Perm Medical JournalPerm Medical JournalПермский медицинский журнал (сетевое издание "Perm medical journal")0136-14492687-1408Eco-Vector7999510.17816/pmj386109-119Preventive and social medicineПрофилактическая и социальная медицинаResearch ArticleAir ozonization for prevention of bacterial and viral infectionsОзонирование воздуха для профилактики бактериальных и вирусных инфекций©PrylutskyiAleksandr S.ПрилуцкийАлександр Сергеевич
Ukraine

MD, PhD, Professor, Department of Microbiology, Virology, Immunology and Allergology

доктор медицинских наук, профессор кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии и аллергологии

aspr@mail.ruKapranovSergey V.КапрановСергей Владимирович
Ukraine

MD, PhD, Deputy Chief Physician, Deputy Chief State Sanitary Physician of Alchevsk and Perevalsky Region

доктор медицинских наук, исполняющий обязанности главного врача, главного государственного санитарного врача г. Алчевска и Перевальского района

kapranov_sv0209@mail.ruTkachenkoKseniia E.ТкаченкоКсения Евгеньевна
Ukraine

Candidate of Medical Sciences, Assistant, Department of Microbiology, Virology, Immunology and Allergology

кандидат медицинских наук, ассистент кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии и аллергологии

t.xeniya@ukr.netYalovegaLubov I.ЯловегаЛюбовь Ивановна
Ukraine

bacteriologist, Head of Bacteriological Laboratory

заведующая бактериологической лабораторией, врач-бактериолог

alch_ses_ok@mail.ruM. Gorky Donetsk National Medical UniversityДонецкий национальный медицинский университет имени М. ГорькогоAlchevsk City Sanitary and Epidemiological StationАлчевская городская санитарно-эпидемиологическая станцияAlchevsk City Sanitary and Epidemiological StationАлчевская городская санитарн-эпидемиологическая станция1511202138610911913092021Copyright ©; 2021, Prylutskyi A.S., Kapranov S.V., Tkachenko K.E., Yalovega L.I.Copyright ©; 2021, Прилуцкий А.С., Капранов С.В., Ткаченко К.Е., Яловега Л.И.2021Prylutskyi A.S., Kapranov S.V., Tkachenko K.E., Yalovega L.I.Прилуцкий А.С., Капранов С.В., Ткаченко К.Е., Яловега Л.И.http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0https://permmedjournal.ru/PMJ/article/view/79995

Objective. To assess the effectiveness of the low-dose air ozonation for disinfection of the air in the working room.

Materials and methods. We investigated 90 air samples (3 samples were taken weekly before and after the production meeting using the automatic sampling device of biological aerosols of air PU-1B). The total bacterial contamination, the content of staphylococci and mold spores were determined. Ozonation of the room (83.3 m3) was carried out for 20 minutes by means of domestic ozonator. The accumulated dose of ozone was 133.3 mg (1.6 mg/m3). Statistical data processing was carried out using the MedStat licensed program. The median, median error (Me ± me), left and right 95 % confidence intervals (95 % CI) were calculated. Paired comparisons were made using Wilcoxon's T-test.

Results. After the meeting, the total bacterial contamination of the air was 56.0 ± 9.3 (47.0–78.0) CFU. The content of staphylococci and mold spores in the air was 85.5 ± 12.5 (76.0–100.0) and 44.5 ± 6.5 (32.0–54.0) CFU, respectively. After ozonation, the total bacterial contamination of the air was 14.5 ± 3.6 (10.0–21.0) CFU. The content of staphylococci and mold spores in the air after ozonation was 35.5 ± 6.7 (25.0–52.0) and 26.0 ± 5.0 (18.0–32.0) CFU, respectively. Ozonation of the room provided a significant decrease (p < 0.001) in all three of the above indicators. The room ozonation carried out promoted a reliable decrease (p < 0.001) in all the above mentioned parameters.

Conclusions. The above data and analysis of the literature show the possibility of using low doses of ozone for the prevention of bacterial, fungal and viral infections including SARS-CoV-2. Further study and development of reasonable modes of ozone disinfection, including low doses of ozone, is needed, as well as determination of the efficiency degree of air disinfection with non-toxic gas concentrations.

Цель. Оценить эффективность озонирования воздуха в низких дозах для дезинфекции воздушной среды рабочего помещения.

Материал и методы. Исследованы 90 проб воздуха (еженедельно устройством автоматического отбора проб биологических аэрозолей воздуха ПУ-1Б отбирались по три образца до и после производственного совещания). Определялись: общая бактериальная обсемененность, содержание стафилококков и спор плесневых грибов. Озонирование помещения (83,3 м3) проводилось в течение 20 мин бытовым озонатором. Накопленная доза озона составила 133,3 мг (1,6 мг/м3). Статистическая обработка данных осуществлялась с использованием лицензионной программы MedStat. Рассчитаны медиана, ошибка медианы (Me ± me), левый и правый 95%-ный доверительные интервалы (95 % ДИ). Выполнены парные сравнения с использованием T-критерия Вилкоксона.

Результаты. После совещания общая бактериальная обсемененность воздуха составила 56,0 ± 9,3 (47,0–78,0) КОЕ. Содержание в воздухе стафилококков и спор плесневых грибов равнялось соответственно 85,5 ± 12,5 (76,0–100,0) и 44,5 ± 6,5 (32,0–54,0) КОЕ. После проведения озонирования общая бактериальная обсемененность воздуха составила 14,5 ± 3,6 (10,0–21,0) КОЕ. Содержание в воздухе стафилококков и спор плесневых грибов после озонирования составило 35,5 ± 6,7 (25,0–52,0) и 26,0 ± 5,0 (18,0–32,0) КОЕ соответственно. Проведение зонирования помещения обеспечило достоверное снижение (р < 0,001) всех трех вышеупомянутых показателей.

Выводы. Вышеуказанные данные и анализ литературы показывают возможность использования низких доз озона для профилактики бактериальных, грибковых и вирусных инфекций, в том числе SARS-CoV-2. Необходимо дальнейшее изучение и разработка обоснованных режимов дезинфекции озоном, в том числе и его низкими дозами, а также определение степени эффективности обеззараживания воздуха нетоксичными концентрациями газа.

Ozoneairworking roomdisinfectionpreventionbacteriamold sporesSARS-CoV-2coronavirusCOVID-19Озонвоздухрабочее помещениедезинфекцияпрофилактикабактерииспоры плесневых грибовSARS-CoV-2коронавирусCOVID-19Kemp S.J., Kuehn T.H., Pui D.Y.H., Vesley D., Streifel A.J. Filter collection efficiency and growth of microorganisms on filters loaded with outdoor air. ASHRAE Transaction 1995; 1: 228.Kemp S.J., Kuehn T.H., Pui D.Y.H., Vesley D., Streifel A.J. Filter collection efficiency and growth of microorganisms on filters loaded with outdoor air. ASHRAE Transaction. 1995; 1: 228.Prilutskiy A.S. Coronavirus disease – 2019: what a dermatovenerologist needs to know. Torsuevskie chteniya: nauchno-prakticheskiy zhurnal po dermatologii, venerologii i kosmetologii 2020; 1 (27): 62–71 (in Russian).Прилуцкий А.С. Коронавирусная болезнь-2019: что нужно знать врачу дерматовенерологу. Торсуевские чтения: научно-практический журнал по дерматологии, венерологии и косметологии 2020; 1 (27): 62–71.Prilutskiy A.S., Miminoshvili V.R. Transmission mechanisms of SARS-COV-2 and methods of their prevention. Communication 1. Airborne and aerosol pathways. Vestnik gigieny i epidemiologii 2020; 24 (2): 224–232 (in Russian).Прилуцкий А.С., Миминошвили В.Р. Механизмы передачи SARS-COV-2 и методы их профилактики. Сообщение 1. Воздушно-капельный и аэрозольный пути. Вестник гигиены и эпидемиологии 2020; 24 (2): 224–232.Prilutskiy A.S., Miminoshvili V.R. Transmission mechanisms of SARS-COV-2 and methods of their prevention. Communication 2. Air-dust and aerosol paths. Use of respirators and masks. Vestnik gigieny i epidemiologii 2020; 24 (2): 233–242 (in Russian).Прилуцкий А.С., Миминошвили В.Р. Механизмы передачи SARS-COV-2 и методы их профилактики. Сообщение 2. Воздушно-пылевой и аэрозольный пути. Использование респираторов и масок. Вестник гигиены и эпидемиологии 2020; 24 (2): 233–242.Sharma M., Hudson J.B. Ozone gas is an effective and practical antibacterial agent. Am J Infect Control 2008; 36 (8): 559–563.Hudson J.B., Sharma M., Vimalanathan S. Development of a practical method for using ozone gas as a virus decontaminating agent. Ozone Sci Eng 2009; 31 (3): 216–223.Sallustio F., Cardinale G., Voccola S., Picerno A., Porcaro P., Gesualdo L. Ozone eliminates novel coronavirus Sars-CoV-2 in mucosal samples. New Microbes New Infect 2021; 43: 100927.Guidelines for microbiological control in pharmacies, approved the Main Sanitary and Epidemiological Directorate of the Ministry of Health of the USSR dated December 29, 1984. No. 3182-84. Moscow 1984; 7 (in Russian).Методические указания по микробиологическому контролю в аптеках. Утв. Главным санитарно-эпидемиологическим управлением МЗ СССР от 29.12.1984 г. № 3182-84. М. 1984; 7.Multifunctional digital ozonizer model LF-V7: technical data sheet. Kiev 2007; 8 (in Russian).Многофункциональный цифровой озонатор модели LF-V7: технический паспорт. Киев 2007; 8.Lyakh Yu.E., Gur'yanov V.G., Khomenko V.N., Panchenko O.A. Basics of computer biostatistics: analysis of information in biology, medicine and pharmacy using the MedStat statistical package. Donetsk: Papakitsa E.K. 2006; 214 (in Russian)Лях Ю.Е., Гурьянов В.Г., Хоменко В.Н., Панченко О.А. Основы компьютерной биостатистики: анализ информации в биологии, медицине и фармации статистическим пакетом MedStat. Донецк: Папакица Е.К. 2006; 214.Kondratov A.P., Ryabkin M.V., Platonov A.V. Antimicrobial efficiency of physical and chemical methods of air disinfection. Dezinfektsionnoe delo 2006; 2: 40-43. (in Russian)Кондратов А.П., Рябкин М.В., Платонов А.В. Антимикробная эффективность физико-химических методов дезинфекции воздуха. Дезинфекционное дело 2006; 2: 40–43.Martuzzi M., Mitis F., Iavarone I., Serinelli M. Health impact of PM10 and ozone in 13 Italian cities. Copenhagen: World Health Organization 2006; 133.Jarvis M. Aerosol Transmission of SARS-CoV-2: Physical Principles and Implications Front. Public Health 2020; 8: 590041.Jarvis M. Aerosol Transmission of SARS-CoV-2: Physical Principles and Implications Front Public Health 2020; 8: 590041.Hua C., Miao Z., Zheng J., Huang Q., Sun Q., Lu H., Su F., Wang W., Huang L., Chen D., Xu Z., Ji L., Zhang H., Yang X., Li M., Mao Y., Ying M., Ye S., Shu Q., Chen E., Liang J., Wang W., Chen Z., Li W., Fu J. Epidemiological features and viral shedding in children with SARS-CoV-2 infection. J Med Virol 2020; 92: 2804–2812.Qian G.Q., Chen X.Q., Lv D.F., Ma A.H.Y., Wang L.P., Yang N.B., Chen X.M. Duration of SARS-CoV-2 viral shedding during COVID-19 infection. Infect Dis (Lond.) 2020; 52: 511–512.Oh D., Böttcher S., Kröger S., von Kleist M. SARS-CoV-2 transmission routes and implications for self- and non-self-protection. Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz 2021; 29: 1–8.Long Q.X., Tang X.J., Shi Q.L., Li Q., Deng H.J., Yuan J., Hu J.L., Xu W., Zhang Y., Lv F.J. Clinical and immunological assessment of asymptomatic SARS-CoV-2 infections. Nat Med 2020; 26: 1200–1204.Zou L., Ruan F., Huang M., Liang L., Huang H., Hong Z., Yu J., Kang M., Song Y., Xia J. SARS-CoV-2 Viral Load in Upper Respiratory Specimens of Infected Patients. N Engl J Med 2020; 382: 1177–1179.Avanzato V., Matson M., Seifert S., Pryce R., Williamson B., Anzick S., Barbian K., Judson S., Fischer E., Martens C., Bowden T., Wit E., Riedo F., Munster V. Case Study: Prolonged Infectious SARS-CoV-2 Shedding from an Asymptomatic Immunocompromised Individual with Cancer. Cell 2020; 183 (7): 1901–1912.Hu Z., Song C., Xu C., Jin G., Chen Y., Xu X., Ma H., Chen W., Lin Y., Zheng Y., Wang J., Hu Z., Yi Y., Shen H. Clinical characteristics of 24 asymptomatic infections with COVID-19 screened among close contacts in Nanjing, China. Sci China Life Sci 2020; 63: 706–711.Xiang Ong S., Chiew C., Wei Ang L., Mak T., Cui L., Toh M., Ding Lim Y., Hua Lee P., Hong Lee T., Ying Chia P., Maurer-Stroh S., Lin R., Leo Y., Lee V., Chien Lye D., Young B. Clinical and virological features of SARS-CoV-2 variants of concern: a retrospective cohort study comparing B.1.1.7 (Alpha), B.1.315 (Beta), and B.1.617.2 (Delta). Clin Infect Dis 2021; ciab721.Dubuis M., Dumont-Leblond N., Lalibertґe C., Veillette M., Turgeon N., Jean J., Duchaine C. Ozone efficacy for the control of airborne viruses: bacteriophage and norovirus models. PLoS One 2020; 15: e0231164, available at: https://journals.plos.org/plosone/article?id = 10.1371/journal.pone.0231164Dubuis M., Dumont-Leblond N., Lalibertґe C., Veillette M., Turgeon N., Jean J., Duchaine C. Ozone efficacy for the control of airborne viruses: bacteriophage and norovirus models. PLoS One. 2020; 15: e0231164, available at: https://journals.plos.org/plosone/article?id = 10.1371/journal.pone.0231164Criscuolo E., Diotti R.A., Ferrarese R., Alippi C., Viscardi G., Signorelli C., Mancini N., Clementi M., Clementi N. Fast inactivation of SARS-CoV-2 by UV-C and ozone exposure on different materials. Emerg Microbes Infect 2021; 10 (1): 206–210.Percivalle E., Clerici M., Cassaniti I., Vecchio Nepita E., Marchese P., Olivati D., Catelli C., Berri A., Baldanti F., Marone P., Bruno R., Triarico A., Lago P. SARS-CoV-2 viability on different surfaces after gaseous ozone treatment: a preliminary evaluation. J Hosp Infect 2021; 110: 33-36.Percivalle E., Clerici M., Cassaniti I., Vecchio Nepita E., Marchese P., Olivati D., Catelli C., Berri A., Baldanti F., Marone P., Bruno R., Triarico A., Lago P. SARS-CoV-2 viability on different surfaces after gaseous ozone treatment: a preliminary evaluation. J Hosp Infect 2021; 110: 33–36.Yao M., Zhang L., Ma J., Zhou L. On airborne transmission and control of SARS-Cov-2. Sci Total Environ 2020; 731: 139178.