Оптимизация процесса санитарно-гигиенической обработки воздуха животноводческих помещений

Введение. К основным актуальным проблемам Российской Федерации можно отнести проблему сбережения трудового ресурса страны. Сельское хозяйство относится к отраслям экономической деятельности, характеризующимся повышенной степенью травматизма и заболеваемости, связанной в том числе и с повышенной микробной обсемененностью воздуха рабочих зон. Появление осложнений и хронический инфекционный процесс обычно являются следствиями нарушения состояния иммунной системы, при этом в особой зоне внимания оказываются острые и профессиональные заболевания, вызываемые возбудителями особо опасных антропозоонозных инфекций. В то же время показано, что высокая численность микроорганизмов непатогенных и условно-патогенных форм обусловливает снижение иммунной реактивности организма работников и, как следствие, рост предрасположенности к заболеваниям с временной утратой трудоспособности [1, 2, 3].

В связи с этим возникает необходимость в разработке способов и средств защиты от микроорганизмов для работников АПК. В настоящее время соединения растительного происхождения, обладающие способностью положительно влиять на иммунную систему и подавлять патогенную микрофлору, являются объектами пристального изучения российских и зарубежных [4, 5] ученых. Эфиромасличные растения синтезируют и накапливают эфирные масла, которые представляют собой комплекс многочисленных компонентов органических соединений, многие из который обладают иммуно-тропным эффектом [6, 7]. Сложный комплексный состав фитопрепаратов обладает ярко выраженным воздействием на метаболизм клеток, отвечающих за стабильное функционирование иммунной системы. В связи с этим средства растительного происхождения, обладающие также способностью подавлять патогенные организмы, можно рекомендовать для санитарно- гигиенической обработки воздуха животноводческих помещений.

Методика исследований. Методы: бактериологический, эпидемиологический. Исследования проводились в помещениях АО АПК «Орловская Нива» СП «Комплекс по производству молока Сабурово» Орловской области. При отборе проб использовался метод пассивной седиментации. Индивидуальная проба отбиралась на стерильные питательные среды (мясопептонный агар) чашек Петри. Пробы ставились на расстоянии 1 м от уровня пола, затем подвергались термостатированию в течение 48 ч при 37 ºС. Далее подсчитывали единицы колоний на чашках и определяли количество микроорганизмов в 1 м³ воздуха.

Результаты исследований и их обсуждение. С учетом того, что химическая структура антиоксидантов определяет их эффективность, можно создавать лекарственные препараты с заданными свойствами, позволяющими полностью блокировать свободные радикалы или, при необходимости, нейтрализовать процесс окисления на конкретных стадиях.

Свободно-радикальное окисление, приводящее к образованию активных форм кислорода, определяет метаболизм в организме человека. Природные антиоксиданты оказывают предупреждающее действие на повреждения клетки, связанные с окислительными процессами. Разработка новых способов антиокисли-тельной защиты основана на определении антиоксидантного действия соединений и препаратов с помощью модельных систем перекисного окисления липидов.

Эфирные масла – это прежде всего вещества, направленные на то, чтобы обезвредить реакционную способность свободных радикалов, что приводит к повышению общей неспецифической резистентности организма.

В разработанной нами модельной системе [8] содержание малонового диальдегида (основного продукта перекисного окисления) показывало степень свободно-радикального разру- шения липидов. Многие способы оценки свободно-радикального окисления используют модель окисления липосом в связи с тем, что липосома имеет строение, схожее со строением биологической клетки с двойной фосфолипидной мембраной и внутренним пространством. В нашем случае липосомы готовились из фос-фатидилхолина подсолнечного лецитина, что позволило сократить длительность процесса и увеличить точность при определении степени окисления по содержанию малонового диальде- гида. В суспензию липосом, полученной инжекцией 10% спиртового раствора лецитина и дистиллированной воды, вливали 0,2 мл 0,05 Н соляной кислоты и 0,125 мл мМ перекиси водорода, нагревали до 38 °С 30 мин.

В данной модельной системе оценивалась антиоксидантная активность эфирных масел по степени их воздействия на перекисное окисление, т.е. по снижению малонового диальдегида (таблица 1).

Таблица 1 – Сравнение антиоксидантной активности эфирных масел по малоновому диальдегиду

Компоненты	Контрольный опыт	Анисовое эфирное масло	Эфирное масло горичника Моррисона	Лавандовое эфирное масло
Малоновый диальдегид, ед. оптической плотности	0,59±0,05	0,51±0,12	0,46±0,04	0,78±0,01

Опытным путем выявлено, что эфирное масло горичника Моррисона и анисовое эфирное масло обладают высокой антирадикальной активностью, основанной на уменьшении количества малонового диальдегида в модельной системе в результате их воздействия (на 0,05 и 0,8 ед. оптической плотности).

Аналогичная серия опытов проводилась при повышенной температуре в связи с тем, что эфирное масло распространяется в воздухе благодаря хаотическому тепловому движению. Однако температура, превышающая 60–70 °С, приводит к появлению тяжелых фракций эфирного масла, приводящих к раздражению слизистых оболочек.

В приготовленную по уже известной методике модельную систему перекисного окисления липидов добавляли последовательно эфирные масла без подогрева и подогреваемые до 40 °С (таблица 2).

Таблица 2 – Сравнение антиоксидантной активности эфирных масел по малоновому диальдегиду в зависимости от подогрева

Малоновый диальдегид, ед. оптической плотности
Контрольный опыт	Анисовое эфирное масло	Эфирное масло горичника Моррисона	Лавандовое эфирное масло
эфирные масла без подогрева
0,602	0,759	0,575	0,741
0,674	0,751	0,628	0,901
0,581	0,593	0,599	0,808
0,61±0,07	0,67±0,1	0,60±0,02	0,83±0,07
эфирные масла, подогреваемые до 40 °С
0,602	0,772	0,575	0,769
0,679	0,731	0,628	0,951
0,584	0,587	0,599	0,833
0,61±0,05	0,68±0,11	0,60±0,02	0,86±0,07

Как показали результаты опыта, анисовое эфирное масло и эфирное масло горичника Моррисона, подогреваемые до 40 °С, обладают более выраженным антирадикальным эффектом (уровень малонового диальдегида снизился на 2,3–2,8% в этой модельной системе по сравнению с модельной системой эфирных масел комнатной температуры), что дает возможность рекомендовать их для профилактики нарушений иммунной системы.

Одним из несомненных достоинств применения эфирных масел в качестве регуляторов биохимических процессов является физиологичность поступления их в организм. Летучие биологически активные вещества быстро всасываются в кровь, не изменяя своих свойств, через дыхательную систему человека, в отличие от препаратов, поступающих через желудочно-кишечный тракт. Для профилактических целей концентрация эфирных масел в воздухе рабочей зоны составляет доли миллиграмма на м3, что является еще одним преимуществом их использования.

Для противомикробной обработки воздуха предприятий с повышенной микробной обсеме-ненностью в присутствии людей, а также для дезодорирования воздуха нами был предложен способ санитарно-гигиенической обработки воздуха животноводческих помещений [9]. Нагревали до 40 °С композицию, содержащую эфирное масло горичника Моррисона, смесь ионола с синтетическим витамином Е, фенилэтиловый спирт и низин в соотношении 1:0,01:0,05. Одновременно с нагревом включали на 10 мин ртутную УФ лампу с плотностью энергии излучения 0,5 Дж/см3.

Для нагрева предложенной композиции нами было разработано устройство для дезинфекции воздуха (рисунок), в котором предусмотрено заблаговременное включение рабочего элемента (терморезистора) 33 для нагрева эфирного масла [10]. Благодаря наличию ёмкостного датчика приближения [11], который фиксирует появление работника на расстоянии 0,5 м от обеззараживаемого помещения, устройство начинает свою работу прежде появления человека.

\/ 1 I--------- Т---------------Г-----------[

1 – антенна; 2, 14, 15, 17, 23, 26, 30, 31 – конденсаторы; 3, 4, 7, 8, 10, 19, 24, 25, 27, 29, 32 – резисторы;

13 – катушка индуктивности; 6, 9, 18, 28 – диоды; 5, 11, 16, 20, 21, 34 – транзисторы; 12 – электронное реле (К1);

22 – контакты (К1.1), 33 – терморезистор

Устройство для дезинфекции воздуха

Под влиянием эфирного масла горичника Мориссона способность кишечной палочки формировать биопленки исчезает, однако эфирное масло не оказывает бактерицидного влияния на спорообразующие палочки (B. subtilis) [12]. Известно также, что наиболее эффективно применение нагретого эфирного масла, а использование антиокислителей ионола с синтетическим витамином Е позволяет сохранять физико-химические свойства эфирных масел при повышенных температурах.

Растительный фурокумарин, полученный из горичника Моррисона, обладает антибактериальной активностью [13]. Кроме того, фуро-кумарины обладают фотосенсибилизирующим действием под действием ультрафиолетового облучения [14].

Фенилэтиловый спирт (синтетическое эфирное масло) обладает ингибирующим действием на рост грибов. Использование паров эфирных масел для дезинфекции материалов, поражённых микромицетами, представляет практический интерес в качестве альтернативы химическим препаратам (фунгицидам), используемым в виде растворов. Упругость паров масел позволяет использовать их в качестве фумигантов, они не токсичны 15].

Низин является полипептидным антибиотиком, активным в отношении таких грамполо-жительных бактерий как Bacillus, Clostridium, Listeria, и сохраняющим противомикробные свойства при высоких температурах [16].

Общую микробную обсемененность определяли аспирационным методом с помощью аппарата Кротова. Производили отбор проб воздуха для определения его бактериального загрязнения до и после санитарно-гигиенической обработки воздуха. Для определения содержания дрожжеподобных и плесневых грибов производили посев на среду Сабуро, общей микробной обсемененности – на простой агар. Скорость протягивания воздуха составила 25 л/мин в течение 40 мин. Засеянные среды выдерживали в термостате при (37±1) °С в те- чение 24 ч, затем при комнатной температуре в течение 24 ч, а затем производили подсчет выросших колоний бактерий и расчет колониеобразующих единиц (далее – КОЕ), содержащихся в 1 м3 воздуха.

В процессе санитарно-гигиенической обработки отмечалось снижение общей микробной обсеменнености и плесневых грибов (таблицы 3, 4).

Таблица 3 – Бактериальная обсемененность воздуха при использовании санитарно-гигиенической обработки воздуха животноводческих помещений (ОМЧ, КОЕ/м3)

Опыты	Период отбора проб
	до обработки	через 1 сут.	на 8-е сут.	на 15-е сут.
Контроль	430	430	445	450
Предлагаемый способ	430	330	250	130

Таблица 4 – Обсемененность грибами воздуха при использовании санитарно-гигиенической обработки воздуха животноводческих помещений (ОЧГ, диаспор/м3)

Опыты	Период отбора проб
	до обработки	через 1 сут.	на 8-е сут.	на 15-е сут.
Контроль	84	85	89	92
Предлагаемый способ	84	60	33	16

Как видно из таблиц, после применения предложенного способа общая микробная об-семененность помещений снижается в среднем в 3,46 раза, содержание плесневых грибов – в 5,75 раза.

Заключение. На основании проведенных исследований можно сделать вывод о целесообразности внедрения в дезинфекционные мероприятия разработанного способа санитарногигиенической обработки воздуха животноводческих помещений с использованием устройства для дезинфекции воздуха, оснащенного емкостным датчиком приближения. Предлагаемая композиция для дезинфекции кроме ярко выраженного бактерицидного эффекта может быть охарактеризована экологически чистой, т.к. основным компонентом смеси являются соединения растительного происхождения. Разработанные методы и средства позволяют улучшить условия труда работников агропромышленного комплекса благодаря снижению микробной обсемененности воздуха рабочей зоны животноводческих помещений.