Изучение влияние ряда химических, физических и биологических факторов окружающей среды на эффективность дезинвазии помещений

УДК 619

Д. А. Долбин, Р. З. Хайруллин ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЕ РЯДА ХИМИЧЕСКИХ, ФИЗИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕЗИНВАЗИИ ПОМЕЩЕНИЙ

Ключевые слова: дезинвазия, устойчивость, комплексная оценка.

Проведена комплексная оценка эффективности дезинвазии помещений при различном сочетании ряда химических, физических и биологических факторов окружающей среды. Установлено, что на устойчивость яиц гельминтов большое влияние оказывают внешние факторы.

Key words: helminthes eggs, sustainability, integrated assessment.

Conducted a comprehensive assessment of the sustainability of helminthes eggs to adverse physical, chemical and biological environmental factors.

Ведущим фактором передачи инвазии при паразитарных болезнях являются объекты внешней среды, контаминированные возбудителями паразитозов, яйцами и личинками гельминтов, ооцистами и цистами простейших. Проводить эффективную профилактику паразитозов животных в помещениях можно лишь при их тщательной уборке и своевременной дезинвазии [1, 2].

Качественная очистка помещений от навоза и помета обеспечивает удаление основной массы инвазионного начала, однако, накапливающиеся постепенно яйца, личинки гельминтов, ооцисты и цисты простейших на полах, стенах, возле кормушек животных, способны длительное время сохранять жизнеспособность, достигая инвазионной стадии и вызывая заражение животных.

Несмотря на необходимость проведения указанного мероприятия чаще всего им пренебрегают. В значительной степени это обусловлено отсутствием или недостатком дезинвазионных средств. Вместе с тем в литературе сформулирована следующая концепция: основу профилактики паразитозов животных составляют интегрированные мероприятия, включающие применение биологических, технологических, экологических, санитарных, а также иммунобиологических, генетических и

регулирующих методов, при минимальном использовании химических средств [3].

Разработка эффективных средств дезинвазии основывается прежде всего на знании параметров резистентности возбудителей к естественным и искусственным физико-химическим и

биологическим факторам. Установлено, что выживаемость возбудителей паразитозов зависит как от интенсивности воздействия, так и от способности биологической защиты эктогенных стадий паразитов, связанной со структурой оболочек. К тому же разные возбудители паразитозов неодинаково воспримичивы к тем или иным средствам воздействия. Литературные данные свидетельствуют о том, что яйца большинства видов нематод, трематод, цестод и акантоцефал имеют слаборазвитую защитную систему оболочек. Исключение составляют лишь яйца аскаридат [4].

Касаясь структуры сферы, окружающей зародыш, многие авторы называют общую оболочку яйца скорлупой. В части её строения большинство сходится во мнении, что у яиц нематод-представителей аскаридат, трихоцефалят и стронгилят имеется четыре оболочки [5]. Это было подтверждено данными электронно-

микроскопического исследования на примере яиц аскаридий [6]. Более ранними исследованиями у яиц аскаридат отмечено три основных оболочки, названные по очередности: эпителиальная, глянцевитая и волокнистая. Из них последняя липоидная является растворимой эфиром, хлороформом, а также кислотами жирного ряда. Она также пропускает воду, однако задерживает соли и другие вещества. Также было установлено сходство строения скорлупы яиц аскаридат и трихоцефалят. У тех и других имеется плотная средняя оболочка, которая защищает зародыш от неблагоприятных факторов, и она намного мощнее таковой, чем у яиц стронгилят. Данное обстоятельство определяет наибольшую устойчивость яиц указанных видов гельминтов к факторам среды, что позволяет использовать их в качестве тест-объектов при разработке средств дезинвазии.

Сведения по резистентности возбудителей паразитарных болезней, находящихся на стадиях яйца, необходимы при изыскании и разработке средств дезинвазии. Именно поэтому значительный интерес представляют экспериментальные данные по сравнению устойчивости разных видов нематод с устойчивостью Neoascaris vitulorum. Особенно с практической точки зрения интересны данные о влиянии температуры, высушивания, физических и химических средств на яйца и личинки некоторых видов гельминтов.

Установлено, что яйца нематод (Parascaris equorum, Ascaris suum) погибают в воде при температуре 60°С за 25-30с, а при 70-80° за 2 с. Яйца Ascaridia galli погибают в воде при температуре 45°С за 2ч. при 55°С за 2с. Яйца Ascaris lumbricoides - при температуре 50°С за 5мин, 55-60°С за 5с, а при температуре 65° за 2с. Высушивание яиц P. equorum при температуре 30-36°С приводит их к гибели через 3-5суток. При температуре 45°С они погибают через 24ч., 50°С 3-6 ч., 55°С за 1ч., 60°С-30мин, 70°С-15мин. Яйца аскаридий при температуре 40°С

погибают через 15суток, при 42°С - 8сут, 44°С -3,5сут, 47°С - 6ч., 55°С - 1ч., 60-62°С - 20мин, 70°С - 15мин. Личинки стронгилят лошадей и овец 1-2-дневного возраста гибнут при кратковременном высушивании, а 5-7 суточные выживают несколько месяцев [4].

Низкие температуры воздуха также по-разному действуют на яйца и личинки гельминтов. При отрицательных температурах приостанавливаются обменные процессы и развитие яиц P. equorum, которые выживают при этой температуре около 5 лет. При температуре от 0 до минус 36°С яйца P. equorum и стронгилят остаются жизнеспособными в течение месяца.

Эффективен для проведения дезинвазии ультрафиолетовый свет. Установлено, что он действуют на протоплазму клетки, повышая ее вязкость, повреждает ядро, что вызывает мутагенное действие и уродливость личинок при высоких дозах. Эффективными на чистых культурах и в опытах с жидкими средами оказались также ионизирующие излучения и гамма-лучи, которые угнетают эмбриогенез и вызывают гибель зародыша в яйцах гельминтов. Однако на практике данные способы для дезинвазии не применяются ввиду сложности их выполнения [7].

Внешняя форма яиц Neoascaris vitulorum на первый взгляд мало отличается от таковых других видов аскаридат. Яйца имеют круглую, иногда овальную форму, достигая в длину 0,075-0,09мм и в ширину 0,065-0,075мм. Наружная оболочка имеет ячеистую структуру наподобие яиц Toxocara canis. При внимательном сравнении их с яйцами Parascaris equorum или Toxascaris leonina, сразу бросается в глаза разница в структуре внутренней волокнистой оболочки. В то время как у яиц Parascaris equorum и Toxascaris leonina волокнистая оболочка развита очень мощно и хорошо заметна под микроскопом, у Neoascaris vitulorum она развита очень слабо и заметна лишь при большом увеличении.

Сравнительная слабость развития покровных оболочек яйца, обеспечивает меньшую устойчивость неоаскарид к неблагоприятным факторам окружающей среды, в частности к высыханию и действию прямых солнечных лучей, по сравнению с другими аскаридатами. Чувствительность к высоким температурам у Neoascaris vitulorum в целом не ниже чем у других видов аскарид. При температуре 40°С яйца паразита погибали через 48 ч., при 50°С - через 30мин, при 60°С - через 5мин, при 65°С - через 1 минуту [8].

Одним из основных методов дезинвазии помещений, средств ухода за животными в практике животноводства, а также в области медицины, является химический. Об этом свидетельствуют многочисленные исследования, которые интенсивно начали проводиться с первого десятилетия прошлого столетия. Затем эти исследования стали менее интенсивными и в последние годы очень малочисленными.

Так как средства дезинвазии должны отвечать довольно жестким требованиям (невысокие концентрации, сравнительно небольшое время экспозиции, низкая токсичность и экологическая безопасность), в настоящий момент Департаментом ветеринарии МСХиП РФ рекомендовано к применению всего 6 средств дезинвазии: едкий натрий, едкий калий, ксилонафт, сернокарболовая смесь, однохлористый йод и хлорная известь. Это придает актуальность поиску новых дезинвазионных средств.

Следует отметить, что результаты оценки эффективности средств дезинвазии у разных авторов сильно различаются, что связано прежде всего с различными критериями эффективности и условиями эксперимента. Концентрированная серная кислота вызывают гибель яиц P. equorum при экспозиции 24ч., соляная и азотная кислоты при 120 часовой экспозиции, 2-3% серная кислота через 1-3ч. инкубации была не эффективна, 1-2% №ОН вызывал задержку развития, также как неочищенная карболовая кислота, 1-5% креолин и 4% хлорная известь. Дихлорэтан через 30ч. инкубирования вызывал гибель яиц лошадиной аскариды. Крезол в концентрации 4% приводил к гибели уже через 2ч. инкубации [4]. Карболовая кислота в концентрации 3-5% и 5% креолин вызывали гибель яиц P. equorum через 48ч. [9]. На яйца T. canis 2-3% креолин, 50% хлорная известь не оказывает угнетающего эффекта при экспозиции 1-3ч., а 3% неочищенная карболовая кислота при той же экспозиции приводит к задержке развития. Абсолютно губительны для яиц T. canis негашеная известь и горячая карболовая кислота [4]. Яйца A. gaШ демонстрируют в опытах сравнительно меньшую устойчивость к химическим реагентам: 5% хлорная известь, 3% креолин, 3% №ОН вызывали гибель через 24ч. инкубации 5% ксилонафт вызывал гибель 95% яиц через 2ч., а совместно с 0,5% сероуглеродом 100% яиц. Гибель яиц вызывали так же негашеная известь и 4% карбатион через 24 и 48ч. соответственно [6]. В отношении A. suum, формалин в концентрации 4-10% оказался не эффективным, так же едкий натрий 10% при экспозиции менее суток, при использовании горячего (60°С) едкого натрия наблюдалась частичная гибель яиц. При этом горячая вода(60°С) сама по себе приводит к гибели 40-50% яиц A. suum при кратковременном воздействии [5].

Особо следует отметить, что использование горячего и даже холодного 10% №ОН до сих пор рекомендуется как эффективное профилактическое средство [10].

Производные карбаминовой, изоциановой и карболовой кислоты оказались, как и следовало ожидать очень эффективными (карбатион 5%, крезиловый эфир 1%, нафталин и метилкарбонат 23%, фенилизотионат 5%, трихлорфенол, ацетилфенол, трихлорацетат): они вызывали гибель от 89% до 100% яиц. Р.К. Мирзоевой предлагается для полного 100% ингибирования развития яиц аскарид применять 3 и 5% растворы таких дезинфицирующих препаратов как «Биор-Н», «Велторган» и «Амоцид» в экспозиции 1-3 суток для

различных объектов (почвы, нечистот, осадков сточных вод, ТБО) [11].

В целях профилактики неоаскаридозной инвазии рекомендуется в неблагополучных хозяйствах организовывать изолированное содержание стельных коров и телят до 4-5 месяцев и биотермическое обеззараживание навоза с последующей дезинвазией помещений, а так же профилактическая дегельминтизация молодняка крупного рогатого скота, начиная с месячного возраста [12].

Биологические агенты обладают большой избирательностью по сравнению с химическими реагентами, имеют меньшее вредоносное значение для других организмов-сочленов водных биоценозов, легко вписываются в технологические циклы [13]. Поэтому введение их в экологическую систему не вызывает значительного нарушения баланса. Для борьбы с биогельминтами могут применяться методы экологической

профилактики-подавление численности

промежуточных хозяев. Это может быть осушение пойменных водоемов, засыпка и выравнивание поймы, что способствует резкому снижению численности моллюсков в затопляемых поймах. Очевидно, что такие радикальные меры в большинстве случаев ведут к резкому нарушению природного баланса.

Элиминационной способностью в отношении яиц свиной аскариды обладают различные водоросли [14]. Так был предложен метод очистки сточных вод с применением фитопланктона (накопительная культура Clorella vulgaris и Scenedesmys obliguus). Очищенная в биопрудах сточная жидкость полностью очищается от яиц гельминтов и частично от кишечной палочки. Наряду с фитопланктоном в процессе самоочищения принимают коловратки, различные моллюски Anodonta, Unio [15].

На яйца гельминтов губительное влияние оказывает корневая система различных растений. Под влиянием корневой системы редиса и полыни разрушается 50-60% зародышей аскарид в яйцах). Овоцидную активность проявляет ризосфера бархатцев, календулы, ячменя, проса, ризосфера викоовсяной смеси угнетает развитие яиц аскарид, сохраняя их жизнеспособность [16].

На выживаемость яиц гельминтов также оказывают влияние различные простейшие организмы. Так Amoeba verrucosa способна захватывать яйца аскарид и свободные личинки, вышедшие из яиц [14]. Хищные инфузории Bursaria truncatula, Stylonichia mytilus и Stentor sp. поглощают яйца аскарид, корацидиев широкого лентеца и мирацидиев печеночной двуустки и полностью переваривают их в течение 24-72 ч. возможно потому, что те вещества, которые выделяют яйца аскариды в окружающую среду, вызывая у них отрицательную трофическую реакцию.

Не все виды животных, даже в пределах одной группы, проявляют овоэлиминационную активность как, например, равноресничные

инфузории таких видов как Colpoda cuculus, Lacrymaria olor. В элиминации яиц гельминтов принимают участие виды олигохет, ресничные черви, водные насекомые [17]. Часть яиц, прошедших через кишечник червей разрушается, другая часть проходит через кишечник без заметных изменений. Хищные олигохеты семейства Naididae элиминируют личинки филометроидеса, олигохеты Ch. limnaei, Aelosoma sp., Potamothris bedoti, вызывая частичное разрушение яиц аскариды и широкого лентеца. Личинки ручейников Phryganea grandis поздней генерации поедают яйца аскарид в большей степени, чем личинки первой генерации.

Эффективными элиминаторами яиц гельминтов оказались водные насекомые с грызущим и колющим аппаратом. Насекомые используют яйца гельминтов в качестве корма: одни заглатывают и переваривают яйца, другие прокалывают скорлупу яиц и высасывают их содержимое. Первый способ элиминации присущ ручейникам и поденкам, второй - водяным клопам Corizidae [18]. В очищении среды от яиц аскарид также принимают участие различные ракообразные и моллюски. Установлено, что моллюски-фитофаги родов Lymnaea, Bradybaena, наземные Oxychilus translucidus служили дессимнаторами яиц гельминтов, в частности аскарид [19]. Моллюски-детритофаги Valvata piscinalis, Bithynia tentaculata, sp. Planorbis значительно повреждают протеолитическими ферментами своего пищеварительного тракта белковую оболочку яиц акарид, снижая тем самым их жизнеспособность.

Заключение

В настоящее время разработан целый ряд физических, химических и биологических способов дезинвазии помещений. Однако для достижения необходимой степени очистки помещений требуется использовать комбинацию нескольких способов, что не всегда экономически эффективно. Представляется целесообразным разработать метод дезинвазии помещений, обладающим высокой эффективностью при низкой конечной стоимости.

Литература

1. Долбин, Д. А. Получение и иммунохимические свойства комплексного аскаридозного антигена/ Д.А. Долбин, Ю.А. Тюрин, Р.З. Хайруллин// Вестник Казанского технологического университета. -2014. -Т. 17. -№13. -С. 266-269.

2. Осипов, П.Н. О валеологической культуре будущего инженера/ П.Н. Осипов, Л.Н. Осипова// Вестник Казанского технологического университета. -2011. -№5. -С.247-251.

3. Черепанов, А. А. Концепция противопаразитарных мероприятий для решения научных и практических задач/ А.А. Черепанов// Тр. ВИГИСа. -1999. -Т. 35. -С.159-161.

4. Черепанов, А. А. Дезинвазия животноводческих помещений: состояние вопроса и перспективы исследований/ А.А. Черепанов, П.К. Кумбов// Тр. ВИГИСа. -1997. -Т.33. -С.164-185.

5. Наумычева, М. И. Стойкость яиц нематод к химическим веществам и физическим факторам: автореф. дис. ... к. б. н./ М.И. Наумычева. -М., 1954. -С.8-12.

6. Симонов, А. П. Средства и методы дезинвазии объектов внешней среды при гельминтозах:. дисс.... д.в.н./ А. П. Симонов. -М., 1976. - 300с.

7. Лысенко, А.А. Эпизоотология и профилактика при аскаридозе кур: автореферат дис.... к.в.н./ А.А. Лысенко - М., 1939. -С.16.

8. Давтян, Э. А. К изучению биологии неоаскарид крупного рогатого скота/ Э.А. Давтян // Тр. АрмНИВИ. -1942. -Т.1У. -С.93-137.

9. Величкин, П. А. Устойчивость яиц и личинок стронгилид (делафондий, альфортий) и трихонематид к обычным дезинфекторам/ П.А. Величкин // Тр. ростов. обл. н.-и. вет. опытн. станции. -1952. -Вып.10. - С. 77-86.

10. Абуладзе, К. И. Паразитология и инвазионные болезни сельскохозяйственных животных. -М.: Агропромиздат, 1990. -С.167-169.

11. Мирзоева, Р.К. Дезинвазия объектов окружающей среды на территории Республики Таджикистан/ Р.К. Мирзоева// Медицинская паразитология и паразитарные болезни. -2007. -№ 2. - С. 35-36.

12. Балабекян, Ц. И. Терапия при неоаскаридозе телят буйволят и некоторые данные по эпизоотологии и профилактике этого заболевания: автор. дисс.. к.б.н./ Ц.И. Балабекян. -М., 1956. -С.12-16.

13. Шигин, А.А. Биоценологические аспекты профилактики гельминтозов/ А.А. Шигин//

Гельминтология сегодня: проблемы в перспективы. Тез. докл. науч. конф. Москва, М., 1989. -С. 181-182.

14. Костомарова-Никитина, Л. П. Влияние Amoeba verrucosa на яйца аскариды/ Л.П. Костомарова-Никитина// Мед. Паразит. -№ 2. -1967. -C. 181 - 184.

15. Герасимов, И.П. научные основы современного мониторинга окружающей среды/ И.П. Герасимов// Изв. АН СССР. Сер. географ. -1975. -Т.3. -С.13-24.

16. Николаев, С.М. О влиянии корневых выделений растений на развитие яиц свиной аскариды/ С.М. Николаев// Зоол. журнал.-1968. -T.LVII. -Вып. 12. -С.1860-1861.

17. Супряга, В. Г. К вопросу о роли пресноводных беспозвоночных в эпидемиолгии тениаринхоза/ В.Г. Супряга // Проблемы паразитологии -1972. -ч.2. -С. 306-307.

18. Илюшина, Т. Л. Гидробионты как факторы, регулирующие численность популяции гельминтов рыб/ Т. Л. Илюшина// Новое в теории и практике борьбы с гельминтозами. М., 1987. - Вып. 37. -С.68-76.

19. Аситинская, С. Е. К вопросу о роли моллюсков-детритофагов в очищении среды от яиц возбудителя аскаридоза/ С. Е. Асинтинская // Науч. тр. -Т.128. -Омск, 1977. -С.31-34.

© Д. А. Долбин - к.б.н, с.н.с. лаб. иммунологии и разработки аллергенов Казанского научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии Роспотребнадзора; Р. З. Хайруллин - к.б.н., доц. каф. промышленной безопасности КНИТУ, с.н.с. лаб. иммунологии и разработки аллергенов Казанского научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии Роспотребнадзора, khayrullinrz@gmail.com.

© D. A. Dolbin - Ph.D., Senior Researcher, Kazan Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology; R. Z. Khayrullin - Ph.D., associate professor of the Department of Industrial Safety, KNRTU; Senior Researcher, Kazan Scientific Research Institute of Epidemiology and Microbiology, khayrullinrz@gmail.com