CC BY
6
© Т. Д. ЗДОЛЬНИК, 2001
УДК 614.7:616.33/.34-008.1-02:546.3]-07
Т. Д. 3 дольни к
АКТИВНОСТЬ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫХ ФЕРМЕНТОВ ПРИ ИНТРАПЕРИТОНЕАЛЬНОМ ПОСТУПЛЕНИИ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ
Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова
В токсиколого-гигиенических исследованиях состояние желудочно-кишечного тракта и функция пищеварения, как правило, изучаются в случае предположительного поступления вещества в организм людей перораль-ным путем, т. е. с водой и пищевыми продуктами. Вместе с тем желудочно-кишечный тракт, являясь органом выделения определенных групп химических веществ, может подвергаться токсическому влиянию при любых путях их поступления в организм.
Целью работы явилось изучение влияния соединений металлов на активность пищеварительных ферментов при парентеральном пути поступления.
Для исследования использовали соединения элементов группы VI В периодической системы Д. И. Менделеева: хрома (бихромат калия), молибдена (молибдат аммония), вольфрама (вольфрамат натрия), которые, по данным литературы, способны оказывать токсическое влияние на органы пищеварения [2, 3, 5, 9—11].
Испытуемые вещества вводили белым крысам (по 8— 10 животных в группе) интраперитонеально в течение 100 дней через день. Бихромат калия и молибдат аммония исследовали при введении в дозах 1; 0,2; 0,05 мг/кг в пересчете на металл, при поступлении вольфрамата натрия его разовые дозы составили 5 и 1 мг/кг в пересчете на вольфрам. В конце эксперимента животных декапи-тировали и изучали активность гидролаз в ферментных фракциях участка тонкой кишки на расстоянии 20 см от пилорического сфинктера желудка. Ферментные фракции получали по методу Ц. Г. Масевича и соавт. [8]. Активность амилазы определяли амилокластическим методом [6], трипсина — по Хэвербеку—Эрлангеру [1], липазы — турбидиметрическим методом с использованием диагностического набора реактивов фирмы "Лахема", мальтазы — по И. С. Лукомской [7], дипептидаз — по А. М. Уголеву [12]. Для удобства сравнения результатов исследования, полученных в экспериментах с различными контрольными группами, в данной публикации они приводятся не в абсолютных величинах, а в процентах по отношению к контролю.
Бихромат калия, введенный интраперитонеально в дозе 1 мг/кг, вызывает значительное (на 23%), статистически значимое по сравнению с контролем, падение активности амилазы в полостной фракции, а также заметное (хотя и недостоверное) снижение количества липазы и трипсина, что позволяет говорить о панкреотоксиче-ском проявлении его резорбтивного эффекта. Пониженное содержание амилазы и мальтазы в гомогенате и мембранной фракции тонкой кишки свидетельствует и о местном токсическом действии данного соединения на слизистую оболочку тонкой кишки, которое развивается за счет выделения металла кишечником, т. е. является вторичным. При введении бихромата калия в дозе 0,2 мг/кг статистически значимые изменения отмечены лишь со стороны амилазы полостной фракции в виде снижения ее активности на 16% по сравнению с контролем. Поступление указанного соединения в дозе 0,05 мг/кг статистически достоверных изменений активности пищеварительных ферментов не вызывало (см. таблицу).
Молибдат аммония при введении в дозе 1 мг/кг оказывает токсическое действие на функцию поджелудочной железы, сходное с проявлением эффекта при введении той же дозы бихромата калия. Воздействие молибдена на состояние энтероцитов отличается от характера токсического действия хрома в той же дозе на слизистую оболочку тонкой кишки. Если поступление бихромата калия вызывает нарушение функциональной активности
кишечного эпителия со снижением количества мальтазы во всех ферментных фракциях, то введение молибдата аммония приводит не только к угнетению синтеза кишечных ферментов, но и к десквамации энтероцитов, о чем свидетельствует некоторое увеличение количества мальтазы в полостной фракции (на 8%) при значительном снижении ее активности в гомогенате (на 25%). При введении молибдата аммония в дозе 0,2 мг/кг характер его воздействия на функциональное состояние органов пищеварения по сравнению с эффектом от поступления в дозе 1 мг/кг не изменяется, но степень токсического влияния снижается. Введение указанного соединения в дозе 0,05 мг/кг статистически значимых изменений исследованных показателей не вызывало.
Вольфрамат натрия, вводимый в дозе 5 мг/кг, вызывал нарушение функции поджелудочной железы в виде статистически значимого (на 26%) снижения активности амилазы и некоторого падения активности трипсина (на 14%) и липазы (на 11%) в полостной фракции. Реакция энтероцитов на поступление вольфрамата натрия отличается от проявления токсического действия бихромата калия и молибдата аммония на слизистую оболочку тонкой кишки. Повышение (хотя и недостоверное) количества кишечных энзимов во всех ферментных фракциях, особенно в гомогенате, свидетельствует о некотором раздражении слизистой оболочки кишечника. При поступлении в дозе 1 мг/кг вольфрамат натрия не вызывал статистически значимых изменений активности пищеварительных ферментов.
Описанные результаты позволяют считать пороговыми по влиянию на функцию пищеварения дозы 0,2 мг/кг для хрома и молибдена и 5 мг/кг для вольфрама при ин-таперитонеальном введении указанных соединений, т. е. хром и молибден проявляют одинаковую степень токсичности по влиянию на функцию пищеварения, а токсичность вольфрама по данному эффекту в 25 раз ниже. Абсолютно смертельная доза (ЬО100) хромата, молибдата,
вольфрамата натрия в пересчете на металл составляет 40,
Отношение активности пищеварительных ферментов у животных, подвергшихся интраперитонеальному введению соединений хрома, молибдена и вольфрама, к их активности у животных контрольных групп (в %)
Ферменты Ферментные фракции Соединения металлов и дозы их введения, мг/кг
бихромат калия молибдат аммония вольфрамат натрия
1 0,2 0,05 1 0,2 0,05 5 1
Амилаза Полостная (С) 77* 84* 91 76* 84* 91 74* 97
Мембранная (Д) 69* 95 96 79* 82* 94 87 86
Гомогенат (Г) 74* 85 99 79* 81 105 109 111
Трипсин Полостная (С) 87 - - 98 - - 86 83
Липаза Полостная (С) 81 - — 94 - - 89 95
Мальтаза Полостная (С) 83 86 100 108 104 98 ИЗ 101
Мембранная (Д) 79* 88 103 89 95 105 111 87
Гомогенат (Г) 86 93 107 75* 88* 102 126 102
Дипептидаз ы
Полостная (С) 92 Мембранная (Д) 97 Гомогенат (Г) 95
92 95
93
107 105 112
101 99 102
Примечание. Звездочка — абсолютные величины ак тивности фермента статистически достоверно {р < 0,05) отлича юте я от контроля.
340 и 180 мг/кг [4]. Отношение LD100 к порогу токсического действия на функцию пищеварения, характеризующее степень специфичности изучаемого эффекта, для хрома равно 200, для молибдена — 1700, для вольфрама — 36. Рассчитанные коэффициенты свидетельствуют о наиболее выраженной избирательности токсического влияния на функцию пищеварения у молибдена.
Выводы. 1. Элементы группы VI В: хром, молибден, вольфрам оказывают токсическое влияние на функцию пищеварения при парентеральном поступлении.
2. Резорбтивный эффект введения испытанных соединений заключается в нарушении функции поджелудочной железы в виде падения активности гидролаз панкреатического происхождения в полостной фракции ферментов.
3. Характер проявления местного действия на слизистую оболочку тонкой кишки определяется видом металла. Хром оказывает угнетающее действие на функциональное состояние энтероцитов; молибден наряду с угнетением функции энтероцитов приводит к их ускоренной десквамации; вольфрам вызывает раздражение слизистой оболочки.
4. Пороговая доза по влиянию на функцию пищеварения при интраперитонеальном введении для хрома и молибдена составляет 0,2 мг/кг для вольфрама — 5 мг/кг.
5. По отношению абсолютно смертельной дозы к порогу специфического действия наибольшей избирательностью токсического влияния на функцию пищеварения характеризуется молибден.
Л и те р атур а
1. Богер М. М. Методы исследования поджелудочной железы. — Новосибирск, 1982.
2. Буштуева К. А. и др. // Металлы. Гигиенические аспекты оценки и оздоровления окружающей среды: Сб. науч. тр. / Под ред. А. А. Каспарова, Ю. Г. Широкова. - М., 1983. - С. 126-127.
3. Горбин В. Ф. Гигиенические основы охраны атмосферного воздуха и состояние здоровья населения в районах размещения гидрометаллургического производства молибдена и вольфрама: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — М., 1993.
4. Ершов Ю. А., Плетенева Т. В. Механизмы токсического действия неорганических соединений. — М.,
1989.
5. Израэльсон 3. И., Могилевская О. Я., Суворов С. В. Вопросы гигиены труда и профессиональной патологии при работе с редкими металлами. — М., 1973.
6. Колб В. Г., Камышников В. С. Справочник по клинической химии. — 2-е изд. — Минск, 1982.
7. Лукомская И. С. // Современные методы в биохимии. - М., 1977. - С. 127-131.
8. Масевич Ц. Г., Уголев А. М., Забелинский Э. К // Исследование пищеварительного аппарата у человека (обзор современных методов). — Л., 1969. —
С. 196-199.
9. Мельникова К В., Адайбаев Т. А. // Гигиенические вопросы производства цветных металлов в Казахстане. - Алма-Ата, 1987. - С. 173-178.
10. Ноздрюхина Л. Р. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. — М., 1977.
11. Сенников В. М., Эккерт Л. Г. // Здравоохр. Туркменистана. - 1979. - № 4. - С. 19-22.
12. Уголев А. М. Пристеночное (контактное) пищеварение. — М. - Л., 1963.
Поступила 27.10.2000
Summary. Digestive function was studied when three compounds from Group VIВ of the Mendeleev periodic system of elements were intraperitoneally administered during 100 days. Potassium bichromate, ammonium molybdate in a dose of 0.2 mg/kg and sodium tungstate in a dose of 5.0 mg/kg (in terms of metal) were found to have a resorptive effect on pancreatic function and a local effect on the small intestinal mucosa.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2001 удк 613.632:631.8:615.91:656.2
В. А. Капцов, И. Ф. Боярчук, О. В. Гончарова
ВОПРОСЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ ТОКСИКОЛОГИИ ПРИ РАБОТАХ С МИНЕРАЛЬНЫМИ УДОБРЕНИЯМИ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
ВНИИ железнодорожной гигиены МПС РФ, Москва
Железнодорожный транспорт, осуществляя хозяйственно-экономическую связь всех регионов страны, перевозит большинство народно-хозяйственных грузов, включая химические, широко используемые в различных отраслях народного хозяйства РФ.
Гигиеническое значение имеют минеральные удобрения, составляющие 3,6% от грузооборота, так как с ними в процессе их транспортной переработки (погрузка, выгрузка, хранение), а также обработки порожних транспортных средств из-под химических грузов наиболее длительно контактируют железнодорожные рабочие.
Для изучения токсичности минеральных удобрений были взяты сложные удобрения, химический состав которых показан в табл. 1.
Наибольшее токсикологическое значение в сложных удобрениях имеют следующие химические соединения: фосфорные соединения в виде комплексных солей фосфорной кислоты, фтористые соединения в виде солей фтористоводородной (НР), кремнефтористоводородной (Н281Р6) кислот, соединения азота в виде солей азотной
кислоты (МН4М03, К!Ч03, №Ы03). Из табл. 1 видно, что
в разных видах сложных удобрений содержится различное количество указанных соединений. Наибольшее количество фосфорных соединений и нитросоединений находится в фосфорной (38,54 и 55,6%), бесхлорной
(20,07 и 49,7%) нитрофосках, наименьшее — в азотно-серно-кислотной (20,77 и 30,05%) и сульфатной (18,96 и 30,57%) нитрофосках. Соединения фтора во всех видах сложных удобрений содержатся примерно в одинаковых количествах (1,65—1,8%).
Изучение токсичности сложных удобрений в условиях острого эксперимента. Токсические свойства 6 образцов нитрофоски изучались на экспериментальных животных в 6 сериях опытов при однократном введении в желудок водных растворов вещества. Для сравнительной характеристики степени опасности изучаемых веществ были построены кривые смертности белых крыс и мышей, подвергшихся острому отравлению. По убывающей степени токсичности сложные удобрения можно расположить в следующем порядке: фосфорная, бесхлорная, сульфатная, азотная, карбонатная, вымороженная нитрофоски.
Исследованиями установлено, что сложные удобрения являются метгемоглобинообразователями в результате наличия в них нитросоединений (МН41Ч03, ЫаЙ03,
КЫ03 и др.). Отмечается прямая зависимость между содержанием нитросоединений в сложных азотных удобрениях с метгемоглобинообразованием (табл. 2). Так, наиболее выраженным эффектом метгемоглобинообра-зования обладают фосфорная и бесхлорная нитрофоски,
