ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
Бактерии - это одноклеточные организмы растительной природы, размеры которых колеблются в пределах от 0,3 - 0,5 до 8 -10мкм (10-6 см). Так, возбудитель туляремии имеет размер от 0,7 до 1,5 мкм, а сибирской язвы - от 3 до 10 мкм. Масса одной клетки при размере в 2-3 мкм составляет 3*10-9мг. Подсчитано, что в 1 мл жидкой рецептуры может содержаться более 550 млрд бактерий. Размножение бактерий происходит путем их деления. При благоприятных условиях бактериальная клетка делится на 2 через каждые 20-30 мин. По внешнему виду различают три основных формы бактерии: шаровую (кокки), палочковидную и извитую. Типичными представителями бактерий являются возбудители сибирской язвы, туляремии, чумы, холеры и др. Отдельные болезнетворные бактерии в процессе жизнедеятельности выделяют продукты, обладающие токсическими свойствами - токсины (яды белкового характера) Бактерии весьма чувствительны к воздействию высокой температуры, солнечного света, резким колебаниям влажности и дезинфицирующим средствам, сохраняют достаточную устойчивость при пониженных температурах до -15 - 25°С Некоторые виды бактерий способны покрываться защитной капсулой или образуют спору. Микробы в споровой форме обладают очень высокой устойчивостью к высыханию, недостатку питательных веществ, действию высоких и низких температур и дезинфицирующих средств.
Вирусы - особый класс микроорганизмов, открытый Д.И. Ивановским в 1892 г Размеры вирусов колеблются в пределах от 10-20 до 200-300 нм (10 м), т.е. 0,3 мкм Это самые мелкие микроорганизмы. Отличительной особенностью вирусов является неспособность к самовоспроизведению вне организма. Вирусы способны жить и размножаться только в живых клетках, поэтому они являются клеточными паразитами. Вирусы - обладают высокой устойчивостью к низким температурам и высушиванию. Солнечный свет, особенно ультрафиолетовые лучи, а также температура выше 60°С и дезинфицирующие средства (формалин, хлорамин и др.) действуют на вирусы губительно. Различают три вида вирусов:
1 - вирусы бактерий (бактериофаги);
2 - вирусы, поражающие высшие растения;
3 - вирусы, патогенные для человека и животных.
В природе существуют две формы вирусов: 1 - кубовидная, 2 – палочковидная. Вирусы являются причиной более 200 заболеваний, представители вирусов - возбудители таких инфекционных заболеваний, как о а, желтая лихорадка, венесуэльский энцефаломиелит лошадей (ВЭЛ).
Риккетсии - своеобразная группа микроорганизмов, которая по своим морфологическим, культурным и биохимическим свойствам занимает промежуточное положение между вирусами и бактериями Размеры риккетсий колеблются от долей микрометра до нескольких микрометров. По внешнему виду, строению и величине риккетсий приближаются к бактериям, в то же время подобно вирусам они являются внутриклеточными паразитами и не растут на искусственных питательных средах, а размножаются и растут только на живых тканях. Возбудители Ку-лихорадки, пятнистой лихорадки. Скалистых гор, сыпного тифа и других болезней представляют группу риккетсиозных заболеваний. Риккетсий спор не образуют, устойчивы к высушиванию, замораживанию и колебаниям относительной влажности воздуха, достаточно чувствительны к действию высоких температур и дезинфицирующих средств. Риккетсиозы передаются человеку в основном через кровососущих членистоногих.
Химические вещества, предназначенные для уничтожения посевов и древесной растительности.
В последние годы внимание военных специалистов обращено на такие разновидности средств ведения биологической войны, как токсины, гербициды, дефолианты и десиканты. Эта группа средств из-за своих ярко выраженных токсических свойств занимает промежуточное положение между биологическими средствами и отравляющими веществами. Так токсины представляют собой высокоядовитые белковые соединения бактериальной, растительной или живой природы. Наибольшую опасность поздравляют экзотоксины, являющиеся продуктами жизнедеятельности бактерий Гербициды, дефолианты и десиканты являются типичными представителями химических соединений применяются для уничтожения сорняков, опадания листвы и высушивания растительности. По боевому назначению четких различии между этими веществами нет Массовое применение данной группы средств в военных целях приводит к стерилизации почвы и отмиранию растительности, а их побочный токсический эффект ведет к поражению людей и животных. Применение гербицидов в больших количествах в Южном Вьетнаме привело в 1963 г к отравлению 2000 челе век (из них 80 со смертельным исходом), а в 1969 г - 28500 человек (500 со смертельным исходом).
Гербициды проникают в растения через листья и корни, нарушают процесс усвоения углеводов и тем самым ростовые процессы. Современная микробиологическая наука и практика располагают огромными потенциальными возможностями для массового получения микроорганизмов и токсинов. Этому во многом способствует развитие производства антибиотиков, вакцин, ферментов и других продуктов метаболизма микробов.
Перечисленные свойства основных микробиологических групп дают общее представление о внутреннем строении, размерах и особенностях жизнедеятельности микроорганизмов, но не позволяют в достаточной степени понять опасность того или иного вида возбудителей. Поэтому каждый вид БС дополнительно характеризуется показателями периода полу распада, инкубационного периода, продолжительности выведения из строя и смертности.
Анализ данных характеристик показывает, что наибольшую опасность в случае применения представляют возбудители сибирской язвы, туляремии и желтой лихорадки. Именно эти виды БС будут наносить массовые смертельные поражения. В свою очередь, возбудители бруцеллеза, Ку-лихорадки, ВЭЛ и кокцидиодомикоза будут использоваться в целях временного выведение из строя личного состава. Тем не менее длительность лечения этих заболеваний существенно сказывается на боеспособности частей, подвергшихся биологическому нападению.
В настоящее время особое внимание военных специалистов обращено на группу микроорганизмов, способных разрушать военные материалы и техник. Так, средствами генной инженерии могут быть созданы принципиально новые возбудители инфекционных заболеваний и токсины, отвечающие требованиям, предъявляемым к оружию не смертельного действия (ОНСД). Препятствием к разработке и внедрению средств этого типа являются действующие международные соглашения. Среди новейших концепций ОНСД особое место занимает концепция использования последних достижений биотехнологии, особенно генной и клеточной инженерии.
В ходе исследований, направленных на разработку новых биоматериалов, очистки биологическими методами окружающей среды, экологически чистой утилизации оружия и военной техники, зарубежные ученые добились определенных результатов в теории и практике использования микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности Они могут быть положены в основу разработки потенциально эффективных средств ОНСД. Так, в США и других странах созданы и экспериментально опробованы при очистке загрязнений на военных объектах и ликвидации аварий нефтетанкеров и морских буровых платформ бактериальные штаммы и другие микроорганизмы, эффективно разлагающие нефтепродукты (конверсирующие углеводороды нефти в жирные кислоты, усваиваемые природными микроорганизмами), что открывает возможность для "заражения" хранилищ горюче-смазочных материалов противника с тем, чтобы сделать находящееся там топливо непригодным. Весь процесс может занять несколько дней. Бактерии, утилизирующие смазочные материалы, могут вызывать также заклинивание двигателей внутреннего сгорания, закупорку их топливо проводов и систем подачи топлива.
В ходе работ по экологически чистой утилизации сокращаемых ракет средней и меньшей дальности в США успешно применялись биологические (с помощью микроорганизмов) методы разложения перхлората аммонит (компонент твердого ракетного топлива). При «заражении» такими микроорганизмами боевых ракет противника в их, твердо топливном наполнении могут возникать раковины, полости, области с неравномерными характеристиками, что может привести к взрыву ракеты на старте или к значительному отклонению траектории ее полета от расчетных параметров.
Кроме того, в США разработаны микробиологические способы снятия с военных объектов старых лакокрасочных покрытий. В определенной степени это может быть использовано в интересах создания ОНСД.
Известно большое число микроорганизмов и насекомых, способных оказывать вредное воздействие на элементы электронных и электротехнических устройств (разрушение изоляции, материалов печатных плат), заливочных компаундов, смазку и приводы механических устройств. Зарубежные специалисты не исключают, что можно получить микроорганизмы, у которых эти свойства развиты настолько, что позволят использовать их в качестве ОНСД. Для утилизации бракованных интегральных схем в США, например, выделен штамм бактерий, разлагающих арсенид галлия. Известно немало биометаллургических процессов, в которых с помощью микроорганизмов из бедных руд и отвалов извлекают ценные металлы (включая уран).
Кроме того, в результате работ, проводимых в интересах министерства обороны США в области биотехнологии, получен определенный опыт по ее использованию в области средств защиты. В частности, ведутся работы, направленные на создание само обеззараживающихся материалов для индивидуальной и коллективной защиты, биоматериалов, защищающих от лазерного излучения, дегазирующих биоматериалов для нейтрализации вредных веществ, улучшения баллистической защиты и маскировки, фоточувствительных материалов и покрытий для снижения сигнатур объектов, биосенсоров для обнаружения и идентификации в реальном времени химических веществ, дешевых постоянных растворов для стойких токсичных веществ, избирательных обеззараживающих и чистящих веществ, дешевых и безопасных для окружающей среды методов обеззараживания, защитных покрытий и маскирующих мазей.
