фасованих вод, які реалізуються торгівельною мережею
України, є незадовільною. Результати представлені в табл. 1.

Таблиця 1

Невідповідність проб фасованої питної води за мікробіологічними
показниками за 2002 – 2003 р.р.

Нормативний документ та показники Відсоток невідповідності проб води

2002 р. 2003 р.

ГОСТ 2874-82 “Вода питьевая. Гигие-нические требования и контроль за
ка-чеством” (за сумою мікробіологічних показників)

32

14

ГОСТ 2874-82 “Вода питьевая. Гигие-нические требования и контроль за
ка-чеством” (індекс БГКП)

16

10

ГОСТ 2874-82 “Вода питьевая. Гигие-нические требования и контроль за
ка-чеством” (ЗМО – 370С-24 год.)

18

4

Директива ЄС-98/83 щодо якості води, що призначена для вживання людиною
(фасована вода, ЗМО – 220С-72 год.)

86

62

Особливу увагу привертає факт невідповідності проб, що досліджу-вались,
за індексом БГКП. Це один з основних показників, який гарантує безпеку
води в епідемічному відношенні. Цей показник коливався від

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020