Изучение возможности использования водных композиций полиакриламида с катионами цинка и меди для снижения рисков микробной контаминации объектов внутрибольничной среды

Автор: Кузнецова Марина Валентиновна, Афанасьевская Елизавета Викторовна, Николаева Нина Владимировна, Горовиц Эдуард Семенович, Аверкина Анастасия Сергеевна, Феклистова Ирина Николаевна, Вальцифер Виктор Александрович

Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk

Рубрика: Оценка риска в эпидемиологии

Статья в выпуске: 1 (41), 2023 года.

Бесплатный доступ

Проблема микробной контаминации - попадания инфекционных агентов на объекты внутрибольничной среды наиболее значима для медицинских организаций. Для борьбы с микробной адгезией и колонизацией перспективным может быть нанесение на абиотическую поверхность тонкой полимерной пленки, выступающей в качестве депо антибактериального вещества. Исследована антибактериальная активность 5%-ных растворов CuSO4 и ZnSO4 и их композиций с различными типами ПАА в концентрации 0,075 % в отношении референс-культур Escherichia coli, Klebsiella pneumoniaе, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus. Использование ПАА в качестве ростового субстрата, а также антимикробную активность растворов и композиций оценивали на агаризованной и в жидкой питательных средах. Выявлено, что культуры бактерий не использовали ПАА в качестве единственного источника питания при росте в жидкой минеральной среде и на ПАА-пленках, сформированных на стекле и пластике. На микроорганизмы, культивируемые на твердых и жидких питательных средах, более выраженное ингибирующее действие оказывал 5%-ный раствор ZnSO4. Добавление полимеров ПАА «Праестол 857» и ПАА «Праестол 2530» к растворам катионов металлов Cu2+ и Zn2+ достоверно увеличивало диаметр зоны подавления роста бактерий на агаризованной среде. В жидкой среде соли обоих металлов ингибировали рост и жизнеспособность всех изученных микроорганизмов уже в концентрации 0,16 % и меньше. Добавление в среду ПАА «Праестол 2530» несколько снижало антибактериальное действие солей металлов, тогда как ПАА «Праестол 857» практически не влиял на бактериостатическое и бактерицидное действие солей металлов. Таким образом, применение полученных композитных растворов, где в качестве антибактериального компонента выступают CuSO4 или ZnSO4, иммобилизованные в матрице ПАА, для дезинфекции объектов внутрибольничной среды представляется перспективным и может существенно снизить риски возникновения нозокомиальных инфекций.

Еще

Риски микробной контаминации, cuso4, znso4, полиакриламиды (паа), металлополимерные композиции, антимикробное действие, внутрибольничная среда

Короткий адрес: https://sciup.org/142237431

IDR: 142237431   |   DOI: 10.21668/health.risk/2023.1.09

Список литературы Изучение возможности использования водных композиций полиакриламида с катионами цинка и меди для снижения рисков микробной контаминации объектов внутрибольничной среды

  • Thakali А., MacRae J.D. A review of chemical and microbial contamination in food: What are the threats to a circular food system? // Environ. Res. - 2021. - Vol. 194. - Р. 110635. DOI: 10.1016/j.envres.2020.110635
  • Khan H.A., Baig F.K., Mehboob R. Nosocomial infections: Epidemiology, prevention, control and surveillance // Asian Pac. J. Trop. Biomed. - 2017. - Vol. 7, № 5. - Р. 478-482. DOI: 10.1016/j.apjtb.2017.01.019
  • Evidence that contaminated surfaces contribute to the transmission of hospital pathogens and an overview of strategies to address contaminated surfaces in hospital settings / J.A. Otter, S. Yezli, J.A.G. Salkeld, G.L. French // Am. J. Infect. Control. - 2013. - Vol. 41, № 5. - Р. S6-S11. DOI: 10.1016/j.ajic.2012.12.004
  • Prevention of hospital-acquired infections: a practical guide, 2nd ed. / ed. by G. Ducel, J. Fabry, L. Nicolle [Электронный ресурс]. - Geneva: WHO, 2002. - 64 p. - URL: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/67350/WHO_CDS_ CSR_EPH_2002.12.pdf?sequence=1&isAllowed=y (дата обращения: 07.12.2022).
  • Patient safety related to microbiological contamination of the environment of a multi-profile clinical hospital / M. Robakowska, M. Bronk, A. Tyranska-Fobke, D. Sl^zak, J. Kraszewski, L. Balwicki // Int. J. Environ. Res. Public Health. -2021. - Vol. 18, № 7. - Р. 3844. DOI: 10.3390/ijerph18073844
  • Reduced susceptibility and increased resistance of bacteria against disinfectants: a systematic review / U. Rozman, M. Pusnik, S. Kmetec, D. Duh, S. Sostar Turk // Microorganisms. - 2021. - Vol. 9, № 12. - Р. 2550. DOI: 10.3390/microorganisms9122550
  • Торможение роста бактерий в культурах Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa в присутствии катионов меди и цинка / С.Б. Чекнев, Е.И. Вострова, М.А. Апресова, Л.С. Писковская, А.В. Востров // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2015. - № 2. - С. 9-17.
  • Concentration ranges of antibacterial cations for showing the highest antibacterial efficacy but the least cytotoxicity against mammalian cells: implications for a new antibacterial mechanism / C. Ning, X. Wang, L. Li, Y. Zhu, M. Li, P. Yu, L. Zhou, Z. Zhou [et al.] // Chem. Res. Toxicol. - 2015. - Vol. 28, № 9. - Р. 1815-1822. DOI: 10.1021/acs.chemrestox.5b00258
  • Role of copper in reducing hospital environment contamination / A.L. Casey, D. Adams, T.J. Karpanen, P.A. Lambert, B.D. Cookson, P. Nightingale, L. Miruszenko, R. Shillam [et al.] // J. Hosp. Infect. - 2010. - Vol. 74, № 1. - Р. 72-77. DOI: 10.1016/j..jhin.2009.08.018
  • Jaiswal S., McHale P., Duffy B. Preparation and rapid analysis of antibacterial silver, copper and zinc doped sol-gel surfaces // Colloids Surf. B. Biointerfaces. - 2012. - Vol. 94. - Р. 170-176. DOI: 10.1016/j.colsurfb.2012.01.035
  • Transfer and degradation of polyacrylamide-based flocculants in hydrosystems: a review / A.-G. Guezennec, C. Michel, K. Bru, S. Touze, N. Desroche, I. Mnif, M. Motelica-Heino // Environ. Sci. Pollut. Res. - 2015. - Vol. 22, № 9. - Р. 6390-6406. DOI: 10.1007/s11356-014-3556-6
  • Fahmy A., Jacome L.A., Schönhals A. Effect of silver nanoparticles on the dielectric properties and the homogeneity of plasma poly (acrylic acid) thin films // J. Phys. Chem. C. - 2020. - Vol. 124, № 41. - Р. 22817-22826. DOI: 10.1021/acs.jpcc.0c06712
  • Resistance of heavy metals on some pathogenic bacterial species / A. Singh, M. Mishra, P. Tripathi, S. Sachan // Afr. J. Microbiol. Res. - 2015. - Vol. 9, № 16. - Р. 1162-1164. DOI: 10.5897/AJMR2014.7344
  • Alsaadi L.A.S. Heavy metals tolerance and antibiotics susceptibility profiles of Staphylococcus aureus strains isolated from clinical sources in Baquba city // Diyala Journal for Pure Science. - 2017. - Vol. 13, № 1. - Р. 130-144. DOI: 10.24237/djps.1301.136A
  • Polyacrylamide as an organic nitrogen source for soil microorganisms with potential effects on inorganic soil nitrogen in agricultural soil / J.L. Kay-Shoemake, M.E. Watwood, R.D. Lentz, R.E. Sojka // Soil Biol. Biochem. - 1998. - Vol. 30, № 8/9. - Р. 1045-1052.
  • Polyacrylamide as a substrate for microbial amidase in culture and soil / J.L. Kay-Shoemake, M.E. Watwood, R.E. Sojka, R.D. Lentz // Soil Biol. Biochem. - 1998. - Vol. 30, № 13. - Р. 1647-1654.
  • Biodegradation of polyacrylamide by bacteria isolated from activated sludge and oil-contaminated soil / Q. Wen, Z. Chen, Y. Zhao, H. Zhang, Y. Feng // J. Hazard. Mater. - 2010. - Vol. 175, № 1-3. - Р. 955-959. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2009.10.102
  • Максимова Ю.Г., Горшкова А.А., Демаков В.А. Биодеградация полиакриламидов почвенной микрофлорой и штаммами амидазосодержащих бактерий // Вестник Пермского университета. Серия: Биология. - 2017. - № 2. - С. 200-204.
  • Выделение и оценка деструктивной активности микроорганизмов, утилизирующих акриловые полимеры / Р.Б. Сипулинов, Ю.В. Карагайчева, Т.Н. Козулина, С.М. Рогачева, М.И. Отраднова // Ученые записки Таврического национального университета имени В.И. Вернадского. Серия: Биология, химия. - 2014. - Т. 27 (66), № 2. - С. 150-156.
  • Isolation and characterization of polyacrylamide-degrading bacteria from dewatered sludge / F. Yu, R. Fu, Y. Xie, W. Chen // Int. J. Environ. Res. Public Health. - 2015. - Vol. 12, № 4. - Р. 4214-4230. DOI: 10.3390/ijerph120404214
  • Isolation of polyacrylamide-degrading microorganisms from soil / H. Matsuoka, F. Ishimura, T. Takeda, M. Hikuma // Biotech. Bioproc. Eng. - 2002. - Vol. 7, № 5. - Р. 327-330. DOI: 10.1007/BF02932844
  • Shanker R., Ramakrishna C., Seth P.K. Microbial degradation of acrylamide monomer // Arch. Microbiol. - 1990. -Vol. 154, № 2. - Р. 192-198. DOI: 10.1007/BF00423332
  • Physical, biochemical, and immunological characterization of a thermostable amidase from Klebsiella pneumoniae NCTR 1 / M.S. Nawaz, A.A. Khan, D. Bhattacharayya, P.H. Siitonen, C.E. Cerniglia // J. Bacteriol. - 1996. - Vol. 178, № 8. -Р. 2397-2401. DOI: 10.1128/jb.178.8.2397-2401.1996
  • Petka K., Tarko Т., Duda-Chodak А. Is acrylamide as harmful as we think? A new look at the impact of acrylamide on the viability of beneficial intestinal bacteria of the genus Lactobacillus // Nutrients. - 2020. - Vol. 12, № 4. - Р. 1157. DOI: 10.3390/nu12041157
  • Structure-function analysis of Staphylococcus aureus amidase reveals the determinants of peptidoglycan recognition and cleavage / F.M. Büttner, S. Zoll, M. Nega, F. Götz, T. Stehle // J. Biol. Chem. - 2014. - Vol. 289, № 16. - Р. 11083-11094. DOI: 10.1074/jbc.M114.557306
  • Wilson S.A., Drew R.E. Transcriptional analysis of the amidase operon from Pseudomonas aeruginosa // J. Bacteriol. -1995. - Vol. 177, № 11. - Р. 3052-3057. DOI: 10.1128/jb.177.11.3052-3057.1995
  • Tuson H.H., Renner L.D., Weibel D.B. Polyacrylamide hydrogels as substrates for studying bacteria // Chem. Commun. (Camb.). - 2012. - Vol. 48, № 10. - Р. 1595-1597. DOI: 10.1039/C1CC14705F
  • Yazdankhah S., Skjerve E., Wasteson Y. Antimicrobial resistance due to the content of potentially toxic metals in soil and fertilizing products // Microb. Ecol. Health Dis. - 2018. - Vol. 29, № 1. - Р. 1548248. DOI: 10.1080/16512235.2018.1548248
  • Effect of ampicillin, streptomycin, penicillin and tetracycline on metal resistant and non-resistant Staphylococcus aureus / D. Chudobova, S. Dostalova, I. Blazkova, P. Michalek, B. Ruttkay-Nedecky, M. Sklenar, L. Nejdl, J. Kudr [et al.] // Int. J. Environ. Res. Public Health. - 2014. - Vol. 11, № 3. - Р. 3233-3255. DOI: 10.3390/ijerph110303233
  • Coexistence of heavy metal and antibiotic resistance within a novel composite staphylococcal cassette chromosome in a Staphylococcus haemolyticus isolate from bovine mastitis milk / H. Xue, Z. Wu, L. Li, F. Li, Y. Wang, X. Zhao // Antimicrob. Agents Chemother. - 2015. - Vol. 59, № 9. - Р. 5788-5792. DOI: 10.1128/AAC.04831-14
  • Boyce J.M. Modern technologies for improving cleaning and disinfection of environmental surfaces in hospitals // Antimicrob. Resist. Infect. Control. - 2016. - Vol. 5. - Р. 10. DOI: 10.1186/s13756-016-0111-x
Еще
Статья научная