Коломиец Э.И.1, Сверчкова Н.В1, Филонов В.П.2, 3, Долгин А.С.3, Красильников А.А.3
Институт микробиологии НАН Беларуси 2ГУО «Белорусский государственный медицинский университет» 3ЗАО «БелАсептика»
В связи со сложившейся неблагоприятной эпидемиологической ситуацией в мире существенно возросла потребность в дезинфицирующих средствах. Одновременно в последние годы в связи с появлением новых, сверхустойчивых форм микроорганизмов и тенденцией к увеличению резистентности к дезинфицирующим средствам ведется поиск новых подходов к дезинфекции. Кроме того, в связи с ужесточением во всем мире требований к охране окружающей среды проводятся исследования по исключению из состава рецептур моющих и дезинфицирующих средств вредных компонентов – диэтаноламина, хлора, солей перекисных кислот и др., оказывающих негативное влияние на организм человека и ухудшающих экологическое состояние водоемов при попадании со стоками. В частности, большое внимание уделяется разработке композиций традиционных активно - действующих веществ дезинфектантов (далее – АДВ) с пробиотическими бактериями, что не только обеспечивает эффективную очистку и дезинфекцию объектов, но и способствует снижению химической нагрузки на окружающую среду [1-3].
В настоящее время Институтом микробиологии Национальной академии наук Беларуси совместно с ЗАО «БелАсептика» в рамках задания подпрограммы «Промышленные биотехнологии-2025» государственной научно-технической программы «Перспективные биологические и химические технологии» на 2021-2025 годы разрабатывается инновационное моющее средство с дезинфицирующим эффектом, обогащенное пробиотическими бактериями. Проведены первые лабораторные испытания образцов, которые показали хороший результат.
Принцип действия данного средства основан на совместном синергичном воздействии традиционных АДВ и пробиотических бактерий. Так, сначала на условно-патогенные и патогенные микроорганизмы, находящиеся на поверхностях, воздействует АДВ, содержащееся в препарате и подобранное таким образом, что оно не уничтожает пробиотические бактерии, входящие в состав препарата. Дезинфицирующий эффект АДВ усиливается действием пробиотических бактерий, обладающих высокой антимикробной активностью. Кроме того, бактерии продуцируют широкий спектр гидролитических ферментов и поверхностно-активных веществ (далее – ПАВ) обеспечивающих моющий эффект: циклические липопептиды сурфактины, лихенизины, фенгицины, итурины и т.д. ПАВ отделяют загрязнение от поверхности на молекулярном уровне, не образуя устойчивых соединений (как в случае с химическими моющими средствами); энзимы расщепляют органическую составляющую любого рода загрязнений; непатогенные пробиотические бактерии обеспечивают непрерывность и продолжительность такого процесса очистки, а следовательно - пролонгированное действие эффекта дезинфекции.
ПАВ, продуцируемые пробиотическими бактериями, имеют целый ряд преимуществ перед химически синтезируемыми веществами: низкая токсичность, высокая биоразлагаемость, лучшая экологическая совместимость, повышенное пенообразование, высокая селективность и специфическая активность при экстремальных температурах, pH и высоком содержании соли, а также возможность синтеза из возобновляемых источников сырья [4, 5].
Поскольку пробиотические микроорганизмы могут проникать в поры обрабатываемых поверхностей, это усиливает моющий и дезинфицирующий эффект [6]. В отличие от традиционных химических аналогов, направленных на уничтожение условно-патогенных и патогенных бактерий (от «химии» те нередко мутируют и требуют все более сильных средств), пробиотические бактерии осуществляют направленный контроль патогенной микробиоты с использованием таких механизмов как конкуренция и антибиоз.
Однако, применение данных средств может быть затруднено в связи с использованием в настоящее время для оценки микробиологического загрязнения поверхностей в нашей стране показателей, характеризующих общий уровень микробной обсемененности, не учитывающий, какими микроорганизмами она обусловлена полезными или патогенными.
При этом, во всем мире сегодня для косвенной оперативной оценки микробиологического загрязнения поверхностей применяются современные альтернативные методы контроля (установленные, например в стандартах DIN), основанные на обнаружения белка, цветового теста на основе NAD, NADH; NADP и NADPH (никотинамид-адениндинуклеотид, никотинамид-аденин-динуклеотидный фосфат) (обнаружение нежелательных органических веществ), а также теста на люминесценцию на основе АТФ (обнаружение нежелательных органических веществ).
Применение данных методов обусловлено тем, что загрязнения поверхностей включают в себя органические вещества, а также те же молекулярные структуры, которые являются частью белковых строительных блоков в виде добавленных поверхностно - активных веществ (катионных или амфотерных поверхностно-активных веществ, четвертичных соединений аммония, таких как хлорид бензалкония, бигуаниды, дидецилдиметиламмоний хлорид или другие аммониевые или аминокислотные соединения), и которые являются идеальной питательной средой для микроорганизмов.
Использование инновационных средств дезинфекции с пробиотическими бактериями при одновременном переходе на современные международные методы контроля микробиологического загрязнения поверхностей позволит значительно сократить бюджетные расходы на закупку моющих и дезинфицирующих средств, уборочного инвентаря, водопотребление за счет снижения кратности обработок и пролонгированного действия средств, перейти на новый более качественный уровень санитарно-эпидемиологического благополучия населения, снизить неблагоприятное воздействие на окружающую среду.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Афиногенова, А.Г. Пробиотические чистящие средства для поверхностей как возможная альтернатива традиционным дезинфектантам / А.Г. Афиногенова, Л.А. Краева, Г.Е. Афиногенов, В.В. Веретенников // Russian Journal of Infection and Immunity. – 2017. – Vol. 7, № 4. – P. 419-424.
2. Impact of a Probiotic-Based Cleaning Intervention on the microbiota Ecosystem of the Hospital Surfaces: Focus on the Resistome Remodulation [Electronic resource] / E. Caselli [et al.] // www.plosone.org. – 2016. - N 11 (2). – Mode of access: http://doi.org/10.13710148857.
3. Caselli, E. Hygiene: microbial strategies to reduce pathogens and drug resistance in clinical settings / E. Caselli // Microbial Biotechnology. – 2017. - №10. – P. 1079–1083.
4. Hard surface biocontrol in hospitals using microbial-based cleaning products / A. Vadini [et al.] // www.plosone.org. – 2014. – N 9 (9). - Mode of access: http://doi.org/10.108598.
5. Harwood, C.R. Secondary metabolite production and the safety of industrially important members of the Bacillus subtilis group / Colin R. Harwood, Jean-Marie Mouillon, Susanne Pohl and Jose Arnau // FEMS Microbiology Reviews, fuy028, 42, 2018, 721–738. doi: 10.1093/femsre/fuy028.
6. Desai, J. D. Microbial Production of Surfactants and Their Commercial Potential / Jitendra D. Desai, Ibrahim M. Banat // Microbiology and molecular biology reviews. – 1997. – Vol. 61, № 1 – P. 47–64.
Опубликовано в сборнике Республиканской научно-практической конференции с международным участием Public health forum: «Человек. Здоровье. Окружающая среда» в период проведения 28-ой Международной специализированной выставки «Здравоохранение Беларуси-2022» с 19 по 22 апреля, в г. Минске.