Aspekty medyczne i ocena higieniczna preparatów bakteryjnych stosowanych do zwalczania zanieczyszczeń olejowych w zbiornikach wodnych

Najczęstszym i najgroźniejszym zanieczyszczeniem środowiska wodnego są oleje i produkty ropopochodne ze względu na swoje właściwości i skalę wykorzystania. W ostatnich latach na Ukrainie coraz częściej dochodzi do przypadkowych wycieków ropy, ze względu na niszczenie rurociągów oraz nieuprawnione podłączanie do nich w celu kradzieży ropy i produktów ropopochodnych. Pod tym względem rozszerzyła się geografia zbiorników zanieczyszczonych ropą: oprócz akwenów portowych, akwenów sąsiadujących z dużymi ośrodkami przemysłowymi tradycyjnie zanieczyszczonymi ropą i produktami ropopochodnymi, setki małych zbiorników, małych rzek, do których trafia ropa i dodano produkty ropopochodne spadające w wyniku wypadków naftowych, – oraz rurociągi produktowe.
Do mechanicznego usuwania ropy i produktów ropopochodnych z powierzchni wody w dużych portach stosuje się kolektory oleju i śmieci, aw małych zbiornikach odpieniacze lub pojazdy próżniowe. Mechanizmy te zapewniają wysoką wydajność odzyskiwania ropy, ale nie usuwają resztkowych warstw i są bezsilne w zbieraniu ropy w miejscach cumowania, na terenach zalewowych i terenach bagiennych.
Różne sorbenty pochodzenia organicznego, mineralnego lub na bazie polimerów stosuje się do zwalczania filmów olejowych i wycieków oleju w miejscach trudno dostępnych dla mechanizmów. Pomimo uzyskania podstawowego efektu środowiskowego: przerwania ciągłego filmu zanieczyszczeń, sorpcji rozpuszczonych i zemulgowanych olejów, mają też istotną wadę – wymagają zbierania i unieszkodliwiania, co nie zawsze jest wykonalne w praktyce.
Najbardziej przyjaznym dla środowiska sposobem zwalczania ropnego zanieczyszczenia środowiska wodnego jest stymulacja naturalnych procesów samooczyszczania zbiorników wodnych i wprowadzanie do nich mikroorganizmów utleniających ropę. Jednak metody stymulowania naturalnych procesów samooczyszczania zbiorników wodnych nie wyszły poza zakres badań naukowych i badań eksperymentalnych.
Jednocześnie w ostatnich dziesięcioleciach zaproponowano kilkadziesiąt preparatów do wprowadzania do zbiorników wodnych mikroflory utleniającej oleje. Najbardziej znane leki w Rosji to Putidoil, Oleovorin, Naftoks, Uni-rem, Roder, Centrin, Pseudomin, Destroyl, Mikromycet, Leader, Valentis, „Devoroil”, na Białorusi – „Rodobel”, „Rodobel-T”, na Ukrainie – „Econadin”, „Desna”, „Konsorcjum Mikroorganizmów” i „Simbinal”. Skład tych preparatów obejmuje monokultury lub asocjacje ponad 20 rodzajów różnych mikroorganizmów utleniających olej: bakterii, grzybów, drożdży.
Pomimo faktu, że leki stosowane na Ukrainie posiadają różnego rodzaju zezwolenia instytucji Ministerstwa Zdrowia Ukrainy i Rosji, niektóre są zalecane przez Ministerstwo Ekologii i Zasobów Naturalnych Ukrainy, nie ma jednolitych kryteriów sanitarno-higienicznych oceny tych leków i ich regulacji na Ukrainie. Należy również zauważyć, że wszystkie leki stosowane na Ukrainie, z wyjątkiem „Destroyla”, nie mają ograniczeń w stosowaniu w zależności od kategorii zużycia wody różnych zbiorników wodnych.
L. A. Vinogradova (1) zauważa, że antropogenicznemu obciążeniu zbiorników wodnych w wyniku naruszenia mikrosystemu ekologicznego może towarzyszyć intensywny rozwój patogennych i potencjalnie patogennych mikroorganizmów. Znana jest rola wody jako czynnika transmisji w występowaniu sporadycznych przypadków i ognisk epidemicznych różnych chorób, co determinuje również potrzebę kontroli sanitarnej i mikrobiologicznej (2, 3). W związku z tym wykorzystanie znacznych ilości biomasy różnych mikroorganizmów w zbiornikach wodnych do celów środowiskowych wymaga rozważenia z medycznego i środowiskowego punktu widzenia.
Na Ukrainie wolumeny przemysłowe są obecnie używane „Putidoil” – na bazie Pseudomonas putida, „Destroyle” – na podstawie Acinetobacter sp., „Devoroil” – na podstawie dwóch rodzajów bakterii z rodzaju Rhodococcus, P. aeruginosa i grzybów drożdżopodobnych z rodzaju Candida, „Oleovorin” (skład nie jest nam znany), „Econadin” na bazie P. fluorescens i „Desna” na bazie Bacillus megaterium. W 2001 roku Ministerstwo Ekologii i Zasobów Naturalnych Ukrainy zaleciło do tych celów lek „Simbinal”, który obejmuje mikroorganizmy: Aeromonas sp., Arthrobacter globiformis, Bacillus sp., B. subtilis, Citrobacter sp., Flavobacterium tirrenicum, Nocardia sp. Pseudomonas aeruginosa, P. fluorescens, P. putida, P. stutzeri, Aspergillus candidus, A. glaucus, A. terreus, Penicilium częstotans.
Większość z wymienionych rodzajów drobnoustrojów należy do patogenów o różnym priorytecie (4) i można je zaliczyć do patogenów oportunistycznych (5, 6, 7).
Należy zauważyć, że we współczesnych warunkach w krajach rozwiniętych zmniejsza się liczba typowych chorób zakaźnych, a wraz z tym wzrasta rola mikroorganizmów oportunistycznych w patologii człowieka. Proces chorobowy zależy od współdziałania trzech czynników: chorobotwórczych właściwości mikroorganizmów, ich liczby oraz mechanizmów obronnych człowieka (5). W tym zakresie z jednej strony narastanie stanów niedoboru odporności organizmu, a z drugiej możliwość wzrostu stężeń niektórych rodzajów mikroorganizmów (na skutek antropogenicznych przekształceń środowiska zewnętrznego) z pewnością stwarzają zagrożenie rozwijające się choroby. Wskaźniki etiologicznie istotnych ilości mikroorganizmów warunkowo chorobotwórczych w wodach ekosystemów naturalnych i sztucznych wahają się od 105 do 106 komórek/l.
Przy stosowaniu biodestruktorów początkowe stężenie mikroorganizmów w roztworach roboczych osiąga 105-107 komórek/ml. Dalsza kontrola mikrobiologiczna systemów wodnych po zastosowaniu biodestruktorów nie jest prowadzona. Jednocześnie wielu autorów podaje dane o intensywnym rozwoju niektórych grup mikroorganizmów: prątków, maczugowców, pseudomonad, grzybów drożdżopodobnych z rodzaju Candida, gdy biocenozy wodne są zanieczyszczone węglowodorami ropopochodnymi (8, 9).
Znaczna liczba prac poświęcona jest medycznemu znaczeniu mikroorganizmów, które w ostatnich latach zaczęto wykorzystywać jako biodestruktory. Wybiórcze informacje o niektórych z nich są oczywiście przedmiotem zainteresowania lekarzy i ekologów.

1. Bakterie P. aeruginosa (wchodzące w skład preparatów biologicznych Devoroil i Simbinal) są uważane za patogeny o średnim priorytecie w materiale klinicznym. Wraz z innymi mikroorganizmami bakterie te są czynnikiem etiologicznym rozwoju zapalenia zatok, zapalenia ucha środkowego, chorób skóry (w tym egzemy) oraz infekcji układu moczowego. Ponadto mogą powodować ciężkie procesy septyczne, zapalenie mieszków włosowych, zapalenie wsierdzia itp. Opisano możliwość nosowo-gardłowego nosicielstwa P. aeruginosa. Drobnoustroje te zajmują jedno z pierwszych miejsc wśród czynników sprawczych zakażeń szpitalnych. I tak odsetek zakażeń szpitalnych wywołanych przez P. aeruginosa na terenie byłego ZSRR waha się od 14,5 do 75,2% (7). Opisano ognisko zakażenia Pseudomonas na oddziale neurochirurgii jednego z francuskich szpitali, gdzie zachorowało 36 osób. Wielooporny szczep P. aeruginosa 011 wyizolowano od pacjentów oraz z wody wodociągowej kliniki (10).
   Należy również zaznaczyć, że bakterie P. aeruginosa charakteryzują się dużą opornością na antybiotyki, a także na środki dezynfekujące, w tym chlor (10, 11, 12).
2. P. aeruginosa jest ekologicznie blisko spokrewniony z siedliskami ludzkimi. Ich przedostawanie się do wód i gleby wiąże się z zanieczyszczeniem produktami przemiany materii pochodzenia ludzkiego (11). Stały kontakt człowieka z glebą i wodą, w których występuje P. aeruginosa wg V.I. Iljuchin (13), nie ogranicza się do przewozu mechanicznego. Stała Komisja RWPG ds. Współpracy w Ochronie Środowiska (14) uważa, że wykrycie P. aeruginosa w wodzie (nawet chlorowanej) w basenach kąpielowych i innych zbiornikach wodnych może powodować infekcje jelitowe u małych dzieci oraz choroby ucha zewnętrznego i środkowego , zapalenie zatok u osób kąpiących się, w tym u osób z prawidłową odpornością (sportowcy – pływacy) (12). Wykazano patogenność Pseudomonas aeruginosa dla ryb i różnych ssaków (12).
3. Bakterie P. putida (zawarte w preparatach biologicznych „Putidoil” i „Simbinal”) wywołują procesy zapalne w położnictwie i ginekologii. Opisano sporadyczne przypadki procesów zapalnych w innych narządach, pojedyncze zakażenia szpitalne (4, 5).
4. Bacillus subtilis (zawarty w produkcie biologicznym „Simbinal”) – do niedawna uważany za mikroorganizm chorobotwórczy. Obecnie udowodniono, że gdy dostaną się do sterylnych jam i płynu mózgowo-rdzeniowego, mogą również powodować choroby (5).
   Absolutnie niedopuszczalne jest, z naszego punktu widzenia, włączanie w skład preparatów mikroorganizmów niezidentyfikowanych do gatunku, np. Bacillus sp., co może oznaczać od B. anthracis do B. macerans.
5. Grzyby drożdżopodobne z rodzaju Candida (wchodzące w skład preparatu biologicznego Devoroil) należą do grupy patogenów oportunistycznych, których znaczenie kliniczne z roku na rok wzrasta. Można je rozpatrywać z dwóch pozycji – jako czynniki sprawcze kandydozy oraz jako uczestnicy asocjacji drobnoustrojów w infekcjach bakteryjnych i wirusowych, które pogarszają ich przebieg (4, 5, 6).
6. Bakterie z rodzaju Acinetobacter (zawarte w produkcie biologicznym Destroyle) są patogenami oportunistycznymi. Opisano zakażenia nosogardzieli, skóry, spojówek, płuc, dróg moczowo-płciowych wywołane przez te mikroorganizmy. Istnieją doniesienia o pojedynczych przypadkach sepsy i zapalenia opon mózgowych. W ostatnich latach zwiększył się udział Acinetobacter w zakażeniach szpitalnych w połączeniu z P. aeruginosa. Wyizolowano znaczną liczbę wielolekoopornych szczepów Acinetobacter (5, 15).
7. Bakterie z rodzaju Citrobacter (zawarte w produkcie biologicznym „Simbinal”) – często powodują infekcje dróg moczowych, zaburzenia żołądkowo-jelitowe u dzieci, rzadziej inne choroby (4, 5).
8. Bakterie z rodzaju Nocardia (zawarte w preparacie biologicznym „Simbinal”) to mikroorganizmy oportunistyczne, które mogą powodować miejscowe procesy przewlekłe w tkankach miękkich, zwłaszcza kończyn dolnych, procesy ropne, ropnie mózgu (4, 5).
9. Grzyby pleśniowe z rodzaju Aspergillus (wchodzące w skład biopreparatu „Simbinal”) – powodują choroby z grupy grzybic pleśniowych. Są one związane głównie z pojedynczymi chorobami ludzi, zwierząt i ptaków. Rozróżnij aspergilozę skóry i błon śluzowych. Do rozwoju zmian skórnych przyczyniają się różnorodne uszkodzenia warstwy rogowej naskórka, maceracja, przewlekłe stany zapalne skóry. Opisano zmiany Aspergillus na skórze twarzy, szyi, tułowia, zmiany błon śluzowych jamy ustnej, pochwy, zaburzenia przewodu słuchowego i inne choroby (4, 5, 12, 15, 16).

Jesteśmy głęboko przekonani, że powyższe materiały dyktują potrzebę postawienia i rozwiązania następujących kwestii:

• ograniczenia stosowania preparatów bakteryjnych do uzdatniania wody, w skład których wchodzą mikroorganizmy oportunistyczne, w zbiornikach wodnych pierwszej i drugiej kategorii użytkowania wód;
• w przyszłości przy tworzeniu nowych leków selekcja mikroorganizmów powinna być prowadzona na podstawie braku ich chorobotwórczości;
• Priorytetowymi kryteriami oceny szczepów mikroorganizmów przeznaczonych do użytku środowiskowego powinien być brak oznak toksyczności, patogeniczność (inwazyjność, zjadliwość i toksyczność), fitopatogenność, potencjalna genotoksyczność. W przypadku stosowania kilku mikroorganizmów wskaźniki te należy określić nie tylko dla poszczególnych szczepów, ale także dla zespołu jako całości.

Wszystko to wskazuje na konieczność opracowania w najbliższym czasie rozporządzenia w sprawie oceny sanitarno-higienicznej mikroorganizmów degradujących wchodzących w skład preparatów biologicznych do zwalczania zanieczyszczeń olejami.