Телевидение Великобритании распространило версию о том, что токсичные газы, синтезируемые микроорганиз мами из элементов химического огнестойкого покрытия детских пластиковых матрасов, могут стать причиной внезап ной детской смерти (синдром внезапной детской смерти СВДС). Эта гипотеза основывалась на сообщении о том, что из поливинилхлоридного (ПВХ) покрытия зараженных грибком Scopulariopis brevicaulis пластиковых матрасов от погибших детей с помощью специальных тестов (нитрат серебра и бромид ртути) было зафиксировано выделение токсичных газов, содержащих мышьяк, сурьму и фосфор. Поэтому комитет Департамента здравоохранения поставил задачу подтвердить или опровергнуть эту гипотезу.
В проведенном исследовании применяли аналогичную систему тестирования. Однако было решено не только учитывать изменение цвета индикаторных тест-систем, но и провести дополнительно химический и инструментальный анализы для получения более точных сведений.
Исследование расширили посредством включения ряда контрольных экспериментов.
Исследовали 23 пластиковых матраса, отобранных после случаев СВДС (11 матрасов у д-ра Ричардсона и 12 из Лондонского общества по изучению причин детской смерти).
Пластиковое покрытие разрезали на квадратные кусочки размером 20х20 мм. После обработки серной и азотной кислотами провели химический анализ на плазменном эмиссионном спектрографе для выявления содержания мышьяка, сурьмы и фосфора. Затем по 12 кусочков из каждого матраса подвергли проверке на предмет образования токсвичных газов, разместив по 4 кусочка в чашках Петри с 5% солодовым агаром с добавлением 5% соевой муки с последующей инкубацией (в среднем 1 нед) при 28°С до получения роста бактерий. Для контроля взяли чашки Петри с агаром. Кроме того, для дополнительного контроля образцы 12 матрасов инокулировали в агар с добавлением антибактериального препарата хлорамфеникола для подавления роста бактерий. После появления колоний бактерий в чашке Петри погружали по 4 бумажных тестовых полоски размером 5-20 мм, пропитанные хлоридом ртути и нитратом серебра, выдерживая их до 5 дней, после чего тест-полоски отправляли на химический анализ, а полученные колонии бактерий - на идентификацию.
Оказалось, что полученные штаммы представляют собой в основном грамположительные бациллы. Из нескольких образцов удалось изолировать колонии плесневых грибов, включая Aspergillus, Cladosporium и Penicillium, но ни в одном из них не был обнаружен S. brevicaulis. Индикаторы с нитратом серебра обесцветились за несколько часов, а затем потемнели до коричнево-черного цвета. Хлорамфеникол в значительной мере подавил рост бактерий, но обнаруживались колонии плесневых грибов, а в одном случае - S. brevicaulis, спорообразующий нитевидный гриб, дающий рост зернистых колоний желтоватого цвета. В этой чашке тест-полоски не изменили своего цвета. Из остальных только в одной чашке изменился цвет индикатора с нитратом серебра.
В контрольных чашках цвет тестов индикаторов не изменился. Выделили 21 штамм бактерий, включая Bacillus subtilis (10 штаммов), В. lichenformis (6 штаммов) и по одному штамму В. amyloliquefaciens, В. firmus, В. megaterium, В. pumulis и В. sphaericus. Спектральный анализ тестовых индикаторов с нитратом серебра обнаружил, что количество сурьмы в них не превышало 2 нг, но в большинстве случаев составляло не более 0,1 нг, мышьяка - не более 10 нг, но в основном -0,1 нг.
Аналогичные результаты получены и с тест-полосками, содержащими хлорид ртути. В эксперименте было обнаружено, что для окрашивания тестполосок требуется не менее 1000-2000 нг газообразной сурьмы. Используемые тесты с нитратом серебра изначально содержали значительные количества фосфора и серы (до 4 и 35 мг на 1 тест-полоску соответственно), что воспрепятствовало определению концентрации в них этих элементов после экспозиции. Ни один из интересующих элементов не был найден в тест-полосках с хлоридом ртути.
Некоторое количество ин дикаторов с нитратом серебра подвергли рентгенофлюоресцентной спектрометрии и не обнаружили в них ни сурьмы, ни мышьяка, это означает, что содержание этих элементов не превышало соответственно 0,3 и 0,6 мг. Рентгенодисперсный анализ химического состава индикаторов и электронные микрограммы подтвердили наличие кремния, серебра и серы и отсутствие сурьмы и фосфора.
О б с у ж д е н и е. Гипотеза о том, что образование токсичных газов из ПВХ-покрытия пластиковых матрасов может стать причиной СВДС, основана на способности плесневых грибов, включая S. brevicaulis, восстанавливать триоксид мышьяка в триметиларсенид. Однако верифицированных сообщений о синтезе сурьмы микроорганизмами не имеется, и наша попытка установить, что S. brevicaulis может в аэробных условиях продуцировать триметилстибин из триоксида сурьмы, не увенчалась успехом.
Д-р Ричардсон, исследовав 150 случаев СВДС, утверждает, что среди изолированных на пластиковых матрасах штаммов преобладал S. brevicaulis, но специалисты из Международного микологического института в Лондоне верифицировали выделенный штамм как Becillus subtilis либо смесь этого штамма с Rhodotorula mucilaginosa. Микологи утверждают, что присутствие S. brevicaulis не характерно для детских матрасов он обнаружен в 2 матрасах из 19 и на покрытии 1 матраса из всех контрольных. В нашем исследовании S.brevicaulis обнаружен только в 1 из 23 случаев, на матрасах д-ра Ричардсона найдены только грамположительные бациллы в виде желтоватых слизистых колоний.
Преобладали В. subtilis и Bichenformis - непатогенные бациллы, содержащиеся в большом количестве в почве, пыли и других объектах неживой природы. Их широкое распространение объясняется повышенной устойчивотью и выжеваемостью благодаря спорообразованию.
Мы получили идентичные цветовые реакции на индикаторах и в исследуемых, и в контрольных образцах (где не было ПВХ-покрытия). Может быть, др Ричардсон, не проводя контрольных исследований, принял за мышьяк сурьму и фосфор, якобы синтезируемые плесневыми грибами, совершенно другие вещества, образующиеся в результате роста бактерий в солодово-соевом arape.
Полученный нами в единственном образце на arape с хлорамфениколом штамм S. brevicaulis не изменил цвета тест-индикаторов, а при дальнейшем культивировании на arape без ПВХ дал характерного вида колонии и светло-коричневое окрашивание тестовых индикаторов.
Результаты бактериального анализа подтверждены данными плазменно-эмиссионной спектрографии (не более 2 нг сурьмы), рентгенофлюоресцентной спектрометрии (преобладание серы), сканирующей электронной микроскопии и рентгеноэнергодисперсии (преимущественное образование серусодержащих соединений в процессе роста бактерий, которые и изменяли цвет индикаторов). Дальнейшее подтверждение этим данным получено после сравнительного анализа инокулированных и интактных индикаторов на инфракрасном спектроскопе Raman (FourierTransform), который показал наличие сульфида серебра, кон центрация которого была максимальной в месте соприкосновения индикаторов с агаром.
В заключение можно сказать, что изменение цвета индикаторов с нитратом серебра и хлоридом ртути происходит во всех агаровых средах, где наблюдается рост микроорганизмов, независимо от наличия ПВХ, и цвет тестовых индикаторов меняется не из-за присутствия сурьмы, мышьяка и фосфора. Полученные данные не подтверждают гипотезу о том, что токсичные газы, образующиеся на основе этих элементов, могут стать причиной внезапной детской смерти.