Биоцид — определение, классификация и применение¶

Биоцид — это химическое вещество или смесь веществ биологического или химического происхождения, предназначенное для уничтожения или подавления жизнедеятельности вредных организмов — бактерий, вирусов, грибов, насекомых, водорослей, а также растений-сорняков. Термин происходит от латинских слов bios (жизнь) и caedere (убивать). Биоциды применяются в медицине, сельском хозяйстве, промышленности, бытовой химии и водообработке.

¶Определение и правовой статус

В законодательстве Европейского союза под биоцидами понимаются вещества и смеси, действующие на вредные организмы, включая возбудителей болезней, путём химического или биологического воздействия. Регулирование биоцидов в ЕС осуществляется Регламентом (ЕС) № 528/2012, принятым в 2012 году. В Российской Федерации оборот биоцидных продуктов регулируется техническими регламентами Таможенного союза, в частности ТР ТС 030/2013 «О требованиях к смазочным материалам, маслам и маслосодержащим продуктам» и профильными санитарными правилами. Отдельные группы биоцидов подлежат государственной регистрации и включению в соответствующие реестры разрешённых веществ.

¶Классификация

По целевому объекту воздействия биоциды делятся на несколько основных групп:

По химической природе выделяют:

• Галогенорганические соединения — производные хлора, брома, йода (например, хлорная известь, 5-хлор-2-метилизотиазол-3-он);
• Соединения тяжёлых металлов — медный купорос, сульфат цинка, соединения ртути;
• Альдегиды — формальдегид, глутаровый альдегид;
• Фенолы и их производные — карболовая кислота, хлорфенолы;
• Пероксиды — перекись водорода, перуксусная кислота;
• Спирты и альдегиды — этанол, изопропанол;
• Четвертичные аммониевые соединения — бензалкония хлорид;
• Изотиазолиноны — метилизотиазолинон, бензизотиазолинон;
• Пиритроиды — синтетические аналоги пиретринов (перметрин, циперметрин);
• Неорганические окислители — гипохлорит натрия, хлорамин.

¶Механизм действия

Биоциды разрушают клеточные структуры микроорганизмов — клеточные мембраны, ферментные системы, ДНК. Окислительные биоциды (гипохлорит натрия, перекись водорода) генерируют активные формы кислорода, вызывающие необратимое повреждение белков и липидов. Четвертичные аммониевые соединения нарушают проницаемость мембран. Изотиазолиноны связываются с тиоловыми группами ферментов, блокируя метаболизм клетки. Инсектициды пиритроидного ряда воздействуют на натриевые каналы нервной системы насекомых, вызывая паралич.

Устойчивость (резистентность) к биоцидам — серьёзная проблема. Бактерии, регулярно контактирующие с сублеthalными концентрациями дезинфицирующих средств, формируют перекрёстную устойчивость к антибиотикам. Всемирная организация здравоохранения включила вопросы биоцидной резистентности в перечень глобальных угроз общественному здоровью.

¶Применение

¶Медицина и гигиена

Антисептики применяются для обработки кожи, слизистых оболочек, инструментов и поверхностей. Ключевые представители — хлоргексидин, повидон-йод, этанол 60–80 %. Дезинфекция медицинских учреждений опирается на гипохлорит натрия (0,05–0,5 %), перекись водорода, кислородсодержащие дезинфектанты.

¶Сельское хозяйство

Фунгициды, инсектициды и гербициды составляют основу защиты растений. В России основные фунгицидные группы — триазолы, стробилурины, карбоксамиды. Инсектициды неоникотиноидного ряда (имидаклоприд, клотианидин) ограничены в ряде стран из-за негативного влияния на пчёл.

¶Промышленность и водообработка

Биоциды предотвращают биопорчу (биологическую коррозию) трубопроводов, теплообменников, систем охлаждения. Для водоподготовки применяют гипохлорит натрия, хлорамин, бромиды, диоксид хлора. В целлюлозно-бумажной промышленности и при производстве красок используют изотиазолиноны и метабиол.

¶Бытовая химия

Консерванты-биоциды входят в состав моющих средств, косметики, лакокрасочных материалов. Наиболее распространённые консерванты — метилизотиазолинон, феноксиэтанол, парабены. Их содержание в продуктах ограничено нормативами.

¶Экологические и медицинские риски

Попадание биоцидов в окружающую среду приводит к накоплению в водоёмах, где они токсичны для рыб и водных беспозвоночных. Глифосат и его метаболит AMPA обнаруживаются в поверхностных водах и почвах. Хлорирование воды приводит к образованию тригалометанов — потенциальных канцерогенов. Изотиазолиноны и парабены вызывают аллергические реакции при контакте с кожей, что стало причиной ограничения их концентраций в косметике (ЕС ограничил метилизотиазолинон в 2016 году).

¶Регулирование в России

В Российской Федерации биоцидные продукты, предназначенные для дезинфекции, дезинсекции и дератизации, подлежат государственной регистрации в Роспотребнадзоре. Регистрация включает токсикологические испытания, оценку воздействия на окружающую среду и установление допустимых концентраций. Производство и применение пестицидов и агрохимикатов регулируется Федеральным законом № 102-ФЗ «О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами» (2001 год).

¶Историческая справка

Первым антисептиком в хирургии стал карбол (фенол), предложенный Джозефом Листером в 1867 году. Пенициллин, открытый Александром Флемингом в 1928 году, открыл эру антибиотиков. Синтетические пиретроиды появились в 1970-х годах, а неоникотиноиды — в 1990-х. Современный рынок биоцидов оценивается в десятки миллиардов долларов ежегодно.

¶Исторические источники

• Регламент (ЕС) № 528/2012 о биоцидных продуктах
• Федеральный закон № 102-ФЗ «О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами»
• ГОСТ Р 51074-2003 «Продукты пищевые. Информация для потребителя»
• Справочник дезинфектолога (под ред. В. А. Руденко)
• WHO Guidelines for the Evaluation of Biocidal Products