Аллергические и воспалительные заболевания при производстве продуктов микробного синтеза

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский государственный университет пищевых производств

Кафедра «Биотехнология и пищевая химия»

Реферат

по безопасности микробного синтеза

Аллергические и воспалительные заболевания при производстве продуктов микробного синтеза

Выполнила студентка

технологического института

3 курса 11 - Т - 13 группы

Никандрова А.В.

Проверил:

д.б.н., проф. Громовых Т.И.

Москва-2013

Содержание

Введение

1. Понятие о вредных и опасных производственных факторах

2. Критерии опасности промышленных штаммов

3. Технология производства

4. Общая характеристика основных производственных биологических факторов

5. Антибиотики. Воздействие на организм рабочих

6. Диагностика

Заключение

Список литературы

Введение

биологический штамм производственный

Биологический фактор определяется как совокупность биологических объектов, воздействие которых на человека и окружающую среду связано с их способностью размножаться в естественных или искусственных условиях либо продуцировать биологически активные вещества.

Биотехнология - технология получения необходимых человеку продуктов из живых клеток различного происхождения. На предприятиях, использующих биотехнологии, основой производства является применение в процессах микробного синтеза различных видов промышленных микроорганизмов. Штаммы микроорганизмов-продуцентов должны быть либо невирулентными и нетоксичными, либо обладать чрезвычайно слабыми вирулентными и токсигенными свойствами.

1. Понятие о вредных и опасных производственных факторах

Вредные производственные (профессиональные) факторы - факторы организации труда и условий его выполнения, которые снижают работоспособность, вызывают рост общей заболеваемости, способствуют возникновению?острых и хронических отравлений и заболеваний, а также других отрицательных?последствий в отдаленные сроки.?Профессиональная деятельность может происходить в условиях неправильной?организации труда и рабочего места, опасности травм или воздействия физических, химических и биологических факторов производственной среды.

Классификация опасных и вредных производственных факторов:

Психофизиологические факторы;

Физические (статические и динамические) перегрузки аппарата движения или недостаточная двигательная активность (гиподинамия);

Физические факторы: температура, влажность, подвижность воздуха рабочей зоны, повышенный уровень ИК и УФ излучений, недостаточная освещенность;

Химические факторы: газы, пары, жидкости и аэрозоли, которые оказывают общее токсическое,?раздражающее, сенсибилизирующее, канцерогенное и мутагенное действие,?а также влияют на репродуктивную функцию;

Биологические факторы: патогенные микроорганизмы, микроорганизмы-продуценты, живые клетки и споры, содержащиеся в препаратах, грибы,?простейшие и гельминты;

Опасность производственных травм: наличие движущихся машин и механизмов, незащищенных подвижных?элементов производственного оборудования, повышенной или пониженной?температуры поверхностей, оборудования и материалов, едких растворов?щелочей и кислот, опасного уровня напряжения в электрической цепи,?замыкание которой может произойти через тело.

2. Критерии опасности промышленных штаммов

Критериями потенциальной опасности промышленных штаммов микроорганизмов являются уровни их сенсибилизирующего, иммуномодулирующего и антимикробного действия на организм.

При воздействии на организм производственных факторов биологической природы у рабочих могут возникать изменения иммуннологического гомеостаза, что проявляется поражениями кожи (эпидермиты, экземы, крапивница), дыхательных путей (вазомоторный ринит, бронхиты, бронхиальная астма), изменениями в составе микрофлоры кишечника (дисбактериоз) и др.

Основными компонентами биологического фактора, оказывающего прямое или опосредованное влияние на человека, является микро - и макроорганизмы, продукты метаболической деятельности микроорганизмов и микробиологического синтеза.

Микроорганизмы, используемые в качестве промышленных штаммов, относятся (по ГОСТ 12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности») к 3-му и 4-му классам опасности, а по классификации ВОЗ ко 2-й группе риска (умеренный индивидуальный риск и ограниченный риск для населения в целом):

- к 3-му классу опасности - микроорганизмы-продуценты и микроорганизмы, входящие в состав бактериальных препаратов, предельно допустимая концентрация (ПДК) которых не превышает или равна 5000 клеток/м³;

- к 4-му классу - микроорганизмы-продуценты и микроорганизмы, входящие в состав бактериальных препаратов, ПДК которых более 5000 клеток/м³ (ГН 2178-07 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) микроорганизмов-продуцентов, бактериальных препаратов и их компонентов в воздухе рабочей зоны»).

Все формы технологии по товарной продукции можно разделить на три основные группы:

- первая группа - имеющие в продукте в качестве основного активного компонента жизнеспособные микроорганизмы (средства защиты растений, бактериальные удобрения, закваски для силосования кормов, биодеграданты и другие средства биотрансформации);

- вторая группа - включающие активированную биомассу клеток и продукты ее переработки (кормовые дрожжи, грибной мицелий и др.);

- третья группа - полученные на основе очищенных продуктов метаболизма (витамины, аминокислоты, ферменты, антибиотики, биолипиды, полисахариды, продукты комплексной переработки микробных биомасс и метаболитов).

3. Технология производства

Технология производства на основе микробиологического синтеза характеризуется периодичностью процессов и состоит из ряда последовательных стадий:

* приготовление посевного материала и питательной среды;

* выращивание и культивирование штаммов-продуцентов (ферментация);

* фильтрация или сепарирование культуральной жидкости;

* выделение необходимого продукта и его очистка;

* сушка;

* фасовка и упаковка готового продукта.

Современное промышленное производство продуктов микробиологического синтеза представляет собой единую биотехнологическую систему, которая складывается из последовательных стадий и операций, количество и особенности которых зависят от вида производимой продукции и ее товарной формы.

В этой системе можно выделить два основных этапа:

- культивацию клеток-продуцентов;

- обработку биомассы для получения необходимой товарной формы.

Первый этап. Культивация клеток-продуцентов

На данном этапе происходит приготовление посевного материала и питательной среды, выращивание и культивирование микроорганизмов-продуцентов (ферментация), фильтрация или сепарирование культуральной жидкости (сепарация).

При осуществлении этого этапа наиболее неблагоприятным фактором является загрязненность воздуха рабочих помещений микроорганизмами: продуцентами, биопрепаратами и их компонентами. Эти продукты присутствуют в воздухе рабочей зоны в виде аэрозолей. Величины ПДК для них являются максимальными - ПДК_м; они выражены в микробных клетках на 1 м³ воздуха (кл/м³). В зависимости от характера воздействия максимальная величина ПДК колеблется от 300 кл/м³ - компонент препарата деваройла - до 50000 кл/м³ - компонент энтероцида (табл. 1).

Содержание микробов-продуцентов, бакпрепаратов и их компонентов в воздухе рабочей зоны подлежит контролю в соответствии с требованиями методических указаний «Обоснование ПДК микроорганизмов-продуцентов и содержащих их готовых препаратов в объектах производственной и окружающий среды» 5789/1-91, утвержденных Минздравом СССР.

Классы условий труда устанавливают согласно «Руководству по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» 2.2.2006-05 для микрорганизмов.

Второй этап. Обработка биомассы с целью получения необходимой товарной формы.

Это конечные стадии технологического процесса: упаковка и погрузка готовой продукции. При выполнении этих операций в воздушной среде помещений обнаруживается большая концентрация высокодисперсной пыли биопрепаратов. Величина предельно допустимых концентраций для такой пыли является максимальной (ПДК_м). Она выражается в единицах объема - мг/м³.

Таблица 1. Предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны (экспликация из ГН 2.2.6.2178-07) микроорганизмов-продуцентов и компонентов бактериальных препаратов

4. Общая характеристика?основных производственных?биологических факторов

Биологические факторы имеют большое значение среди профессиональных вредностей, что обусловлено многими причинами,?главные из которых следующие:

* бурное развитие в последнее время производств, основанных?на микробиологическом синтезе:

* совершенствование и усложнение биотехнологий;

* высокая контагиозность инфекционных агентов, с которыми?контактирует персонал производств, службы ветеринарного?надзора, медицинские работники;

* сохраняющееся несовершенство технологического процесса,?санитарно-гигиенических и санитарно-технических мероприятий на производстве.

Согласно списку профессиональных заболеваний, утвержденных?Приказом Минздравсоцразвития России от 14 марта 1996 г, № 90?«О порядке проведения предварительных и периодических медицинских осмотров работников и медицинских регламентах допуска?к профессии» среди биологических факторов выделяют антибиотики (п. 2.7.1 списка), белково-витаминные концентраты, кормовые?дрожжи (п. 4.1), ферментные препараты и биостимуляторы (п. 4.2),?аллергены для диагностики и лечения и препараты крови, иммунобиологические препараты (п. 4.3), инфицированный материал?и материал, зараженный паразитами (п. 4.4), возбудители инфекционных заболеваний (п. 4.5), в том числе возбудители бруцеллеза?(п. 4.5.1) и возбудитель ку-лихорадки (п, 4.5.2).

5. Антибиотики. Воздействие на организм рабочих

Антибиотики ? органические соединения, образуемые микроорганизмами и обладающие способностью в незначительных концентрациях избирательно тормозить рост других микроорганизмов или убивать их.

К настоящему времени изучено около 2000 антибиотиков,?однако в связи с их высокой токсичностью или малой активностью?применяют в медицинской практике только несколько десятков: бацитрацин, гигромицин Б, гризин, биовит, биоветин.

Для производства антибиотиков и антибиотических средств используют микроорганизмы-продуценты,?в основном различные культуры актиномицетов, штаммы некоторых грибов?и бактерий. При выделении и очистке антибиотиков применяют экстракцию,?используя растворители, ионообменные смолы, а также различные методы осаждения.

Биотехнологический процесс производства антибиотиков

Процесс характеризуется?своеобразием и сопровождается в основном действием высокодисперсной пыли?на организм работающих. Наибольший контакт с пылью антибиотиков у работающих наблюдается преимущественно в цехах сушки и фасовки их во флаконы,?что указывает на несовершенство технологического процесса, кроме того, при?этих операциях до сих пор используется ручной труд. Загрязнение антибиотиками?открытых частей тела возможно в цехах ферментации и химической очистки, а?также при взятии проб на анализ, чистке аппаратуры. Также возможно воздействие?антибиотиков на провизоров, фармацевтов при нарушении целостности упаковки,?на медицинских работников при выполнении терапевтических процедур и манипуляций. Основными путями попадания аэрозолей антибиотиков в организм работающих являются органы дыхания, ЖКТ и неповрежденная кожа.

Влияние антибиотиков на организм работающих

Влияние имеет общие патогенетические?механизмы с действием их в процессе лечения аналогичными препаратами и проявляется в виде аллергических, токсических реакций, дисбактериоза. По данным?исследований побочного действия лекарственных средств, антибиотики вызывают?осложнения более чем у 1/3 леченых пациентов. Наиболее часто лекарственная?непереносимость наблюдается при назначении бензилпенициллина, тетрациклина?и стрептомицина. Поражается в основном кожа (дерматит, экзема, крапивница).?Как правило, изменения тканей носят ограниченный характер и локализуются на?открытых участках тела.

Неблагоприятные факторы биотехнологических производств

Ведущие неблагоприятные факторы биотехнологических производств?микробиологического синтеза, особенно предприятий по выпуску белково-витаминного концентрата, ферментных препаратов:

* живые и мертвые микроорганизмы (дрожжеподобные грибы рода Candida и?Aspergillus), а также продукты их жизнедеятельности;

* пыль белка;

* химически активные вещества (производственный парафин), поступающие?в органы дыхания в виде аэрозолей либо загрязняющие открытые участки?тела.

Микроорганизмы-продуценты могут оказывать влияние на микрофлору организма, а также приводить к сенсибилизации. В отдельных случаях жизнеспособные грибы-продуценты, особенно у пациентов с пониженной сопротивляемостью,?могут оказывать болезнетворное действие, вызывая кандидоз. Однако такие первичные формы кандидозов встречаются крайне редко. Для получения ферментов?чаще используют грибы рода Aspergillus. Кормовые дрожжи белково-витаминных?концентратов содержат значительное количество белка (около 60%), в состав?которого входят незаменимые аминокислоты, такие как лизин, триптофан, метионин, а также витамины и микроэлементы.

Грибы рода Candida

Дрожжеподобные грибы рода Candida могут вызывать у работающих:

* заболевания, возникающие вследствие внедрения в организм и последующего?размножения в нем жизнеспособных микроорганизмов;

* специфическую сенсибилизацию организма, обусловленную действием как?живых, так и убитых микроорганизмов;

* нарушения, связанные с действием продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, обладающих антибактериальными и токсическими свойствами.

В формировании возможной патологии определенное значение имеет наследственная или приобретенная предрасположенность. Однако клинические проявления патологии зависят от условий труда, массивности воздействующего?биологического фактора и длительности контакта работающих с ним, а также от?индивидуальных особенностей организма. Большое значение имеет при этом и?кандидоносительство. Аллергические заболевания от воздействия продуктов микробиологического?синтеза у работающих с ними чаще проявляются в виде поражения кожи и органов дыхания. Могут наблюдаться эпидермиты, экземы (очаговые и диффузные?формы), крапивница и поверхностные кандидозы. Возможно также развитие?острых и хронических форм патологии с преимущественным поражением бронхиального дерева и реже респираторных отделов легких. Острые формы аллергических заболеваний протекают чаще в виде острых?бронхитов, клинические проявления которых существенно не отличаются от?таковых при аналогичных формах другой этиологии (вирусных, бактериальных?и др.). Нередко острые формы поражения бронхов?сочетаются с проявлениями аллергии (крапивница, отек Квинке и т.д.).

Хронические заболевания органов дыхания развиваются преимущественно в?виде диффузных поражений бронхиального дерева. Их клиническая картина соответствует таковой при хронической болезни легких. В борьбе с вредителями и болезнями растении среди биологических методов?важную роль отводят микробиологическому методу, основанному на заражении?популяции вредителей болезнетворными для них микроорганизмами. При этом?используют микроорганизмы (Вас. thuringiensis, неспорообразующие бактерии?рода Pseudomonas, Salmonella, микроспорические грибы) непатогенные для человека, но в то же время они могут обладать выраженными эллергизирующими и?сенсибилизирующими свойствами.

Производственный контакт

С биологическими факторами имеют производственный контакт работники?объектов птицеводства и животноводства. В воздухе рабочей зоны преобладают сапрофиты. При этом патогенные и условно-патогенные?микроорганизмы (белый и золотистый стафилококки, альфа-гемолитический?стрептококк, сальмонеллы) выявляют на свинофермах и в минимальном количестве на молочных фермах. В воздушной зоне свинокомплексов в большом количестве встречаются грибы рода Aspergillus, на откормочных комплексах -- грибы?рода Candida. Бактериальная обсемененность воздуха птицефабрик достигает значительных величин -- от 8 тыс. до 1 млн. в 1 и более, Среди?грибковой микрофлоры преобладают дрожжевые грибы рода Aspergillus, Candida,?Penicillum.

Таким образом, в промышленных условиях биологические факторы воздействуют на работников предприятий микробиологического синтеза, различных сельскохозяйственных предприятий, медицинских и фармацевтических?учреждений. С биологическими факторами инфекционной природы имеют профессиональный контакт работники сельскохозяйственного комплекса (с возбудителями сибирской язвы, сапа, ящура, бруцеллеза, эризипелоида, с паравакцинами),?медицинские работники (с туберкулезом, вирусным гепатитом, гриппом, корью,?краснухой), кинологи (с эхинококкозом), лесники и рубщики леса (с клещами --?переносчиками энцефалита).

6. Диагностика

Профессиональные заболевания у работающих в контакте?с антибиотиками устанавливают с учетом санитарно-гигиенических условий?труда, профессионального маршрута, аллергологического анамнеза, клинических симптомов, а также результатов специфических лабораторных методов?исследования. Цель лабораторных исследований -- выявление признаков аллергенного воздействия антибиотиков, а также нахождение грибов в различных?биосубстратах. К проведению кожных и провокационных аплергологических проб следует?относиться с осторожностью.

Лабораторная?диагностика кандидоза, помимо микроскопического исследования биосубстратов,?а также посева на элективные питательные среды с подсчетом выросших колоний,?включает серологическую диагностику посредством реакций агглютинации и связывания комплемента. При диагностике необходимо учитывать наличие симптомов экспозиции, реэкспозиции и элиминации.

Аллергические реакции, возникающие при воздействии на организм грибов-?продуцентов и продуктов белково-витаминных концентратов, относятся к I, III и IV типам. Реакции I типа -- гиперчувствительность немедленного типа -- анафилактические или атопические, обусловлены наличием в сыворотке высоких титров?свободных антител IgE, для которых характерна тропность к тучным клеткам?кожи, подслизистой основе, базофилам. При реакциях I типа антиген, попавший в?организм, взаимодействует с IgE, фиксированным на поверхности тучных клеток,?что вызывает развитие аллергического процесса. Продолжительность контакта с?антигеном 15-30 мин.

Таблица 2. Иммунологические методы обследования больных с респираторной аллергией?к грибам-продуцентам, белково-витаминному концентрату, ферментам

Заключение

Для защиты здоровья людей, участвующих в производственных процессах микробного синтеза необходима профилактика, которая должна быть комплексной и состоять из организационно-?технических, санитарно-гигиенических и медицинских мероприятий.

В профилактике заболеваний дыхательной системы, обусловленных загрязнением воздуха?промышленными отходами, основная роль принадлежит дальнейшему совершенствованию технологических процессов, повышению эффективности работы систем?очистки промышленных выбросов, строгому соблюдению режимов герметизации?источников загрязнения воздуха рабочей зоны, обеспечению эффективной работы?производственной вентиляции, внедрению безотходной технологии производств.

Медицинскими противопоказаниями к работе в контакте с?грибами-продуцентами и белково-витаминными концентратами считают аллергические заболевания, хронические заболевания дыхательной системы, кандидоз?и другие микозы. Регулярно следует проводить диспансеризацию как практически здоровых?(группа риска), так и больных. С профилактической целью рекомендуют применять иммуномодуляторы -- натрия нуклеинат по 1 г в течение 10 дней. Это?способствует нормализации клинико-иммунологических показателей, особенно у?рабочих группы риска, и повышает неспецифическую резистентность организма.

Список литературы

1. Профессиональная патология; национальное руководство / под ред. Н.Ф. Измерова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. - 784 с.15ВМ 978-5-9704-1947-2.

2. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда P 2.2.2006 - 05 от 29.07.2005 г.

3. ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

Размещено на Allbest.ru