РОЗДІЛ 2
МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
2.1. Предмет дослідження
Предметом дослідження були музейні штами соматичного ДНК-коліфагу Т2 та F-специфічного РНК-коліфагу MS2, отримані з ДНДІ Генетика - Всеросійської колекції промислових мікроорганізмів (ВКПМ - Росія, 113545, м. Москва, 1-й Дорожний проїзд, д. 1), дикі штами соматичних та F-специфічних коліфагів, виділені з річкової та питної води, мавпячий РВ (штам SA-11) та ПВ типу 2 (вакцинний штам Себіна Р712 Сh 2 ab); різні тест-культури бактерій-хазяїв, а саме E. colі C (тип штаму В, № 3240) та E. colі штам В для соматичних коліфагів і E. colі штам K-12 Hfr для F-специфічних коліфагів, отримані з ДНДІ Генетика - Всеросійської колекції промислових мікроорганізмів; коагулянти СА, ОСА, ОХА68, ОХА78, ОХСА, органічні флокулянти типу LT Magnafloc (слабоаніонні LT25, LT27, катіонний LT31); проби води річок Дніпро та Десна, відібрані у межах м. Києва, вода на етапах водопідготовки Деснянської водопровідної станції; фізико-хімічні та бактеріологічні показники якості води джерел водопостачання (Дніпро та Десна) та води на етапах водопідготовки (Десна).
Морфологічні і фізико-хімічні характеристики коліфагів Т2 та MS2 приведені в табл. 2.1, а електронномікроскопічні фотографії цих фагів та кишкових вірусів ПВ та РВ на рис. 2.1.
Таблиця 2.1
Морфологічні і фізико-хімічні характеристики фагів Т2 і MS2
ПараметриКоліфаг Т2Коліфаг MS2Ізоелектрична точка (рI)4,2 [94]3,5 [95]ЗаряднегативнийнегативнийМолекулярна вага, Да120-220 х 1063,7 х 106Розміри віріонуголовка 125 х 81 нм
відросток 110 х 25 нмдіаметр 27 нмТип симетріїголовка ікосаедральна подовжена
відросток гвинтоподібнийсферичний
ікосаедральнийНаявність ліпідівне виявленіне виявленіВплив на поверхневий заряд фагав основному визначається поверхневим зарядом капсида, а хвостовий відросток мало впливає на загальний заряд фагу [96]має зовнішні гідрофобні ділянки і гідрофільні поліпептидні петлі на поверхні фага висотою до 1 нм [96]
2.2. Методи дослідження
2.2.1. Методи визначення коліфагів.
При дослідженні проб питної води та на етапах водопідготовки (в об'ємі 1 л) для визначення коліфагів використовували на першому етапі метод збагачення у середовищі накопичення [97], а на другому - двошаровий агаровий метод [44]. Кількість коліфагів в 1 л питної води визначали за допомогою таблиць НВЧ і виражали у БУО в 1 л води [97].
Дослідження проб річкової води на коліфаги проводили двошаровим агаровим методом та розробленим в процесі роботи модифікованим методом, який полягає в наступному: попередньо розливають у 4 стерильні чашки Петрі по 15-20 мл 2% МПА (витримують до повного застигання агару) та у 4 стерильні пробірки по 5 мл 1% МПА, який має бути охолоджений до температури 450С. У підготовлені пробірки з 1% МПА вносять по 5 мл проби води (загальний об'єм дослідженої проби складає 20 мл), попередньо нагрітої до кімнатної температури, та по 1 мл (108-109 колонієутворюючих одиниць (КУО)/мл) відповідного штаму E.coli. Обережно перемішують вміст пробірок, застерігаючи утворення бульбашок повітря, і виливають на поверхню 2% МПА. Агар рівномірно розподіляють і залишають до застигання на горизонтальній прохолодній поверхні. Підсушують чашки шляхом інкубування з частково відкритими кришками, після чого їх закривають і інкубують вверх дном в термостаті (не складати більше ніж 6 чашок) при 35-370С протягом 4-6 годин, після чого чашки з посівами виймають з термостату і залишають у темному місці при температурі 18-220С на 16-18 годин. Облік результатів проводять наступним шляхом: при наявності зон лізісу підраховують їх кількість на 4 чашках і помножують на 50, що у підсумку дає вміст коліфагів в 1 л проби. При відсутності БУО фагів на чашках вважають, що індекс коліфагів менше 50 БУО/л.
2.2.2. Визначення санітарно-хімічних та бактеріологічних показників.
У пробах річкової води визначали такі бактеріологічні показники, як загальне мікробне обсіменіння (ЗМО), індекси лактозо-позитивних кишкових паличок (ЛКП), S. faecalis за загальноприйнятими методиками згідно [98].
При виконанні роботи були проаналізовані такі фізико-хімічні показники якості річкової води та з резервуарів чистої води (РЧВ), як температура, мутність, колірність, лужність, залишковий алюміній, залишковий хлор, хлороформ, рН. Всі параметри хімічних показників та технологічні параметри роботи споруд (дози коагулянтів, флокулянтів, аміаку, хлору при первинному та вторинному хлоруванні, термін відстоювання та швидкість фільтрації) були надані Деснянською водопровідною станцією.
2.2.3. Дослідження ефективності процесу коагуляційної очистки води.
Модельні та напівнатурні дослідження ефективності коагулянтів та флокулянтів стосовно видалення вірусів, а також вивчення впливу параметрів води на цей процес проводилися за допомогою тестів у стаканах ("jar-test") за наступною схемою.
Модельну воду, в якості якої використовували стерильну дистильовану воду, або річкову воду, розливали по 200 мл у стерильні склянки. Потім вносили концентровану суспензію фага, так щоб одержати кінцеву концентрацію у воді на рівні 102-103 БУО/мл. Після цього при помішуванні скляною паличкою вносили визначену дозу коагулянту. Перемішування при постійній швидкості (~1 об/с) продовжували протягом 1 хвилини. Через 2 години після внесення реагенту і відстоювання проводили центрифугування проб у режимі 4000 об/хв. протягом 10 хв. з метою розподілу вірусів, які зв'язалися з пластівцями коагулянту, від тих вірусів, що не адсорбувалися коагулянтом. Як контроль використовували водну систему, заражену фагом у тій же концентрації, що й в досліді, але без внесення коагулянту; процедура обробки проби така ж. Кіль