medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2020-99-5-436-442medlit-91Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEВозможность использования спорообразующих бактерий рода Bacillus в производстве дезинфектантовThe possibility of using bacteria Bacillus in the production of disinfectantshttps://orcid.org/0000-0002-1867-3495ИльяковаАнастасия ВасильевнаIlyakovaAnastasia V.

Мл. науч. сотр. лаборатории проблем дезинфекции ФБУН НИИ Дезинфектологии Роспотребнадзора, 117246, Москва.

e-mail: a.kurchina@mail.ru

MD, junior researcher at the laboratory of disinfectology problems, Scientific Research Disinfectology Institute, Moscow, 117246, Russian Federation.

e-mail: a.kurchina@mail.ru

a.kurchina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9973-3508ШестопаловН. В.ShestopalovN. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2663-0273ФедороваЛ. С.FedorovaL. S.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9473-1650БеловаА. С.BelovaA. S.noemail@neicon.ruФБУН «Научно-исследовательский институт дезинфектологии» РоспотребнадзораScientific Research Disinfectology Institute202007072020995436442Copyright © Ильякова А.В., Шестопалов Н.В., Федорова Л.С., Белова А.С., 20202020Ильякова А.В., Шестопалов Н.В., Федорова Л.С., Белова А.С.Ilyakova A.V., Shestopalov N.V., Fedorova L.S., Belova A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/91Введение

Введение. В последние годы инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи (ИСМП), приносят всё больший экономический и социальный ущерб. Микроорганизмы, циркулирующие в медицинских организациях, - возбудители ИСМП, становятся устойчивыми к большинству антибиотиков и многим дезинфектантам. Существует необходимость в создании альтернативных методов борьбы с микроорганизмами.

Цель работы - определить антагонистическую активность штаммов бактерий рода Bacillus в отношении тест-микроорганизмов как потенциальной основы для разработки отечественных моюще-дезинфицирующих средств на основе пробиотиков.

Материал и методы

Материал и методы. В качестве основного объекта исследования использованы штаммы Bacillus subtilis 2/10 ВКПМ B-2896; Bacillus subtilis ВКПМ B-1283; Bacillus licheniformis ВКПМ B-5397; Bacillus amyloliquefaciens ВКПМ B-5462. На первом этапе исследований антагонистическая активность штаммов изучена методом лунок, на втором этапе исследований антагонистическая активность изучена на тест-поверхностях, на третьем этапе исследований изучена эффективность композиции, содержащей штаммы B. subtilis ВКПМ B-1283, B. licheniformis ВКПМ B-5397 и сульфонол 0,5%.

Результаты

Результаты. В результате исследований выявлено антагонистическое действие бацилл в отношении тест-микроорганизмов. При контаминации поверхностей тест-микроорганизмами (S. aureus АТСС 6538-Р, E. coli АТСС 10531, C. albicans АТСС 10231) с последующим нанесением спор Bacillus наблюдается снижение обсеменённости тест-микроорганизмами через 24 ч на 97,07-100%. Использование спор B. subtilis ВКПМ B-1283 и B. licheniformis ВКПМ B-5397 вместе с моющим компонентом для обработки поверхностей, контаминированных тест-микроорганизмами (S. aureus АТСС 6538-Р, E. coli АТСС 10531, C. albicans АТСС 10231), обеспечивает снижение микробной обсеменённости через 4 ч на 99,97%.

Заключение

Заключение. B. subtilis 2/10 ВКПМ B-2896, B. subtilis ВКПМ B-1283 и B. licheniformis ВКПМ B-5397 перспективны для использования в качестве пробиотиков как основа моюще-дезинфицирующих средств.

Introduction

Introduction. In recent years, healthcare-associated infections (HAIs) cause ever greater economic and social damage. Microorganisms circulating in medical institutions the causative agents of HAIs, become resistant to most antibiotics and many disinfectants. There is a need to create alternative mechanisms for controlling microorganisms.

The purpose of the work is to determine the antagonistic activity of bacteria strains of the genus Bacillus in relation to test microorganisms, as a potential basis for the development of domestic detergents and disinfectants based on probiotics.

Material and methods

Material and methods. The strains of Bacillus subtilis 2/10 VKPM B-2896; Bacillus subtilis VKPM B-1283; Bacillus licheniformis VKPM B-5397; Bacillus amyloliquefaciens VKPM B-5462 werethe main object of study. At the first stage of the studies, the antagonistic activity of the strains was studied by the well method, at the second stage of the studies, the antagonistic activity was studied at the test object, and at the third stage of the studies, the effectiveness of the composition containing B. subtilis VKPM B-1283, B.licheniformis VKPM B-5397 and sulfonol strains was studied.

Results

Results. As a result of studies, the antagonistic effect of bacilli against test microorganisms was revealed. When surfaces are contaminated with test microorganisms (S.aureus ATCC 6538-P, E.coli ATCC 10531, C. albicans ATCC 10231) and subsequent application of Bacillus spores, a significant reduction in the seeding rate with test microorganisms is observed after 24 hours by 97.07-100%. The use of B.subtilis VKPM B-1283 and B.licheniformis VKPM B-5397 spores together with a detergent component for treating surfaces contaminated with test microorganisms (S.aureus ATCC 6538-P, E.coli ATCC 10531, C.albicans ATCC 10231) provides a reduction in microbial seeding after 4 hours by 99.97 %.

Conclusions

Conclusions. B.subtilis 2/10 VKPM B-2896, B.subtilis VKPM B-1283 and B.licheniformis VKPM B-5397 are promising for the use as probiotics, as the basis of detergents and disinfectants.

спорообразующие бактерии рода Bacillusпробиотикисанациямоюще-дезинфицирующие средства на основе пробиотиковbacteria Bacillusprobioticssanitationcleaning and disinfectants based on probioticsReferencesАкимкин В.Г. Перспективы научных исследований в области неспецифической профилактики инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи. Дезинфекционное дело. 2014; 3: 5-11.Akimkin V.G. The prospects of scientific research in the field of nonspecific prevention of the healthcare-associated infection. Dezinfektsionnoye delo [Disinfection Affairs]. 2014; 3: 5–11. (in Russian)Щербо А.П. Больничная гигиена: руководство для врачей. СПб.: СПбМАПО; 2000. 489 с.Shcherbo A.P. Hospital hygiene. Guide for doctors. [Bol’nichnaya gigiyena. Rukovodstvo dlya vrachey]. Saint Petersburg: SPbMAPO; 2000. 489 p. (in Russian)Найговзина Н.Б., Попова А.Ю., Бирюкова Е.Е., Ежлова Е.Б., Игонина Е.П., Покровский В.И. и соавт. Оптимизация системы мер борьбы и профилактики инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, в Российской Федерации. Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. 2018; 2: 6-14.Naygovzina N.B., Popova A.Yu., Biryukova Е.У., Yezhlova Е.B., Igonina Е.P., Pokrovskiy V.I. et al. Optimization of a system of measures of fight and prevention of the healthcare-associated infection in the Russian Federation. Epidemiologiya i infektsionnyye bolezni. Aktual’nyye voprosy. 2018; 2: 6–14. (in Russian)Акимкин В.Г. Актуальные направления научных исследований в области неспецифической профилактики инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи. Поликлиника. 2014; 6: 6.Akimkin V.G. The relevant directions of scientific research in the field of nonspecific prevention of the healthcare-associated infection. Poliklinika. 2014; 6: 6. (in Russian)Шестопалов Н.В., Акимкин В.Г. Перспективные направления научных исследований в области неспецифической профилактики инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи. Медицинский альманах. 2015; 5 (40): 26-30.Shestopalov N.V., Akimkin V.G. The perspective directions of scientific research in the field of nonspecific prevention of the healthcare-associated infection. Meditsinskiy al’manakh. 2015; 5 (40): 26–30. (in Russian)Акимкин В.Г., Тутельян А.В., Брусина Е.Б. Актуальные направления научных исследований в области неспецифической профилактики инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи. Эпидемиология и инфекционные болезни. Актуальные вопросы. 2014; 2: 40-4.Akimkin V.G., Tutel’yan A.V., Brusina E.B. The relevant directions of scientific research in the field of nonspecific prevention of the healthcare-associated infection. Epidemiologiya i infektsionnyye bolezni. Aktual’nyye voprosy. 2014; (2): 40–4. (in Russian)Покровский В.И., Акимкин В.Г., Брико Н.И., Фельдблюм И.В. Национальная концепция профилактики инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи. 2012.Pokrovskiy V.I., Akimkin V.G., Briko N.I., Fel’dblyum I.V. The national concept of prevention of the healthcare-associated infection. 2012. (in Russian)Шестопалов Н.В., Гололобова Т.В., Фёдорова Л.С., Серов А.А., Мругова Т.М., Рулева А.И. Оценка чувствительности микроорганизмов к дезинфицирующим средствам. Дезинфекционное дело. 2017; 4: 76-7.Shestopalov N.V., Gololobova T.V., Fedorova L.S., Serov A.A., Mrugova T.M., Ruleva A.I. Assessment of sensitivity of microorganisms to disinfectants. Dezinfektsionnoye delo [Disinfection Affairs]. 2017; 4 (102): 76–7. (in Russian)Шестопалов Н.В., Фёдорова Л.С., Серов А.А., Гололобова Т.В., Рулева А.И., Сорокина Л.А. Проблемы мониторинга устойчивости микроорганизмов к дезинфицирующим средствам в медицинских организациях. Дезинфекционное дело. 2018; 2: 14-22.Shestopalov N.V., Fedorova L.S., Serov A.A., Gololobova T.V., Ruleva A.I., Sorokina L.A. Problems of monitoring of stability of microorganisms to disinfectants in the medical organizations. Dezinfektsionnoye delo [Disinfection Affairs]. 2018; 2 (104): 14–22. (in Russian)Шестопалов Н.В., Федорова Л.С., Серов А.А., Курчина А.В., Левчук Н.Н., Белова А.С. Изучение устойчивости госпитальных штаммов микроорганизмов к дезинфицирующим средствам как мера контроля инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи. Дезинфекционное дело. 2016; 4: 63.Shestopalov N.V., Fedorova L.S., Serov A.A., Kurchina A.V., Levchuk N.N., Belova A.S. Studying of stability of hospital strains of microorganisms to disinfectants as a control measure of the healthcare-associated infections. Dezinfektsionnoye delo [Disinfection Affairs]. 2016; 4 (98): 63. (in Russian)Ковалишена О.В. Возбудители ВБИ и их устойчивость к дезинфектантам. Дезинфекционное дело. 2014; 3: 33-9.Kovalishena O.V. HAI activators and their resistance to disinfectants. Dezinfektsionnoye delo [Disinfection Affairs]. 2014; 3: 33–9. (in Russian)Национальная концепция профилактики инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 06.11.2011).«The national concept of prevention of the healthcare-associated infection [Natsional’naya kontseptsiya profilaktiki infektsiy, svyazannykh s okazaniem meditsinskoy pomoshchi] (utv. Glavnym gosudarstvennym sanitarnym vrachom RF 06.11.2011). (in Russian)Бала С.С. Антагонистическая активность пробиотиков на основе аэробных спорообразующих бактерий. Успехи современного естествознания. 2004; 12: 84.Bala S.S. Antagonistic activity of probiotics based on aerobic spore-forming bacteria. Uspekhi sovremennogo yestestvoznaniya. 2004; 12: 84. (in Russian)Похиленко В.Д., Перелыгин В.В. Пробиотики на основе спорообразующих бактерий и их безопасность. Химическая и биологическая безопасность. 2007; 2-3: 20-41.Pokhilenko V.D., Perelygin V.V. Probiotics based on spore-forming bacteria and their safety. Khimicheskaya i biologicheskaya bezopasnost’ [Chemical and Biological Safety]. 2007; 2–3: 20–41. (in Russian)Блинкова Л.П., Семенов С.А., Бутова Л.Г. и соавт. Антагонистическая активность свежевыделенных штаммов бактерий рода Bacillus. ЖМЭИ. 1994; 5: 71-2.Blinkova L.P., Semenov S.A., Butova L.G. Antagonistic activity of freshly isolated strains of bacteria of the genus Bacillus. ZhMEI. 1994; 5: 71–2. (in Russian)Сорокулова И.Б. Перспективы применения бактерий рода Bacillus для конструирования новых биопрепаратов. Антибиотики и химиотерапия. 1996; 41 (10): 13-5.Sorokulova I.B. Prospects for the use of bacteria of the genus Bacillus for the construction of new biological products. Antibiotiki i khimioterapiya [Antibiotics and chemotherapy]. 1996; 41 (10): 13–5. (in Russian)Цвирова И.М., Белова А.С., Федорова Л.С. Перспективы использования пробиотиков с целью профилактики внутрибольничных инфекций. Актуальные вопросы теории и практики дезинфектологии. В кн.: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвящённой 75-летию НИИ дезинфектологии. М.: ИТАР-ТАСС; 2008: 186-7.Tsvirova I.M., Belova A.S., Fedorova L.S. The prospects of use of probiotics for the purpose of prevention of intrahospital infections. Aktual’nye voprosy teorii i praktiki dezinfektologii. In: Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference dedicated to the 75th anniversary of the Research Institute of Disinfectolog [Materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 75-letiyu NII dezinfektologii]. Moscow: ITAR-TASS; 2008: 186–7. (in Russian)Савина И.В., Сеитов М.С. Влияние препарата PIP AHS на микрофлору животноводческих помещений. Ветеринарные науки. 2012; 1: 95-8.Savina I.V., Seitov M.S. The influence of the drug PIP AHS on the microflora of livestock buildings. Veterinarnyye nauki [Veterinary Sciences]. 2012; 1: 95–8.Al-Marzooq F., Al Bayat S., Sayyar F., Ishaq H., Nasralla H., Koutaich R. et al. Can probiotic cleaning solutions replace chemical disinfectants in dental clinics? Eur J Dent. 2018; 12: 532-9.Al-Marzooq F., Al Bayat S., Sayyar F., Ishaq H., Nasralla H., Koutaich R. et al. Can probiotic cleaning solutions replace chemical disinfectants in dental clinics? Eur J Dent. 2018; 12: 532–9.Caselli E., Antonioli P., Mazzacane S. Safety of probiotics used for hospital environmental sanitation. J Hosp Infect. 2016; 94 (2): 193-4.Caselli E., Antonioli P., Mazzacane S. Safety of probiotics used for hospital environmental sanitation. J Hosp Infect. 2016; 94 (2): 193–4.Caselli E., D’Accolti M., Vandini A., Lanzoni L., Camerada M.T., Coccagna M. et al. Impact of a Probiotic-Based Cleaning Intervention on the Microbiota Ecosystem of the Hospital Surfaces: Focus on the Resistome Remodulation. PLoS ONE. 2016; 11 (2): e0148857. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0148857Caselli E., D’Accolti M., Vandini A., Lanzoni L., Camerada M.T., Coccagna M. et al. Impact of a Probiotic-Based Cleaning Intervention on the Microbiota Ecosystem of the Hospital Surfaces: Focus on the Resistome Remodulation. PLoS ONE. 2016; 11 (2): e0148857. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0148857Caselli E., Brusaferro S., Coccagna M., Arnoldo L., Berloco F., Antonioli P. et al. Reducing healthcare-associated infections incidence by a probiotic-based sanitation system: A multicentre, prospective, intervention study. PLoS ONE. 2018; 13 (7): e0199616. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0199616Caselli E., Brusaferro S., Coccagna M., Arnoldo L., Berloco F., Antonioli P. et al. Reducing healthcare-associated infections incidence by a probiotic-based sanitation system: A multicentre, prospective, intervention study. PLoS ONE. 2018; 13 (7): e0199616. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0199616Caselli E., Arnoldo L., Rognoni C., D’Accolti M., Soffritti I., Lanzoni L. et al. Impact of a probiotic-based hospital sanitation on antimicrobial resistance and HAI-associated antimicrobial consumption and costs: a multicenter study. Infect Drug Resist. 2019; 12: 501-10. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]Caselli E., Arnoldo L., Rognoni C., D’Accolti M., Soffritti I., Lanzoni L. et al. Impact of a probiotic‐based hospital sanitation on antimicrobial resistance and HAI‐associated antimicrobial consumption and costs: a multicenter study. Infect Drug Resist. 2019; 12: 501–10. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]La Fauci V., Costa G.B., Anastasi F., Facciolà A., Grillo O.C. An innovative approach to hospital sanitization using probiotics: in vitro and field trials. J Microb Biochem Technol. 2015; 7: 160-4. https://dx.doi.org/10.4172/1948-5948.1000198La Fauci V., Costa G.B., Anastasi F., Facciolà A., Grillo O.C. An innovative approach to hospital sanitization using probiotics: in vitro and field trials. J Microb Biochem Technol. 2015; 7: 160–4. DOI: http://dx.doi.org/10.4172/1948-5948.1000198Vandini A., Frabetti A., Antonioli P., Platano D., Branchini A., Camerada M.T. et al. Reduction of the microbiological load on hospital surfaces through probiotic-based cleaning procedures: a new strategy to control nosocomial infections. J Microbiol Exp. 2014; 1 (5): 00027. https://doi.org/10.15406/jmen.2014.01.00027Vandini A., Frabetti A., Antonioli P., Platano D., Branchini A., Camerada M.T. et al. Reduction of the microbiological load on hospital surfaces through probiotic-based cleaning procedures: a new strategy to control nosocomial infections. J Microbiol Exp. 2014; 1 (5): 00027. https://doi.org/10.15406/jmen.2014.01.00027Vandini A., Temmerman R., Frabetti A., Caselli E., Antonioli P., Balboni P.G. et al. Hard surface biocontrol in hospitals using microbial-based cleaning products. PLoS ONE. 2014; 9 (9): e108598. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0108598Vandini A., Temmerman R., Frabetti A., Caselli E., Antonioli P., Balboni P.G. et al. Hard surface biocontrol in hospitals using microbial-based cleaning products. PLoS ONE. 2014; 9 (9): e108598. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0108598Caнитарно-эпидемиологические правила «Безопасность работы с микроорганизмами III-IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней». СП 1.3.2322-08.Sanitary and epidemiological regulations. Safety of work with microorganisms of groups III–IV pathogenicity (danger) and pathogens of parasitic diseases. SP 1.3.2322-08. (in Russian)Егоров Н.С. Выделение микробов-антагонистов и биологические методы учёта их антибиотической активности. М.: Издательство МГУ; 1957. 78 с.Egorov N.S. Isolation of antagonist microbes and biological methods for accounting for their antibiotic activity [Vydeleniye mikrobov-antagonistov i biologicheskiye metody ucheta ikh antibioticheskoy aktivnosti]. Moscow: Izdatel’stvo MGU; 1957. 78 p. (in Russian)Поверхностно-активные вещества: справочник. Под ред. А.А. Абрамзона, Г.М. Гаевой. М.; 1979. 376 с.Surfactants: Directory [Poverkhnostno-aktivnyye veshchestva: spravochnik]. A.A. Abramzon, G.M. Gaevoi., eds. Moscow; 1979. 376 p. (in Russian)Общая фармакопейная статья ОФС.1.7.2.0009.15. Определение специфической активности пробиотиков.General Pharmacopoeia Article OFS.1.7.2.0009.15 Determination of specific activity of probiotics. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.