3.3 Бактерицидная активность по отношению к Escherichia coli

Предполагаемый механизм действия фотокаталитических покрытий, на примере Escherichia coli [ статья на столе]. Динамика процесса гибели E.coli при УФ-облучении на поверхности покрытия включает 2 стадии: «медленную», связанную с накоплением повреждений в клеточной стенке, и «быструю», соответствующую нарушению целостности плазматической мембраны. Поскольку основной мишенью при этом является поверхность клеточных структур, можно ожидать, что грамположительные бактерии окажутся более устойчивыми к действию активных форм кислорода, так как над их плазматической мембраной имеется толстый каркас (~40 нм), включающий не менее 40 слоев муреина, упрочненных межцепочечными пептидными мостиками и молекулами тейхоевых кислот. Клеточная стенка грамотрицательных бактерий E.coli содержит лишь один тонкий (~2 нм) слой муреина и наружную мембрану, состоящую из липополисахаридов, фосфолипидов и белков. Фотокаталитическая инактивация микроорганизмов приводит к заметному снижению концентрации липидов клеточных стенок, в то время как концентрация пептидогликана практически не изменяется. Это позволяет сделать вывод о том, что пептидогликановый каркас грамположительных бактерий менее уязвим для активных форм кислорода, чем внешняя мембрана кишечной палочки, основу которой составляют полярные липиды [18].

Результаты по данному эксперименту отсутствуют из-за того, что не удалось выявить кишечную палочку на дифференциально-диагностической среде Эндо, в связи с этим будет поиск новых источников кишечной палочки и повторные посевы, до выявления на среде Эндо выпуклых колонии малиново-красного цвета с металлическим блеском или без него.

Выводы и рекомендации к главе 3

В ходе работы было высказано 2 предположения: 1 – фунгицидная активность покрытий проявляется за счет взаимодействия с тяжелыми металлами; 2 – более перспективная, плесень Mucor Mucedo погибает (ингибируется) за счет действия супероксид-ионов, генерируемых в катодной фотокаталитической реакции. Было предложено вероятное воздействие покрытия на бактерию E.coli. И были выявлены наиболее эффективные условия, при которых увеличивается фунгицидная активность покрытий нестехиометрического состава.

Глава 4 Экономическое обоснование

С целью создания нового предприятия тема актуальна, и для этого требуется экономическое обоснование.

Чтобы сформировать себестоимость продукции рассчитываем сколько средств затрачивается на сырье, т.е. агрегатную себестоимость.

В ходе исследований нескольких образцов нанопокрытия, было обнаружено, что покрытие в составе которого находится кадмий является наиболее эффективным по сравнению с другими образцами, поэтому этот образец выбран для обоснования себестоимости.

Таблица 7 – Агрегатная себестоимость

Сырьё	Количество	Стоимость на рынке	Стоимость, руб/л
Спирт этиловый 96 %	1 л	220 руб/л	220
SnCl4	320 г	1300 руб/кг	246,15
CdCl2∙2,5H2O	10 г	650 руб/кг	15,38
ИТОГО			481,53

На 1 литр раствора нанопокрытия необходимо затратить сырья стоимостью 481,53 руб.

Заработная плата на предприятии сдельная, всю работу осуществляет 1 человек. Исходя их таблицы 7 рассчитываем себестоимость продукции.

Таблица 4 – Расчет себестоимости

Статьи затрат	Сумма, руб.	Примечание
1.Основные материалы	481,53	Сырье
Дополнительные материалы	18,47	–
Итого материальные затраты:	500	–
2. Сдельная заработная плата производственных рабочих	200	Зсд=Pсд.∙N; Где, Pсд=200 руб; N=1 шт.
3. Основная заработная плата	200	Ст.2.
4. Дополнительная заработная плата	20	10%∙ст.3
Итого расходы на оплату труда:	220	Ст.4+ст.3
5. Страховые выплаты	66	30%∙(ст.4+ст.3)
6. Общепроизводственные расходы	300	150%∙ст.3
7. Общехозяйственные расходы	200	100%∙ст.3
Итого: производственная себестоимость	1267,53	ст.1,3,4,5,6,7
8. Коммерческие расходы	25,35	2 %∙производ.себестоимости
ИТОГО: полная себестоимость	1292,881	ст. 1, 3,4,5 ,6,7, 8

Цена – это денежное выражение стоимости товара т.е. количество денег которое покупатель платит за товар.

Цена = полная себестоимость + прибыль + косвенные налоги + надбавки.

Ценовая политика предприятия – это установление цен обеспечивающих нормальную работу предприятия в рыночных условиях.

При создании предприятия планируются капитальные вложения стоимостью 100000 руб.

Исходя из таблицы 4 строим финансовую модель предприятия.

Таблица 8 – Финансовая модель предприятия в первый месяц работы.

Показатели	Расчетный период, месяц
	0	1
Доходы	–	225000
Объем	–	150
Цена	–	1500
Кап вложения	100000	–
Текущие затраты	–	209000
Постоянные	–	95000
Аренда	–	20000
Зарплата	–	0
Переменные	–	114000
Сырье и материалы	–	75000
Сдельная оплата	–	30000
Страховые выплаты	–	9000
Общепроизводственные расходы	–	45000
Общехозяйственные расходы	–	30000
Чистая прибыль	–	16000
Налоги	–	3200
Денежный поток	-100000	12800
ДП Накопленным итогом	-100000	-87200

Из таблицы 8 видно, что предприятие не окупается в первый месяц работы.

Объем продаж считаем постоянным, так как заключив договор с предприятием, планируется запуск одного станка с многофункциональным нанопокрытием, для обслуживания которого необходимо точно известное количество продукции.

Чтобы оценить деятельность предприятия, выберем годовой промежуток времени.

Показатели	Расчетный период, месяц
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Доходы	–	225000	255000	225000	225000	225000	300000	225000	225000	225000	225000	225000	225000
Объем	–	150	170	150	150	150	200	150	150	150	150	150	150
Цена	–	1500	1500	1500	1500	1500	1500	1500	1500	1500	1500	1500	1500
Кап вложения	100000	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Текущие затраты	–	209000	224200	209000	209000	209000	247000	209000	209000	209000	209000	209000	209000
Постоянные	–	95000	105000	95000	95000	95000	120000	95000	95000	95000	95000	95000	95000
Аренда	–	20000	20000	20000	20000	20000	20000	20000	20000	20000	20000	20000	20000
Реклама	–	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Общепроизводственные расходы	–	45000	51000	45000	45000	45000	60000	45000	45000	45000	45000	45000	45000
Общехозяйственные расходы	–	30000	34000	30000	30000	30000	40000	30000	30000	30000	30000	30000	30000
Переменные	–	114000	119200	114000	114000	114000	127000	114000	114000	114000	114000	114000	114000
Сырье и материалы	–	75000	75000	75000	75000	75000	75000	75000	75000	75000	75000	75000	75000
Сдельная оплата	–	30000	34000	30000	30000	30000	40000	30000	30000	30000	30000	30000	30000
Страховые выплаты	–	9000	10200	9000	9000	9000	12000	9000	9000	9000	9000	9000	9000
Чистая прибыль	–	16000	30800	16000	16000	16000	53000	16000	16000	16000	16000	16000	16000
Налоги	–	3200	6160	3200	3200	3200	10600	3200	3200	3200	3200	3200	3200
Денежный поток	100000	12800	24640	12800	12800	12800	42400	12800	12800	12800	12800	12800	12800
ДП Накопленным итогом	100000	-87200	-62560	-49760	-36960	-24160	18240	31040	43840	56640	158240	171040	183840

Таблица 9. Финансовая модель на год работы

Исходя из таблицы 9, построен график самоокупаемости.

Рисунок 2 – Годовой анализ деятельности предприятия

Вывод: предприятие окупается на 6 месяц работы и за год получает чистую прибыль 183840 руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе исследования были предложены механизмы действия покрытий на основе тяжелых металлов на микроорганизмы, среди которых наиболее перспективным является действие супероксид-ионов, генерируемых в катодной фотокаталитичекой реакции. Были проведены исследования, в ходе которых было выявлено, что покрытие в составе которого находится кадмий, наиболее эффективно для борьбы с плесенью Mucor Mucedo, и проявляет свою максимальную фунгицидную активность при освещении УФ-светом. Была обоснована необходимость исследования миграции допустимых количеств ионов тяжелых металлов из покрытия, чтобы его было безопасно использовать на пищевых, медицинских и санитарно-гигиенических учреждениях. Обоснована и создана модель предприятия, для выпуска материалов с нанопокрытием из оксидов металлов нестехиометрического состава. Данный продукт имеет далеко идущие перспективы развития, так как покрытия представляют собой альтернативу существующим методам дезинфекции.

Список литературы

1. Kvesitadze, G. Biochemical Mechanisms of Detoxification in Higher Plants [Text]: Springer Verlag / G. Kvesitadze, G. Khatisashvili, T. Sadunishvili, J.J. Ramsden, – Berlin, 2006. – pp. 103–133.

2. Nordberg, C.F. Handbook on the Toxicology of metals [Text]: AP Oxford / C.F. Nordberg, B.A. Fowler, M. Nordberg, – 3rd edn., – New York, 2005 – pp.487–510.

3. Ахметов, Т.Г. Химическая технология неорганических веществ [Текст]: учебное пособие в 2 кн./ Т.Г. Ахметов, Р.Т. Порфирьева. – М.: Высшая школа, 2002. – 688 с.

4. Бактерицидное оксидное покрытие и способ его получения [Текст]: пат.2395548 Рос. Федерация: МПК C 09 D 5/14, B 82 B1/00 Евстропьев С.К., Дукельский К.В., Толстой М.Н., Карпенко М.А.; заявители и патентообладатели Евстропьев С.К., Дукельский К.В., Толстой М.Н., Карпенко М.А. – №2008153054/12; заявл. 24.12.2008; опубл. 27.07.2010, Бюл. №21.

5. Валиева, Ч.З. К вопросу о влиянии молей тяжелых металлов на Mucor Mucedo [Текст] / Ч.З. Валиева // сборник статей Международной научно-практической конференции (20 апреля 2016 г., г. Курган). В 3 ч. Ч.3/-Уфа: АЭТЕРНА, 2016. – 291 с.

6. Егорова, Н. С. Промышленная микробиология [Текст]: учебник / Под ред. Н. С. Егорова – М.: Высшая школа, 2006 – 687 с.

7. Игошин, В.М. Неорганические антиадгезионные покрытия хлебопекарных форм [Текст]: монография / В.М. Игошин, К.Ю. Фроленков, Л.Ю. Фроленкова. – Орел: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК», 2011. – 119 с.

8. Изделия противомикробные. Испытания на противомикробную активность и эффективность [Текст]: JIS Z 2801-2000 введ. 20.12.2000.

9. Крылова, В. В. Олово, свинец и интерметаллические соединения в рудах [Текст] / В. В. Крылова. – Труды ЦНИГРИ, 1979, Т. 142. – 470 с.

10. Микробиологическая ремедиация природных систем от тяжелых металлов [Текст]: учебно-методическое пособие / Т.В. Багаева, Н.Э. Ионова, Г.В. Надеева. – Казань: Казанский университет, 2013. – 56 с.

11. Мосталыгин, Г.П. Технология машиностроения [Текст]: Учебник для вузов / Г.Н. Мосталыгин, И.Н. Толмачевский – М.: Машиностроение, 1990. – 288  с.

12. Островский, Н.В. Экология [Текст]: Учебно-методическое пособие. / Н.В. Островский. – Киров: ВятГУ, электронное издание, 2009. – 112 с.

13. Предельно допустимое содержание химических элементов в пищевых продуктах [Электронный ресурс] / Справочник – Режим доступа: https://www.calc.ru/259.html/. – Дата обращения: 20.04.2017.

14. Прозоркина, Н.В. Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии [Текст]: учебное пособие для средних специальных медицинских учебных заведений/ Н.В. Прозоркина, Л.А. Рубашкина. – Ростов н/Д.: Феникс, 2002. – 416 с.

15. Спектор, Ю.С. Технология нанесения и свойства покрытий [Текст]: Курс лекций/ Ю.Е. Спектор, Р.Г. Еромасов. – Красноярск: СФУ, 2008. – 271 с.

16. Справочник профпатолога [Текст]: Под общ. ред. [и с предисл.] проф. З. Э. Григорьева. – Ленинград : Медицина. Ленингр. отделение, 1967. – 419  с.

17. Том III. Неорганические и элементорганические соединения [Текст]: справочник для химиков, инженеров и врачей/ Н. В. Лазарева, И. Д. Гадаскиной. – изд. 7-е, пер. и доп. в трех томах – М.: Химия, 1977. – 608 стр., 15 табл., библиография – 2223 названия.

18. Фотокаталитическая и фотобиоцидная активность композитных пленок на основе наноструктурного диоксида титана / Л.И. Антоновская, Е.В. Скорб, С.А. Уласевич, Д.В. Свиридов, Н.А. Белясова // Вестник БГУ. Сер. 2: хим. биол. геогр. – 2008. – № 2. – С. 2-8.

43