Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы 11
1.1 .Проблемы микробиологических повреждений материалов 11
1.2. Методы, способы и средства защиты материалов от биоповреждений 18
1.3 .Микробиологическая безопасность космических полетов 26
Глава 2. Материалы и методы 34
2.1 Методы исследований микроорганизмов в пилотируемых космических объектах 34
2.2 Методы проведения экспериментов в климатических камерах по моделированию условий космического полета 38
2.3 Подготовка экспериментальных образцов материалов, подвергнутых поверхностной модификации, в целях повышения резистентности к воздействию микроорганизмов 45
2.4 Метод оценки эффективности химических средств противомикробной защиты конструкционных материалов 52
2.5 Метод оценки эффективности химических средств противомикробной защиты в климатических камерах. 52
2.6 Метод оценки эффективности физических и комбинированных средств и способов противомикробной защиты 55
2.7 Статистическая обработка результатов, создание базы данных, характеризующей состояние микрофлоры среды космического объекта 60
Глава 3. Описание и оценка результатов 63
3.1 Определение перечня тест - культур микроорганизмов, способных вызывать биодеструкцию полимерных материалов и биокоррозию металлов в условиях космического полета 63
3.1.1 Анализ результатов микробиологических исследований, выполненных в процессе многолетней эксплуатации O.K. «Мир 63
3.1.2 Анализ результатов микробиологических исследований, выполненных в процессе эксплуатации МКС 70
3.1.3 Выбор тест - культур микроорганизмов для постановки имитационных экспериментов и испытаний средств и способов защиты материалов от микробной контаминации и биоповреждений 79
3.2 Выбор материалов (образцов - представителей) для постановки имитационных экспериментов . 81
3.3 Анализ и выбор наиболее значимых факторов и условий, провоцирующих развитие процессов биоповреждений при эксплуатации орбитальных станций 83
3.4 Исследования эффективности химических средств (биоцидов) противомикробной защиты конструкционных материалов космических объектов 84
3.5.Результаты оценки резистентности образцов материалов, подвергнутых поверхностной модификации, к воздействию тест -культур микроорганизмов, используемых при имитационных испытаниях. 95
3.6 Результаты исследований оценки эффективности физических и комбинированных методов и средств обеспечения биологической чистоты и дезинфекции 111
3.7 Результаты испытаний установки УОВ «Поток — 150 М 01» 113
Глава 4. Обсуждение и выводы 116
Выводы 128
Практические рекомендации 130
Список литературы 131
- Методы, способы и средства защиты материалов от биоповреждений
- Методы проведения экспериментов в климатических камерах по моделированию условий космического полета
- Выбор материалов (образцов - представителей) для постановки имитационных экспериментов
- Исследования эффективности химических средств (биоцидов) противомикробной защиты конструкционных материалов космических объектов
Введение к работе
Актуальность темы.
Биоповреждение материалов различного химического состава является актуальной экологической проблемой, к которой в последние годы приковано внимание исследователей в различных странах.
Повреждать материалы способны разнообразные организмы -бактерии, грибы, лишайники, водоросли и высшие растения, простейшие и кишечнополостные, черви, моллюски и членистоногие, рыбы, птицы и млекопитающие. Однако наиболее активные возбудители повреждений -мицелиальные грибы и бактерии, на долю которых приходится до 20 % от общего числа биоповреждений (Лугаускас и др., 1989).
Повсеместное распространение микроорганизмов, разнообразие и лабильность ферментного аппарата, способность к росту в разных, нередко экстремальных условиях, обеспечивают им возможность использовать широкий круг природных и синтетических материалов в почве, воде и воздухе. Кроме того, многие бактерии и мицелиальные грибы образуют в процессе метаболизма органические и неорганические кислоты, аммиак, сероводород. Все эти вещества характеризуются высокой коррозионной активностью.
В настоящее время трудно найти группу материалов, на которую микроорганизмы не оказывают разрушающего действия. Биодеструкции подвержены бетон, древесина, бумага, пластмассы, резина, электроизоляционные материалы, нефтепродукты, металлы и их сплавы, металлическое оборудование, авиационная и космическая техника и т.д. (Иванов, Горшин, 1984, Ильичёв, 1984, Каневская, 1984). Биодеструкция наносит огромный экономический ущерб, который исчисляется десятками миллиардов рублей в год (Дормидонтова, 2003). В ряде случаев ущерб вообще нельзя выразить в денежных единицах: сюда относятся аварии, приводящие к потере здоровья и гибели людей, связанные с взрывами, с
7 разрушением химического оборудования; катастрофы авиалайнеров и судов, вызванные биокоррозией, и т.д.
Кроме того, следует иметь в виду, что развитие микроорганизмов на материалах представляет определенную опасность для здоровья людей, поскольку бактерии и грибы, повреждающие материалы, могут быть причиной кожных, аллергических и других заболеваний, а также источником сильно действующих токсинов (Кашкин, Некачалов, 1963, Тутельян, Кравченко, 1985).
Особо большое значение проблема микробиологических повреждений материалов и оборудования приобретает в длительно действующих обитаемых космических объектах, к которым предъявляются повышенные требования по безопасности и надежности. В среде обитания пилотируемых космических аппаратов (ПКА), как установлено (Новикова Н.Д. Викторов А.Н. и др.), постоянно присутствуют микроорганизмы самых различных видов, стремящиеся освоить эту среду в качестве своеобразной экологической ниши. К настоящему времени накоплен значительный материал, свидетельствующий о развитии микробиологических повреждений материалов, входящих в состав интерьера и оборудования ПКА (Новикова, 1999).
Очевидно, что эти процессы могут приобретать опасный и необратимый характер в силу участия в них патогенных для человека агентов и микробов - биодеструкторов, способных, как свидетельствует опыт эксплуатации орбитальной станции МИР, негативно влиять на работу приборов и систем жизнеобеспечения. Следует учитывать, что в основе проблемы микробиологической безопасности космического полета лежат процессы микробной биоконтаминации воздушной среды, оснащения и оборудования обитаемых отсеков, протекающие с высокой интенсивностью в условиях непрерывной работы сменяющихся экипажей на борту, при осуществлении грузопотока (доставки с Земли заменяемого оборудования, расходуемых материалов и т.п.).
8
Данное обстоятельство определяет актуальность совершенствования
существующей системы санитарно-гигиенического и
противоэпидемического обеспечения пилотируемых орбитальных станций и разработки дополнительных средств противомикробной зашиты не только в процессе эксплуатации станции, но и на стадии подготовки космических объектов, включая осуществление грузопотока.
Целью настоящей работы является экспериментальное обоснование путей и способов защиты интерьера и оборудования орбитальных станций от микробиологических повреждений. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи :
На основе анализа характера формирования микробного сообщества орбитальных станций МИР и Международная космическая станция (МКС) определить перечень микроорганизмов - (бактерий и грибов), способных вызывать биоповреждения конструкционных материалов, а также представлять опасность для здоровья космонавтов. Создать коллекцию микроорганизмов для тестирования различных средств и методов противомикробной защиты.
Установить наиболее значимые факторы и условия, провоцирующие развитие микроорганизмов на материалах интерьера и оборудования, при эксплуатации орбитальных станций.
Оценить эффективность различных средств и методов противомикробной защиты, приемлемых для условий подготовки и эксплуатации пилотируемых космических объектов.
Научная новизна и практическая значимость работы заключается в том, что для условий подготовки и эксплуатации пилотируемых космических станций экспериментально обоснованы и выбраны новые экологически приемлемые средства и методы противомикробной защиты, эффективные для подавления биоповреждающих процессов и обладающие пролонгированным действием. Впервые исследован и выбран метод придания микробиологической стойкости конструкционным материалам
ПКА, основанный на поверхностной модификациии. Применение разработанных методов противомикробной защиты в практике пилотируемой космонавтики позволит увеличить сроки безопасной эксплуатации конструкционных и декоративно - отделочных материалов, используемых в космической технике, при одновременном ресурсосбережении. На основе проведенных исследований был внедрен в практику пилотируемых полетов в составе штатного антимикробного средства «Фунгистат» препарат Окадез. Разработан и утвержден отраслевой нормативный документ «Методические указания по использованию установки обеззараживания воздуха «Поток -150 МК» в производственных помещениях в целях обеспечения биологической чистоты модулей, транспортных кораблей и грузов на этапах проведения предстартовых работ».
Основные положения выносимые на защиту :
Основными биоповреждающими агентами в условиях длительной эксплуатации орбитальных станций являются бактерии рода Bacillus sp. и грибы - биодеструкторы родов: Aspergillus, Penicillium, Cladosporium.
К факторам, повышающим риск развития биоповреждений конструкционных материалов орбитальных станций относятся: недостаточная эффективность мероприятий по обеспечению биологической чистоты в процессе эксплуатации, на этапах подготовки космических объектов и при осуществлении грузопотока.
Эффективными способами защиты конструкционных материалов ПКА от биоповреждений являются:
применение экологически приемлемых биоцидов, отвечающих требованиям, предъявляемым к их использованию в обитаемых замкнутых объектах;
поверхностная модификация материалов;
обеспечение биологической чистоты физическими методами стерилизации воздуха и дезинфекции поверхностей грузов на
10 этапах подготовки, эксплуатации космических объектов и при осуществлении грузопотока.
Методы, способы и средства защиты материалов от биоповреждений
В экологическом аспекте биоповреждения представляют собой естественный процесс, протекающий в общем круговороте веществ, который на время приостанавливает человек с помощью разных средств. В результате биоповреждений снижается ценность материалов или нарушается процесс эксплуатации, принося экономический ущерб.
В соответствии с работами отечественных и зарубежных авторов (Соломатов и др., 1998; Федорова, Арефьева и др., 1991) существующие средства и методы дезинфекции можно разделить на основные группы: физические, химические, биологические и комбинированные. Они бывают временно - и длительно - действующими.
Физические методы защиты материалов и изделий от поражения микроорганизмами, которые являются временно - действующими, можно разделить на следующие виды: электромагнитное и радиоактивное облучение, обработка ультрафиолетом, ультразвуком, электрохимическая защита. Применяются также специальные эксикаторы, снижающие влажность (Анисимов, Смирнов, 1980). Бактерицидное действие ультрафиолетовых лучей было обнаружено около 100 лет назад. Ультрафиолетовое излучение применяется уже с 30-х годов прошлого века для борьбы с воздушно-капельными инфекциями (Sommer, Weber, 1990). Известно пять методов применения ультрафиолетового излучения: - Прямое облучение - используется лишь при отсутствии людей в обрабатываемом помещении. Прямое облучение может осуществляться лишь при отсутствии людей (в перерывах, перед началом работы) или при обеспечении специальных мер безопасности. - Непрямое облучение (отраженными лучами) - используется в присутствии людей с ограничениями по времени эксплуатации. - Закрытое облучение (в системах вентиляции и автономных рециркуляционных устройствах) - используется в присутствии людей с ограничениями по времени эксплуатации. - Ультрафиолетовые завесы. - Ре - циркуляционные установки. Технические средства, обеспечивающие обеззараживание УФИ воздуха и поверхностей в помещениях, разделяются: - Источники УФИ (бактерицидные лампы); - Бактерицидные облучатели; - Бактерицидные установки, представляющие собой группу облучателей, установленных в помещении. Ультрафиолетовые лучи распространяются по прямой и действуют преимущественно на нуклеиновые кислоты, оказывая на микроорганизмы как летальное, так и мутагенное воздействие. Бактерицидными свойствами обладают только те лучи, которые адсорбируются протоплазмой микроклетки. Биофизическое действие УФИ на генетический или функциональный аппарат бактерий выглядит следующим образом: УФИ вызывает деструктивно-модифицирующее повреждение ДНК, нарушает клеточное дыхание и синтез ДНК, что приводит к прекращению размножения и лизису микробных клеток. В нарушении синтеза ДНК основным является окисление сульфгидрильных групп, что вызывает инактивацию нуклеотидазы и гибель микробной клетки в первом или последующих поколениях (Ragab-Depre, 1982).
Сила проникновения ультрафиолетовых лучей невелика. Тонкий слой стекла достаточен для того, чтобы не пропустить их. Действие лучей ограничивается поверхностью облучаемого предмета, и его чистота имеет большое значение. УФИ высокоактивно, если микроорганизмы и частицы пыли расположены в один слой, при многослойном расположении верхние защищают нижележащие (явление экранирования).
Защитная оболочка (спора) гриба препятствует достижению антимикробного действия. В любой живой клетке существуют биохимические механизмы, способные полностью или частично восстанавливать исходную структуру поврежденной молекулы ДНК. Благодаря радиационному мутагенезу, уцелевшие микроорганизмы способны образовывать новые колонии с меньшей восприимчивостью к облучению.
Эффективность биоцидного действия УФИ зависит от длины волны, интенсивности облучения, времени воздействия, видовой принадлежности обрабатываемых микроорганизмов, расстояния от источника, а также от состояния воздушной среды помещения: температуры, влажности, уровня запыленности, скорости потоков воздуха.
В качестве биологических методов защиты используется способность микроорганизмов к антагонизму (конкуренции), то есть угнетение или полное подавление роста одних микроорганизмов другими, применение антибиотиков.
Методы проведения экспериментов в климатических камерах по моделированию условий космического полета
Для санитарно-микробиологической оценки поверхностей МКС на борту станции проводится отбор проб с интерьера и оборудования в рамках бортовой штатной методики «Контроль санитарно-эпидемиологического состояния» (МО-22). Отбор проб проводится за 1-2 дня до окончания работы каждой экспедиции. Помимо исследований в рамках медицинского контроля также периодически проводится микробиологический контроль состояния конструкций ФГБ и СМ. Отбор проб микрофлоры поверхностей интерьера, оснащения и оборудования осуществляется с помощью "Укладок с пробирками для взятия микробиологических проб", которые доставляются на МКС на грузовых транспортных кораблях. Комплект "Укладки с пробирками" представляет собой чехол с закрепленными в нем фторопластовыми пробирками с тампонами, пропитанными консервантом, и вкладышем с перечнем зон для отбора (рис.2). Отбор проб проводится методом смыва с поверхности площадью 10 см х 10 см. Доставка использованных "Укладок с пробирками" с уже отобранными пробами на Землю для проведения лабораторных исследований осуществляется при возвращении сменяемого экипажа. В лаборатории проводится посев проб на поверхности питательных сред, разлитых в чашки Петри. Для каждой пробы использовали набор элективных и дифференциально-диагностических сред: мясо-пептонный агар или триптиказо-соевый агар (для определения общего числа бактерий); маннитол-солевой агар (для выделения стафилококков); среда с БТБ (индикатор бром-тимоловый синий) для выделения грамотрицательных бактерий); агар с цитримидом и налидиксовой кислотой (для выделения псевдомонад); агар с полимиксином (для выделения грамположительных спорообразующих палочек); агар Сабуро (для выделения дрожжей и дрожжеподобных грибов); среда Чапека и картофельно-декстрозный агар (для выделения микроскопических грибов).
Затем посевы инкубируются в термостате при температуре 37С в течение 48 часов для выявления бактерий и на грибы - при 28С в течение 5-7 суток, с последующим учетом выросших на чашках колоний. Из колоний бактерий каждого морфологического типа производят забор материала для окрашивания их по Граму. Идентификацию бактерий производят с помощью автоматизированной системы Vitek-60 производства Bio Merieux (Франция) и в соответствии с определителем Берджи (Bergey s, 1994).
При учете колоний каждого рода гриба фиксируют такие признаки, как окраска с наружной и внутренней стороны, текстура колонии (бархатистая, пушистая, зернистая), наличие складок и их форма (радиальная, продольная и пр.), выделение пигмента в окружающую среду, характер краев колонии (паутинистый, обрывистый, погруженный), строение центральной части колонии (кратерообразная, куполообразная, плоская и пр.). После учета колоний и маркирования отдельных видов и штаммов производили пересев на специальные среды для проведения идентификации.
Культуры выращивают в термостате при температуре 28С в течение 10-14 дней, а затем 4 суток при комнатной температуре на свету для улучшения спороношения. После идентификации грибов штаммы хранили в холодильнике. Для создания банка штаммов микроорганизмов-биодеструкторов чистые культуры бактерий и грибов, обладающие биоповреждающей активностью, высушивают под вакуумом.
Для идентификации выделенных штаммов микромицетов используют отечественные и зарубежные определители грибов (Ramirez, 1982; Domsch, Gams, Anderson, 1980; Pitt, 1979; Билай, 1977; Ellis, 1976; Пидопличко, 1972; Barnett 1972 ;Пидопличко, Милько, 1971 ; Booth, 1971; Ellis,1971; Литвинов, 1967; Raper, Fennell, Austwick, 1965; Raper, Thom, 1949) идентификацию дрожжей и дрожжеподобных грибов проводят с помощью автоматизированного микробиологического анализатора Vitek-60 производства Bio Merieux (Франция).
Экспериментальная климатическая камера была создана на базе ГНЦ РФ Физико - энергетического института имени академика А.И. Лейпунского. Все эксперименты проводились на базе данного инститета.
Экспериментальная климатическая камера, изображенная на рис. 3-6 представляет собой термостат 1, образованный теплозащитными панелями, выполненными из блоков пенопласта толщиной 50 мм, герметично облицованных внутри и снаружи листом из нержавеющей стали 12Х18Н10Т толщиной 0,7 мм. Внутренний объем камеры составляет 860 дм3, камера установлена на подставку 13. Внутри камеры размещен барабан 2, вращающийся со скоростью 1x10 оборотов в час, с подвешенными к нему шестью кассетами 4. Каждая кассета имеет шесть поддонов с размещенными на каждом из них 14 чашками Петри (рис.6) с исследуемыми образцами материалов. Всего в одном эксперименте могут исследоваться 504 образца. Барабан, кассеты, поддоны, за исключением отдельных деталей, сделаны из пластика (метилметакрилат), чтобы предотвратить экранирование электромагнитных полей в местах расположения исследуемых образцов. Барабан установлен на салазках 3 , привод вращения барабана 3 состоит из двигателя РД-09 с передаточным числом 1/670, редуктора и ременной передачи. Лицевая и задняя стенки камеры имеют стеклянные окна 12 и 2 для световой подсветки внутреннего объема размещенными снаружи люминесцентными лампами, а также для визуального контроля работы камеры в ходе проводимого эксперимента. Для имитации электромагнитной обстановки внутри камеры размещены низкочастотный излучатель 5 (рис. 4) в виде плоских пластин 90x90 см и высокочастотный излучатель 6 в виде полых трубок. Радиационные поля в климатической камере создаются использованием двух закрытых источников 14, содержащих Со-60 (гамма-излучение) и Pu-Ве (нейтронное излучение). Источники излучения с защитой 15 располагаются под камерой внутри подставки 2. Имеется совокупность источников, позволяющая варьировать радиационные поля в десять и более раз.
Выбор материалов (образцов - представителей) для постановки имитационных экспериментов
Для разработки методов и средств защиты материалов, применяемых в космических объектах, был проведен ряд экспериментов по оценке эффективности действия биоцидов. Для исследований были выбраны биоциды на основе четвертичных аммониевых соединений, применяемые в космических объектах в качестве санитарно-гигиенических и антимикробных средств, а также их модификации. В экспериментах исследовали химические средства защиты следующей рецептуры: - Грилен - П -алканоиламинопропиледиметилбензиламмоний хлорид -не менее 5%, перекись водорода не менее 20 %, карбамид до 100%; - Окадез - катамин АБ 1,7%, перекись водорода 30%, карбамид до 100%; - Катамин АБ -0,1 % раствор.
На первом этапе исследований эффективность выбранных средств определяли методом дисков.
Чувствительность микроорганизмов к препаратам Грилен, Окадез и Катамин АБ определяли по величине зоны задержки роста культур бактерий и микромицетов вокруг дисков из фильтровальной бумаги диаметром 10 мм, пропитанных 0,1%; 0,5 % и 1% концентрациями указанных препаратов. Расчет концентрации рабочего раствора производился по активно действующему веществу - перекиси водорода, как менее стабильному компоненту.
В качестве тест культур микроорганизмов были использованы следующие культуры: - Staphylococcus aureus; - Pseudomonas aeruginosa; - Bacillus polymyxa; - Penicillium chrysogenum Thorn; - Aspergillus niger van Tieghem.
Полученные результаты представлены в таблицах 9 и 10. Все бактерии обладали выраженной чувствительностью к 0,5% и 1% раствору Грилена и Окадеза. Отмечалось слабое бактерицидное действие Катамина АБ на вегетативные клетки бактерии видов Staphilococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa. Зона подавления роста данного вида отмечалась лишь при концентрации препарата 1%.
Среди представителей грибной флоры наибольшей стойкостью к действию исследованных препаратов обладал штамм Aspergillus niger. Данный штамм был слабо чувствителен к Грилену и Катамину АБ. Зона задержки роста этого гриба при указанных концентрациях препаратов не превышала 1 мм. Однако препарат Окадез в концентрации 0,5% и 1% оказывал значительное антифунгальное действие на Aspergillus niger.
Фунгицидная активность всех препаратов в концентрации 0,5% и 1% отмечалась в отношении штамма Penicillium chrysogenum. Тем не менее, наибольшей эффективностью действия на данный вид гриба обладали препараты Окадез и Грилен. Таким образом, для дальнейших исследований были выбраны наиболее эффективные препараты Грилен и Окадез 1%-ной концентрации.
Для оценки степени эффективности отобранных химических средств противомикробной защиты конструкционных материалов космических объектов были проведены эксперименты в климатических камерах в «стандартных» условиях, то есть наиболее типичными для внутренних объемов космических объектов и «провокационных», - наиболее благоприятными для развития микроорганизмов, но в пределах допустимых для ПКА значений. Обработка препаратами проводились не только в начале эксперимента, но и в процессе - при росте грибов более 2 баллов. Повторное заражение образцов материалов тест-культурами микроорганизмов проводилось при росте грибов менее 2 баллов.
Исходное заражение образцов материалов составляло по грибам -9,0x104, по бактериям - 7,4x104 КОЕ/см2.
В процессе испытаний на 14, 28 сутки проводили оценку степени роста грибов в баллах, а на 56 сутки - учет содержания бактерий и грибов на образцах материалов.
Результаты исследования развития грибов на материалах в баллах представлены в таблицах 11 и 12.
Показано, что все исследованные препараты при двукратной обработке образцов материалов обладали значимой фунгистатической активностью. Отмечалось стимулирующее воздействие условий опытной камеры (повышенный фон ионизирующей радиации и электромагнитного излучения) на развитие микромицетов на обоих материалах.
На контрольных образцах ленты технической (незащищенных биоцидами) отмечался максимальный рост грибов, соответствующий 5 баллам, в контрольной камере к 28 суткам, а в опытной - уже на 14 сутки эксперимента. Развитие микромицетов не обнаружено на образцах ленты технической, обработанной 1% Окадез в течение 56 суток эксперимента - О баллов. Повторное заражение этих образцов на 28 сутки не инициировало развития микромицетов, что свидетельствует о пролонгированном фунгистатическом эффекте 1% препаратов Окадез и Грилен, наиболее выраженном у Окадеза.
Антифунгальные свойства 1% препарата Грилен на образцах ленты технической (киперной) наблюдались до 42 суток в опытной камере , а в контрольной камере - до 56 суток эксперимента. Рост микромицетов на образцах, обработанных 1% Гриленом, к 28 суткам составлял 0-1 или 1 балл. Отсутствие видимого роста грибов позволяло на 28 сутки эксперимента провести дополнительное инфицирование материалов микроорганизмами.
Исследования эффективности химических средств (биоцидов) противомикробной защиты конструкционных материалов космических объектов
Следовательно, защитные свойства 1% Грилена снижались после 42 суток экспозиции образцов ленты технической (киперной) в условиях действия космофизических факторов и при повторном заражении. Степень развитие грибов на этих образцах соответствовала росту микромицетов в контроле.
При заражении микроорганизмами образцов пленки полиамидной, обработанной 1% Окадез, наблюдалось более медленное развитие грибов по сравнению с контролем. На 28 сутки эксперимента рост микромицетов на этих образцах составил 1 балл. Согласно методике эксперимента, часть образцов, защищенных данными биоцидами, дополнительно инфицировали суспензией микроорганизмов. Даже при повторном заражении (на 28 сутки) образцов пленки полиамидной ассоциацией микроорганизмов к 56 суткам рост грибов на них был достоверно ниже, чем в контроле.
Защищенность от развития грибов пленки полиамидной, обработанной 1% Гриленом, была достоверной по сравнению с контрольными образцами. Однако к 28 суткам эксперимента рост грибов на данных образцах составлял 2-3 балла, т.е. был виден невооруженным глазом, поэтому часть образцов подвергали повторной обработке 1% Гриленом. При этом происходило замедление развития микромицетов на них.
Таким образом, все исследованные препараты к 28 суткам эксперимента достоверно снижали или предотвращали развитие грибов на образцах ленты технической (киперной) и пленки полиамидной. В дальнейшем отмечалось более интенсивное развитие грибов на образцах, защищенных 1% Гриленом, чем на образцах материалов, обработанных двумя другими биоцидами. Данные по содержанию колониеобразующих единиц микроорганизмов на образцах материалов на 28 и 56 сутки эксперимента представлены в таблицах 13-16.
При отсутствии роста грибов на образцах ленты технической, защищенных 1% Окадез и Гриленом, как в контрольной, так и в опытной камере обнаруживали жизнеспособные фрагменты микромицетов и бактерий. Численность КОЕ микроорганизмов на образцах ленты технической, защищенных данными биоцидами, постепенно увеличивалась, однако к 56 суткам содержание КОЕ микроорганизмов, как при однократном, так и при двукратном заражении было достоверно ниже, чем в контроле. На образцах ленты технической, обработанных 1% Гриленом, отмечалось интенсивное развитие микроорганизмов, а при двукратном инфицировании этих образцов численности зародышей грибов и КОЕ бактерий на них соответствовали аналогичным показателям контрольных образцов.
Таким образом, близкие по составу биоциды, содержащие в своей основе четвертичные аммониевые соединения, обладали антимикробными свойствами разной степени выраженности. Наибольшей эффективностью и пролонгированным действием обладал препарат 1% Окадез. Полученные результаты позволили рекомендовать замену препарата Грилен, входящего в состав штатного бортового комплекта «Фунгистат», предназначенного для подавления роста микроорганизмов и купирования биоповреждений конструкционных материалов, на препарат Окадез, что и было сделано на завершающем этапе эксплуатации ОК МИР. Первичная оценка резистентности образцов материалов, подвергнутых поверхностной модификации, к воздействию тест - культур микроорганизмов. Сущность метода заключалась в заражении образцов материалов площадью 25 см , подвергнутых поверхностной модификации, ассоциацией бактерий и ассоциацией грибов, выделенных из среды обитания станции и экспонировании образцов в течение 30 суток (для бактерий) и 56 суток (для грибов) в условиях, благоприятных для развития тест-культур микроорганизмов в лабораторных условиях. Первичная оценка резистентности образцов материалов, подвергнутых поверхностной модификации, к воздействию тест - культур микроорганизмов позволила выбрать 2 наиболее эффективных метода защиты: - Гидрофобизация поверхности материалов фторсодержащими полимерами (модификация гексофторпропиленом); - Иммобилизация на поверхности полимерных материалов катамина АБ в качестве противоиона. Оценка антимикробной резистентности образцов, подвергнутых поверхностной модификации, в условиях имитационного стенда. Исследования были проведены в имитационных стендах имитирующих условия обитаемых отсеках орбитальных станции. Для проведения исследований были использованы следующие культуры микроорганизмов : Ассоциация бактерий и грибов: -Staphylococcus epidermidis -Micrococcus luteus -Bacillus polymyxa -Bacillus pumilus -Bacillus licheniformis -Aspergillus niger -Penicillium chrysogenum -Cladosporium cladosporioides. Материалы используемые в составе оборудования и оснащения орбитальной станции: I. Пленка полиамид (лавсан)- 12 ТУ 6-05-1538-72 Результаты исследований бактериальной флоры представлены в таблице 17 Из представленных в таблице данных видно, что наиболее эффективной была защита материала ленты киперной, модифицированной катамином АБ. Так, в контрольной микроклиматической камере на образцах из киперной ленты, модифицированных катамином АБ, за весь период исследования (28-е, 56-е сутки) жизнеспособных микроорганизмов выделено не было. В то же время как на контрольных образцах этого материала количественный уровень контаминации бактериями достигал от 1x105 до 8x103 КОЕ на см. В опытной камере бактериальная обсемененность образцов была несколько выше и составляла на 28-е сутки исследования 2x102 КОЕ на см2 , а на 56-е сутки 3x103 КОЕ на см2 , что было ниже количественного уровня содержания бактерий, отмеченного на контрольных образцах, на 1-3 порядка. Различий между опытом и контролем в количественном уровне обсемененности образца материала лавсан жизнеспособными микроорганизмами обнаружено не было.
![Патофизиологические особенности нарушений двигательной активности желудочно-кишечного тракта при боевых повреждениях позвоночника и обоснование патогенетического лечения [Электронный ресурс]](/i/i/4320/177494.png "Патофизиологические особенности нарушений двигательной активности желудочно-кишечного тракта при боевых повреждениях позвоночника и обоснование патогенетического лечения [Электронный ресурс] Лазарев Константин Владимирович")