МЕТОДЫ ИНДИКАЦИИ КИШЕЧНЫХ ВИРУСОВ В ВОДЕ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ


До последнего времени при текущем санитарном надзоре за эпидемическим благополучием питьевой воды, воды открытых водоемов и сточных вод о воз­можном присутствии в них кишечных вирусов судили по косвенному показателю — наличию кишечной па­лочки. Однако, если последняя не без основания счи­тается достаточно надежным санитарным показате­лем для группы патогенных кишечных бактерий, то в отношении энтеровирусов и этиологического агента эпидемического гепатита ее санитарно-показательное значение ставится под сомнение из-за более низкой устойчивости ее к воздействию неблагоприятных фак­торов окружающей среды по сравнению с большинст­вом кишечных вирусов. Это подтверждают данные как ряда зарубежных авторов, так и исследования, про­веденные отечественными специалистами в ряде горо­дов страны (Е. Л. Ловцевич, 1963; Л. В. Григорьева, 1968; Г. А. Багдасарьян, Е. Л. Ловцевич, 1972; Clarke е. а., 1964; Чанг, 1969, и др.). Таким образом, эпиде­мическую безопасность воды в отношении возбудите­лей кишечных вирусных инфекций необходимо обосновывать результатами непосредственного исследова­ния на присутствие вирусов.
Следует отметить, что до настоящего времени от­сутствуют унифицированные методы обнаружения ки­шечных вирусов в воде. В связи с тем что наибольшие концентрации вирусов кишечной группы содержатся в сточных водах, первые методические исследования по обнаружению энтеровирусов относились именно к этому объекту окружающей среды.
Первые попытки обнаружения энтеровирусов в во­де проводились с использованием обезьян, которым внутрибрюшинно вводили большие объемы исследуе­мой воды (до 200 мл), предварительно обработанной эфиром. Естественно, что такие исследования были единичными и лишь в отдельных случаях удавалось таким образом выделить вирус полиомиелита из вне­шней среды (Paul, Trask, 1939; Melnick, 1946).
Большая заслуга в деле разработки методов инди­кации вирусов кишечной группы в воде принадлежит Kelly. Ею начиная с 1952 г. систематически проводи­лись санитарно-вирусологические исследования сточ­ных вод (1953, 1957).
На протяжении 1940—1960 гг. происходило посте­пенное усложнение методов индикации энтеровирусов в воде, что способствовало увеличению количества по­ложительных находок вирусов вначале в сточной во­де, а затем и в более чистых водах. В указанный пе­риод усовершенствование методов индикации в основ­ном развивалось по линии включения таких этапов, как первичное концентрирование энтеровирусов в про­бе и использование для их выделения не только вос­приимчивых животных (обезьяны, новорожденные мы­ши), но и чувствительных первичных и перевиваемых клеточных линий.
развитии санитарно-вирусологических исследо­ваний и, в частности, в разработке чувствительных методов индикации в воде большую роль сыграли два фактора: 1) развитие методики однослойных ткане­вых культур, позволившее неизмеримо расширить объем проводимых исследований и отказаться от до­рогостоящих лабораторных животных, и 2) разработ­ка тампонного метода отбора проб (Moore, 1948),
В последующие годы арсенал методов, применяе­мых для выделения кишечных вирусов из сточных вод, а впоследствии — из воды открытых водоемов, был значительно расширен. В связи с этим если пер­вым исследователям удавалось лишь в единичных случаях выделять вирус полиомиелита во время эпи­демических вспышек, то с усовершенствованием мето­дов выделения и концентрирования вирусов в пробах, кроме вируса полиомиелита, удавалось изолировать и вирусы группы ECHO, а также Коксаки А и В, при­чем их удавалось выделять довольно систематически из сточных вод и изредка из воды открытых водоемов и во внеэпидемический период.
В санитарно-вирусологических исследованиях в настоящее время применяются такие методы концен­трирования вирусов, как адсорбция на марлевых там­понах и на ионообменных смолах с последующей элю- Цией, ультрацентрифугирование, ультрафильтрация, диализ и др.
Для определения вирусов кишечной группы в сточ­ных водах наиболее широко используется отбор проб тампонпым методом по Моору с последующей обра- боткой по Риордану (Riordan, 1962). Тампоны поме­щают в ток сточных вод летом на 3 сут, в зимний период - на 7 сут. Место отбора пробы зависит от целей
исследования: при изучении спектра кишечных виру­сов в сточных водах тампон помещают в ток сточных вод, поступающих на очистные сооружения; при изу­чении эффективности очистки сточных вод от кишеч­ных вирусов на отдельных этапах очистных сооруже­ний или на всей станции в целом отбор проб произво­дится также после соответствующих этапов очистки и па выходе очищенной сточной воды с очистных соору­жений. Обработка отжима из тампона по методу Риордана заключается в элюции энтеровирусов с обра­зующейся на тампоне биологической пленки путем изменения pH среды на щелочную с последующим по­вторным центрифугированием при 2500 об/мин и об­работкой эфиром и антибиотиками.
Нами разработана модификация этого метода, за­ключающаяся в использовании при выделении из об­работанных проб вирусов метода бляшек под полу­жидким агаровым покрытием. Это позволило не толь­ко получить данные о наличии вирусов в сточных во­дах, но и разделять их в смеси в пробах сточных вод, а главное — дало возможность судить об их концен­трации в пробе (по количеству БОЕ в 1 мл).
С использованием указанного метода было прове­дено изучение распространения энтеровирусов в сточ­ных водах, показавшее достаточную его эффектив­ность: процент выделения кишечных вирусов из просточной воды на очистных сооружениях Москвы и Московской области составлял 85,3. Сопоставление полученных данных о циркуляции энтеровирусов в сточ­ных водах с результатами одновременного вирусоло­гического обследования (методом фекальных проб) нескольких детских коллективов показало преимуще­ства метода обследования сточных вод перед индиви­дуальным обследованием населения. Этот метод по­зволяет следить за циркуляцией кишечных вирусов в больших коллективах, районах города или отдельных населенных пунктах и осуществлять длительные сани­тарно-вирусологические наблюдения.
Наиболее совершенным методом концентрирова­ния вирусов вообще и энтеровирусов в частности в настоящее время является ультрацентрифугирование.
Gravell и Chin (1961) провели санитарно-вирусологи­ческое исследование сточных вод с целью выделения вирусов с использованием различных методов концен­трации вирусосодержащего материала. Сравнение по­лученных результатов показало преимущество метода, ультрацеитрифугирования. При помощи этого метода энтеровирусы были выделены из 94% проб сточных вод, а при использовании ионообменных смол - в 55% проб.
Высокая чувствительность метода ультрацентри- фугирования была также подтверждена Lamb с соавт.
(1964) : кишечные вирусы были ими выделены из 80% проб сточных зод и из 38% проб речной воды, ото­бранных ниже очистных сооружений. К сожалению, метод ультрацентрифугирования из-за своей техниче­ской сложности доступен лишь крупным научно-ис­следовательским и практическим учреждениям и по­этому сравнительно редко используется в практике для концентрирования энтеровирусов.
Для выделения энтеровирусов из воды открытых водоемов нами были разработаны два метода инди­кации: метод вращающегося тампона и сорбция на пене (Г. А. Багдасарьян, В. Ф. Жевержеева, 1967).
Принцип метода вращающегося тампона заключа­ется в концентрировании энтеровирусов из большого объема первичной пробы воды (3—5 л) при помощи тампона в лабораторных условиях. Длительность кон­такта тампона с пробой воды при постоянном пере­мешивании составляет 30—40 мин. В течение этого времени происходит адсорбция энтеровирусов на там­поне, чему способствует предварительное нанесение на него сывороточных белков. Последующая обработ­ка тампона производится по методу Риордана в на­шей модификации, которая способствует более полно­му выделению энтеровирусов и обеспечивает активное освобождение пробы воды от сопутствующей бакте­риальной микрофлоры. Повышение титра вируса по­лиомиелита при использовании метода вращающегося тампона составляло 1,0—1,4 1 g. Метод вращающегося тампона был апробирован в естественных условиях при санитарно-вирусологическом обследовании воды реки Москвы и ее верхнего бассейна и оказался весь­ма эффективным: процент выделения кишечных виру­сов из проб речной воды составлял 34,1.
Перспективным для выделения вирусов из воды открытых водоемов является также концентрирова­ние их в пробе воды с помощью разработанного нами метода пенной флотации. Принцип метода заключа­ется в сорбции вирусов пеной, которая образуется при добавлении в пробу воды пенообразователя (натив­ная бычья сыворотка) и продувании через нее воз­духа.
Процесс отделения пены из исследуемой пробы длится 2—3 мин. Объем жидкости, образующейся пос­ле распада пены (в которой происходит концентриро­вание вирусов), составляет 4—6% объема исследуемой пробы воды. Повышение титра вируса полиомиелита при использовании метода пенной флотации составля­ет 1,5—2 lg. Этот метод был апробирован в естест­венных условиях при санитарно-вирусологическом изучении воды открытых водоемов и оказался весьма эффективным. Он также был использован за рубежом для концентрирования вируса ящура в биологических средах (Morrow, 1969) и также получил положитель­ную оценку.
В ряде работ последних лет широко используются для концентрирования кишечных вирусов такие мето­ды, как повторное замораживание и оттаивание, уль- трафильтрация, адсорбция на полиэлектролитах (Fo- liguet, 1973; Rubcnstein е. а., 1973; Belfor с. а., 1974). Sobsey и соавт. (1973) рекомендуют проводить кон­центрирование энтеровирусов из больших объемов во­ды с. использованием стекловолокна и нитроцеллю­лозных фильтров; с помощью этого метода удается выделить до 77% от общего числа внесенных вирус­ных частиц. Немалый интерес представляет работа Buras (1973), которому удалось без всякого концен­трирования выделить кишечные вирусы из сточной воды.
Для концентрирования энтеровирусов из слабоза- грязненных вод в последние годы довольно широко применяются ионообменные смолы. Последние пред­ставляют собой неорганические или органические вы­сокомолекулярные вещества, содержащие активные группы с легкообменивающимися ионами. Широкое применение в лабораторной практике в последние го­ды нашли синтетические высокомолекулярные ио­ниты.
Известно, что многие вирусы, в том числе вирус полиомиелита и другие энтеровирусы, являются отри­цательно заряженными частицами. На этом их свой­стве основано использование для адсорбции этих ви­русов сильноосновных анионитов.
Заслуга в широком внедрении в санитарно-виру­сологическую практику ионообменных смол принад­лежит Kelly. По ее данным, наиболее эффективным для адсорбции энтеровирусов является анионит Do- wex-1. Адсорбцию энтеровирусов первоначально про­водили в статических условиях. В дальнейшем этот метод был модифицирован рядом исследователей: пробу воды фильтровали через колонку, наполненную ионообменной смолой, чем достигалась более полная адсорбция энтеровирусов на смоле и исключалась не­обходимость в повторном центрифугировании осадка.
Этот метод был успешно применен в исследовани­ях Coin с соавт. (1964), Nestor (1964), Francovа
(1965) для выделения вирусов из поверхностных и сточных вод. Отбор проб производили при помощи марлевых тампонов. Отжим из тампона фильтровали и пропускали через колонку е ионитом Dowex-1. Ви­русы со смолы элюировали 10% раствором двузамещенного фосфата калия.
В последнее время для концентрирования энтеро­вирусов успешно используются и отечественные марки ионообменных смол. По данным Е. Л. Ловцевич
(1966) , значительная концентрация энтеровирусов в пробах воды достигается при применении ионообмен­ной смолы АВ-17. Автор рекомендует пропускать че­рез колонку с анионитом не отжим из тампона, а ис­следуемую пробу воды в объеме 3—5 л, что позволя­ет проводить санитарно-вирусологические исследова­ния при одноразовом отборе воды. Л. В. Григорьева
(1968) для концентрирования вирусов в пробах сточ­ной воды и почвы рекомендует использовать анионит ЭДЭ-10П. Исследования, проведенные В. Ф. Локте­вой (1970), показали эффективность отечественной ио­нообменной смолы АВ-117 для индикации вирусов ки­шечной группы. Для концентрирования вирусов могут быть использованы и естественные сорбенты (В. ГГ. Широбоков, 1974, и др.).
Концентрирование вирусов может производиться также методом ультрафильтрации. Принцип этого ме-
тода заключается в концентрировании энтеровирусов из больших объемов воды (1—3 л) на фильтры с ма­лым размером пор. Предварительно воду фильтруют через стеклянный или крупнопористый мембранный фильтр для удаления взвешенных частиц и частично­бактериальной микрофлоры. Для ультрафильтрации могут быть использованы специальные промышленные фильтры миллипор или лантановые фильтры, которые приготавливаются непосредственно перед их исполь­зованием (Ю. В. Первиков и др., 1973; Wallis, Melnick, 1967; Berg e. a„ 1968; Chang e. a„ 1968, и др.). Вирусы, осевшие на фильтре миллипор, отмывают не­большим объемом щелочного буфера. Лантановые фильтры растворяют в небольшом объеме слабокис­лой среды. При использовании ультрафильтрации до­стигается концентрирование вирусов порядка 1-2 lg.
Недостатками метода ультрафильтрации являются следующие: 1) неполная элюция вирусов с фильтров миллипор в результате частичной адсорбции их в те­ле фильтра; 2) крайняя непрочность лантановых фильтров; 3) быстрое засорение фильтров, несмотря па предварительную очистку воды от взвешенных ча­стиц.
При исследовании водопроводной воды концен­трирование вирусов рационально проводить из боль­шого объема пробы. Coulon и Netter (1967) в обзор­ной статье приводят модификацию тампонного мето­да, разработанную Coin применительно к индикации кишечных вирусов в питьевой воде. Авторы пропуска­ли струю воды из водопроводного крана через длин­ный марлевый тампон (1 м), помещенный в поливи­ниловый цилиндр. Скорость тока воды составляла примерно 0,5 л/мин, экспозиция — 24 ч (общий объем воды, пропущенной через тампон, составлял, таким образом, около 700 л). Отечественными авторами (А. М. Ошерович, Г. С. Часовникова, 1968) для выде­ления энтеровирусов из водопроводной воды был ис­пользован метод концентрирования на ионообменных смолах: воду из водопроводного крана пропускали в течение 6—12 ч через колонку с сильноосновным ани­онитом AB-17.
Приведенные данные свидетельствуют о большом разнообразии методических приемов, используемых в последние годы отечественными и зарубежными авто-
рами для выделения кишечных вирусов из воды. На основании^результатов лабораторных и натурных ис­следований нами разработаны принципы выбора ме­тодических приемов для индикации кишечных виру­сов в водах различной степени загрязнения (сточные воды, вода открытых водоемов, питьевая вода) и раз­работана схема санитарно-вирусологических исследо­ваний воды.
Исходя из предложенных методических подходов рекомендуется применение следующих методов выде­ления кишечных вирусов из воды в зависимости от степени ее загрязнения:

— для индикации кишечных вирусов в воде откры­тых водоемов могут быть рекомендованы метод кон­центрирования на марлевом тампоне, метод вращаю­щегося тампона, методы сорбции на ионообменных смолах и пенной флотации;
для выделения вирусов из питьевой воды перс­пективным является использование тампопного мето­да и метода сорбции на ионообменных смолах в мо­дификациях, которые дают возможность концентриро­вать вирусы из большого объема пробы (10—15 л).
Разработанные методы индикации и принципы са­нитарно-вирусологических исследований воды нашли свое отражение в методических указаниях по обнару­жению кишечных и респираторных вирусов в объек­тах внешней среды, изданных Министерством здраво­охранения РСФСР в 1969 г., а также в инструктив­ных указаниях по обнаружению в воде возбудителей кишечных инфекций бактериальной и вирусной природы Министерством здравоохранения СССР в 1974 г.

Источник: Г. л. БАГДАОАРЬЯН, В. В. ВЛОДАВЕЦ, Р. А. ДМИТРИЕВА, Е. Л. ЛОВЦЕВИЧ, «ОСНОВЫ САНИТАРНОЙ ВИРУСОЛОГИИ» 1977

А так же в разделе «МЕТОДЫ ИНДИКАЦИИ КИШЕЧНЫХ ВИРУСОВ В ВОДЕ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ »