Введение к работе
Аісгуальность работы. Введение в действие Федерального Закона «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.99 г. № 52—ФЗ и других законодательных актов ставят перед Госсанэпидслужбой России новые задачи по сохранеїшю и укреплению здоровья населения.
Учитывая сложившуюся в Российской Федерации сшаггарно-эпиде-миологическую и социально-экономическую обстановку, продолжающиеся негативные процессы в состоянии среды обитания и здоровья населения, крайне важно сконцентрировать общие усилия на приоритетных направлениях профилактики заболеваний и выявлении основных ущербообразуюших факторов окружающей среды (Онищенко Г. Г., Беляев Е. Н., Монисов А. А. Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации б 1998 году», 1999).
В этой связи, реализация концепции гигиенической безопасности приобретает особую актуальность при выявлении реальной и потенциальной опасности для здоровья населения загрязнения среды обитания (Потапов А.И., 2000; Пивоваров Ю. П., 1999; Лисицын Ю.П., 1997; Рахма-нинЮ.А., 2000; Новиков Ю. В., 2001; Подунова Л. Г., 2000; Тутельян В. А., 2001; Трухина Г. М., 2001).
В основе обеспечения биологической безопасности среды обитания, определения первоочередности и объема мер профилактики по отдельным инфекционным заболеваниям и пищевым отравлениям основная роль принадлежит совершенствованию лабораторного контроля за качеством объектов окружающей среды по показателям безопасности.
Негативные тенденции в последние годы выразились в увеличении удельного веса проб, не отвечающих требовашгам гигиенических нормативов по химическим и микробиологическим показателям, соответственно: пищевых продуктов — 5,7% и 7,33% (1998 г.); воды поверхностных источников питьевого водоснабжения 27,6 % и 23,4 % (2000 г.).
Эпидемиологический риск заболеваний острыми кишечными инфекциями в Российской Федерации сохраняется. Так, в 1999 году было зарегистрировано 158 вспышек острых кишечных инфекционных заболеваний, обусловлеїшьіх водным фактором, с числом заболевших 6077 человек и 433 вспышки острых кишечных инфекций с числом пострадавших 9269 человек, связанных с пищевым фактором.
В этих условиях большое значение приобретает разработка экспресс-методов диагностики для скрининговых исследований состояния естественных микробиоценозов среды обитания, факторов химического и биологического загрязнения и степенью их опасности для человека, что обеспечит в значительной степени повышение информативности и действенности Госсанэпиднадзора при решении приоритетных задач по оптимизации окружающей среды и охране здоровья населения.
Исследования выполнялись в рамках реализации «Концепции организации и развития лабораторного дела в системе Государственной санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации» и отраслевых программ Минздрава России «Эколого-гигиенические проблемы безопасности России и пути их решения (1997—2000 гг.) и «Системная разработка мероприятий по гигиенической безопасности России» (2001—2005 гг.).
Цель работы: Научно обосновать и разработать методологию экспрессной оценки гигиенической безопасности среды обитания для здоровья населения, направленную на совершенствование форм, методов и качества лабораторного контроля в системе Госсанэпидслужбы России.
Исхода из поставленной цели были определены следующие основные задачи исследований:
1. Проанализировать состояние и динамику развития лабораторного обеспечения деятельности центров Госсанэпиднадзора в субъектах Российской Федерации по контролю за качеством объектов окружающей среды, питьевой воды и продуктов питания по показателям безопасности, изучить возможность использования новых технологий по экспресс-диагностике за-
грязнения окружающей среды микробиологическими агентами и токсическими веществами различной природы, для обоснования путей совершенствования лабораторного контроля.
2. Доказать целесообразность и преимущества использования импе-
дансньгх технологий для ускоренного проведешы микробиологических ис
следований различных объектов окружающей среды. Отработать
методологию колнчествеїшой оценки степени бактериального загрязнения
исследуемых образцов и идентификации микроорганизмов.
3. Обосновать использование тест-биосистемы на основе инфузорий
Тетрахимены пириформис, как индикаторного показателя опасного загрязне
ния питьевой воды и пищевых продуктов, учитывая высокую чувствитель
ность инфузорий к токсическим химическим соединениям различной
природы.
4. Показать целесообразность использования в практике Госсанэпид-
службы России скрининговые экспресс-методы определения токсичности
различных объектов окружающей среды с помощью люминесцентного бакте
риального теста «Эколюм».
5. Установить возможность определения загрязненности воды микроорганизмами и токсичными металлами с помощью хемилюминес-ценции люминола на анализаторе ЛИК.
6. Апробировать для внедрения в практическую деятельность сани
тарно-гигиенических лабораторий метод инверсионной вольтамперометрии.
7. Обосновать модель лабораторного контроля гигиенической безопас
ности среды обитания с использованием экспресс-методов лабораторной ди
агностики.
Научная новизна и теоретическая значимость работы
Концептуально определены основные направления совершенствования
лабораторного контроля, повышения качества и достоверности исследований,
проводимых лабораторными подразделениями центров Госсанэпиднадзора
Российской Федерации. Определена методология внедрения новых экспресс-
методов лабораторного контроля при осуществлении Госсанэпиднадзора, проведении санитарно-эпидемиологических оценок и экспертиз, а также сертификации соответствия пищевых продуктов, питьевой воды, парфюмерно-косметической продукции, фармацевтических препаратов и других объектов в целях обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения.
Научно обосновано методическое обеспечение и регламентирование микробиологического контроля гигиенической безопасности объектов окружающей среды с использованием импедансного метода, основанного на регистрации изменения проводимости питательной среды в результате жизнедеятельности микроорганизмов, что позволяет получить объективную информацию о качественном и количественном загрязнении исследуемых образцов различными видами микроорганизмов. Метод обеспечивает высокую воспроизводимость результатов, совпадающих с данными классических методов.
Показана возможность использования в качестве тест-объекта инфузорий Тетрахимены пириформис для ускоренной оценки загрязненности питьевой воды, пищевых продуктов различными токсикантами.
Обоснована методология и доказана эффективность применения скри-нингового экспресс-метода определения степени суммарной токсичности исследуемых объектов окружающей среды с помощью люминесцентного бактериального теста, основанного на определении изменения интенсивности биолюминесценции генно-инженерного штамма бактерий при воздействии токсических веществ.
Установлена способность люминола проявлять яркую хемилюминес-ценцию в щелочных растворах в присутствии пероксида водорода под воздействием инициаторов хемилюминесценции — микроорганизмов и токсичных элементов при оценке гигиенической безопасности питьевой воды и воды водоисточников.
Показана эффективность метода инверсионной вольтамперометрии при обнаружении токсичных металлов в продуктах питаїмя, питьевой воде и других объектах в качестве альтернативного метода, основанного на электрохимическом концентрировании определяемого вещества на поверхности или в объеме стационарного электрода с последующим (инверсионным) растворением концентрата и фиксированием тока растворения (в некоторых случаях — потенциала).
Расширено представление о необходимости пересмотра существующей методологии и нормативно-методической базы санитарно-гигиеїшческих, токсикологических и микробиологических исследований объектов окружающей среды с использованием современных методов экспресс-контроля при осуществлении Госсанэпиднадзора и ведении социально-гигиенического мониторинга
Практическая значимость работы
Определены условия обнаружения различных индикаторных микроорганизмов и токсикантов в питьевой воде, продуктах питания и других объектах, адаптированные к основным требованиям нормативных документов, действующих на территории Российской Федерации.
Результаты исследований позволили обосновать принципиально новые методические подходы лабораторного экспресс-контроля (метод измерения импеданса; биотестирование с помощью культуры простейших, лиофилизи-рованных культур люминесцентных бактерий; метод хемилюминесценции люминола; метод инверсионной вольтамперометрии) ускоренного определения степени опасности для населения микробного и химического загрязнения продуктов питания, продовольственного сырья, воды различных источников водоснабжения, воздуха, почвы). Проведена их адаптация к нуждам современного санитарно-бактериояогичесхого мониторинга за качеством среды обитания.
Решена практическая задача по апробации и внедрению в практику экспресс-анализаторов «Бак Трак 4100», «Эколюм», «Лик», анализатора ТА-1, тест-системы на основе Тетрахимены пириформис.
Сформирована обширная информационная база калибровочных файлов для количественной оценки микробного загрязнения практически всех основных видов пищевых продуктов, питьевой воды и других объектов окружающей среды для обнаружения основных видов санитарно-показательных микроорганизмов в соответствии с действуюпщми в России нормативно-методическими документами, регламентирующими их безопасность.
В процессе исследований система «Бак Трак 4100» прошла аттестационные испытания, была зарегистрирована и рекомендована к использованию в бактериологических лабораториях Госсанэпидсяужбы. Совместно с Госстандартом России проведены испытания системы, отработаны методики метрологической поверки, и прибор внесен в Государственный реестр средств измерений.
Результаты исследований использованы в следующих документах:
Государствеїпшй доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 1997 году». — М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1998. — 155 с.
Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 1998 году».— М. : Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 1999. —222 с.
Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 1999 году».— М. : Федеральный центр гос-саюпиднадзора Минздрава России, 2000. —224 с.
Система аккредитации испытательных лабораторий (центров) государственной санитарно-эпидемиологической службы Российской Федерации. — М., 1997.—46 с.
Методические рекомендации «Использование инфузорий (Тетрахимена пириформис) в качестве тест-культуры в приборе «Биотестер-2».— М.,1991. — 8 с.
Временные методические рекомендации по проведению бактериологических исследований с использованием микробиологического анализатора «БакТрак4100». — М., 1994. — 38 с.
Методические рекомендации по инверсионно-вольтамперометриче-скому определению токсичных элементов, витаминов в продуктах питания, продовольственном сырье, косметических изделиях и детских игрушках. — М., 1995. — 78 с.
Методические рекомендации по проведению бактериологических исследований с использованием микробиологического экспресс-анализатора <(Бак Трак 4100».— ГКСЭН РФ № 01-19/6-23. —М, 1996. — 8 с.
Методические рекомендации по проведению бактериологических исследований питьевой воды с использованием микробиологического экспресс-анализатора ((БакТрак4100».—ГКСЭНРФ№01-19/82-23.—М., 1996.—12 с.
Методические указания. МУК 4.2.590-96. Бактериологические исследования с использованием микробиологического экспресс-анализатора ((Бак Трак 4100». — М.: Информационно-издательский центр Минздрава России. 1997. —56 с.
Методическое пособие. Использование стандартных образцов для контроля качества результатов количествеїшого анализа.— М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 1998. —21с.
Методическое пособие. Перечень фирм изготовителей стандартных образцов. — М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 1998.—26 с.
Методические указания МУК 4.2-99. Экспресс-метод определения микробиологических показателей качества питьевой воды, воды поверхностных и подземных водоисточников. — М., 1999. — 28 с.
Сборник методический указаний. МУК 4.1.965—4.1.968.00. Определение концентраций химических веществ в воде централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения хемилюминесцентным методом.— М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000. — 32 с.
Методическое пособие. Характеристика погрешностей методик выполнения измерений и нормы оперативного контроля результатов измерений.— М., 1998.—29 с.
Методическое пособие. Характеристика погрешностей и нормативы их оперативного контроля для методик выполнения измерений показателей состава и физико-химических свойств объектов санитарно-гигиенического контроля результатов измерений. — М., 2000. —21 с.
Методическое пособие. Альтернативные методы исследований (экспресс-методы) для токсиколого-гигиенической оценки материалов, изделий и объектов окружающей среды.— М., 1999. — 107 с.
Методические рекомендации. Оценка токсичности воздушной среды по интенсивности биолюминесценции бактерий.— М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000. — 19 с.
Методические рекомендаций. Определение токсичности химических соединений, полимеров, материалов и изделий с помощью люминесцентного бактериального теста. — М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000. — 18 с.
Методические рекомендации. Определение общей токсичности почв по интенсивности биолюминесценции бактерий.— М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000. — 21с.
Методические рекомендации. Методика экспрессного определения токсичности воды с помощью люминесцентного бактериального теста «Эко-люм». — М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000. —19 с.
Методические рекомендации по организации и проведению межлабораторных сравнительных испытаний. — М.: Федеральный центр госсагопид-надзора Минздрава России, 2001. — 30 с.
Методические рекомендации. Оценка токсичности спиртов и водок. Экспресс-метод с использованием в качестве тест-объекта спермы крупного рогатого скота. — М.: Федеральный центр госсагопиднадзора Минздрава России, 2001. —12 с.
Методические рекомендации. Экспресс-метод оценки токсичности спиртов и водок с использованием люминесцентных микроорганизмов. — М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2001. — 14 с.
Методическое пособие. Методики испытаний пищевой продукции, допускаемые для целей подтверждения соответствия, характеристики погрешности результатов испытаний (измерений) и нормативы контроля их воспроизводимости, сходимости. — М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2001. — 91 с.
Результаты исследований внедрены в практическую деятельность лабораторных подразделений органов и учреждений Госсагопидслужбы Российской Федерации и используются для чтения лекций и проведения тематических и сертификационных циклов повышения квалификации специалистов государственной санэпидслужбы на кафедре социального гигиены и организации госсанэпидслужбы с курсом основ лабораторного дела МПФ ППО ММА им. И.М. Сеченова.
Результаты исследований доложены и обсуждены на:
Международном семинаре для пользователей микробиологическими анализаторами (Москва, ФЦ ГСЭН, октябрь 1995 г.); Международном симпозиуме по пищевым зоонозам (Москва, 1995 г.); 2-м Международном Конгрессе «Вода: экология и технология» (Москва, 1996 г.); УШ Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей (Москва, 1996 г.); VH съезде Всероссийского общества эпидемиологов (Москва, 1997 г.); Пленуме Лаборатор-
ного Совета Госсанэпидслужбы России (Москва, 1999 г.); Всероссийском семинаре-совещании по теме: «О совершенствовании деятельности санитарно-гигиенических лабораторий госсанэпидслужбы» (Москва, 2000 г.); Межрегиональной научно-практической конференции «Гигиена на рубеже XXI века» (Воронеж, 2000 г.); V Всероссийской научно-практической конференции «Метрологическое обеспечение сертификационных испытаний пищевой продукции» (Екатеринбург, 2001 г.) и заседаниях секций и секторов Лабораторного Совета Госсанэпидслужбы России.