CC BY
6
оценки загрязнения атмосферного воздуха: Автореф. дис. ... канд. мед. наук.— М., 1986.
2. Задачи по достижению здоровья для всех. Региональные задачи и поддержку региональной стратегии достижения здоровья для всех. ВОЗ, Европейское региональное бюро.— Копенгаген, 1986.
3. Кардашенко В. П., Суханова Н. Н. // Гигиенические аспекты охраны окружающей среды и здоровья человека.— М., 1992,—С. 16—21.
4. Сердюковская Г. И. // Окрующая среда и профилактика заболеваний детей и подростков в учебно-воспитательных учреждениях.— М„ 1991,—С. 5—11.
5. Сулла М. Б.. Заенчик В. М. // Предупреждение риска (научно-техническая эволюция).—М., 1992.— С. 63.
6. Dworkin Р. Н. // Pediatrics.— 1989.— Vol. 84, N 6,— P. 1000—1010.
Поступила 25.03.93
Summary. New requirements to sanitary and epidemiological conditions of the population life which are to be introduced according to the law of the Russian Federation demand comprehensive knowledge of general hygiene, epidemiology, nutrition, labor hygiene, human ecology, etc., by general practitioners. The network of existing prophylactic, educational and scientific centers should not be destroyed, but improved to train skilled specialists.
Радиационная гигиена
© Н. К . ШАНДАЛА, 1993 УДК 616-001.29-02:613.2|-07
И. К. Шандала
АЛИМЕНТАРНЫЕ СРЕДСТВА УМЕНЬШЕНИЯ ЛУЧЕВЫХ НАГРУЗОК ОРГАНИЗМА РАДИОНУКЛИДАМИ ЦЕЗИЯ И СТРОНЦИЯ
Институт биофизики Минздрава РФ, Москва
Для защиты организма человека от поражения долгоживущими радионуклидами предложен ряд радиопротекторов лечебно-профилактического характера. Однако в основном это препараты, пригодные к краткосрочному применению на ограниченных контингентах. С учетом специфики нынешнего этапа после аварии на Чернобыльской АЭС для предотвращения накопления радионуклидов в организме людей, работающих или проживающих на территориях, загрязненных аварийными выбросами, наибольший интерес представляют вещества (компоненты рациона питания), полностью безвредные, естественные, недорогие и в связи с этим пригодные для длительного применения на больших группах населения. Такие средства соответствуют предложенному В. А. Книжниковым термину «средства массовой профилактики» [4|.
С целью изыскания таких средств мы провели оценку влияния обогащения диеты пищевыми до-
бавками, содержащими кальций и фтор, на метаболизм одного из основных экологически важных радионуклидов — стронция-90. Последний является догложивущим изотопом, способным мигрировать по пищевым цепям, накапливаться в костях человека и подвергать хроническому облучению костный мозг и костную ткань, существенно повышая риск развития злокачественных новообразований костей и органов кроветворения [10].
В настоящей работе было исследовано влияние на накопление в скелете стронция-90 некоторых пищевых продуктов и пищевых добавок с различным содержанием кальция: рыбной массы, представляющей собой тонкоизмельченную тушку хека, освобожденную от головы и внутренних органов (содержание кальция — 4 г/кг); филе хека (содержание кальция — 0,5 г/кг); хлебобулочных изделий в виде сухарей с добавлением костной муки (содержание кальция — 2,5 г/кг);
Таблица 1
Схема эксперимента
Группа животных
Показатель 1-я (контроль) 2-я 3-я 4-я 5-я 6-я 7-я
Изучаемые добавки Нет
Поступление пищевой добав- —
ки в сутки, г Поступление кальция с ра- 26
ционом, мг Изотоп стронций-90
Примечание. В каждой группе ляло 0,02 мг, 7-й группы — 0,25 мг.
Филе хека
10 18
Углекислый кальций
0,15 73
Рыбная
масса
10 53
Рыбная мае- Сухари с кост- Сухари с
са+угле-кислый кальций 10+0,15
113
ной мукой
10
38
фтором
10
26
Суммарно 15,8 МБк на животное, или 98 кБк на 1 г массы тела по 20 животных. Содержание фтора в суточном рационе животных 1—6-й групп состав-
Таблица 2
Влияние пищевых добавок на накопление стронция-90 в организме
Показатель Группа животных
1-я (контроль) 2-я 3-я 4-я 5-я 6я 7-я
Среднее содержание '"Бг, кБк:
в бедренных костях 126±П Ю1±7 39±2* 37±3* 22±2* 71±5» 93±7*
во всем скелете 2520±230 2016± 180 772±65 740±66 441 ±45 1418±150 1859±160 Показатели накопления 905г, %:
от введенного количества 16,0 12,8 4,9 4,7 2,8 9,0 11,8 от содержания во всем скелете контрольных животных 100 80 31 29 17,5 56 74
Примечание. Звездочка—достоверные различия с 1-й группой (р<0,01).
углекислого кальция (содержание кальция — 40%).
Кроме того, было исследовано влияние микроэлемента фтора на усвоение и задержку в костях стронция-90. Фтор в виде фторида натрия был внесен в сухари в процессе их выпечки [2, 9]. Это исследование мы посчитали целесообразным, поскольку фтор питьевой воды, как было установлено ранее, существенным образом влияет на метаболизм стронция-90 [3].
Схема проведенного нами эксперимента представлена в табл. 1. Белые беспородные крысы-самки массой 160+5 г в количестве 140 были разделены на 7 групп. Крысы 6 групп (2—7-й) получали диету с изучаемыми добавками, животных 1-й группы (контроль) содержали на обычном рационе вивария. Животные 2-й и 4—7-й опытных групп получали тот же рацион, но в 2 раза меньшем количестве, а уменьшение компенсировали путем внесения тех или иных добавок. Рацион животных 3-й группы был обычным с обогащением углекислым кальцием.
Через 15 дней после перевода животных на указанную диету на фоне продолжающегося ее применения крысам всех 7 групп в течение 4 дней с интервалом 1—2 дня вводили при помощи зонда через рот по 0,5 мл раствора солянокислого стронция-90 удельной активностью 7,9 МБк/мл.
После дальнейшей выдержки на диетах в течение 20 дней крысы были одномоментно усыплены эфиром. Брали бедренную кость от каждой крысы и после доведения до постоянной массы путем высушивания таблетировали. Радиоактивность «таблеток» измеряли на р-установке РБС 1/0, определяя таким образом содержание стронция-90 в бедренных костях животных каждой группы. Для перехода к содержанию стронция-90 во всем скелете использовали коэффициент 20
[41-
В табл. 2 представлены основные результаты проведенной работы. Как видно из табл. 2, в скелете крыс 1-й (контроль) группы, рацион которых был дефицитным по кальцию, отложилось наибольшее количество изотопа — 2,5 МБк. Внесение в рацион рыбного филе (2-я группа) не изменило картину радикально, хотя вызванное этим незначительное повышение содержания кальция в рационе и обогащение пищи животных белком привело к некоторому снижению концентрации изотопа в костной системе. При добавлении к обычному рациону вивария углекислого кальция в количестве, нормализующем рацион по кальцию (3-я группа), картина резко изменилась: накопление изотопа в скелете по сравнению с контрольной группой снижается в 3 раза. Аналогичная картина наблюдалась в 4-й группе животных, получавших богатую кальцием рыбную массу. Этот факт заслуживает внимания, поскольку обогащение рациона людей хорошо усвояемым кальцием сопряжено с определенными трудностями, тогда как включение в рацион человека рыбной массы может не только увеличить белковую ценность рациона, но и обогатить его кальцием.
При скармливании рыбной массы животным, получавшим полноценный по кальцию рацион (5-я группа), эффект снижения накопления стронция-90 был выражен в максимальной степени. Введение в рацион сухарей, обогащенных костной мукой, а также фтором (6-я и 7-я группы), привело к достоверному снижению накопления изотопа.
Среди радионуклидов, имеющих наибольшее значение как факторы лучевого воздействия на население после аварии на Чернобыльской АЭС, наряду со стронцием-90 заслуживает внимание изотоп цезия-137. С учетом этого мы провели экспериментальное изучение влияния пищевых продуктов океанического происхождения на на-
Таблица 3
Схема эксперимента
Показатель
Группа животных
1-я
2-я
3-я
4-я
Изотоп цезий-137 Нет Изучаемые добавки Нет Суточное поступление пищевой добавки, г Нет
Нет Нет
80 кБк на животное (0,5 кБк на 1 г массы тела) Ламинария Рыбная масса
2,0
7,0
Примечание. В каждой группе — по 25 животных.
Таблица 4
Содержание цезия-137 (в % от введенной дозы) в теле животных опытных групп (М±т)
Сроки наблюдения, дни Группа животных, воздействующие факторы
2-я (цезнй-137) 3-я <цезий-137 + -j-ламннария) 4-я (цсзий-137 + +рыбная масса)
3 55,2±2,6 39,8±2,6* 49,7±2,8
9 49,9±2,4 36,5±2,2* 46.1 ±2,9
16 41,0± 1,8 32,3±2,1* 30,7± 1,9*
23 25,7 ±2,1 18,0±1,9* 23,5±1,9*
65 3,6±0,8 1.2±0,1* 1,5±0,1*
Примечание. Звездочка — достоверные различия со 2-й группой (р<0,01).
копление в организме цезия-137 при его перораль-ном поступлении.
В качестве пищевых добавок как возможных средств, уменьшающих дозовые нагрузки на организм, изучали морскую водоросль Laminaria laponica и рыбную массу (вид консервов из частиковых рыб). Ламинария — продукт, богатый комплексом минеральных веществ, в том числе кальцием, калием, натрием, магнием, железом, селеном и другими эссенциальными микроэлементами. Тонкоизмельченная рыбная масса также обладает высокой биологической ценностью и превосходит традиционные рыбопродукты по содержанию незаменимых аминокислот, фосфолипи-дов, полиненасыщенных жирных кислот, магния, железа, имеет низкое перекисное и кислотное числа липидов.
В табл. 3 представлена модель и регламенты этого эксперимента.
Белые беспородные крысы-самки массой 165± ±5 г в количестве 100 особей были, как видно из табл. 3, разделены на 4 группы. Животные 1-й группы служили контролем. Крысам 2, 3 и 4-й групп при помощи зонда через рот был введен раствор солянокислого цезия-137 по 0,5 мл 4-кратно с интервалом 1—2 дня. Суммарно каждая крыса получила 80 кБк цезия-137.
При расчете количества радиоцезия, вводимого экспериментальным животным, учитывали, что высокие дозы создавать нецелесообразно, поскольку они могут вызвать острую лучевую болезнь, нарушение баланса электролитов и раннюю гибель животных. Указанные явления существенно искажают истинную картину метаболизма радионуклидов. В то же время малые количества изотопов не позволяют получить достаточно достоверные результаты при радиометрии (особенно прижизненной). Длительная фиксация крысы в счетной камере может закончиться летальным исходом, что потребовало бы проведения трудоемких радиохимических определений.
Через 1 нед после введения цезия-137 животные были помещены на диету с изучаемыми добавками. Порошок ламинарии из расчета 2 г/сут и тонкоизмельченная рыбная масса из расчета 7 г/сут на 1 животное вносили в кормовой брикет обычного рациона вивария при тщательном перемешивании после измельчения продуктов в миксере.
В течение эксперимента на 3, 9, 16, 23 и 65-й дни проводили прижизненные радиометрические исследования параллельно во всех группах животных. Радиометрические замеры осуществляли на
автоматическом сиинтилляцнонном спектрометре «Гамма-Трак».
Результаты изучения влияния пищевых добавок на накопление цезия-137 приведены в табл. 4, из которой видно, что внесение в рацион ламинарии и рыбной массы значительно снижает накопление цезия-137, поскольку результаты радиометрических исследований свидетельствуют, что концентрация цезия-137 в органах и тканях животных опытных групп была достоверно ниже, чем в контроле. Эффективность снижения содержания цезия под влиянием опытного рациона составила к 65-му дню для животных 3-й группы в среднем 66 %, а для животных 4-й группы — 58 %, причем при скармливании животным ламинарии эффект снижения содержания цезия-137 был выражен в большей степени.
Наряду с изучением влияния указанных пищевых добавок на накопление в организме стронция-90 и цезия-137 мы сочли целесообразным исследовать влияние этих добавок на гемопо-этическую систему, поскольку она по чувствительности к облучению занимает первое место в ряду других систем и тканей.
Как следует из полученных материалов, данные гематологических исследований хорошо согласуются с показателями радиометрии. Более низкие концентрации цезия-137 в организме подопытных животных под влиянием лучевого воздействия радионуклида обусловили менее выраженные сдвиги в их лейкоцитарной формуле. У крыс 2-й группы отмечалась стабильная умеренная лейкопения, наиболее выраженная с 23-го дня до конца наблюдений. Сдвиги лейкоцитарной формулы у подопытных животных, получавших в качестве пищевых добавок рыбную массу и ламинарию, были непродолжительными и менее значительными. Начиная с 23-го дня наблюдения обнаружилось, что добавление в рацион рыбной массы и ламинарии оказывает благотворное влияние на систему кроветворения животных, которым был введен цезий-137.
Благотворное влияние изучавшихся пищевых добавок на показатели периферической крови отмечалось также и при введении подопытным животным стронция-90. При этом менее глубокое угнетение красного ростка наблюдали у животных, рацион которых был обогащен кальцием и фтором. Белый росток оказался более сохраненным у животных, получавших в качестве добавок рыбную массу и углекислый кальций одновременно.
Таким образом, проведенные работы показали выраженную эффективность изучаемых пищевых добавок по показателям снижения уровня накопления в организме стронция-90 и цезия-137 и нормализации системы кроветворения. Существенно, что изученные добавки являются компонентами привычного, широко распространенного и каждодневного рациона, их безвредность подтверждается давним и широким употреблением этих продуктов человеком.
Полученные результаты дают основание утверждать, что обогащение рациона населения, проживающего в районах, загрязненных це-зием-137 и стронцием-90 после аварии на Чернобыльской АЭС, предлагаемыми продуктами приведет к снижению дозовой нагрузки на организм.
в том числе на костную ткань и костный мозг человека. При этом можно полагать, что в отдаленном периоде соответственно уменьшится риск возникновения онкологических заболеваний кроветворной и костной систем [5, 6].
Использование указанных пищевых добавок оправдано еще и потому, что эти защитные средства, будучи дешевыми и безвредными, в ряде случаев показаны и по соображениям повышения полноценности питания, поскольку они богаты дефицитными минеральными солями. Дело в том, что обеспеченность последними организма как детей, так и взрослых, проживающих на загрязненных вследствие аварии на Чернобыльской АЭС территориях России (в частности, в Брянской, Калужской и Тульской областях), составляет лишь 50—80 % физиологической потребности. При этом отмечаются нарушения в соотношении Са:Р — одном из основных показателей, характеризующих фосфорно-кальциевый обмен у человека. Анализ средних величин содержания минеральных солей в реальных рационах питания, по данным Института питания РАМН, показал нерациональное соотношение Са:Р — 1:2 у детей и 1:2,3 у взрослых (вместо рекомендуемого 1:1.5), т. е. дефицит кальция. Несбалансированность рационов питания обусловлена также нерациональной структурой питания населения, особенностью которого является недостаточное количество таких важных продуктов, как молоко и молочные продукты, овощи и фрукты, растительное масло, мясо и мясопродукты, а также ограниченность ассортимента этих групп пищевых продуктов [1, 7].
На основании изложенного становится очевидной задача рационализации питания и разработки соответствующих мероприятий рекомендательного характера. С учетом этого минеральные вещества фтор, кальций, а также морская водоросль ламинария могут быть рекомендованы для широкого и длительного применения населением, особенно в районах, где невозможно осуществить централизованное фторирование питьевой воды, показанное не только для предупреждения кариеса зубов, но и с целью нормализации кроветворной системы, профилактики онкологических заболеваний.
К настоящему времени уже предложен ряд продуктов лечебно-профилактического назначения с указанными пищевыми добавками: специальные сухарные изделия, обогащенные фтором или кальцием, соль для выпечки диетических изделий, разработанные совместно со специалистами Института пищевой промышленности (8, 9]. Изучение профилактических эффектов морской водоросли ламинарии позволило при участии специалистов Всероссийского НИИ рыбного хозяйства и океанографии разработать технические условия по приготовлению порошка из ламинарии пищевой для лечебно-профилактического применения.
Использование на практике этих предложений позволит получить значительный оздоровительный, социальный и экономический эффект.
Выводы. 1. Включение в рацион рыбной массы, а также хлебобулочных изделий, богатых кальцием и фтором, существенно снижает накопление стронция-90 в скелете подопытных животных.
2. Максимальный защитный эффект снижения накопления стронция-90 в скелете отмечается при поступлении кальция за счет рыбной массы и углекислого кальция на уровне, несколько превышающем показатель физиологической нормы, обеспечивающей баланс кальция.
3. Добавление в рацион затравленных цезием-137 животных рыбной массы и морской водоросли ламинарии приводит к эффективному снижению накопления радионуклида.
4. Изученные пищевые добавки оказывают благотворное влияние на систему кроветворения затравленных стронцием-90 и цезием-137 животных.
5. Обогащение рациона питания населения, проживающего на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС, рыбной массой, кальцием, костной мукой, фтором и ламинарией может сыграть профилактическую роль в уменьшении риска возникновения отдаленных онкологических заболеваний.
Литература
1. Волгарев M. Н., Бондарев Г. И., Батурин А. К., Виссарио-нова В. Я. // Научная конф. «Питание: здоровье и болезнь»: Материалы.— М., 1990.— С. 45.
2. Ибрагимов Р. Р., Дубцов Г. Г., Комлева В. А. и др. // Там же.— С. 81.
3. Книжников В. А. II Открытия и научно-техническая революция / Под ред. Ю. П. Конюшая,— М„ 1974,— С. 81.
4. Книжников В. А. Кальций и фтор. Радиацнонно-ги-гиенические аспекты.— М., 1975.
5. Книжников В. А., Шандала Н. К., Комлева В. А. // Актуальные проблемы ликвидации медицинских последствий аварии на Чернобыльской АЭС.— Киев, 1992 — С. 106.
6. Книжников В. А., Комлева В. А., Шандала И. К■ // Там же,—С. 107.
7. Сердюковская Г. Н., Кондратьева М. И. // Научная конф. «Питание: здоровье и болезнь»: Материалы.— М„ 1990 - С. 185—186.
8. Соль для выпеченных диетических изделий. А. с. 4857836/13 (085955)/Дубцов Г. Г., Книжников В. А., Комлева В. А. и др.
9 Способ производства хлеба, обогащенного фтором: А. с. 4857846/13 (085968) / Дубцов Г. Г., Книжников В. А., Комлева В. А и др. 10. Knizhnikov V. A.. Marei А. N. // Strontium Metabolism.— London, 1967,— P. 71—82.
Поступила 19.03.93
Summary. Introduction in ration of fish mass, calcium carbonate, bone meal, fluorine, algae laminaria reduced levelsof Sr-90 and Cs-137 accumulation in the population living on territories polluted after Chernobyl accident.
