Medycyna Wet. 2011, 67 (4) 267
Praca oryginalna Original paper
O w³aciwociach bakteriobójczych i wirusobój-czych promieni ultrafioletowych (d³. fali 2200-2800Å) decyduje ich dobra absorpcja przez kwasy nukleino-we i bia³ka. Mechanizm dzia³ania promieniowania UV zwi¹zany jest ze zmianami struktury zasad purynowych i pirymidynowych (powstawanie dimerów tyminy i cy-tozyny, ew. hydratacja cytozyny), który powoduje b³êd-n¹ replikacjê DNA z nastêpowym jej zatrzymaniem, co w konsekwencji prowadzi do mierci komórki bak-teryjnej (24). Czynnikiem ograniczaj¹cym wykorzys-tanie promieni UV jest jednak ich ma³a przenikliwoæ, co sprawia, ¿e wykorzystuje siê je g³ównie do wyja³a-wiania powierzchni oraz powietrza. Znajduj¹ zasto-sowanie m.in. do dezynfekcji izolatek do pracy ja³o-wej, komór laminarnych, pracowni bakteriologicznych i wirusologicznych, sal chirurgicznych, pomieszczeñ
w zwierzêtarniach oraz powierzchni sto³ów, cian, pod³óg itp. (12).
Istnieje potrzeba kontroli mikrobiologicznej czys-toci powietrza i weryfikacji metod temu s³u¿¹cych (9). Dane pimiennictwa wskazuj¹ na podejmowanie badañ dotycz¹cych okrelenia poziomu zanieczysz-czenia mikrobiologicznego powietrza i skutecznoci wybranych do jego okrelania metod (7, 9, 11). Do pomiaru czystoci mikrobiologicznej powietrza stosuje siê ró¿ne metody, które mo¿na podzieliæ na: 1) mikro-skopowe, 2) hodowlane (metody sedymentacyjne, metody polegaj¹ce na mechanicznym oddzielaniu za-nieczyszczeñ z próbki powietrza o standardowej ob-jêtoci filtracyjne, zderzeniowe, odrodkowe) oraz 3) wi¹zane, bêd¹ce kombinacj¹ metod mikroskopo-wych i hodowlanych (3, 7, 17, 18). Na wyniki
pomia-Stopieñ redukcji zanieczyszczenia bakteryjnego
powietrza pod wp³ywem promieni UV
WALDEMAR PASZKIEWICZ, RENATA PYZ-£UKASIK
Katedra Higieny ¯ywnoci Zwierzêcego Pochodzenia Wydzia³u Medycyny Weterynaryjnej UP, ul. Akademicka 12, 20-033 Lublin
Paszkiewicz W., Pyz-£ukasik R.
Degree of the reduction of bacterial air pollution under the influence of UV rays Summary
Due to certain properties of ultra violet rays they are primarily used for sterilizing a surface or the air. UV rays are used, among others, to disinfect isolation wards for sterile work, laminar flow cabinets, bacterio-logical and virusobacterio-logical laboratories, operating rooms, rooms in animal houses, as well as the surfaces of tables, walls or floors. The evaluation of bacterial pollution as well as the effectiveness of methods for sterilizing the air remain relevant problems in many fields, e.g. in industry, animal production, investigative laboratories or health clinics. The aim of the study was to evaluate the degree that the level of bacterial air pollution was reduced in a cabinet for microbiological investigations, sterilized by a UV lamp with a 30 watt florescent lamp. Sampl'air Lite (AES Laboratoire Chemunex) apparatus was used to gather air from the atmosphere. Samples were sampled after 15, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150 and 180 minutes of sterilizing the air in the cabinet with 6 repetitions for each period of irradiation. The initial and final level of the bacterial air pollution in the cabinet for microbiological investigations in relation to the period of the action of the UV rays as well as the level of bacterial reduction were evaluated. The minimal period of the action of the UV rays that ascertained a statistically significant and simultaneously the largest reduction of the bacterial air pollution was 180 minutes. With regards to all the remaining periods of irradiation no essential differences in the levels of bacterial reduction were noted, despite considerable (1.7-4.0 times) reductions of bacteria. An essential correlation was indicated between initial air pollution in the cabinets and 15, 45, and 60 minute periods of the action of UV rays. The correlation coefficients were 0.95 (p £ 0.01), 0.82 (p £ 0.05) and 0.96 (p £ 0.01), respectively. In the remaining cycles of the experiment the correlations were not statistically significant, and the correlation coefficients include in the interval of 0.45-0.60.
There is a need, also noted by other authors, of unifying acceptable levels of microbiological air pollution for the purposes of laboratory investigations and production processes.
Medycyna Wet. 2011, 67 (4) 268
rów wp³ywaj¹: koncentracja i wra¿liwoæ drobno-ustrojów, rodzaj pod³o¿a, metoda badawcza, miejsce i czas pobrania próbki, warunki otaczaj¹cego rodo-wiska i ew. zaburzenia przep³ywu powietrza (7).
Ocena bakteryjnego zanieczyszczenia powietrza jest zagadnieniem aktualnym zarówno w przemyle spo-¿ywczym, farmaceutycznym, w laboratoriach, szpita-lach i pomieszczeniach biurowych, jak i w produkcji zwierzêcej (2, 6-8, 23).
Celem badañ by³o okrelenie stopnia redukcji po-ziomu zanieczyszczenia bakteryjnego powietrza w ka-binie do badañ mikrobiologicznych w zale¿noci od czasu dzia³ania promieni UV.
Materia³ i metody
Okrelenie stopnia redukcji poziomu zanieczyszczenia bakteryjnego powietrza przeprowadzono w kabinie do ba-dañ mikrobiologicznych, ja³owionej lamp¹ UV produkcji Famed £ód S.A. ze wietlówk¹ UV marki Philips typu 2M (30 W). Do pobierania próbek powietrza atmosferyczne-go wykorzystano aparat Samplair Lite (AES Laboratoire Chemunex), przeznaczony do badania czystoci powietrza w placówkach s³u¿by zdrowia, w przemyle farmaceutycz-nym i spo¿ywczym. Zgodnie z deklaracj¹ producenta, apa-rat gwarantuje powtarzalnoæ wyników i pobór wybranej objêtoci powietrza. U¿yto standardowych p³ytek Petrie-go, Ø 90 mm, z agarem od¿ywczym, które po 8 minutach ekspozycji inkubowano w 30°C przez 72 godziny. Liczbê wyros³ych na p³ytkach kolonii oznaczono wed³ug PN (21) i skorygowano wed³ug zasad zaleconych przez AES Labo-ratoire (16). Oznaczenia przeprowadzono po 15, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150 i 180 minutach ja³owienia powietrza w kabinie w 6 powtórzeniach dla ka¿dego okresu nawiet-lania.
Otrzymane wyniki okrelaj¹ce poziom ogólnego zanie-czyszczenia bakteryjnego powietrza w zale¿noci od czasu dzia³ania promieni UV poddano analizie statystycznej, wy-liczaj¹c wartoci rednie (x), wspó³czynniki zmiennoci (v) i wspó³czynniki korelacji (r) pomiêdzy wyjciowym zanie-czyszczeniem bakteryjnym powietrza w kabinie do badañ mikrobiologicznych a czasem dzia³ania promieniowania UV. Wp³yw czynnika zmiennoci okrelono w oparciu o analizê wariancji, stosuj¹c test wielokrotnych przedzia-³ów ufnoci T-Tukeya, dla p £ 0,05.
Wyniki i omówienie
Wyniki dotycz¹ce wyjciowego i koñcowego pozio-mu zanieczyszczenia bakteryjnego (jtk/m3) powietrza
w kabinie do badañ mikrobiologicznych w zale¿noci od czasu dzia³ania promieniowania UV oraz stopieñ redukcji drobnoustrojów przedstawiono w tab. 1.
Istotne ró¿nice w poziomie zanieczyszczenia wyj-ciowego i koñcowego stwierdzono dopiero po 180 min. ja³owienia. Jednoczenie nast¹pi³a w tym przypadku równie¿ najwiêksza (ponad 5-krotna) redukcja liczby drobnoustrojów. W odniesieniu do pozosta³ych okre-sów nawietlania nie odnotowano istotnych ró¿nic w poziomie zanieczyszczenia bakteryjnego, mimo znacznego (1,7-4,0-krotnego) stopnia redukcji
drob-noustrojów. Nie stwierdzono progresywnego wzrostu stopnia redukcji drobnoustrojów wraz z wyd³u¿aniem czasu nawietlania. Prawdopodobnie zwi¹zane by³o to z wp³ywem innych czynników, takich jak: wilgotnoæ, temperatura i cyrkulacja powietrza, indywidualna wra¿liwoci drobnoustrojów na promieniowanie oraz poziom zanieczyszczenia wyjciowego, które mog¹ ograniczaæ skutecznoæ dawki promieniowania UV.
Wykazano istotne korelacje miêdzy zanieczyszcze-niem wyjciowym powietrza w kabinach a 15-, 45-i 60-m45-inutowym czasem dz45-ia³an45-ia prom45-ien45-iowan45-ia UV. Wspó³czynniki korelacji wynosi³y, odpowiednio, 0,95 (p £ 0,01), 0,82 (p £ 0,05) i 0,96 (p £ 0,01). W pozosta³ych cyklach dowiadczenia korelacje nie by³y statystycznie istotne, a wartoci wspó³czynników mieci³y siê w przedziale 0,45-0,60.
Aktualnie brak jest wyznaczonych zapisami prawa standardów zanieczyszczeñ mikrobiologicznych po-wietrza w odniesieniu do laboratoriów. W zwi¹zku z tym otrzymane wyniki mo¿na porównywaæ jedynie do akceptowalnych przez ró¿ne instytucje i organiza-cje oraz do zalecanych przez autorów innych badañ poziomów zanieczyszczenia.
W zak³adach przemys³u spo¿ywczego produkuj¹-cych ¿ywnoæ ³atwo psuj¹c¹ siê zalecany akceptowal-ny zakres zanieczyszczenia powietrza wynosi 200-500 jtk/m3 (14). Zalecenia te koresponduj¹ z propozycj¹
norm dopuszczalnego mikrobiologicznego zanieczysz-czenia powietrza w pomieszzanieczysz-czeniach produkcyjnych zak³adów miêsnych oraz pozosta³ych zak³adach prze-mys³u spo¿ywczego wynosz¹c¹, odpowiednio, na po-ziomie 500 i 600 jtk/m3 (10). Polska normalizacja
do-tycz¹ca ochrony czystoci powietrza (22) ró¿nicuje zanieczyszczenie powietrza na 3 stopnie, definiuj¹c je jako: a) niezanieczyszczone przy ogólnym zanie-czyszczeniu bakteryjnym na poziomie poni¿ej 1000 jtk/m3, b) rednio zanieczyszczone 1000-3000 jtk/
m3 i silnie zanieczyszczone powy¿ej 3000 jtk/m3.
Objanienia: a, b rednie oznaczone w poziomie ró¿nymi lite-rami ró¿ni¹ siê istotnie przy p £ 0,05
Tab. 1. Stopieñ redukcji zanieczyszczenia bakteryjnego po-wietrza (jtk/m3) w kabinie do badañ mikrobiologicznych
w zale¿noci od czasu dzia³ania promieniowania UV (n = 6)
) y t u n i m ( s a z C Poizomzanieczyszczenia Sdtroopbineoñursedrtoujkócwij o g e w o i c j y w koñcowego 115 180a 190a 2,0 130 310a 105a 3,0 145 280a 150a 1,9 160 200a 160a 3,3 175 380a 196a 4,0 190 120a 130a 4,0 0 2 1 174a 100a 1,7 0 5 1 150a 173a 2,1 0 8 1 485a 196b 5,1
Medycyna Wet. 2011, 67 (4) 269
Dane pimiennictwa podaj¹ te¿ inne wytyczne, obej-muj¹ce 3 stopnie jakoci mikrobiologicznej powietrza: A (doskona³a jakoæ) 100 jtk/m3, B (rednia jakoæ)
100-300 jtk/m3 i C (z³a jakoæ) ponad 300 jtk/m3 (1).
Z kolei EU GMP (European Union Good Manufactu-ring Practice) wyró¿nia 4 stopnie zanieczyszczenia mikrobiologicznego (4). Porównanie zaleceñ UE do-tycz¹cych dobrej praktyki produkcyjnej z innymi stan-dardami zanieczyszczenia mikrobiologicznego powie-trza (4, 5, 13, 15) przedstawiono w tab. 2.
W odniesieniu do powy¿szych zakresów zanieczysz-czenia mikrobiologicznego powietrza otrzymane wy-niki zawieraj¹ siê w klasie C, co wiadczy o dobrej czystoci mikrobiologicznej powietrza w kabinie do badañ mikrobiologicznych po 180 min. ja³owienia lam-p¹ UV. Wed³ug zaleceñ EU GMP (4), zanieczyszcze-nie na tym poziomie dopuszczalne jest w pomieszcze-niach, w których przeprowadzane s¹ niektóre etapy produkcji ja³owych produktów medycznych, np. pa-kowanie produktów przed koñcow¹ sterylizacj¹ czy sporz¹dzanie roztworów przeznaczonych do ja³owie-nia poprzez filtracjê.
Wnioski
1. Minimalny czas dzia³ania promieniowania UV za-pewniaj¹cy statystycznie istotn¹ redukcjê zanieczysz-czenia mikrobiologicznego powietrza wynosi 180 min. 2. Istnieje, dostrzegana równie¿ przez innych auto-rów (3, 6, 8), potrzeba ujednolicenia na poziomie UE akceptowalnych poziomów zanieczyszczenia mikro-biologicznego powietrza dla potrzeb badañ laborato-ryjnych i procesów produkcyjnych. Pomocne w tym wzglêdzie mog¹ byæ ustanowione przez Europejski Komitet Normalizacyjny (CEN) i Miêdzynarodow¹ Organizacjê Normalizacyjn¹ (ISO) normy EN ISO 14698-1 i -2, które zosta³y równie¿ w³¹czone do kata-logu PN (19, 20). Okrelaj¹ one bowiem zasady i pod-stawy metodyczne kontroli biozanieczyszczeñ oraz opi-suj¹ metody oceny danych mikrobiologicznych i sza-cowania wyników otrzymanych w trakcie kontroli.
Pimiennictwo
1.Byrne B., Lyng J., Dunne G., Bolton D. J.: An assessment of microbial quality of the air within a pork processing plant. Food Control 2008, 19, 915-920. 2.Cellini L., Campli E. Di., Candia M. Di., Chiavaroli G.: Quantitative
micro-bial monitoring in a dental Office. Public Health 2001, 115, 301-305. 3.Dutkiewicz J., Górny R. L.: Biologiczne czynniki szkodliwe dla zdrowia
klasyfikacja i kryteria oceny nara¿enia. Medycyna Pracy 2002, 53, 29-39. 4.European Union Good Manufacturing Practices (EU GMP). Guide to
Manu-facture of Sterile Medicinal Products 1997.
5.Federal Standard 209E. Airborne Particulate Cleanliness Classes in Clean Zones (METRIC) Superseding FED-STD-209D. September 11, 1992. 6.Go³ofit-Szymczak M., Skowroñ J.: Zagro¿enia mikrobiologiczne w
pomiesz-czeniach biurowych. Bezpieczeñstwo Pracy 2005, 3, 29-31.
7.Kraiser K., Wolski A.: Kontrola czystoci mikrobiologicznej powietrza. Tech-nika ch³odnicza i klimatyzacyjna 2007, 4, 158-162.
8.Krêgiel D.: Zanieczyszczenie mikrobiologiczne powietrza hali technologicznej a jakoæ produkowanych opakowañ. ¯ywnoæ. Nauka. Technologia. Jakoæ 2006, 46 Supl., 52-58.
9.Krogulski A.: Metody oznaczania ogólnej liczby bakterii w powietrzu atmos-ferycznym i wewn¹trz pomieszczeñ. Roczn. PZH 2006, 57, 1-7.
10.Krzysztofik B.: Mikrobiologia powietrza. Wydawnictwa Politechniki War-szawskiej, Warszawa 1992.
11.Krzywicka H., Janowska J., Zarzycka E.: Dzia³anie promieniowania UV na drobnoustroje znajduj¹ce siê w powietrzu. Roczn. PZH 1997, 48, 269-274. 12.Malicki K., Binek M.: Zarys klinicznej bakteriologii weterynaryjnej. T.
1.Wy-dawnictwo SGGW, Warszawa 2004.
13.National Aeronautics and Space Administration. NASA Standards for Clean Rooms and Work Stations for the Microbially Controlled Environment. NHB 5340.2, Washington, DC 20546, 1967.
14.Panfil-Kuncewicz H., Kuncewicz A., Ziemba M., Rosiñski P.: Ska¿enie mikrobiologiczne powietrza w zak³adach mleczarskich. Przemys³ Spo¿. 1999, 11, 50-53.
15.Pasquarella C., Pitzurra O., Savio A.: The index of microbial air contami-nation. J. Hosp. Infect. 2000, 46, 241-256.
16.Peto S., Povel E. O.: The assessment of aerosol concentration by means of the Andersen sampler. J. Appl. Bacteriol. 1970, 33, 582-598.
17.Pitzurra M., Pasquarella C., Pitzurra O., Savio A.: La misura delta contami-nazione microbica dellaria. Parte I. Ann. Ig. 1996, 8, 349-359.
18.Poletti L., Pasquarella C., Pitzurra M., Savio A.: Comparative efficiency of nitrocellulose membranes versus RODAC plates in microbial sampling on surfaces. J. Hosp. Infect. 1999, 41, 195-201.
19.PN-EN ISO 14698-1: 2004 Pomieszczenia czyste i zwi¹zane z nimi rodowi-ska kontrolowane Kontrola biozanieczyszczeñ Czeæ 1: G³ówne zasady i metody.
20.PN-EN ISO 14698-2: 2005 Pomieszczenia czyste i zwi¹zane z nimi rodowi-ska kontrolowane Kontrola biozanieczyszczeñ Czeæ 2: Ocena i interpre-tacja danych o biozanieczyszczeniach.
21.PN-EN ISO 4833:2004 Mikrobiologia ¿ywnoci i pasz Horyzontalna me-toda oznaczania liczby drobnoustrojów Meme-toda p³ytkowa w temperaturze 30°C.
22.PN-Z-04111-2:1989 Ochrona czystoci powietrza Badania mikrobiologiczne Oznaczanie liczby bakterii w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy po-bieraniu próbek metod¹ aspiracyjn¹ i sedymentacyjn¹.
23.Romanowska-S³omka I., Miros³awski J.: Zagro¿enia biologiczne na prze-mys³owej fermie drobiu wyniki badañ. Bezp. Pracy 2009, 7-8, 16-19. 24.Strus M.: Mechanizmy dzia³ania czynników fizycznych na drobnoustroje.
Roczn. PZH 1997, 48, 264-267.
Adres autora: dr Waldemar Paszkiewicz, ul. Akademicka 12, 20-033 Lublin; e-mail: waldemar.paszkiewicz@up.lublin.pl
Tab. 2. Porównanie zalecanych standardów poziomów zanie-czyszczenia mikrobiologicznego powietrza
P M G U E ) e i n p o t s ( F(Skla20sy9)E NtjkA/mSA3 EUtjkG/mM3P A 100 3,5 <1 B 100 3,5 10 C 10000 17,6 100 D 100000 88,4 200
