Влияние факторов окружающей среды на развитие и выживаемость яиц и личинок гельминтов

K и с л о p о д. Установлено, что для развития яиц Ascafis suilla требуется около 0,0009 см3 кислорода. Зрелые яйца A.suilIa нуждаются в меньшем количестве кислорода, чем развивающиеся.

Выживаемость яиц аскарид в водоемах зависит от количества растворенного кислорода. При содержании в водоемах кислорода в пределах 3—5 мг/л яйца аскарид в большинстве случаев погибают через 3—4 мес, а при наличии 8—10 мг/л выживают до 1 года. При наличии в воде 1,3—1,8 см3 (1,9—2,6 мг/л) кислорода и температуре 23 0C развитие яиц аскарид замедляется на 30 %; при той же температуре, но при содержании 1,1 см3 (1,6 мг/л) кислорода — на 50 %. При температуре воды 30 0C и содержании в ней кислорода 1,8—3 см3 (2,6—4,3 мг/л) развитие яиц аскарид происходит нормально, но снижение содержания кислорода до 0,9—1,3 см3(1,3—1,9 мг/л) замедляет их развитие на 30—50 %. Повышение содержания растворенного кислорода до 21 см3/л (33,6 мг/л) вызывает гибель яиц аскарид на всех стадиях эмбрионального развития. Яйца власоглавов в бескислородной среде при температуре 30 0C погибают через 20 сут, а при более низкой температуре сохраняют жизнеспособность (не рдзвиваясь^до.Зс^З^мєСч.ЯйцаздкийОбтоміЬіію.бшкислородной среде погибают через 1—3 мес, а их личинки, как и острицы, при отсутствии кислорода не развиваются.

Температура. Температура почвы, при которой возможно развитие яиц аскарид, от 7—8 до 36—37 0C. Что касается нижней пороговой температуры почвы, при которой начинается развитие яиц аскарид, то сведения по этим вопросам противоречивы. Так, одни авторы утверждают, что яйца аскарид начинают развиваться при температуре почвы 7—8 0C, другие считают, что при температуре 10,1—10,3 °С, третьи полагают, что при 13 0C.

Температурный фактор определяет скорость развития зародыша в яйце. Так, при температуре 12—15 0C яйца аскаридразвиваются в течение 40—45 сут, при 20 0C — 20 сут, при 22 0C — 16 сут, при

24 0C — 14 сут, при 26 0C— 11,5 сут, при 30 0C — 9 сут. Для завершения развития яиц аскарид при температуре 17—30 0C до стадии подвижной личинки необходимо 180—200, адо инвазионной стадии 297—309° эффективного тепла. Оптимальная температура почвы, при которой яйца власоглавов развиваются до стадии личинки, 30 0C. При этой температуре развитие яиц завершается за 17,5 сут, при

25 0C — за 29 сут, при 20 0C — за 57 сут, при 15 0C — за 120 сут. При температуре почвы выше оптимальной сроки развития яиц сокращаются, но при этом отмечается гибель части яиц власоглавов. Например, при температуре 35 0C развитие яиц завершается за 11 сут, но около 50 % их погибает. Яйца анкилостомид развиваются при температуре почвы 16—28 0C за 5—12 сут. Максимум личинок в них появляется при температуре 22—32 0C.

Более высокие и низкие по сравнению с указанными температуры губительно действуют на яйца гельминтов. Яйца аскарид при температуре 45—55 0C погибают в течение нескольких минут (до 1 ч). Быстрее погибают высушенные яйца, нежели находившиеся в воде; при погружении в горячую воду яйца аскарид погибают при температуре 70 0C через 1—10 с, при 60—65 0C через 20 с, при 50— 55 0C через 5—10 мин.

K действию низких температур яйца A.lumbricoides более устойчивы, чем яйца других геогельминтов. Зрелые яйца A.lumbricoides менее устойчивы к низким температурам, чем незрелые. Указывается, что длительное замораживание несегментированных и зрелых яиц при температуре -1—5 0C не влияет на их жизнеспособность, более же низкие температуры (-12—45 0C) в течение 3 мес несколько задерживают темпы последующего превращения незрелых яиц; яйца на более поздних стадиях развития, находящиеся в тех же условиях, почти все погибают, а оставшиеся живыми очень медленно завершают переход к личиночной стадии.

Многократная смена (20—30 раз) температур способствует уничтожению яиц аскарид. Яйца власоглавов, погруженные в горячую воду при температуре 70 0C, погибают через 1 с, при 60 0C — через 2 с, при 59 0C — через 10 с, при 55 0C — через 3 мин, при 45 0C — через 60 мин. Температуру 0 0C они могут переносить 20 сут, а при -3 0C через 99 сут их погибает 90 %, при -12 0C гибель яиц аскарид наступает в течение суток. Яйца остриц исчезают в течение нескольких секунд при температуре 55 0C и выше, а при снижении ее до -3—5 0C — через 3 нед; при -4—13 ?С — через 7 сут, при -15 °С — через 5 сут.

B л а ж н о с т ь. B естественных условиях яйца аскариды могут развиваться при относительной влажности почвы не ниже 5—8 %, вла- соглава — при 6—13 %. Для яиц власоглава оптимальной является относительная влажность воздуха 100 %, при влажности 84,8 % и ниже они погибают в лабораторных условиях. При температуре 25— 27 0C и абсолютной влажности 11,8—23,4 % яйца власоглавов исче- заютчерез2сут.

Яйца анкилостомид быстро уничтожаются при высушивании. Для яиц остриц оптимальной является относительная влажность воздуха 90—100 %. Они погибают через 8 сут, если влажность снижается до 68—80 %; в помещениях при комнатной температуре вы- живают до 35 сут.

Солнечная радиация. Установлено, что в естественных условиях солнечные лучи значительно ускоряют гибель яиц аскарид. Так, при температуре 56 0C и влажности 23 % яйца аскарид, находящиеся в фекалиях, погибают от действия солнечной радиации через 2 сут, тогда как выделенные из фекалий погибают через 5 мин. Сообщается, что гибель яиц аскарид зависит не от продолжительности УФ-облучения, а от его интенсивности. Показано, что солнечная радиация в 1—3 биодозы слабо влияет на выживаемость пигментированных яиц аскарид и власоглавов, находящихся на разных стадиях развития.

Яйца власоглавов более устойчивы: теряют жизнеспособность до начала пигментации при интенсивности освещения в 24—-25 биодоз, в стадии 2 бластомеров при воздействии 28—29 биодоз, в стадии овального и цилиндрического зародыша при воздействии 30—31 биодозы. Только единичные яйца власоглавов в стадии подвижной личинки остаются живыми при интенсивности освещения в 31 биодозу. Установлено, что для развития яйца аскариды на стадии несегментированного зародыша до стадии двух бластомеров необходимо 34,2 градусо-дня, до стадии 8 бластомеров — 50,8, до стадии 16 бластомеров — 69,4, до ранней морулы — 79, до поздней мору- лы — 100,4, до гаструлы -— 119,4, до головастиковой личинки — 300 градусо-дней эффективного тепла. Гибель яиц аскарид и почти практическое освобождение от них наблюдается при 3388 градусо- днях эффективного тепла.

Ha развитие и выживаемость яиц гельминтов в окружающей среде оказывают влияние сезон, глубина попадания их в почву, механический и химический состав последней, температура воздуха, почвы и ее влажность.

Bo влажных песчаных и супесчаных почвах яйца геогельминтов развиваются лучше, чем в глинистых и суглинистых. B засушливые периоды года в наиболее короткие сроки и в небольшом количестве яйца аскарид погибают на поверхности и на малых глубинах (до 3 см) супесчаных, песчаных почв и в первую очередь на участках, подверженных прямому воздействию солнечных лучей.

Засоленность почвы солями натрия, калия, хлоридов, сульфатов препятствует развитию инвазионных личинок анкилостом. Этому способствует и кислая реакция среды. Мы не установили губительного влияния резкой смены среды (от нейтральной к щелочной, OT нейтральной к кислой, от кислой к щелочной и наоборот) на жизнеспособность яиц аскарид и власоглавов рРоманенко H.A., 1982; Романенко H.A.

Влияние ультразвука на яйца гельминтов.Влияние ультразвука на яйца гельминтов основано на его большой проникающей способности и обусловливается механическим, термическим и химическим действием, зависит от дозировки и частоты излучателя. Указывается, что ультразвук с частотой 1—2 МГц и мощностью 1—2 Вт в течение 3—5 с оказывает некоторое стимулирующее действие на развитие яиц стронгилят, но через 10—15 с вызывает разрушение структуры содержимого яйца. Действие ультразвука в течение 20—60 с вызывает полное разрушение структуры яйца на всех стадиях развития. Установлено, что через 9 сут после воздействия ультразвука в течение 30 с — 4 мин яйца аскариды человека развиваются только в 17—38,3 % случаев, а при воздействии ультразвука в течение 8—32 мин только в 2,8—7 % случаев. Через 3,5 мес все яйца аскарид погибают.

Показано, что под влиянием ультразвука яйца аскарид опережают в своем развитии на 1 сут контрольные культуры. Отмечается также, что яйца аскариды человека заканчивают развитие на 1 сут раньше, чем яйца аскариды свиньи. У яиц аскариды человека под влиянием ультразвука в течение 3 мин наблюдается выход личинок из скорлупы. Через 1 нед после воздействия ультразвука наступает гибель зрелых яиц обоих видов аскариды.

Отмечено влияние ультразвука на плероцеркоиды широкого лен- теца, личинки трихинелл и мирацидии фасциолы.

Влияние ионизирующей радиации на яйца и ли- ч и н к и г e л ь м и н т о в. Яйца гельминтов обладают высокой степенью радиочувствительности, в результате чего происходят замедление их развития, морфологические изменения личинок различных возрастов. Степень задержки развития яиц зависит от дозы облучения. Показано, что при дозе от 40 000 до 45 000 Гр R-лучей наступает гибель всех яиц аскарид, облученных на стадии зиготы. При дозе облучения 30 000—40 000 Гр единичные яйца развивались до личиночной стадии. Дозы облучения 15 000—25 000 Гр резко замедляли развитие яиц. При облучении яиц дозой 2000—5000Tp их развитие не отличается в процентном отношении от контроля.

Высокая чувствительность личинок трихинелл к действию ионизирующего излучения позволила американским ученым рекомендовать его для стерилизации свинины, пораженной трихинеллезом. При облучении мяса гамма-лучами дозами от 500 до 23 000 Гр (15 Гр/мин) полная его стерилизация от трихинелл наступала при дозе облучения 800 Гр.

Имеются сведения, согласно которым развитие фасциол резко замедляется уже при дозах 3000 и 8000 Гр, при этом развившиеся метацеркарии составляли не более 0,4 %, при дозе облучения в 12 000 Гр они не развивались совсем. При дозе облучения 30 000 Гр отмечаются морфологические изменения цистицеркои'дов карликового цепня, воздействие 10 000 и 20 000 Гр подавляет постэмбриональное развитие C.bovis и C.pisiformis. При облучении церкарий S.mansoni дозой 3500 Гр взрослые паразиты не развиваются.

Показано, что при применении гамма-лучей 60Co и l37Cs яйца аскариды, власоглава и лентеца широкого в бытовых сточных водах обладают различной радиочувствительностью. Наибольшей радиорезистентностью обладают яйца аскарид, затем — власоглавов, лентеца широкого. Жизнеспособность яиц аскарид полностью подавляется дозами 46 500 Гр, власоглавов — 37 200 Гр, лентеца широкого — 4650 Гр. Инвазионная способность личинок, развившихся в облученных яйцах аскарид при дозах облучения 9300— 18 600 Гр, заметно снижена по сравнению с контролем. При больших дозах облучения инвазионная способность личинок полностью подавляется.

Синтетические моющие средства (синтанолДС-10, сульфанол НП-1, альфапол-9 и АВС) незначительно изменяют жизнеспособность яиц аскариды, власоглава и лентеца широкого, но снижают инвазионную способность развившихся в облученных яйцах личинок аскарид даже по сравнению с таковой у личинок, трансформирующихся в яйцах, облученных в сточной воде. B настоящее время изучается возможность использования ионизирующего излучения для дегельминтизации жидкого навоза.

Влияние некоторых биологических факторов на яйца и личинки гельминтов. Яйца гельминтов, находясь в окружающей среде, подвергаются губительному действию различных видов бактерий, простейших, личинок насекомых, червей, жуков, растений. Овистати- ческим и овицидным действием обладают некоторые штаммы грибов, актиномицеты и бактерии, выделенные из почвы огородов и полей орошения.

Ряд культур водных водорослей разрушает зародыши яиц аскарид на разных стадиях развития. Наиболее активны водоросли в весенне-летний период, когда их губительное влияние на яйца аскарид проявляется в течение 2,5 мес. Почвенные водоросли оказывают более сильное действие на яйца аскарид, чем водоросли из водоема.

Изучено влияние корневой системы и ризосферы кормовой свеклы, люцерны, вики, кукурузы, пшеницы, тимофеевки, ячменя, овса, клевера, гороха, донника, люпина, бархатцев, календулы, ромашки, гречихи, проса, райграса на жизнеспособность яиц гельминтов Щимидова Л.Л., 1980]. Было показано, что корневая система и ризосфера большинства растений существенно не влияют на них. Выраженным овицидным действием обладают ячмень, овес, горох, бархатцы, календула, имеющие наиболее развитую мочковатую корневую систему. У погибших яиц замечены незначительная деформация зародыша и некоторое просветление скорлупы. Эти признаки свидетельствуют об отрицательном влиянии корневой системы на яйца гельминтов в течение длительного периода; изменения в яйце развиваются медленно.

Ризосфера таких растений, как горох, бархатцы, ячмень, календула, овес, вика, в первой половине своего роста в той или иной степени стимулируют, а во второй — задерживают развитие яиц гельминтов. Горох, овес и вика приостанавливают их развитие значительно раньше, чем остальные культуры. После этого происходит медленная гибель зародыша. Действие вики ограничивается лишь задержкой развития яиц.

Установлено, что яйца гельминтов могут попадать в кишечный тракт ресничных червей и личинок паденок вместе с пищей. Проходя через кишечник ресничных червей, яйца аскарид и лентеца широкого остаются жизнеспособными, в кишечнике же личинок паденок они разрушаются. Показано также, что: 1) личинки некоторых жуков не заглатывают яйца аскарид; 2) личинки стрекоз, ручейников и хирономид Pelopia villipennis поедают яйца гельминтов, не оказывая влияния на их жизнеспособность; 3) личинки комаров и хирономид Glyptotendi pes polytomis, Camptochironomus tentans,

Limnochironornys sp. и microtedipes из группы chloris уничтожают яйца цепня, не оказывая влияния на выживаемость яиц аскарид; 4) личинки паденок Cloen dipterum, Heptagenia fuscogrisea, Siphlo- nurus aestivalis, а также хирономид Cricotopus из группы Silvestris уничтожают яйца цепня и яйца аскарид. Сообщается, что некоторые жуки рода Canton разрушают яйца аскарид в результате непосредственного воздействия мандибул, имеющих характерное строение. Установлено, что клещи семейства Macrochelidae и Parasitidae поедают и полностью разрушают, а мелкие почвенные олигохеты семейства Enehytraeidae заглатывают яйца аскарид. Нами установлено, что в рассеивании яиц T.saginatus на пастбищах активное участие могут принимать жуки-кожееды, личинки кожеедов, жужелицы, мертвоеды, могильщики. Экспериментально доказано, что онкосферы T.saginatus проходят транзитом через пищеварительный тракт этих насекомых и выделяются с экскрементами, не теряя своей жизнеспособности. Этот факт можно объяснить особенностями пищеварения у насекомых. Известно, что для освобождения онкосфер от эмбриофора (оболочек) необходимо последовательное воздействие кислой и щелочной среды определенной концентрации. У жуков нет желудка как такового. Пища задерживается в расширении передней кишки, называемом зобом или провентрикулюсом, pH здесь слабокислая — 5,2. B средней кишке, где происходят основные процессы пищеварения, у жужелиц pH также слабокислая -— 5,9-6,0, а у жуков рода Dermestes, напротив, pH сильно щелочная — 9,6—10,2.

Таким образом, у жуков не происходит последовательного воздействия на онкосферы кислой и щелочной среды определенной концентрации, к тому же кратковременность воздействия (пища проходит за 8—10 ч) и небольшое по объему количество пищеварительных соков не обеспечивают разрушения эмбриофора или переваривания онкосфер. Насекомые являются механическими переносчиками инвазионного материала. Возможность заражения крупного рогатого скота при этом увеличивается во много раз: онкосферы T.saginatus растаскиваются жуками на многие метры от места выделения фекалий, а при перелетах жуков — на более дальние расстояния; зараженные жуки могут попадать к скоту с травой и с сеном.

B литературе имеются сведения о транзитном прохождении инвазионных личинок трихинелл через пищеварительный тракт жужелиц. Напротив, такие животные (копрофаги), как свиньи, собаки, крысы, никакой роли в эпизоотологии цистицеркоза крупного рогатого скота не играют. Экспериментально установлено, что в кишечнике этих животных развития онкосфер не происходит, выделения их с фекалиями также не наблюдается. Через 7—10 ч после заглатывания яиц T.saginatus происходит их переваривание в кишечнике животныХ.

B заключение следует отметить, что изучение влияния биологических факторов на жизнеспособность яиц гельминтов в почве пока не привлекло внимания исследователей. Проведенные исследования носят поисковый характер, результаты их еще далеки от выхода в практику, однако представляют определенную научно-теоретичес- куюценность. Предположения, что яйца гельминтов могут подвергаться губительному действию со стороны почвенной флоры и фауны, находят все больше конкретных подтверждений в условиях эксперимента. Выявлен ряд организмов, вызывающих гибель яиц гельминтов; не подлежит сомнению перспективность работ по выявлению естественных врагов яиц гельминтов.

Устойчивость яиц и личинок гельминтов к химическим веществам. Этот вопрос изучали многие отечественные и зарубежные исследователи. B серии технических докладов ВОЗ (1985) суммируется опыт изыскания овицидов (химических веществ, губительно действующих на яйца гельминтов) в целях борьбы с гельминтозами. Было опробовано большое количество различных соединений. Из них овицид- ными свойствами обладали: цианистый калий, хлорид олова, различные соединения йода, четыреххлористый углерод, фенол, лизол, хлороформ, концентрированные спирты, серный эфир, ацетон, сероуглерод, изохлортион, хлортион, пентахлорфенол.

B последние годы выявлен еще ряд химических веществ (карба- тион, тиозон, безводный аммиак, дазомет, поликарбацин, промет- рин, цинеб, абгазная кислота, кубовые остатки хлора, полидим, ДП-2 и др.), губительно действующих на яйца и личинки гельминтов Романенко H.A., 1982].

Механизм действия овицидов, относящихся к разным химическим группам и обладающих различными физико-химическими свойствами, изучен недостаточно. Установлено, что значительная устойчивость яиц гельминтов к воздействию химических факторов объясняется наличием в их скорлупе полупроницаемой оболочки липоидной природы, которая пропускает только вещества, растворяющие липоиды или растворяющиеся B них. B связи с этим овици- ды по механизму действия можно подразделить на 2 группы: первая включает представителей, овицидное действие которых связано с разрушением всех оболочек скорлупы (карболовая кислота, бензилхлорфенол и др.); вторая — представителей, которые разрушают оболочки внешней половины скорлупы и растворяют липопротеиновые и липоидные компоненты оболочек ее внутренней половины (едкий натр, фэнэвак и др.).

Степень овицидного эффекта химических веществ зависит от дозы, структуры и физико-химических свойств обрабатываемого материала, глубины нахождения яиц, температуры, экспозиции и способа обработки. Например, тиозон (200 г/кг), внесенный в почву, покрытую пленкой (повышенная температура), при экспозиции 10 сут вызывает гибель яиц аскариды свиней в поверхностном слое

на глубине до 2 см в 100 % случаев, на глубине 5 см — в 88,6 % случаев, на глубине 10 см — в 87,8 % случаев, а в почве, не покрытой пленкой, — в 48,2; 54,1; 59,7 % случаев соответственно. Гибель всех яиц гельминтов в твердой фракции жидкого навоза этот препарат вызывает при дозе 10 г/кг, в обычном свином навозе — при дозе 20 г/кг, в курином помете — при внесении 25—30 г/кг. При добавлении в фекалии аммиачной воды, содержащей до 2,5 % аммиака, через 5 ч погибают до 4 %, через 1 сут — 32 %, через 5 сут — 96— 98 %, через 20 сут — 100 % яиц гельминтов.

Наиболее полная овицидная активность препаратов проявляется при их контакте с отмытыми яйцами гельминтов и при температуре 18—24 0C, а в некоторых случаях практически не отмечается при воздействии тех же химических веществ на яйца гельминтов, находящиеся в фекалиях, осадке сточных вод, почве. Например, 3 % раствор карбатиона при его контакте с отмытыми яйцами аскарид обусловливает их гибель на любой стадии эмбриогенеза в течение 30 мин, тогда как гибель яиц аскарид, находящихся в фекалиях, наступает только через 2 нед и только после обработки 8 % раствором препарата. Перемешивание карбатиона с фекалиями более эффективно, чем обработка их с поверхности.

Овицидная активность аммиачной воды наиболее полно проявляется при температуре 18—24 0C и совсем отсутствует при 4—6 °С и ниже.

Особого внимания заслуживает препарат «Бингсти», полученный из проростков картофеля рГримайло Л.В. и др., 1996]. Сравнение значений показателей гибели яиц аскариды в различных разведениях препарата при разных экспозициях выявляет закономерность: активность препарата возрастает в течение 8 ч, при дальнейшем увеличении экспозиции активность меняется незначительно.

При более высоком содержании препарата в чистой культуре и в сточных водах (разведение IO 7—10 4) наблюдается маловыражен- ное овицидное действие по сравнению с показателями активности в разведении IO 7—IO 9 в чистой культуре; IO 7—10 "1 в неочищенных сточных водах и IO 5—10 9 в очищенных стоках.

Использование нетоксичного препарата растительного происхождения, оказывающего специфическое действие на возбудителей гельминтозов в миллионных и миллиардных разведениях и вызывающих их гибель, позволит успешно решать вопросы обеззараживания различных объектов окружающей среды рСроменкова Е.П. и др., 1997].

Способы применения овицидов зависят от их агрегатного состояния и характера обрабатываемых объектов. Например, газообразованные овициды (безводный аммиак) используются для обеззараживания нечистот, осадков сточных вод, навоза только в закрытых емкостях; порошкообразные (тиозон) и жидкие (растворы фенола, карбатиона, тиозона и др.) овициды наносятся на поверхности твердых объектов (пол, стены, почва) или перемешиваются с обрабатываемым субстратом (нечистоты, осадок сточных вод, навоз и др.) в барабанных смесителях.