Above-ground salt physiotherapeutic facilities: sanitary-hygienic and microbiological evaluation

Authors

  • M.V. Kuznetsova Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН («ИЭГМ РАН»)
  • M.G. Mammaeva ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Удмуртской Республике»
  • L.V. Кirichenko Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера (ПГМУ)

DOI:

https://doi.org/10.7242/2658-705X/2024.2.2

Keywords:

surface salt facilities (NSS), hygienic factors of the internal environment, bacterial contamination, Staphylococcus, survival, resistance to antibiotics and heavy metal salts

Abstract

The paper highlights the issues of the development of salt therapy, provides an overview of the results of microbiological and sanitary-hygienic studies conducted in situ in surface salt facilities (NSS) of the Perm Territory, as well as in vitro studies of the survival of bacteria of the genus Staphylococcus in modeling the enclosing surfaces of structures for salt therapy. A comparative analysis of the main hygienic parameters of salt facilities revealed differences between silvinite and halite chambers, showed
the dependence of the intensity of therapeutic factors of the internal environment on the service life and compliance with sanitary and hygienic measures. The diversity of microbial communities of terrestrial salt facilities has been studied by gas chromatography-mass spectrometry. The dominant representation of Actinomyces living on salt abiotic surfaces of the NSS suggests that they are a pool of cells that "preserve" other bacteria in a viable state in a highly mineralized environment. The revealed quantitative
and qualitative indicators of the microbiota of salt facilities complement the understanding of the structure of microbial communities under conditions of high salt load and anthropogenic influence, including the distribution of microorganisms – the presence of distinctive groups consisting of permanent and transient ecosystem participants. The study of the biological properties of staphylococci isolated from NSS revealed a high percentage of macrolide-resistant strains and hemolytic cultures, which indicates their anthropogenic origin. The high tolerance of crops to sodium and potassium salts, as well as to heavy metal salts, has been shown to differ among representatives of different species and macrolide-sensitive/resistant crops. The manifestation of the differential sensitivity of staphylococci to the studied factors may provide additional information necessary to assess the ecological potential of these bacteria, their spread and solve the problem of combating staphylococcal infections. The obtained data on the survival of bacteria on salt surfaces of various types, their resistance to high concentrations of salts raises the question of special
methods of processing fences of structures for salt therapy.

Author Biographies

  • M.V. Kuznetsova, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН («ИЭГМ РАН»)

    доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной биотехнологии, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН («ИЭГМ РАН»)

    профессор кафедры микробиологии и вирусологии, Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера (ПГМУ)

  • M.G. Mammaeva, ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Удмуртской Республике»

    врач по общей гигиене, ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Удмуртской Республике»

  • L.V. Кirichenko, Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера (ПГМУ)

    доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой гигиены медико-профилактического факультета, ПГМУ

References

Аверченко И.Ф., Богданович А.С., Пономарев В.А. Спелеотерапия в наземных спелеоклиматолечебницах // Медицинская реабилитация и санаторно-курортное лечение: материалы Республиканской научно-практической конференции с международным участием. – Гродно, 2017. – С. 12–19.

Агаджанян Н.А., Дорохов Е.В., Жоголева О.А., Есауленко И.Э., Яковлев В.Н. Экологическая обусловленность применения спелеоклиматотерапии как метода профилактики бронхолегочных заболеваний // Вестник РУДН. Сер. Медицина. – 2008. – № 4. – С. 57–62.

Аптуков В.Н., Скачков А.П. Оценка микромеханических характеристик каменной соли, сильвинита и карналлита на установке NANOTEST-600 // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. – 2011. – Т. 2. – № 4. – С. 372–374.

Баранников В.Г., Черешнев В.А., Красноштейн А.Е., Туев А.В Спелеотерапия в калийном руднике. – Екатеринбург: Изд-во УрОРАН, 1996. – 173 с.

Богданович А.С. Мировая практика использования метода спелеотерапии // Рудник будущего. – 2010. – № 4. – С. 137–140.

Верихова Л.А. Спелеотерапия в России. Теория и практика лечения хронических заболеваний респираторного тракта в подземной сильвинитовой спелеолечебнице и наземных сильвинитовых спелеоклиматических камерах // Перм. гос. мед. акад.: Перм. гос. техн. ун-т, 2000. – 231 с.

Верховцева Н.В., Осипов Г.А. Метод газовой хроматографии−масс-спектрометрии в изучении микробных сообществ почв агроценоза // Проблемы агрохимии и экологии. – 2008. – № 1. – С. 51–54.

Делендик Р.И., Чекан В.Л. Становление и развитие спелеотерапии в мировой практике // Медицинский журнал. – 2021. – № 4. – С. 12–16 https://doi.org/10.51922/1818-426X.2021.4.12.

Жарин В.А., Метельский С.М., Решетникова Н.В., Федорович С.В. Спелеотерапия: прошлое и настоящее // Военная медицина. – 2013. – № 1. – С. 48–53.

Кузнецова М.В., Маммаева М.Г., Кириченко Л.В., Шишкин М.А., Демаков В.А. Структура микробных сообществ наземных соляных сооружений Пермского края // Вестник ПГУ. Серия: Биология. – 2020. – Вып. 2. – С. 120–127 https://doi.org/10.17072/1994-9952-2020-2-120-127.

Кузнецова М.В., Маммаева М.Г., Баранников В.Г., Кириченко Л.В. Выживаемость бактерий при моделировании ограждающих поверхностей сооружений для солетерапии // Гигиена и санитария. – 2019. – Т. 98. – № 9. – С. 943–948 https://doi.org/10.18821/0016-9900-2019-98-9-943-948.

Кузнецова М.В., Маммаева М.Г., Нестерова Л.Ю., Кириченко Л.В., Демаков В.А. Антибиотикочувствительность и адаптивные свойства стафилококков, изолированных из наземных соляных сооружений // Астраханский медицинский журнал. – 2022. – Т. 17. – № 2. – С. 64–76 https://doi.org/10.48612/agmu/2022.17.2.

Николаева Е.А., Тишкевич Г.И., Косяченко Г.Е. Анализ гигиенических характеристик спелеосреды наземных гало- и спелеоклиматических камер // Здоровье и окружающая среда. – 2016. – №26. – С. 185–187.

Рязанова Е.А., Баранников В.Г., Кириченко Л.В., Дементьев С.В., Варанкина С.А, Хохрякова В.П. Сравнительная гигиеническая характеристика современных методов солелечения // Пермский медицинский журнал. – 2014. – Т. 3. – № 31. – С. 65–69

https://doi.org/10.17816/pmj31365-69.

Селиванова С.А., Кириченко Л.В., Баранников В.Г., Хохрякова В.П. Гигиеническая оценка условий внутренней среды компактных сильвинитовых сооружений в процессе эксплуатации // Санитарный врач. – 2019. – № 3. – С. 51–55.

Федотова М.Ю., Горовиц Э.С., Баранников В.Г. Особенности микрофлоры воздушной среды соляных микроклиматических палат // Пермский медицинский журнал. – 2005. – № 3. – С. 118–121.

Черешнев В.А., Баранников В.Г., Кириченко Л.В., Дементьев С.В. Физиолого-гигиеническая концепция спелео-солелечения. – Екатеринбург: Изд-во РИО УрО РАН, 2013. – 183 c.

Ястребова О.В., Ананьина Л.Н., Пастухова Е.С., Плотникова Е.Г. Разнообразие бактерий, выделенных из района разработок месторождения калийных солей верхнекамья // Вестник Пермского университета. – 2009. – № 10. – Вып. 36. – С. 124–129.

Diaz-Cardenas С., Cantillo A., Rojas L.Y., Sandoval T., Fiorentino S., Robles J. Microbial diversity of saline environments: searching for cytotoxic activities // AMB Expr. – 2017. – Vol. 1. – № 7. – Р. 223. https://doi.org/10.1186/s13568-017-0527-6.

Frączek K., Gorny R.L. Microbial air quality at Szczawnica sanatorium, Poland // Ann. Agric. Environ. Med. – 2011. – Vol. 18 – № 1. – Р. 63–71.

Garzoni C., Kelley W.L. Staphylococcus aureus: new evidence for intracellular persistence // Trends Microbiol. – 2009. – Vol. 17. – № 2. – Р. 59–65 https://doi.org/10.1016/j.tim.2008.11.005.

Hočevar M., Jenko M., Godec M., Drobne D. An overview of the influence of stainless-steel surface properties on bacterial adhesion // Materials and technology. – 2014. – Vol. 48. – № 5. – Р. 609–617.

Morikawa K., Ohniwa R.L., Ohta T., Tanaka Y., Takeyasu K., Msadek T. Adaptation beyond the Stress Response: Cell Structure Dynamics and Population Heterogeneity in Staphylococcus aureus // Microbs. Environ. – 2010. – Vol. 25. – № 2. – Р. 75–82 https://doi.org/10.1264/jsme2.me10116.

Pachalska M., Pachalski A., Schmidt-Pospuła M. Profesor Mieczyslaw Skulimowski: in search of the roots of rehabilitation in Cracow // Ortop. Traumatol. Rehabil. – 2002. – Vol. 4. – № 1. – Р. 101–114.

Quirynen M., Bollen C.M. The influence of surface roughness and surface-free energy on supra- and subgingival plaque formation in man // J. Clin. Periodontol. – 1995. – № 22. – Р. 1–14 https://doi.org/10.1111/j.1600-051x.1995.tb01765.x.

Rashleigh R., Smith S.M., Roberts N.J. A review of halotherapy for chronic obstructive pulmonary disease // International Journal of COPD. – 2014. – № 9. – Р. 239–246 https://doi.org/10.2147/COPD.S57511.

Rosenberg М., Gutnick D., Rosenberg E. Adherence of bacteria to hydrocarbons: A simple method for measuring cell surface hydrophobicity // FEMS Microbiology Letters. – 1980. – № 9. – Р. 29–33 https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.1980.tb05599.x.

Simionca I. Speleotherapy development in Romania on the world context and perspectives for use of some salt mines and karst caves for speleotherapeutic and balneoclimatic tourism purposes // Balneo Research Journal. – 2013. – Vol. 4. – № 3. – P. 113–139. https://doi.org/10.12680/balneo.2013.1052.

Van Loosdrecht M.C.M., Lyklema J., Norge W., Schraa G., Zehnder A.J. Electrophoretic mobility and hydrophobicity as a measure to predict the initial steps of bacterial adhesion // Appl. Environ. Microbiol. – 1987. – Vol. 53. – № 8. – Р. 1898–1901 https://doi.org/10.1128/aem.53.8.1898-1901.1987.

Vladeva E. Halotherapy – an alternative method for the treatment of respiratory diseases // Heart-Lung (Varna) – 2015. – Vol. 1-2. – №21. – P. 31–35 https://doi.org/10.14748/hl.v21i1-2.5050.

Zając J., Bojar I., Helbin J., Kolarzyk E., Owoc A. Salt caves as simulation of natural environment and significance of halotherapy // Annals of agricultural and environmental medicine. – 2014. – Vol. 1. – № 21. – Р. 124–127 https://doi.org/10.1007/s00792-014-0681-6.

Downloads

Published

2024-09-02

Issue

Section

Этюды о науке

How to Cite

Kuznetsova, M., Mammaeva, M., & Кirichenko L. (2024). Above-ground salt physiotherapeutic facilities: sanitary-hygienic and microbiological evaluation. Perm Federal Research Centre Journal, 2. https://doi.org/10.7242/2658-705X/2024.2.2