Виды и основные свойства биологических средств

Основу поражающего действия биологического оружия составляют биологические средства (БС) — специально отобранные для боевого применения биологические агенты, способные в случае проникновения в организм людей, животных (растений) вызывать тяжелые инфекционные заболевания (интоксикации).

К ним относят: отдельные виды болезнетворных микробов и вирусов — возбудителей наиболее опасных инфекционных заболеваний, а также токсичные продукты их жизнедеятельности; генетический материал (молекулы инфекционных нуклеиновых кислот), полученный из микробов (вирусов).

Для уничтожения посевов зерновых, технических и других сельскохозяйственных культур можно ожидать помимо использования микробов — возбудителей болезней культурных растений преднамеренное применение насекомых — наиболее опасных вредителей сельскохозяйственных культур.

Патогенные микроорганизмы — возбудители инфекционных болезней чрезвыйчайно малы по размерам, не имеют цвета, запаха, вкуса и поэтому не определяются органами чувств человека.

В зависимости от размеров, строения и биологических свойств они подразделяются на классы, из которых помимо вирусов наибольшее значение имеют бактерии, риккетсии и грибки.

В современном глобализованном мире каждый из нас постоянно испытывает воздействие патогенных микроорганизмов, но далеко не всегда грамотно с ними борется. Неверный диагноз болезни часто приводит к трагическим последствиям.

Бактерии представляют собой разнообразные по форме и размерам одноклеточные микроорганизмы (рис. 1). Размеры их колеблются от 0,5 до 8−10 мкм. Размножаются простым поперечным делением, образуя через каждые 28−30 мин две самостоятельные клетки. Под воздействием прямых солнечных лучей, дезинфицирующих веществ и высокой температуры (свыше 60 градусов по Цельсию) бактерии быстро погибают. К низким температурам малочувствительны и свободно переносят замораживание до минус 25 градусов по Цельсию и более.

Некоторые виды бактерий для выживания в неблагоприятных условиях способны покрываться защитной капсулой или превращаться в спору, обладающую высокой устойчивостью к воздействию внешней среды. Патогенные бактерии являются причиной многих тяжелых инфекционных заболеваний человека (сельскохозяйственных животных), таких, как чума, сибирская язва, легионеллез, сап и др.

Сферические (шаровидные) Палочковидные Извитые Рис. 1 Основные формы бактерий: 1 — стафилококки; 2 и 3 — диплококки; 4 — стрептококки; 5 — тетракокки; 6 — сарцины; 7, 8 и 9 — различные виды палочек; 10 — вибрионы; 11 — спириллы; 12 — спирохеты

Некоторые бактерии, находясь во внешней среде, активно образуют продукты жизнедеятельности, обладающие в отношении орагнизма человека (животных) крайне высокой ядовитостью и вызывающие тяжелые, часто со смертельным исходом, поражения Эти ядовитые продукты жизнедеятельности получили название микробных токсинов. Наибольшее внимание отечественных и зарубежных специалистов привлекают ботулинический токсин и стафилококковый энтеротоксин.

Риккетсии — своеобразной группой бактериеподобных микроорганизмов являются. Это небольшие, размером от 0,4 до 1 мкм, клетки-палочки. Размножаются поперечным бинарным делением только внутри клеток живых тканей. Они не образуют спор, но достаточно устойчивы к высушиванию, замораживанию, действию относительно высоких (до 56 градусов по Цельсию) температур. Риккетсии являются причиной таких тяжелых заболеваний человека, как сыпной тиф, пятнистая лихорадка Скалистых гор, Ку-лихорадка и др.

Грибки — одноили многоклеточные микроорганизмы растительного происхождения, отличающиеся от бактерий более сложным строением и способом размножения. Споры грибков высокоустойчивы к высушиванию, воздействию солнечным лучей и дезинфицирующих средств. Заболевания, вызываемые патогенными грибками, характеризуются поражением внутренних органов с тяжелым и длительным течением. Среди них такие тяжелые инфекционные заболевания людей, как кокцидиоидомикоз, гистоплазмоз и другие глубокие микозы.

Вирусы — это обширная группа биологических агентов, не имеющих клеточной структуры, способных развиваться и размножаться только в живых клетках, используя для этого их биосинтетический аппарат. Размеры внеклеточных форм вирусов колеблются от 0,02 до 0,4 мкм. Большинство из них недостаточно устойчивы к различным факторам внешней среды: плохо переносят высушивание, солнечный свет, особенно ультрафиолетовые лучи, а также температуру выше 60 градусов по Цельсию и действие дезинфицирующих средств (формалина, хлорамина и др.).

Патогенные вирусы являются причиной многих тяжелых и опасных заболеваний человека (сельскохозяйственных животных, растений), таких как натуральная оспа, тропические геморрагические лихорадки, ящур, лихорадка долины Рифт и др.

Токсинами называют химические вещества белковой природы растительного, животного или микробного происхождения, обладающие высокой токсичностью и способные при их применении оказывать поражающее действие на организм человека и животных.

Часто в специальной литературе термин «токсин» недостаточно обоснованно распространяют на небелковые токсичные вещества природного происхождения (например, такие сильные яды как сакситоксин, тетрадотксин и др.). Чаще термин «токсин» относится к токсичным веществам белковой природы, существенным отличием которых от ядов небелковой природы является их способность при попадании в организм человека проявлять антигенные свойства и формировать в нем иммунный ответ.

Токсины являются разновидностью боевых токсичных химических веществ и используются в качестве действующего начала химического оружия. Иностранные специалисты рассматривают токсины как основу так называемого «токсинного оружия» — одного из самостоятельных видов химического оружия. Некотрые специалисты склонны рассматривать токсинное оружие как разновидность биологического оружия. Однако, существую достаточно веские доводы в пользу включения токсинов в систему химического оружия. К ним могут быть отнесены следующие:

по своему строению токсины ничем не отличаются от обычных химических соединений и в приниципе могут быть получены (особенно небелковые яды) синтетическим путем:

в отличие от биологических средств, токсины «нежизнеспособны» и, в частности, не могут размножаться;

токсины не имеют периода инкубации, период скрытого действия зависит только от дозы и путей попадания в организм;

поражения токсинами не являются инфекционными заболеваниями;

применение токсинов может осуществляться на основе тех же принципов и способов, которые используются при применении отравляющих веществ.

Ботулинический токсин продуцируется в процессе жизнедеятельности бактерии Clostridium Botulinum. Известно несколько типов этого токсина, из них наиболее физиологически активен токсин типа А, который привлек внимание военных специалистов США и получил шифр XR, а также тип Е (шифр WA). Ботулинический токсин является сильнейшим из известных в настоящее время ядов смертельного действия. Наибольшей токсичностью обладает при попадании в кровь через раневые поверхности, а также может поступать ингаляционным и алиментарным путем. Явные признаки поражения наступают после периода скрытого действия, который в зависимости от полученной дозы может длиться от 3 часов до 2 сут. Признаки поражения начинаются с ощущения сильной слабости, тошноты и рвоты, в дальнейшем появляется головокружение, двоение в глазах, ухудшение зрения, развиваются чувство жажды, начинаются боли в желудке. Смерть наступает через 1−10 сут. От паралича сердечной мышцы и дыхательной мускулатуры. Наличие специфических очищенных анатоксинов делают применение ботулотоксина малоэффективным.

Стафилококковый энтеротоксин относиться к боевым токсическим веществам, временно выводящим живую силу из строя. Продуцентом токсина является золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus)/ Стафилококковый энтеротоксин представляет собой высушенный аморфный токсин в виде белого пушистого порошка. Гигроскопичен, хорошо растворяется в воде, не теряет физиологической активности даже при кипячении в течение 30 минут. Основными путями проникновения в организм являются органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и открытые раневые поверхности. Симптомы поражения носят характер пищевого отравления (слюнотечение, тошнота, рвота, высокая температура). Период скрытого действия при ингаляционном поражении — десятки минут, при элементарном — от 0,5 до 6 часов. Симптомы поражения начинают исчезать примерно через 1 сутки. До этого времени пораженный оказывается полностью неработоспособным. Смертельные исходы крайне редки.

Из числа токсинов растительного происхождения, по мнению военных специалистов, наибольшее значение имеет рицин.

Рицин — твердое порошкообразное вещество, не имеющее запаха, достаточно устойчиво к нагреванию, может быть применено в виде тонкодисперсного аэрозоля. Получают рицин экстракцией из семян клещевины. По ингаляционной токсичности близок к зарину и зоману.

К насекомым-вредителям сельскохозяйственных культур, представляющим интерес для использования в целях преднамеренного уничтожения посевов зерновых и технических культур, зарубежные специалисты относят колорадского картофельного жука, саранчу и др.

Для поражения людей возможными видами агентов, отобранными в группу БС, считаются возбудители следующих тяжелых инфекционных заболеваний: из вирусов — возбудители натуральной оспы, желтой лихорадки, многих видов энцефалитов (энцефаломиалитов), геморрагических лихорадок и др.; из класса бактерий — возбудители сибирской язвы, туляремии, чумы, бруцеллеза, сапа, мелиодидоза и др.; из риккетсий — возбудители Ку-лихорадки, сыпного тифа, лихорадки цуцугамуши и др.; из класса грибков — возбудители кокцидиоидомикоза, гистоплазмоза и других глубоких микозов; среди бактериальных токсинов — ботулинический токсин и стафилококковый энтеротоксин.

Для поражения сельскохозяйственных животных могут использоваться в качестве БС возбудители заболеваний, опасные в равной степени для животных и человека (сибирской язвы, ящура, лихорадки долины Рифт и др.) или поражающие только животных (чумы крупного рогатого скота, африканской чумы свиней и других эпизоотических заболеваний).

Для поражения сельскохозяйственных культур возможно использование возбудителей линейной стеблевой ржавчины пшеницы, пирикуляриоза риса, фитофтороза картофеля и других бактериальных, вирусных и грибковых болезней культурных растений.