Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биологические особенности сальмонелл в условиях нитратного загрязнения воды

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Биологические особенности сальмонелл в условиях нитратного загрязнения воды"

од

На правах рукописи

■ - * • /рп1^

УДК 57.017.64:579.842.14:546.175 БАЙГАСКИНОВА САУЛЕ КАБИЕВИА

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ САЛЬМОНЕЛЛ

В УСЛОВИЯХ НИТРАТНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ воды 03.00.07 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Акмола,1997

Работа выполнена на кафедре микробиологии Акмолинской государственной медицинской академии.

Научный руководитель:

докгор медицинских наук, профессор Сарбасова Ш.И. Научный консультант:

кандидат медицинских няук. доцент Колос В Н. Официальные оппоненты:

доктор медицински:; наук, профессор Котова А.Л.: доктор медицинских наук, профессор Снопкова В.А.

Ведущая организация: Казахский Научно-исследовательский институт эпидемиологии , микробиологии и инфекционных болезней Министерства Образования. Культуры и Здравоохранения Республики Казахстан

Защита состоится Л ^1997г.

на заседании диссертационнего совета К 09.06.01 в Акмолинском государственной медицинской академии ( 473000, г. Акыола, ул.Сары Арка, 95 >.

С диссертацией мо*(Ао ознакомиться в библиотеке Акмолинской государственной медицинской академии.

Автореферат разослан

Л//^¿¿^1997г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук

Кабдуалнева Н.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Острые кт'шечные заболевания являются серьезной проблемой теории и практики медицины. Велик социальный и экономический ущерб от этих инфекций (Измухамбетов Т.А., Клебанов Я.А.,1989). Среди острых кишечных заболеваний все большее значение приобретают сальмонеллезы, в заболеваемости которыми не проявляется выраженной тенденции к снижению (Ременцова М.М., 1983; Попова П.П. с соавт., 1987; Раюшкин Б.В., 1988; Пак С.Г. с соавт., 1988; Котова А.Л. с соавт., 1992). По данным А Г. Дернового с соавт. (1997), в последние годы динамика заболеваемости сальмонеллезами в Казахстане характеризуется нестабильностью и периодическими подъемами разной интенсивности. Высокая заболеваемость этими инфекциями, широкое распространение возбудителей во внешней среде, наблюдающиеся в последние годы существенные изменения характера эпидемического процесса, клинических проявлений и биологических свойств бактерий позволяют рассматривать проблему сальмонеллезов как одну из п:доных с точки зрения ^Ьяицины, экологии я экономики (Покровский В.И. с соазт., 1989).

По мнению В.Д.Белякова с соавт.(1987), для разработки эффективных мер борьбы с инфекционными болезнями огромное значение имеет знание экологических особенностей возбудителя.

Условия внешьен среды могут оказывать на патогенные микроорга низмы благоприятное и неблагоприятное воздействие, изменяя эффективность распространения кишсшых инфекций (Сомов Г.П., Литвин В.Ю. 1988; Bradley D.J., 1982).

Одним из следствий нарастающего антропогенного преобразование окружающей среды является ее загрязнение поверхностно-активными веществами, нефтепродуктами, солями тяжелых металлов, пестицидами нитратами и другими. В регионах с развитым сельским хозяГ.л->ом широкс применяются азотные удобрения, что ведет к накоплению нитратов в почве, воде, растениях, кормах, продуктах питания. В силу хорошей растворимости эти соединения легко мигрируют в подземные и открытые водоисточники (Опополь Н.И., Добрянская Е.В., 1986; Красовский Г.Н. с со-авт.,1990; Клоченко П.Д., Саневич А.И., 1991; Ларин Ф.И., 1993; Trived Н.К. ct al.,1994). Избыточное содержание нитратов оказывает неблагоприятное влияние на организм хозяина (Ильинский А.П.,1990).

• Объектом воздействия повышенных концентраций данных химических соединений могут быть различные микроорганизмы. Накапливаются сведения о влиянии химических загрязнителей на биологические свойства сапрофитной, условно патогенной и патогенной флоры (Алтон Л.В.,1991; Григорьева Л.В. с соавт., 1991; Кучерук В.В., 1991; ОрдабаеиЖ.К. с соавт., 1992; Карпачук О.В., 1995; Бисимбаева С.К. с соавт., 1997). Немногочис-

- -

:иные данные о воздействии пестицидов и солей тяжелых металлов на пьмонеллы носят разноречивый характер (Караева Н.Ю.,1988; Попович Г., 1989; Нарзиев Д.У.,1995). Работы о биологии сальмонелл в прнсутст-[и высоких концентраций нитратов отсутствуют в доступной нам литерг>-ре.

Для решения задач профилактики сальмонеллезов требуется оценка ологическнх особенностей возбудителей в современной экологической гуации.

Цель исследования. Изучить биологические свойства сальмонелл в говнях шггратного загрязнения воды.

Задачи исследования.

1. Изучить выживаемость сальмонелл в воде с различными кониен-циямя ннтратов.

2. Определить изменение морфологических, культур альмы*, фермен-ивных и антигенных свойств сальмонелл в процессе вегетирозаяия в е с высоким содержанием нитратов, выяснить влияние прямого дейст-химкческого загрязнителя на биохимическую активность и терморези-гпюсть возбудителя.

3. Охарактеризовать чувствительность к антибиотикам популяции, ■монеял под действием нитратов.

4. На модели сальмонеллезной инфекции по ЛД 50 и показателям ин-еазивностн оценить вирулентность бактерий, содержавшихся в загрязнен. ной нитратами воде.

Научная новизна. Впервые на популяционном уровне проведено изучение влияния нитратов на комплекс биологических свойств сальмонелл в процессе ве тегирован ия в воде.

Доказано, что нитраты в концентрациях, выше предельно допустимой оказывают воздействие на сроки выживания и численность микробной популяции, вызывают изменения морфологических, культуральиых, биохимических признаков и снижение вирулентности. Установлено, что в присутствии химического загрязнителя сальмонеллы приобретают устойчивость, преимущественно множественную, к антибиотикам. Выявлено, что колониеобразуюшие единицы (КОЕ) в составе микробной популяции характеризуются различными антабиограммами.

Показано, что прямое действие нитратов на сальмонеллы в дозах выше предельно допустимой концентрации (ПДК) ведет к образованию биохимических и терморезистентных мутантов, причем, последние могут быть неоднородны по устойчивости к высоким температурам.

Установлена зависимость выживаемости, темпов роста культуры сальмонелл и выраженности изменений микробиологических свойств от уровня нитратного загрязнения воды.

Теоретическая и практнческяп значимость работы. Результаты проведенных исследований расширяют и углубляют представления о биология сальмонелл в современных природных условиях, характеризующихся возрастающей антропогенной нагрузкой на окружающую среду. Получены ноаые фактические данные по экологии патогенных эгпгеробактерин (выживаемость, темпы роста и гетерогенность популяции, селективное преимущество полнрезнстентных к антибиотикам бактерий со сниженной вирулентностью, терморезистентность) п вытекающим та нее эпидемическим следствиям.

Данные о форкпфованки термоустойчивых вариантов сальмонелл под влиянием хамнчесхоого загрязнителя обосновывают необходимость широкого изучения частоты шгркулнрующкх таких пггаммов, определения спектра резистентности к высоким температурам и рассмотрения вопроса об эффективности существующих режимов пастеризашт молока.

При решении вопроса о предельно допустимых концентрациях нят-ратов в объектах внешней среды представляется целесообразным принимать во внимание их воздействие на биологические свойства бактерий. Возрастание вероятности выделения полг.резнстентных к гнгтибнотнкам и атипичных по микробиологической характеристике штаммов в существующей зкологичческой обстановке следует уч'.т-'ать в лечении и лабораторной диагностике сальмг'неллезов.

- о -

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы, 2 рац-. предложения, 2 ^нформлистка. Основные положения диссертации доложены на заседании йафедры инфекционных болезней (¡995). заседании областного общества инфекционистов (1996), институтских паушо-практичеекпх конференциях (1996,1997), Республиканской конференции "Актуальные вопросы инфекционной патслогнн"(Алматы, 1997).

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 165 страницах машинописного текста. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методоп, собственных исследований, ы-ключемня, выводов, списка литературы. Библиография содержит 296 источников лнтерагуры, из них 185 отечественных и 111 иностранных. Работа иллюстрирована____таблицами, _рисунками,_фотографиями.

Положения, выносимые на защиту.

1. Нитраты в концеггтрациях. превышающих предельно допустимую, оказывают влияние на биологические свойства сальмонелл.

2. Выживаемость, темпы роста популяции, уровень изменчивости сальмонелл зависят от степени нитратного загрязнен!« воды.

3. В условиях повышенного содержания шггратов в воде каблюдает-сл усиление неоднородности микробной популяции по биологическим признакам.

- у-

Содержание работы Материалы и методы ксследопания.,Изучения влияния шпратоз на выживаемость и биологические свойства сальмонелл проводили в условиях эксперимента. Перед началом опыта водопроводная вода исследовалась на содержание остаточного хлора по Пейли и нитратов колориметрическим методом с салициловокислым натрием, речная веда - на содержание нитратов. По физико-химическим показателям образны воды соответствовали требованиям ГОСТа 18826-73 " Вода питьевая. Методы анализа". Использовали воду в следующих вариантах: автокланированную водопроводную а.- -* речную воду с добавлением нитратов в дозе в 2, 5, 10 раз выше ПДК. Контролем служили модельные водоемы с речной и водопроводной водой без внесения шлрагов. Во все флаконы с водой вносили исследуемые музейные штаммы Б. 1урЫтилшп 1419 и Б. еШепИ'Л'в из коллекции Казахского ■ Щ1ИЗМИБ. Длительность наблюдения за каждым вариантом опыга со-¡тзвляла 30 суток, за исключением тех случаев, когда самоочишенне воды тступало раньше (Караева Н.Ю.,-1988). Определение скорости отмирание ¡актерий проводили путем посева проб воды на среды Эндо, Плоскирева и исмутсульфит агар с последующим подсчетом количества КОЕ в 1л воды. 1ссев производили непосредственно после заражения воды, через 1, 2, 3, . 5-е сутки, а ¡затем через каждые 5 дней. Из каждой пробы отбирали не 5 клонов для полной биохимической и, Урологической идентафнка-

а:ш согласно " Определителю бактерий Берги" (9-ое издание, 1984). Измерение микробной клетки проводили методом микрометрии (Герхардт Ф.,1983). Для выявления подвижности использовали полужидкий (0,3%) агар.

Антибиограммы сальмонелл исследовали методом стандартных дисков в соответствии с "Методическими указаниями по определению чувствительности микроорганизмов к антибиотикам методом диффузии в агаре с использованием дискоа"(М? СССР, 1983).

Вирулентность сальмонелл определяли путем внутрибрюшинного заражения беспородных белых мышей с вычислением ЛД 50 по Керберу (Ашмарин И.П., Воробьев A.A., 1962). На модели энтерального заражения белых мышей изучали инвазивность культур по следующим покаигелям: проценту гибели животных, обсемененности бактериями внутренних органов и показателю интегральной обремененности (ПИОХКотова А.Л., Конд-ратскад С.А., 1989). Адгезкзную активность исследозали d реакции ге^згг-лхтмашз» па стггяг г ф;«х: эритротпгш: морской свинки

(Кгралышк Б В. с соа^т., IS."i). Гс'^гапическую акпгвногтъ определял). на 5% хрованом агаре по обюяфй»:л ..■ й метода»--.

Обкаружяшз терморезкстсягных КОЕ проводили в соответствии с > хто1а1Чсскиу.и указаниями МЗ СССР (1985).

Биохимические мутанты выделяли из состава популяции методом реплик по ЬеЛеЬе^ (Герхардт Ф.,1983) в нашей модификации (рац, предложения N 311/96,N 312/96).

Полученные результаты статистически обработаны методами вариационной статистики.

Таблица !• Объем выполненных исследований

Методы исследования Число культур

Число исследований

1 .Измерение размеров бактериальных клеток 423 препаратов

2. Количественный бактериологический анализ воды 1860 проб

3. Серотипирование 2540 культур

4. Определение ферментативной активности 2540 культур

5. Определение вирулентности на белых мышах и 395 культур

вычисление ЛД 50 (по Керберу)

6. Экспериментальная энтеральная инфекция и 395 культур

вычисление ПИО >

7. Количественный бактериологический анализ 1975 мышей

крови и внутренних органов белых мышей

8. Определение чувствительности к антибиотикам 790 определений

(9 наименований)

Продолленне таблицы 1

Методы исследования Число культур

• Число исследований

9. Определение гемолитической активное™ 395 кульгур

10. Определение нитратов и свободного хлора в воде 288 проб

11. Определение адгечин 54 культуры

12. Определение терморечистентности 24 омыта

13. Определение биохимических мутантов 24 опыта

Результаты и обсуждение

Наши исследования иок.нали. что в грязненной нитратам и воде могут меняться выживаемость, темпы роста и численность популяций сальмонелл. Следует указать, что длительность сохранения жнзнеспосоо-ности тест-штаммов первоначально различалась. Для Б. 1урЫтилит она составляла 25 дней в речной и водопроводной воде, для Б.етегПкЪз - 30 дней в водопроводной 1^5 дней в речной воде. Пребывание в модельных водоемах, содержавших нитраты в 2 раза выше ПДК, вызывало удлинение сроков выживаемости культур. Так, 5)ур1пгг.ипчт оставалась жизнеспособной до конца наблюдения в обоих вариантах опыта, Б. егЛепис^ 15 дней в речной и 30 дней в водопроводной возе. При 5 ПДК химического аеше-ства сроки выживания сальмонелл удлинялись в речной воде, составив для

-Н-

прЫпшпит 30 дней, а для егИепи&х - 10 дней. В водопроводной иоде влияние этой концентрации было непостоянным. Популяция ЯлурЫтигшт обнаруживалась до 25 дней, а Б еШепПс^.ч - 20 дней Нитраты в концентрации в 10 раз выше ПДК вызываю ускоренную элиминацию микробов. Так из водопроводной воды .5.1ур1мтипшп выделялись в течение 20 дней, Б еМегШ^я - ¡0 дней, из речной воды оба серовара - 5 дней.

Таким образом, при 2 н 5 ПДК нитратов прослеживается тенденция к удлинению сроков выживания сальмонелл в воде, тго можно объяснить использованием ими нитратов в качестве источника азота. Что касается бо-¡ее высоких доз, а именно 10 ПДК химического загрязнителя, то можно тредположить, что нитраты в этой концентрации сказывают ингибирую-цее действие на сальмонеллы. Возможно, в основе этого лежит адсорбция [итратов на бактериальных клетках.

Определение в динамике численной характеристики популяций

альмонелл в процессе пребывания в загрязненной нитратами воде показа-

о, что как в опыте, так и в контроле уже через сутки-наблюдается рост

ультур. Исключение составила популяция ЯлурЫтигшт в водопроводной

эде с 5 ПДК нитратов, где отмечается в первые сутки уменьшение числа

ОЕ и через 2-ое суток нарастание. В контрольных водоемах бактерии

эстигали максимальных концентраций через 4-5 и даже 15 суток, в воде с

11'

лсоким содержанием нитратов в более ранние сроки. Особенно наглядно

это видно'-на. примере популяций сальмонелл в водопроводной воде.где чиШ^йстьчМНкробной популяции увеличивалось в 10 - 16 раз на 2-3 су-п®-(р<0,001). Сравнение численности популяции в модельных водоемах воказало.что меньшие темпы накопления жизнеспособных клеток в популяции выявлены при 10 ПДК. Так, во всех водоемах с этой концентрацией численность микробной популяция увеличилась в 5 раз в течение первых суток наблюдения а оставалось «а этом уровне до конца высева.

Таким образом, 1Штраты в концентрациях выше предельно допустимой вдажзт на шжкваекосп» к размножение сальмонелл в воде. Стимулирующее действие на накопление Культуры наблюдается преимущественно при содержании вещества & 2 « 5 ПДК.В присутствии этих доз нитратов, как правило, удлиняются, сроки вьпивсизда возбудителей. Можно предположить, что такое воздействие химического загрязнения природной среды на сальмонеллы не может не сказаться на кяглсмнческоЯ енгуашн.-.

Изучение микробиологической характеристики сальмонелл, содержавшихся в воде с высокими концентрациями нитратов, позволило выявить изменения морфологических, культуральных и биохимических свойств. Возможность появления атипичных по микробиологической характеристике вариантов имеет значение в практической ба(стериолог,те:-ской работе. Оказалось, что в присутствии исследуемых химических веществ усиливается гетерогенность популяций по этим признакам. По мне-

нию В.Д.Белякова с соавт. (1987), ГЛ.Сомова, В.Ю.Литвина (198о), неоднородность популяции наиболее полно обеспечивает ее адаптацию к разнообразным условиям внешней среды. В основе нарастания гетерогенности популяции лежит изменчивость микроорганизмов. Культурапьные признаки характеризовались изменением формы и размеров колоний на средах Эндо, Плоскирева и виьмутсульфит агаре. В присутствии высоких доз химического вещества на этих средах обнаруживались точечные колонии, колонии неправильной формы в виде овала, многогранника, звездочек. Удельный вес появления таких колоний в составе популяции колебался к пределах 15 - 66"Л п превалировал у Б. (урЬпгшпшп. Представляет интерес выявленная агмн утрата популяцией способности расти па висмутсульфнт агаре, что можно объяснить изменениями возможности использовать те пли иные.псточтгки гшгания под действием нитратов.

Путем микрометрии обнаружены незначительные изменения размеров клеток в сторону увеличения независимо от характера образуемых колоний, «рсааровой принадлежности культур и концентрации нитратов.

В результате пребывааял в годе с повышенным содержанием нитратов в составе попуткцпи росло чясдо неподвижных КОЕ. Если в контроле удельныЗ вес таких клеток к концу наблюдения составил 20 - 60 % для 5.епГепП(1г5 и 22Д для Б^рЫяипша, то в присутствии нитратов он увеличился до 80 - 90% для обоях штаммов. Частота обнаружения неподвиж-

- н-

ных вариантов в воле с различным уровнем нитратного члгря.нения била неодинаковой. Неподвижные формы сальмонелл. появившиеся в ус.кшияч

нитратного загрязнения воды, не а> глкшширонались Н - ci.mojwKav.ii, что

/

позволяет предположить утрату жгугикоь у <ти\ КОК. Нее субкультуры обоих ссроваров до конца наблюдения агглютинировались О- сыворотками. Наблюдения показали, что нитраты оказыв.аот влияние и на биохимическую активность сальмонелл. Для З.сШепЫ^ эгн изменения касались ферментации арабинозы и образования сероводорода, для Я ^р'.нпшпит -только инозита. В присутствии повышенных концентраций нитратов 75,8 -

I

90% КОЕ сохранили способность разлагать арабинозу, тогда как в контроле утраты этого свойства наблюдалось. Что касается продукции сероьо-дорода^ то как в контроле, так п в опыте было отмечено появление КОЕ, утративших способность образовывать его. При этом просслсжквастся тенденция зависимости ослабления ферментативной активности от степени нитратного загрязнения. Так, в контроле КО£ продуцирующие сероводород, обнаружены в 60,0 90,0% случаев при 2 ПДК нитратов - 30.0 - 77.1%, при 5 ПДК 26,3 - 75,8%, при 10 ПДК - 58,4 - 66.7°;, Что касается ЗЛурЫтигшт, здесь обнаруживается уменьшение активности в отношении инозита. Так, при 2 ПЦК таких изолятов выявлено 88,0 - °6,0%, при 5 ПДК ■- 87,0 - 94,4%. Изменения ферментативной активности сальмонелл в контроле и при 10 ПДК обнаружить не удалось.

Интсресно, что а опытах по изучению прямого действия нитратов на

штамм Я 1урЫтигшт были выявлены КОН. негативные в отношении арл-

(

бннозы.

Прямое действие нитратов издали в опытах воздействия химического соединении в дочах 2.5 и 10 ПДК на штамм ЯчурЫтипит Методом реплик из агпр-.повашюй среде с арабинозей, выявлены КОЕ, не ферментирующие данный углевод. Ока «лось, что частота появления таких »аркан-топ ь составе популяции сянмна с концентрацией нитратов. В контроле такие КОЕ об наружизь не удал-кь По ¡можно, >пс арабинозоозрицателыше субкультуры пояпллись в результате мутационного действия повышенных доз химического вещества.

В другой серий опытов культуру $.1урЫтипшп после прямого действия нитратов подвергали прогреванию при 60 С, ТО С и 80 С. Выяснилось, •сто в результате контакта с нитратами и «ставе популяции появились термоустойчивые клетки. Причем, к!ггересно отмстить, ч"> при 2 ПДК были обнаружены КОН. устойчивые к 60 С, при 5 ПДК - ко всем испытанным температурным режимам, при 10 ПДК - к 80 С. Таким образом, под воздействием нигратов популяция может приобрести гетерогенность по признаку герморезисгентности. Видимо, появление таких вариантов бактерий является одной нз форм выживания возбудителей 20 внешней среде. В практическом отношении возможность образования таких клеток пред-

ставляет интерес с точки зрения эффективности существующих режимов пастеризации молока.

Наши исследования показали, что в результате пребывания в воде, загрязненной нитратами, сальмонеллы приобрели множественную устойчивость к антибактериальным препаратам. Исходный штамм Б.1урЬшншил1 был чувствителен ко всем взятым антибиотикам, кроме тетрациклина, а Б.егНепиш'з - был устойчив также к мономицину. Следует отметить, что исходные популяции были однородными по спектру алтибиотикочувстви-тельности. В ходе эксперимента культуры приобрела гетерогенность пс признаку антибиотикорезистентности, причем, как в контрольном, так и I модельных водоемах. Для популяций, содержавшихся в воде с нитратами не превышающими ПДК, число устойчивых КОЕ колебалось в предела; 30,0-46.7%. При этом появились среди 3.1урЫтипиш клетки, резистентны! к 2-3-4, среди З.е^сгШЛз - к 3 - 4 препаратам. Причем, полирезистентны клоны в контроле выявились на 10-15 сутки, то есть позже, чем в опыте Под влиянием нитратов полирезистентность и неоднородность популяци более выражены. Так, в 1,5-2 раза по сравнению с контролем увеличилос число КОЕ, обладающих множественной устойчисвостью. Более разнооЕ . разными стали антибиогрэммы. Эти изменения выявлялись с 1-5 дня опь та. К концу наблюдения популяция сохранила чувствительность только левомицитину и нолносгыо утратила ее к стрептомицину .-В зависимости с

ссровара и уровня нитратного загрязнения воды удельный вес клеток, устойчивых одновременно к 8 изученных антибиотикам, составил 1,4-11,7%. Таким образом, проведенные эксперименты показали изменение антибио-тикочувствительности сальмонелл как в процессе длительного пребывания в воде, соответствующей гигиеническим стандартам, так и в воде с повышенным уровнем нитратов. Однако, сроки формирования полирезистент-кости культур зависят от степени химического загрязнителя воды.

Появление мнлжественноустойчивых форм (до 60-90% КОЕ в составе популяции) не укладывается в рамки мутационнного процесса. Частота мутаций по признаку антибкотикорезистенгностн обычно низкая: один мутант на 106 -10* клеток. Более адекватным механизмом может быть распространение плазыид лекарственной устойчивости. Вероятно, что первоначально з составе популяции сальмонелл уже присутствовала небольшая доля клеток с разным уровнем устойчивости к антибиотикам. Можно предположить, что нитраты индуцируют процесс передачи плазмид и повышают рештиентаую компетентность клеток'.

у

Изучение вирулентности 5.1урЫтилшн на модели внутрибргошинно-го заражения белых мышей показало, что в контроле этот показатель имеет тенденцию к снижению, о чем свидетельствовало постепенное повышение ЛД50 в 1,5 раза к концу опыта. В присутствии повышенных концентраций нитратов отмечено интенсивное снижение вирулентное™. Так, присутствие

- а-

2 ПДК ннгрзтов вызывали 9-10-кратное уменьшение вирулентности сальмонелл по сравнению с исходным значением. Снижение степени патоген-ности в 15-18 раз (р<0,001) отмечено и в опытах с 5 ПДК нитратов. В результате пребыания в воде с 10 ПДК вещества вирулентность уменьшалась в 6-11 раз (р<0.001). Наблюдения за динамикой изменения вирулентности З.емспмс!^ также свидетельствовали о возраспиин летальной 50% дозы. Так, в контроле к концу наблюдения степень патог енности снизилась в 2 раза. Присутствие 2 ПДК нитратов вызывало уменьшение вирулентности сальмонелл о 5,5 - 9 рзз (р<0,001). Популяция Б.сшегиг&з. помешенная в водоем с | ПДК нитратов, к концу опыта имела ЛД 50 в 3,5-11 раз выше, чем исходный штамм, что-свкдетеяъстчудт о значительном снижении ви-руле;гтноста (р<0,001). Вирулгнтность нмгда тенденцию к снижению и в присутствии 10 ПДК нитратов. К концу наблюдения отмгчено 10-18-крзгиог снижение степени патогеикс^тк (р<0,001).

Таким образом, четко прослежиьзетсз» зависимость изменчивости сальмонелл п. признаку ¡".нрулонтногг- лт урезм нитратного загрязнения воды.

Исследования инвазнвности на модели энтерального ззражеш^ белых мышей показали что в процессе пребывания в обычной воде пенетра« циоиная способность сальмонелл сохранялась на ¡¡сходном уровне до конца опыта. Инвазивность КОЕ оценивали по вр^эиту п ужотнггх,-

-/у-

обсемепсиности внутренних органов и интегральной сбееменеиности. Повышенные концентрации нитрат с п существенно снижали эти показатели

Так н»ггрзты в дозе 2 и 5 ПДК способствовали понижению ннаг-нв-ной активности бахтерий а 1.5 раза к концу наблюдения (р<0,001). Клоны били способны вызывать смертельную сальмонелл езную инфскЦМо, однако частота гибели животных приходилась на более поздние сроки, сменяясь на 3-6 дней, в сравнении с исходным штаммом. Все внутренние оргл(*М живогных были контамиинроипны. В водоеме с нитратами И) ра< выше ЯДК инвазнвность снижалась 1.3-5 раз, чем в начале опыта (р--0.001). И и>-ляты в Л0% сдучпеь не вызывали гибели животных. Инфехшганньш процесс протекал вяло. Возбудшедь во всех случаях был выделен из кишечника. мезектернальных лимфоузлов, печени, селезенки, реже из сердца, кро-

I

вн.

Выявлена прямая зависимость списания ПИО от степени иитрагього загрязнения годы.

Следует огметиъ, что лОЕ а соспше погтуля1ЙЛ< были неодинаковы по признакам рирулентностн и ннвазивнон активности, хота все они характеризовались выраженной тенденцией к ешкеешао степени патоггнносги.

Представляется, что выявленная нами изменчивость биологических свойств сальмонелл и ус!!дегше гетерогеннистч культур з процессе пребывания о годе с избыточным содержанием нитратов молено рассматривать

как результат диссоциации бактерий в изменившихся условиях внешней среды. К настоящему времени накопилось большое количество данных, которые характеризуют феномен диссоциации как одно из универсальных явлений, поддерживающее гетерогенность популяций микроорганизмов, что, в свою очередь, обеспечиваит их адаптацию в среде обитания. Многообразие проявлений изменчивости в результате диссоциации связано с реализацией различных молекулярно-генетических механизмов (Тсц 3.В.,1993). Как показали наши исследования, нитраты в повышенных концентрациях могут представлять для сальмонелл достаточно сильный фактор, вызывающий изменения их микробиологических харак.'еристнк, превосходящие по выраженности или нехарактерные дня возбудителей, содержавшихся в воде, соответствующей ГОСТу.

ВЫВОДЫ

1. Нитраты в концентршиях выше предельно допустимой влияют ка выживаемость и размножение сальмйнщш в воде. Стимулирующее действие на накопление культуры наблюдается преимущественно при содержании вещества в 2 и 5 ПДК. Возбудители, как правило, спосообны дальше по сравнению с контролем сохранять жизнеспособность а соде, загрязненной нитратами на уровне 2 и 5 ПДК, при 10 ПДК, напротив, отмечается сокращение сроков выживания.

2. При длительном вегетировании сальмонелл в воде нитраты в до-ах, превышающих ПДК, способствуют появлению в составе микробной опуляции КОЕ с измененными морфологическими, культуральными при-наками и пониженной биохимической активностью. Прямое кратковре-енное действие вещества на возбудителей вызывает образование биохи-нческих и терморезистентных мугантог, причем, последние могут быть годнородиыми по спектру устойчивости к высоким температурам.

3. Под действием повышенных концентраций нитратов сальмонеллы эоявляют тенденцию к приобретению множественной антибиотикорези-•ентности с выраженной гетерогенностью культуры по характеру анти-гограмм. Выявлена прямая зависимость разнообразия антибиограмм и ювня полирезистентности популяции от степени нитратного загрязнения ды.

4. Пребывание сальмонелл в воде с повышенным содержанием нит-гов сопровождается значительным снижением их вирулентности для бе-« мышей, о чем свидетельствует увеличение ЛД 50 в опыте в 5,5-20 раз а контроле в 1,5-1,8 раз по сравнению с исходной дозой (р<0,001). На дели сальмонеллезной инфекции выявлено падение инвазивной актив-ли бактерий под влиянием нитратов, что подтверждается уменьшением сазателя интегральной обсемененности внутренних органов 1,5-5 (р<0,001) и отсутствие изменений в контроле. Изменчивость сальмонелл

-яг-

со пр:инакам вирулентности в инвазнвности находится в прямой зависимости от уровня содержания нигратов в годе

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Байгаскинова С.К. Изучение влияния нитратов на выживаемость сальмонелл // Экология н заболеваемость в регионе Северного Казахстана,-Акмола, 1994.-С.77-82.

2. Байгаскинова С.К. Изучение факторов патогенности сальмонелл в условиях шпрагного загрязнения // Экология и заболеваемость в регионе Северного Казахстана - Акмола, 1997.- С.55-60.

3. Байгаскинова С.К. Особенности антибиотикограмм сальмонелл в условиях нитратного загрязнения И Акмсш. мед. академия,- Акмола, 1997,-12с.- Деп. в Казгос ИНГИ 4.11.97.Ы 7953-К97.

23

Байгаскиноза Оэуле лаоа-кызн.

Судан нлтратпеи лаогаы'ап ¿¡агдалында саль-яонеллаларл^ оиологиялы*

ХУлщрым ^

диссертация салллонеллалардац суда оолу процессIаде.олардщ Сиг>ло-г»:я.щ кас.1еттер!н1ц жинагына нитраттьщ эсер1н зсрттеуге арналды. ¡игграггыд м>ш;еи?рацл.чсцныч ¿¡ектен тас ко?ары болтан ксз1нде,одзр-дид салл-.:о.чел. алардын, б;юлог:;ялнк к,аскеттер!не эсер етет1п1 керсе-•.Илд1.0/дМ аиграгавд дастад/ дэре»ес1не бааланысгы поауляццянын сзгерег1п! дэледсен д! .Нлтсаттьщ ...елшер! кэгар.-» суда оактериялар у-зан уакы» ескэн яаг^х-ла, -и:кроохар аодуллииле.. азд «ууа»1ыиш; оаохк-

......ад 5елсенд1л1г1 тв.лзвдс.*т!н! »юррологияли*,«ульт/ралдж овдг!-

лер!н1ц озгеи-эт1н1 сгикадх'ань' агыкгалди.пкграттыц аога^и .чояценгра-■ыясынын, эсерЫек сааыюьелдалардо; кеплЫк антибиотикке ауракты-не оолу тендв^цпясн оалкалганы керсет'дд! .Садьлонзллалардыд ааг^гьд лснцентрацмсй погаси суда оолуыиа оал.1аниСты,олардыц йлрул^нги'г! .иви ллвазльт1г1н1ц едэ!р темевде/Шц коса жгоегШ л^лелденд! .Саль.лолелладардыа. взгерг!шт1х дэ^еаес!н1ц бакламыстшиаа ^и^кталда.

-si-

aaigaskinova Saule Kabiyevna.

Biological features of Salmonella in nitrate polluted water.

This work studies the influence of nitrates on the cc-plex :f biological features of Salmonella in «atsr. It is shown that nitrates in concentration exceeding ths admitted limit influence Salmonella biological features. The changes in surviving, speed of population ~o~th dependant on nitrate water pollution level are determined. The appearance of bacteria with changed morphological, cultural features in microbe population and decreased biochemical activity durins Ion? vesetatior, in ths water with hi^h concentration of nitrates is revealed. Ths tendency of Salmonella to acquire plural resistance to sntiblotics under the influence of hicner concentration of nitrates is shown. It is proved that the presence of Salmonella in the water with high concentration of nitrates is accompanied by considerable virulence and Invasiveness decrease. Salmonella chanffebility level is determined to depend on the level of nitrate water pollution..

Sesisre.