Гадкие утята: биопленки в игрушках для купания

5 апреля 2018



Теплые и влажные ванные комнаты обеспечивают идеальные условия для формирования бактериальных и грибковых биопленок, которые могут образовываться, например, на занавесках для душа или за шкафами. К таким рассадникам относятся также резиновые уточки и другие игрушки для ванны. На внутренней поверхности этих гибких игрушек разрастаются плотные скопления бактерий и грибов, и когда ребенок сжимает уточку в руках, из нее выделяется мутная грязная жидкость. Группа исследователей из Швейцарского федерального института водных наук и технологий (EAWAG), Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе (ETH Zurich) и Иллинойского университета изучили тип микроорганизмов, присутствующих в игрушках для ванн, и факторы, способствующие их росту.

В своем исследовании ученые давали характеристики микробиологическим сообществам биопленки внутренней стороны использованных игрушек для ванн. Кроме того, ими проводились эксперименты с новыми игрушками для ванн в условиях, имитирующих бытовое использование: в течение 11 недель часть игрушек подвергалась чистке, а часть промывалась использованной водой из ванны, включающей в себя мыло, жидкости человеческого тела и бактерии. Затем все игрушки разрезались пополам и анализировались в лаборатории. Полученные данные оказались пугающими: на каждом квадратном сантиметре внутренних поверхностей было обнаружено от 5 до 75 миллионов клеток. Однако состав сообществ биопленок широко варьировался, особенно среди купальных игрушек, используемых в реальных условиях, но и в двух контрольных группах также наблюдались значительные различия. Многочисленные виды грибков были обнаружены почти в 60% настоящих игрушек для ванн и во всех контрольных игрушках, промываемых грязной водой. Потенциально патогенные бактерии были идентифицированы в 80% всех изученных игрушек, в том числе выявлены легионеллы и синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa), палочковидная бактерия, которую относят к госпитальным инфекциям.

Затем ученые оценили влияние на формирование биопленки различных факторов. Благодаря тому, что водопроводная вода имеет чрезвычайно низкие концентрации питательных веществ, обычно она не способствует росту микроорганизмов. Однако источником питательных веществ часто выступают сами игрушки, так как в большинстве случае они изготовлены из низкокачественных полимеров, выделяющих значительное количество органических соединений углерода. Другие необходимые для роста колоний питательные вещества, такие как азот и фосфор, бактерии получают во время купания, когда игрушки контактируют с выделениями организма человека (жидкости организма, такие как моча и пот) и с внешними загрязнителями, например, средствами личной гигиены.

Первым автором исследования является микробиолог Лиза Ной. В своей докторской диссертации она изучала образование биопленки и то, как пластик влияет на протекание микробных процессов в питьевой воде. Ее руководитель, Фредерик Хаммс, не удивлен выводами: «Заплесневевшие игрушки для купания широко обсуждаются на онлайн- форумах и в блогах, но ученые на сегодняшний день им уделяют мало внимания». Фактически, добавляет он, они чрезвычайно интересны для исследователей, поскольку представляют собой «соединение между питьевой водой, пластмассами, внешним загрязнением и уязвимыми конечными пользователями». К уязвимым пользователям относятся дети, которые могут наслаждаться выбросом воды из таких игрушек в лицо. Хаммс комментирует: «Это может усилить иммунную систему, и это может быть положительным моментом, но это также может привести к инфекции глаз, ушей или даже желудочно-кишечным инфекциям».

Так что же делать? Запретить использование игрушек для купания? Более тщательно очищать их после использования? Или, как часто рекомендуется на онлайн-форумах, сразу закрывать отверстие, чтобы предотвратить разбрызгивание загнившей воды? Хаммс указывает на другой вариант — ввести более жесткие правила в отношении полимерных материалов, используемых для изготовления игрушек для ванн. Это уже оказалось эффективным для других проблемных вопросов, связанных с использованием пластика в водных системах, например, теперь учет выброса углерода из пластиковых труб требует водоподготовка для лабораторий и производство водопровода. Это исследование было профинансировано Швейцарским национальным научным фондом в рамках проекта по изучению причин и последствий роста бактерий в системах водопровода.