Углич, Россия
Углич, Россия
Диоксид хлора применяется в промышленности в качестве дезинфицирующего средства, поскольку обладает антимикробными свойствами в отношении различных видов микроорганизмов, включая грамположительные, грамотрицательные и споровые бактерии, а также вирусы. Данные по влиянию рН на бактерицидную эффективность диоксида хлора относительно стафилококков и споровых микроорганизмов противоречивы. В статье представлены результаты исследований по влиянию рН в диапазоне активной кислотности от 3 до 11 на бактерицидную эффективность диоксида хлора относительно грамположительных микроорганизмов Staphylococcus aureus и спорообразующих бактерий Bacillus subtilis. Эксперименты проводились при исходной обсемененности тест-культур 105 КОЕ/см3. В результате проведенных исследований выявлены различия влияния рН среды на бактерицидные свойства диоксида хлора в зависимости от групповой принадлежности микроорганизмов. Установлено комплексное влияние активной кислотности среды и концентрации ClO2 на бактерицидную эффективность, как относительно стафилококков, так и спорообразующих бактерий. Для Staphilococcus aureus показано, что снижение концентрации ClO2 сужает эффективный диапазон активной кислотности со смещением в кислую зону рН. Установлено, что минимальная концентрация диоксида хлора, оказывающая бактерицидное действие на стафилококк составляет 0,1 % по препарату при рН раствора от 3 до 5, а концентрация 0,5 % по препарату эффективна во всем исследованном диапазоне рН. Дезинфицирующе действие диоксида хлора в отношении споровых бактерий Bacillus subtilis не зависит от рН среды в диапазоне от 3 до 9. В сильнощелочной зоне рН 10 и 11 дезинфектант частично теряет свою активность. В диапазоне рН от 3 до 9 эффективная доза диоксида хлора для Staphilococcus aureus должна быть не менее 0,2 % по препарату, а для Bacillus subtilis – не менее 0,5 % по препарату.
диоксид хлора, бактерицидная эффективность, эффективность обеззараживания, тест-культура, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, активная кислотность, концентрация дезинфектанта
1. Yee, S. Efficacy of chlorine dioxide as a disinfectant / Yee S. [et al.] // Progress In Microbes & Molecular Biology. 2020. Vol 3(1). https://doi.org/10.36877/pmmb.a0000128
2. Jonnalagadda, S. B. Chlorine dioxide for bleaching, industrial applications and water treatment / S. B. Jonnalagadda, S. Nadupalli // Indian Chemical Engineer. 2014. Vol. 56(2). Р. 123–136. https://doi.org/10.1080/00194506.2014.881032
3. Jiang, Y. Application of chlorine dioxide and its disinfection mechanism / Y. Jiang [et al.] // Archives of Microbiology. 2024. Vol. 206(10). 400. https://doi.org/10.1007/s00203-024-04137-7
4. Andrés, C. M. C. Chlorine dioxide: friend or foe for cell biomolecules? A chemical approach / C. M. C. Andrés [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. 2022. Vol. 23 (24). 15660. https://doi.org/10.3390/ijms232415660
5. Петросян, О. П. Аналитический обзор реагентов, используемых в водоподготовке / О. П. Петросян [и др.] // Электронный журнал: наука, техника и образование. 2016. №. 1(5). С. 195–215. https://elibrary.ru/wnifgz
6. Jefri, U. H. N. M. A systematic review on chlorine dioxide as a disinfectant / U. H. N. M. Jefri [et al.] // Journal of Medicine and Life. 2022. Vol. 15(3). 313. https://doi.org/10.25122/jml-2021-0180
7. Han, J. Low chlorine impurity might be beneficial in chlorine dioxide disinfection / J. Han, X. Zhang, W. Li, J. Jiang // Water research. 2021. Vol. 188. 116520. https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116520
8. Al-Otoum, F. Disinfection by-products of chlorine dioxide (chlorite, chlorate, and trihalomethanes): Occurrence in drinking water in Qatar / F. Al-Otoum [et al.] // Chemosphere. 2016. Vol. 164. Р. 649–656. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.09.008
9. Kim, H. Production and stability of chlorine dioxide in organic acid solutions as affected by pH, type of acid, and concentration of sodium chlorite, and its effectiveness in inactivating Bacillus cereus spores / H. Kim [et al.] // Food microbiology. 2008. Vol. 25(8). Р. 964–969. https://doi.org/10.1016/j.fm.2008.05.008
10. Wu, M. S. Inactivation of antibiotic-resistant bacteria by chlorine dioxide in soil and shifts in community composition / M. S. Wu, X. Xu // RSC advances. 2019. Vol. 9(12). Р. 6526–6532. https://doi.org/10.1039/c8ra07997h
11. Ofori, I. Chlorine dioxide inactivation of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus in water: The kinetics and mechanism / I. Ofori [et al.] // Journal of water process engineering. 2018. Vol. 26. Р. 46–54. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2018.09.001
12. Ofori, I. Chlorine dioxide oxidation of Escherichia coli in water – A study of the disinfection kinetics and mechanism / I. Ofori [et al.] // Journal of Environmental Science and Health, Part A. 2017. Vol. 52(7). Р. 598–606. https://doi.org/10.1080/10934529.2017.1293993
13. Свириденко, Г. М. Влияние рн на бактерицидную эффективность диоксида хлора относительно тест-культуры Escherichia coli / Г. М. Свириденко, Т. В. Комарова, М. Б. Захарова // Молочная промышленность. 2024. № 6. С. 76–81. https://doi.org/10.21603/1019-8946-2024-6-18; https://elibrary.ru/fljauv
14. Свириденко, Г. М. Микробиологические риски при производстве молока и молочных продуктов / Г. М. Свириденко. – М.: Издательство Россельхозакадемии, 2009. – 246 с.
15. Malyshev, D. Mode of Action of Disinfection Chemicals on the Bacterial Spore Structure and Their Raman Spectra / D. Malyshev [et al.] // Analytical Chemistry. 2021. Vol. 93(6). Р. 3146–3153. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.0c04519
16. Young, S. B. Mechanisms of killing of Bacillus subtilis spores by hypochlorite and chlorine dioxide / S. B. Young, P. Setlow // Journal of Applied Microbiology. 2003. Vol. 9(1). Р. 54–67. https://doi.org/10.1046/j.1365-2672.2003.01960.x
17. Marcon, J. New insights into the decomposition mechanism of chlorine dioxide at alkaline pH / J. Marcon [et al.] // Holzforschung. 2017. Vol. 71(7-8). Р. 599–610. https://doihttps://doi.org/10.1515/hf-2016-0147
18. Odeh, I. N. New pathways for chlorine dioxide decomposition in basic solution / I. N. Odeh, J. S. Francisco, D. W. Margerum // Inorganic chemistry. 2002. Vol. 41(24). Р. 6500–6506. https://doi.org/10.1021/ic0204676
