Введение к работе
Актуальность проблемы. В Российской Федерации кишечные гельминтозы занимают третье место по опасности для человека после сердечно-сосудистых заболеваний и онкологии. Изыскание методов, позволяющих повысить подавление жизнеспособности возбудителей гельминтозов в различных объектах окружающей среды (почвы, сточные воды и их осадки), является одним из наиболее актуальных проблем современной экологии. При этом данные методы должны приводить не только к подавлению жизнеспособности возбудителей гельминтозов более, чем на 90%, но и по возможности не вызывать сильного вторичного загрязнения объекта обеззараживания.
Существующие методы (физические, химические, биологические) не имеют высокий процент (ближе к 100) подавления жизнеспособности возбудителей гельминтозов в сточных водах, их осадках и почве. Кроме того, применение вышеуказанных методов связано с риском возникновения сильного вторичного загрязнения объекта обеззараживания. Эти методы также связаны с использованием агрессивных веществ и высоких физических воздействий (радиация, ультрафиолетовое и электромагнитные излучения), представляющих серьезную опасность как для компонентов биоценоза объекта обеззараживания, так и для здоровья самого человека (Онищенко, 2009; Романенко, 2002).
Таких недостатков лишен метод обеззараживания, основанный на применении препарата, производимого из ювенильной формы паслена клубненосного (Solarium tuberosum): препарата «БИНГСТИ.
Исходя из состава «сока» Solarium 1иЬего$ит,можно предположить, что вещества препарата оказывают повреждающее воздействие на оболочки яйца, в частности, может происходить разрушение триацилглицеролов и фосфолипидов оболочки возбудителя гельминтозов (Уролов, 1991; Грибова, 2003; Серпокрылов, 2005).
Однако воздействие препарата «БИНГСТИ» на фосфолипиды высших позвоночных до наших исследований не было изучено.
Кроме того, не установлены способы повышения эффективности препарата при обеззараживании сточных вод, в частности, применение коагулянтов совместно с вводом овоцидных препаратов, а также не проведен сравнительный анализ эффективности препарата и синтетических поверхностно-активных веществ, исходя из его состава, не исследована возможность обеззараживания почвы и, наконец, не определен временной интервал, при котором высокие овоцидные свойства препарата сохраняются.
Исследование воздействия препарата на липопротеиновые мембраны, а также уровня подавления жизнеспособности возбудителей гельминтозов в почве и варьирования способов его ввода в сточные воды для повышения эффективности дегельминтизационных мероприятий является актуальной проблемой и позволит управлять санитарно-экологическим риском возникновения крупномасштабных паразитарных загрязнений и, как следствие,
массовых случаев заболевания кишечными гельминтозами, что имеет большое социальное и экономическое значение.
Цель исследования и задачи. Целью нашей работы было изучение овоцидной активности, методов повышения эффективности и исследование механизма действия препарата «БИНГСТИ» на клеточные компоненты (мембранные структуры) высших позвоночных животных.
Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:
- установить овоцидную активность препарата «БИНГСТИ» путём
культивирования яиц свиной аскариды {Ascaris suum) в термостате и
постановкой биологической пробы, а также изучить химический состав,
содержание действующего вещества, стандартность и стабильность, способы
консервации и сохранение овоцидных свойств в интервале времени более 30
суток со дня изготовления;
- изучить зависимость овоцидной активности препарата «БИНГСТИ» от
таких параметров, как время экспозиции, экспозиционная доза, консервант;
- рассмотреть овоцидную активность препарата «БИНГСТИ» и
установить пути повышения эффективности при обеззараживании от
возбудителей кишечных гельминтозов в сточных водах;
изучить динамику процесса перекисного окисления липидов (ПОЛ) в модельной системе желтка яиц кур;
исследовать влияние препарата «БИНГСТИ» на жизнедеятельность объектов водной экосистемы (гидробионты), почвенной экосистемы (почвенные микромицеты), а также бактерицидные и фитотоксические свойства.
Научная новизна. Получены новые данные по химическому составу препарата на основе ювенильной формы паслёна клубненосного и содержание действующего вещества. Изучены овоцидные свойства препарата и предложены производству: оптимальная доза «БИНГСТИ» для использования в качестве овоцидного средства против яиц гельминтов - 10"6 г/л,экспозиция -8 часов, консервант — бензоат натрия 0,01 % по массе, а также влияние консервантов на стабильность его свойств. Установлена зависимость эффективности обеззараживания от условий применения овоцидного препарата и оптимизированы условия его воздействия на яйца возбудителей паразитозов в почве и сточных водах. Впервые доказано отсутствие прооксидантных свойств у препарата «БИНГСТИ» в липопротеидах желтка яиц кур.
Проведён анализ эффективности консервантов в составе препарата «БИНГСТИ», выбран наиболее эффективный консервант — бензоат натрия, впервые доказан синергизм со стороны бензоата и ДВ препарата при подавлении жизнеспособности яиц гельминтов и обосновано его содержание.
Практическая значимость работы подтверждена результатами использования препарата «БИНГСТИ» научными и природоохранными организациями при разработке и практическом осуществлении методов дегельминтизации объектов окружающей среды (сточных вод, навоза, донных отложений р. Темерник), при исследовании новых способов инактивации
возбудителей паразитозов, а также при преподавании дисциплин по экологии на кафедрах «Водоснабжение и водоотведение» РГСУ и «Инженерная экология и защита окружающей среды» ЮРГТУ (НПИ). Результаты исследований диссертационной работы легли в основу «Методических рекомендаций по обеззараживанию почвы, сточных вод, их осадков, донных отложений с поверхностных водоёмов в условиях Ростовской области», одобренных секцией «Инвазионные болезни животных» отделения ветеринарной медицины РАСХН, протокол №1 от 4 марта 2010 г.
Апробация работы. Результаты исследований были неоднократно представлены на научно-практических конференциях института инженерно-экологических систем РГСУ («Строительство - 2005 - 2009», Ростов-на-Дону, 2005 - 2009), международных и межрегиональных конференциях кафедры «Инженерная экология и защита окружающей среды» ЮРГТУ (НПИ) («Повышение организованности и эффективности предприятий коммунального хозяйства города (населенного пункта)», Новочеркасск, 2003, «Техновод», Новочеркасск, 2004, «Актуальные проблемы строительства», Новочеркасск, 2009), на заседаниях учёного совета ВИГИС (2009 - 2010).
Личный вклад соискателя. Представленная диссертационная работа является результатом семилетних научных исследований соискателя. Исследования по изучению влияния препарата «БИНГСТИ» и бензоата натрия на параметры железоинициированной хемилюминесценции и уровень малонового диальдегида в липопротеидах желтка, зависимости процента подавления жизнеспособности яиц Ascaris suum препаратом «БИНГСТИ» от времени экспозиции, дозы и консерванта, влияния консервантов на сохранение свойств препарата «БИНГСТИ», изучение эффективности препарата «БИНГСТИ» при совместном применении с коагулянтом (полиоксихлорид алюминия) при обеззараживании сточных вод от возбудителей гельминтозов, исследования эффективности препарата «БИНГСТИ» при обеззараживании осадков сточных вод и почв от возбудителей гельминтозов выполнены соискателем лично.
Методические рекомендации по обеззараживанию сточных вод их осадков, почвы, донных отложений поверхностных водоёмов от возбудителей гельминтозов в условиях Ростовской области составлены совместно с научными руководителями Н. С. Серпокрыловым и Р. Т. Сафиуллиным.
Работа выполнена под научным руководством доктора ветеринарных наук, профессора Р.Т. Сафиуллина и доктора технических наук, профессора Н. С. Серпокрылова, которые оказывали научно-методическую помощь в проведении исследований и анализе полученных результатов.
Основные положения, выносимые на защиту:
химический состав, овоцидные свойства, оптимальная доза, время экспозиции, стандартность и стабильность препарата «БИНГСТИ»;
синергизм воздействия со стороны консерванта бензоата натрия и ДВ препарата при подавлении жизнеспособности яиц Ascaris suum в лабораторных условиях;
овоцидная активность препарата в осадке сточных вод и почвах, его эффективность при обеззараживании от возбудителей кишечных гельминтозов в сточных водах;
влияние веществ препарата «БИНГСТИ» на уровень малонового диальдегида и параметры железоинициированной хемилюминесценции в липопротеидах желтка яиц кур;
- влияние препарата «БИНГСТИ» на жизнедеятельность объектов
водной и почвенной экосистемы; бактерицидные и фитотоксические свойства.
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 12 научных статей, в том числе четыре - в изданиях, рекомендованных ВАК, в которых изложены основные положения и выводы по изучаемой проблеме.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 143 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов, методов и результатов исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы. Работа включает в себя 21 таблицу и 17 рисунков. Список литературы содержит 107 источников, из числа которых 15 иностранных. Приложение на 22 страницах.
Проведён анализ литературы по санитарно-паразитологической ситуации в РФ, а также методам обеззараживания различных объектов окружающей среды - сточные воды, их осадки, почва и др. от возбудителей гельминтозов. Приведена характеристика препарата «БИНГСТИ».
