Проекты

Искусственные экосистемы. Роль в передаче инфекционных заболеваний на примере болезни легионеров

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Экология и природопользование» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Эпидемиология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1282 «Сокольники»
Предметы: Биология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» 04−05 апреля 2019 года

Актуальность

Вопросы биологической безопасности на сегодняшний день являются важнейшими и с точки зрения сохранения здоровья, и с точки зрения экологического равновесия.

Очень часто человек даже не подозревает, что опасность может быть связана с самыми неожиданными, с виду безобидными вещами. Мы живём рядом с другим невидимым миром, представители которого могут вызывать различные заболевания.

Цель работы: изучить особенности искусственных экосистем с точки зрения биобезопасности для человека.

Задачи

  1. Проанализировать имеющиеся в информационных источниках материалы о болезни легионеров и бактериях, их вызывающих.
  2. Выявить опасные источники заражения.
  3. Выявить меры профилактики.
  4. Провести бактериологический анализ воды из централизованной системы кондиционирования для обнаружения бактерий рода Legionella.

Содержание работы

Экосистема – биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов, среды их обитания, системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Экосистемы могут быть естественные и искусственные.

Огромную роль в жизни современного человека играют индустриально-городские системы, влияние которых многие ощущают на себе. Некоторые искусственные экосистемы, созданные человеком, могут быть опасны для него самого.

Примером такой опасности являются бактерии легионеллы, возбудители болезни легионеров. Легионеллы − это бактерии, обитающие в природных водоёмах и паразитирующие в организме водных амёб. При попадании с водным аэрозолем в лёгкие человека, легионеллы захватываются альвеолярными макрофагами и вызывают воспаление лёгких. В 10−15 % случаев заболевание заканчивается смертельным исходом.

Случаи болезни легионеров часто сопряжены с искусственными экосистемами – инженерно-техническими сооружениями, связанными с циркуляцией воды. Количество микробов (легионелл) в таких сооружениях резко возрастает, так как на поверхности оборудования могут формироваться биоплёнки из микробов.

Биоплёнка – это множество микроорганизмов, соединённых между собой физически и погруженных в полисахаридный матрикс, защищающий их от внешних воздействий. Из биоплёнки бактерии в большом количестве попадают в воду. Вода в инженерных сооружениях преобразуется в аэрозоль или конденсат. Большое количество легионелл с аэрозолем проникают в лёгкие к здоровым людям и вызывают заболевание.

Материал для эксперимента (вода в объёме 1 л) был взят из централизованной системы кондиционирования воздуха. Для выделения и идентификации бактерий рода Legionella была использована методика, рекомендованная в документе МУК 4.22.17.07 Роспотребнадзора 2007 г.

В результате эксперимента были выделены бактерии рода Legionella.

Результаты работы, выводы

Казоксины и казоморфины представляют собой пептиды, которые воздействуют на опиоидную систему, обладающую широким спектром регуляторных свойств. Казеин обладает высоким содержанием казоксинов и казоморфинов, что объясняет сниженную пропускную способность после потребления (поскольку активация опиоидной системы, в частности, снижает моторику кишечника).

Результаты исследования показывают, что с использованием ферментативного гидролиза белковой основы казеина можно производить продукты, снижающие уровень стресса человека. К ним относится шоколад, который уже содержит в своём составе эндорфины (гормоны радости), а также обладает расширенными свойствами снижения уровня стресса за счёт ввода в его состав «умных» пептидов с ноотропным действием, дополнительно снижающих уровень стресса.

Выводы

Искусственные экосистемы являются потенциально опасными объектами окружающей среды с эпидемиологической точки зрения.

Для того чтобы предотвратить заболевание легионеллёзом, необходимо проводить ряд профилактических мероприятий.

Меры по профилактике возникновения легионеллеза:

  1. Грамотная эксплуатация водных систем, периодическая промывка и дезинфекция (для предотвращения образования или устранения биоплёнок).
  2. Количество легионелл в воде потенциально опасных объектов должно находиться под контролем служб, отвечающих за эпидемиологическую безопасность.

Меры по профилактике подобных заболеваний необходимо обязательно прописывать в инструкциях по эксплуатации