Korean J Parasitol 2016; 54(1): 103-107.
Julkaistu verkossa: 26. helmikuuta 2016
DOI: https://doi.org/10.3347/kjp.2016.54.1.103
Ki-Seok Oh1, Geon-Tae Kim2, Kyu-Sung Ahn2, Sung-Shik Shin2, *
1Obstetriikan osasto, Eläinlääketieteellinen korkeakoulu, Chonnamin kansallinen yliopisto, Gwangju 61186, Korea
2Parasitologian osasto, Eläinlääketieteellinen korkeakoulu, Chonnamin kansallinen yliopisto, Gwangju 61186, Korea
*Vastaava kirjoittaja (sungshik@jnu.ac.kr)
Vastaanotettu 17. joulukuuta 2015 Tarkistettu 8. tammikuuta 2016 Hyväksytty 11. tammikuuta 2016
© 2016, Korean Parasitologian ja Trooppisen Lääketieteen Yhdistys
Tämä on Open Access -artikkeli, joka on jaettu Creative Commons Attribution Non-Commercial License -lisenssin alla (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/), joka sallii rajoittamattoman ei-kaupallisen käytön, jakelun ja uudelleentuotannon missä tahansa välineessä, edellyttäen, että alkuperäinen työ on asianmukaisesti mainittu.
Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli arvioida useiden eri kaupallisten desinfiointiaineiden vaikutusta Ascaris suum -munien alkiokehitykseen.
Jokaiseen desinfiointiaineeseen sekoitettiin 1 ml noin 40 000 kuorittua tai ehjää A. suum -munaa steriileissä putkissa.
Kunkin käsittelyajan jälkeen (0,5, 1, 5, 10, 30 ja 60 minuutin kohdalla) desinfiointiaineet pestiin pois, ja munaseokset inkuboitiin 25 °C:ssa tislatussa vedessä larvojen kehittymistä varten.
Kolmen viikon inkubaation jälkeen altistumisen jälkeen etanoli-, metanoli- ja klooriheksidiinikäsittelyt eivät vaikuttaneet A. suum -munien larvaaliseen kehitykseen, riippumatta niiden pitoisuudesta ja käsittelyajasta.
Testatuista desinfiointiaineista tässä tutkimuksessa 3 % kresoli, 0,2 % natriumhypokloriitti ja 0,02 % natriumhypokloriitti viivyttivät mutta eivät inaktivoineet kuorittujen munien alkioitumista kolmen viikon inkubaation jälkeen, koska kuuden viikon inkubaation jälkeen kehittymättömät munat suorittivat alkioitumisen riippumatta altistumisajasta, lukuun ottamatta 10 % povidonijodidia.
Kun A. suum -munan albumiinikerros säilyi ehjänä, jopa 10 % povidonijodidiliuokseen kului vähintään 5 minuuttia ennen kuin suurin osa munista inaktivoiduttiin kohtuullisesti, mutta edes 60 minuutin altistuminen ei tappanut niitä täysin.
Tämä tutkimus osoitti, että monet kaupallisesti saatavilla olevat desinfiointiaineet eivät vaikuta A. suum -munien alkioitumiseen.
Vaikka jotkut desinfiointiaineet voivat viivästyttää tai pysäyttää A. suum -munien alkioitumisen, ne tuskin voivat tappaa niitä kokonaan.
Useita zoonoottisia patogeenejä, erityisesti suoliston loisia, voidaan siirtää kotieläimistä ja lemmikeistä ihmisiin [1]. Niiden joukossa Ascaris lumbricoides ja Ascaris suum katsotaan nyt yhdeksi lajiksi, joka voi suorittaa elinkaaren sekä sikojen että ihmisten kanssa [2]. Ihmiset voivat saada tartunnan näistä loisista useita eri reittejä, mutta yleisin tartunnan saantitapa on syödä munia saastuneesta ruoasta, vedestä tai maasta, joka on saastunut tartunnan saaneiden eläinten ulosteilla [3].
Ympäristön saastuminen kotieläinten ja seuralaiseläinten ulosteilla, jotka sisältävät loismunia tai oosysteja, aiheuttaa vakavan riskin kansanterveydelle, mikä on laajasti dokumentoitu maailmanlaajuisesti [1,4-6]. Yksi suolinka voi munia jopa 200 000 munaa päivässä, luoden merkittävää ympäristön saastumista hyvin nopeasti [7]. Lisäksi jotkut madonmunat ovat erittäin vastustuskykyisiä haitallisille ympäristöolosuhteille ja voivat säilyä maassa vuosia [8]. Seurauksena on, että kun ympäristö on saastunut näillä loismunilla, sitä on erittäin vaikea puhdistaa. Näiden loisten leviämisen vähentämiseksi on tärkeintä estää alkuperäinen ympäristön saastuminen asianmukaisella sanitaatiolla ja desinfioinnilla.
Ascaris-suvun munilla on korkein vastustuskyky ja ne selviävät lukuisista käsittelyolosuhteista, kuten erilaisista voimakkaista hapoista, voimakkaista emäksistä, hapettimista, pelkistimistä, proteiineja häiritsevistä aineista ja pintaa aktiivisista aineista [9]. Koska se on vastustuskykyinen biologisille torjuntakeinoille, A. suumin munia on valittu mallimuniksi käsittelytehokkuuden mittaamiseksi [10]. Useita tutkimuksia on tehty A. suumin toukkien inaktivoimiseksi käyttämällä rasvahappoja [11], korkeaa hydrostaattista painetta [12], matalapainetta UV-säteilyä [10] ja ammoniakkia [13], jotka ovat vähemmän käytännöllisiä tai eivät helposti saatavilla kotikäyttöön. Kuitenkin ei ole riittävästi tietoa desinfiointiaineiden vaikutuksesta, joita yleisesti käytetään kotona tai laboratoriotyössä, kuten alkoholeja, kresolia ja valkaisuainetta. Lisäksi aiemmissa raporteissa jotkut desinfiointiaineet, kuten povidoni-jodi, ovat osoittaneet eroavuuksia tehokkuudessaan Ascaris-munia vastaan [14-16]. Tässä tutkimuksessa arvioimme siksi joitain yleisesti käytettyjä desinfiointiaineita eläinlääkäriklinikoilla, lääketieteellisissä laboratorioissa ja yleistä taloudenhoitoa varten A. suumin munien kehityksen inaktivoinnissa.
Naispuoliset kypsät A. suumin aikuiset madot kerättiin sian ohutsuolista luonnollisesti tartunnan saaneilta sioilta teurastamossa Gwangjussa, Koreassa. Naaraspuiden kohdusta eristetyt munat inkuboitiin 4-prosenttisessa natriumhypokloriitissa (Clorax, Youhanyanghaeng, Soul, Korea) 3 minuutin ajan poistamaan albumiinikerros, joka saa askariidimunat tarttumaan toisiinsa. Sitten natriumhypokloriitti pestiin pois väliaineesta sentrifugoinnilla tislatussa vedessä 3 kertaa, ja munat säilytettiin 5 °C:ssa tislatussa vedessä myöhempää käyttöä varten. A. suumin munia käytettiin myös eheänä poistamatta albumiinikerrosta arvioimaan decorticationin vaikutusta 4-prosenttisella natriumhypokloriitilla. Tätä kokeilua varten kohdusta eristetyt munat pesettiin 3 kertaa tislatussa vedessä ja säilytettiin 5 °C:ssa tislatussa vedessä myöhempää käyttöä varten.
Kaupalliset desinfiointiaineet valmistettiin seuraavasti: 99-prosenttinen etanoli (etyylialkoholi anhydridi, Carlo ERRA, Espanja), 70-prosenttinen etanoli (laimennettu tislatussa vedessä), 99-prosenttinen metanoli (Carlo ERRA), 70-prosenttinen metanoli (laimennettu tislatussa vedessä), 10-prosenttinen povidonijodiini (Povidin, SungKawangPharm, Soul, Korea), 3-prosenttinen kresoli (Saponated cresol solution, Green Pharmaceutical Co., Soul, Korea), 0,2-prosenttinen natriumhypokloriitti (Clorax), 0,02-prosenttinen natriumhypokloriitti (Clorax), 5-prosenttinen klooriheksidiini (α-heksidiini 5 %, SungKawangPharm). Desinfiointiaineiden ryhmään kuului myös vesijohtovesi, ja suolaliuosta ja tislattua vettä käytettiin kontrolliryhmässä. Povidonijodiiniliuos (10 %) laimennettiin tislatussa vedessä 1 %:ksi ja 0,1 %:ksi käytettäväksi erillisessä kokeilussa, jossa eheät A. suumin munat käsiteltiin 4 eri povidonijodin konsentraatiotasolla (10 %, 1 %, 0,1 % ja 0 %).
Disinfiointiaineille altistumisen vaikutukset kuorenpoistetun A. suum -munan alkiokehitykseen on esitetty taulukossa 1. Kolmen viikon altistumisen jälkeen etanoli ja metanoli eivät vaikuttaneet kuorenpoistettujen A. suum -munien toukkien kehitykseen, riippumatta niiden pitoisuudesta ja altistumisajasta. Kloroheksidiini (5%) ja hanavesi eivät myöskään juurikaan vaikuttaneet A. suum -munien alkionkehitykseen (Kuva 1). Tutkimuksessa testatuista desinfiointiaineista 10% povidonijodi, 3% kresoli, 0,2% natriumhypokloriitti ja 0,02% natriumhypokloriitti estivät alkionmuodostuksen kolmen viikon inkuboinnin jälkeen, koska lähes kaikki munat eivät osoittaneet toukan kehitystä 5 minuutin altistumisen jälkeen näille desinfiointiaineille. Kuuden viikon inkuboinnin jälkeen kuitenkin kaikki testatut desinfiointiaineille altistetut munat osoittivat alkionmuodostusta altistumisajasta riippumatta, paitsi 10% povidonijodi. Vain 10% povidonijodi esti täysin kuorenpoistettujen A. suum -munien alkionmuodostuksen kuuden viikon inkuboinnin jälkeen.
Kuva 1.
Ascaris suum -munia erilaisissa olosuhteissa. (A) Ascaris suum -muna tuoreena eristettynä aikuisen naaraspuolisen kohdusta. Huomaa, että munassa on näkyvä mamillaatio sen pinnalla. (B) A. suum -munan alkioitu muna sen pinnan albumiinikerroksen poistuttua inkuboimalla 4 %:ssa natriumhypokloriittia 3 minuutin ajan. Desinfiointiaineiden käsittely vaikuttaa munissa, jotka eivät ole käyneet läpi toukkakehitystä, jolloin ne pysyvät alkioitumattomina. (C) Täysin alkioitunut A. suum -muna 3 viikon inkubaation jälkeen 25˚C lämpötilassa tislatussa vedessä. Viiva=50 μm.
Taulukko 1.
Alkioiden kehitys decorticoituneista Ascaris suum -munista 3 ja 6 viikon inkubaation jälkeen 25˚C lämpötilassa altistumisen jälkeen erilaisille desinfiointiaineille.
Eheiden, kuorettomien A. suum -munien altistuminen povidonijodille aiheuttaa alkiokehityksen tuloksia, jotka on esitetty taulukossa 2. Kolmen viikon inkubaation jälkeen 30 sekunnin altistumisen 10 %:n povidonijodiliuokselle saaneiden alkionkehittyneiden munien määrä oli 94,3±0,8, mikä oli samankaltainen kuin kontrolliryhmässä (keskiarvo 95,6±0,7). Kuitenkin merkittävä vähennys alkiokehityksessä yli 90 %:sta alle 5 %:iin havaittiin 5 minuutin altistumisessa 10 %:n ja 10 minuutin altistumisessa 1 %:n povidonijodiliuoksille (P<0,001, toistuvilla mittauksilla suoritetun varianssianalyysin mukaan). Kuitenkin edes voimakkain, 10 %:n povidonijodikonsentraatio ei täysin inaktivoinut A. suum -munia (0,1±0,1 %). Eheiden A. suum -munien altistaminen 0,1 %:n povidonijodiliuokselle ei vaikuttanut alkiokehitykseen inkubaatioajan perusteella.
Taulukko 2.
Ascaris suum -munien alkionkehitys altistumisen jälkeen eri povidoni-jodipitoisuuksille.
*Prosenttiosuudet toukkien kehityksestä.
Tämän tutkimuksen tulokset osoittivat, että useimmat sairaaloissa ja kodeissa laajalti käytetyt kaupalliset desinfiointiaineet eivät onnistuneet tappamaan A. suum -munia, sillä jopa tehokkain desinfiointiaine, 10 % povidonijodi, vei vähintään 5 minuuttia tappaakseen suurimman osan munista, mutta ei koskaan täysin poistanut eläviä munia. Koska useimmat, mukaan lukien lääkärit ja hoitajat, tuntisivat olonsa turvalliseksi desinfioidessaan sairaalan tiloja ja käsiään tässä tutkimuksessa käytetyillä desinfiointiaineilla, on huomionarvoista tiedottaa heille, että askaridimunat ovat vaikeita tappaa tällaisin toimenpitein. Koirat ja kissat toimivat zoonoottisten loisten, kuten Toxocara spp:n ja Toxascaris leoninan, isäntinä, ja tartunnan saaneet eläimet erittävät alkioimattomia munia ulosteissaan [1,4], kuten tartunnan saaneet siat tekevät A. suum -munien kanssa. Ihmisen tartunnat askaridimunilla tapahtuvat yleisimmin alkioituneiden munien nauttimisen seurauksena, joten niiden saastuminen on kansanterveysongelma [1]. Erityisesti eläinlääkäriklinikat tai laboratoriot voivat saastua erilaisilla haitallisilla patogeeneillä, joten asianmukainen puhdistus ja desinfiointi on välttämätöntä mikrobiologisen saastumisen aiheuttaman infektioriskin vähentämiseksi.
Vaikka Ascaris-munat voidaan inaktivoida minuuteissa yli 60 °C:n lämpötiloissa, ne voivat selviytyä yli vuoden ajan 40 °C:n lämpötilassa [17]. On yleisesti tiedossa, että monet helminttimunat ovat erittäin vastustuskykyisiä epäsuotuisille olosuhteille ja erilaisille kemiallisille aineille. Erityisesti Ascaris-munat tunnetaan vastustuskykyisimmiksi useimmille inaktivointityypeille, mukaan lukien matalapaineinen UV, kloori, fenoli, kresoli, natrium- tai kaliumhydroksidi, kvaternääriset ammoniumyhdisteet, glutaraldehydit tai paraformaldehydi [10,13,18]. Kuitenkin vastakkaisia tuloksia on raportoitu Ascaris-munien inaktivoitumisesta jodilla. Esimerkiksi Zaman ja Visuvalingam [14] raportoivat, että 250 ppm jodilla 10 minuutin altistus inaktivoi täysin Ascaris-larvat [14]. Samanlaisia tuloksia saatiin myös muilta [16]. Kuitenkin povidonijodilla 100 %, 50 %, 10 % ja 1 % ei ollut vaikutusta A. suum -muniin altistuksissa 5, 15, 30, 60 tai 120 minuutin ajan (22 °C:ssa) verrattuna vesikontrolleihin [15]. Labare et al. [15] raportoivat tämän tuloksen olevan selvästi ristiriidassa tuloksiimme, koska A. suumin alkioituminen väheni merkittävästi tutkimuksessamme sekä 10 % että 1 % povidonijodi-liuoksilla 5 ja 10 minuutin inkubaatioajoilla, vastaavasti. Toistimme kokeen intakteilla A. suum -munilla, jotka on esitetty taulukossa 2, kahdesti käyttäen kahta muuta kaupallista povidonijodimerkkiä (Green Povidone, Green Pharmaceutical Co. ja Gumi Povidone -jodiliuos, Gumi Pharm Co., Korea, ei näytetty dataa), joista saimme samat tulokset. Vaikka se ei ole lopullinen päätelmä, ristiriita saattaa johtua joko erilaisista A. suum -munan lähteistä tai erilaisista povidonijodimerkeistä. Lisäksi Labare et al. [15] keräsivät munat sikojen suoliston sisällöstä, jotka olivat luonnollisesti tartunnan saaneet A. suumilla, kun taas me keräsimme munat suoraan raskaana olevien naarasmatoiden kohtuista. Lisäpeitto A. suum -munilla sikojen suoliston sisällöstä saattaa antaa munille ylimääräisen suojan jodin myrkyllisyydeltä. Povidonijodiliuoksessa on 1 % saatavilla olevaa jodia, ja on osoitettu, että 1 % povidonijodiliuoksen 1 % laimennuksessa on maksimissaan noin 20 ppm vapaata jodia [19].
Povidonijodia on raportoitu tehokkaaksi anti-infektiiviseksi aineeksi monenlaisten patogeenien torjunnassa. On myös raportoitu, että tällä aineella on virusten tuhoamiskykyä lintuinfluenssa A -viruksia vastaan ja että siitä voisi olla hyötyä lintuinfluenssa A -välitteisen ihmisen infektion ehkäisyssä ja torjunnassa. Povidonijodiini, yleensä valmistettu 10 %:n liuoksena, tunnetaan tehokkaaksi laajakirjoiseksi mikrobilääkkeeksi, joka on tehokas monenlaisten bakteerien, virusten, sienten, alkueläinten ja itiöiden torjunnassa. Sitä käytetään pääasiassa ihon desinfiointiin, limakalvovaurioiden desinfiointiin, krooniseen nielurisatulehdukseen ja suun haavaumiin. Kaupallista povidonijodiiniliuosta on saatavilla myös siipikarjan ja sikalan ympäristön desinfiointiin.
Etyylialkoholi, metanoli ja natriumhypokloriittiliuokset ovat helposti hankittavissa ja edullisia eläinlääkäriklinikoille, laboratorioille ja tavallisille kotitalouksille. Aikaisemmissa tutkimuksissa on osoitettu, että etyylialkoholi ja natriumhypokloriitti ovat täysin tehokkaita infektiivisten T. canis -munien torjunnassa ja niitä suositellaan vahvasti kennelien, eläinsuojien, häkkien ja eläinlääkärien desinfiointiin Toxocara canis -munien hävittämiseksi ja kontaminaation välttämiseksi. Tässä tutkimuksessa etyylialkoholi ja metanoli eivät kuitenkaan voineet estää decorticated A. suum -munien embryonaatiota edes 1 tunnin altistumisen jälkeen, riippumatta niiden pitoisuudesta. Lisäksi vaikka natriumhypokloriitti voikin viivästyttää A. suum -munien kehittymistä 5 minuutin altistumisen jälkeen, se ei voinut täysin inaktivoida munia. Tämä on sopusoinnussa Krishnaswamin ja Postin kanssa, jotka myös raportoivat, että kloorilla tehdyt desinfiointitoimet yleisesti käytetyillä annoksilla eivät olleet tehokkaita askaridimunien inaktivoimisessa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että tämä tutkimus osoittaa selvästi, että useimmat kaupallisesti saatavilla olevat desinfiointiaineet eivät täysin inaktivoi A. suum -munia, ja jopa erittäin tehokkaan povidonijodin on kestettävä vähintään 5 minuuttia desinfioidakseen kohtalaisesti eheät, decorticated askaridimunat. Vaikka jotkut desinfiointiaineet saattavatkin viivästyttää A. suum -munien embryonaatiota, suurin osa niistä tuskin kykenee tappamaan niitä täysin.
Tätä työtä tuki osittain koulutus- ja ihmisten voimavarojen kehitysministeriö Brain Korea 21 -hankkeen kautta Koreassa.
Intressien ilmoitus Kirjoittajilla ei ole ristiriitoja kiinnostuksen kohteiden suhteen tässä työssä.