Ученые Пермского Политеха развеяли мифы о кипячении и антибактериальном мыле, а также рассказали, чем опасны антибиотики, гаджеты и немытая посуда.
Микробы в чашке Петри / © Пресс-служба ПНИПУ
Обычное мыло, вступая в реакцию с водой, смывает с рук человека более 90 процентов всех бактерий, а с гладких поверхностей вещей — 99 процентов. Однако большинство современных марок мыла выпускаются на основе синтетических моющих добавок с нейтральным показателем щелочности и кислотности (pH) и антибактериальным действием не обладают.
Бактерицидный эффект наблюдается у натурального мыла, произведенного на основе омыления животных или растительных жиров. Это мыло дает щелочные значения рН, что гарантированно избавляет руки и поверхности от микробов. Об этом рассказывает Александр Максимов, доцент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной биотехнологии ИЭГМ УрО РАН.
«Наиболее распространенным противомикробным компонентом мыла является триклозан — синтетический антибактериальный агент широкого спектра действия. Убивает он более 99,9 процентов бактерий на поверхности предметов при длительном их замачивании в высококонцентрированном растворе. При мытье рук его действие кратковременно, поскольку концентрация триклозана в мыле не высока. Бактерии чаще всего просто смывает. Антибактериальный эффект достигается за счет остаточного триклозана, впитавшегося в кожу», — добавляет Александр Максимов.
Триклозан широко применяется также как основа медицинских антибактериальных препаратов, а его бесконтрольное использование в моющих средствах приводит к выработке и распространению устойчивости к нему патогенных бактерий и грибов. Кроме того, микроорганизмы представлены не одними только бактериями, к ним еще относят археи, грибы, протисты и даже вирусы. Они также могут попадать на поверхность наших рук и быть устойчивыми к противомикробным добавкам мыла. Поэтому фраза «убивает 99,9 процентов микробов» является больше маркетинговой уловкой, считает Анастасия Зорина, кандидат биологических наук, доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского Политеха.
«При этом, даже если патогенные микроорганизмы погибли под действием антибактериального мыла, эффект чистых рук не продлится долго. Он напрямую зависит от того, касается ли человек чего-либо. Притрагиваясь даже к необработанным участкам кожи, чистыми руками мы собираем все микроорганизмы, которые обычно присутствуют на коже человека. Не стоит также забывать о том, что микроорганизмы могут переноситься воздушными потоками. Не прикасаясь ни к чему долгое время (что в условиях активной жизни невозможно), руки все равно перестанут быть чистыми», — заключает Анастасия Зорина.
Во время мытья рук с мылом человек смывает не только вредные и «чужеродные» микроорганизмы, но и те, что постоянно населяют кожу человека и образуют ее защитный барьер. Поэтому важно знать меру. Учеными рекомендовано обрабатывать руки с мылом не дольше 30 секунд, отмечает Анастасия Зорина.
Влажные салфетки не являются достойной альтернативой мытью рук с мылом. Однако они могут выручить в тех ситуациях, когда вымыть руки возможности нет.
«Больше всего микробов на своей поверхности собирают те вещи, которые чаще вступают в контакт с другими предметами, а также находятся в постоянном пользовании. Ранее самыми грязными вещами считались бумажные деньги, они проходили через тысячи рук, собирая все больше микробов. Сейчас их заменили гаджеты, такие как телефон, клавиатура и мышь стационарного компьютера, гарнитуры, джойстики от игровой приставки и прочее. Если говорить о местах общественного пользования, то больше всего бактерий населяют дверные ручки и выключатели», — объясняет доцент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ Анастасия Зорина.
Для дезинфекции наших вещей лучше всего подходят специальные антисептические средства, которые разводятся согласно инструкции и предназначены для замачивания предметов и обработки поверхностей. Антибактериальные салфетки выступают в качестве альтернативного варианта, который удобно везде носить с собой. Ими можно протирать мелкие предметы, в том числе гаджеты. Полноценно очистить одежду можно только стиркой, и никакие салфетки не помогут.
«Органические отходы, остающиеся на посуде после еды, служат средой для активного размножения бактерий, самым быстрорастущим достаточно нескольких часов. Помимо патогенных микроорганизмов, на немытой посуде также развиваются непатогенные микроорганизмы, которые при попадании в человеческий организм могут вызывать нежелательные реакции и синтезировать вещества, являющиеся для человека токсичными», — отмечает Анастасия Зорина.
«Существуют так называемые экстремальные термофилы, которые существуют и размножаются при высоких температурах — до 70-80 градусов. Существуют бактерии, способные выдерживать до 110 градусов. Некоторые покоящиеся формы клеток бактерий (эндоспоры) могут выдерживать неблагоприятные условия окружающей среды, в том числе кипячение, и погибнуть только после 10-15 минут в кипящей воде. А некоторые вирусы вообще при кипячении не погибают», — отмечает Анастасия Зорина.
Однако кипячение и использование дезинфицирующих средств остаются самыми доступными способами стерилизации в домашних условиях. В качестве альтернативы можно использовать духовую печь и прокалить, например, посуду. Однако лучше всего ее тщательно промыть с моющим средством.
Человеческий организм содержит большое число микроорганизмов, к которым относятся бактерии, грибы, простейшие, а также неклеточные патогенны — вирусы. Благодаря рекламе нам известно о микрофлоре кишечника, которая представлена бифидо- и лактобактериями. Помимо кишечника микроорганизмы содержатся также в других участках тела, например, в желчных путях и на слизистых оболочках, в том числе в полости рта.
«Многие населяющие тело человека микроорганизмы в обычных условиях не причиняют ему никакого вреда, другая часть выполняет полезные функции. Так, например, бактерии кишечника переваривают не усваиваемые человеком сложные вещества, переводя их в полезную для человека форму», — комментирует Анастасия Зорина.
Вирусы способны принести пользу человеку — бактериофаги, например. Это группа вирусов, поражающих бактерии. Они размножаются только внутри клеток, за их границами бактериофаги существуют как неактивные частицы. Эти вирусы могут находиться на любых поверхностях, куда они попадают с потоками воздуха или другими переносчиками. Бактериофаги используются для антибактериальной терапии, которая выступает альтернативой применения антибиотиков. Эти вирусы также применяются в генной инженерии и для создания многокомпонентных вакцин.
Биотехнология исследует возможности использования микроорганизмов для нужд человека. Например, антибиотики получают при помощи бактерий, плесневых грибов и актиномицетов (нечто среднее между бактериями и грибками).
«Каким бы мощным ни был антибиотик, всегда есть шанс, что среди множества бактерий хотя бы одна устоит благодаря случайно приобретенной мутации. При этом она получит эксклюзивную возможность размножиться в присутствии лекарства и передаст эту способность дочерним клеткам. Таким образом, из ее потомков рано или поздно сформируется популяция, совершенно невосприимчивая к старому антибиотику. К тому же бактерии могут передавать гены устойчивости к лекарству не только своим дочерним клеткам, но и другим бактериям, находящимся в их окружении, из-за чего сопротивляемость антибиотику возникает всё быстрее и быстрее», — рассказывает Анастасия Зорина.
Этим и опасен бесконтрольный прием антибиотиков: чем больше и чаще их принимает человек, тем больше вероятность возникновения подобной мутации у случайной клетки бактерии. Более того, антибиотики не ограничиваются действием внутри организма человека, они выводятся из организма вместе с мочой и попадают в канализацию, а оттуда — на очистные сооружения и в открытые водоемы. Таким образом, они могут воздействовать на множество бактерий, находящихся в окружающей среде, что опять же увеличивает шанс развития устойчивых к антибиотикам форм.
Поэтому есть смысл подготовиться к сезону заболеваний с помощью вакцинации. Принцип действия этих прививок совершенно отличается от действия антибиотиков. Последние подавляют или убивают клетки микроорганизмов, уже находящихся внутри тела человека, а вакцины призваны подготовить иммунитет человека к возможному попаданию в него болезнетворных микроорганизмов.
Анна Ахова, кандидат биологических наук, доцент кафедры химии и биотехнологий Пермского Политеха рассказывает, что ключевым химическим элементом, необходимым для построения тела любого организма, является углерод. Автотрофные организмы способны потреблять углерод из молекул углекислого газа. Большинство гетеротрофных организмов питается белками, липидами, углеводами, нуклеиновыми кислотами и их составляющими (аминокислотами, сахарами и другими).
Существуют микроорганизмы, способные потреблять ископаемые углеводороды, — алканотрофы, к ним относятся многие актиномицеты. Благодаря способности разлагать углеводороды эти микроорганизмы применяют для очистки окружающей среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами.
Особая группа бактерий — метано-/метилотрофы — использует как источник питания метан и другие соединения, в составе молекул которых есть одноуглеродный фрагмент, например, метанол, формальдегид, формиат. Некоторые бактерии и грибы способны использовать в пищу искусственно созданные органические соединения, например, лекарственные препараты, компоненты пластиков, бифенилы, полиуретаны. Такие микроорганизмы могут найти применение в процессах утилизации отходов.
