CC BY
9
За рубежом
дк 615.917.46 052:575.224.2
В. С. Журков, Р. Я■ Шрам, А. М. Дуган
АНАЛИЗ МУТАГЕННОЙ АКТИВНОСТИ АКРИЛОНИТРИЛА
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва, Институт
гигиены и эпидемиологии, Прага
В настоящее время для повышения точности и надежности гигиенических нормативов необходим обязательный учет отдаленных эффектов: мутагенного, канцерогенного, тератогенного и др. (Г. И. Сидоренко). Первостепенное внимание следует уделять распространенным соединениями, у которых экспериментально доказана возможность развития отдаленных эффектов. К таким веществам относится широко используемый в химической промышленности акрилонитрил, мутагенность которого установлена в опытах на микроорганизмах (Milvy и Wolff; Poncelet и со-авт.). Авторы этих работ подчеркивают мутагенную опасность акрилонитрила в газовой фазе и необходимость пересмотра нормативов.
Для оценки мутагенной опасности акрилонитрила нами проведены эксперименты на сальмонеллах и мышах при ингаляционном воздействии.
В эксперименте на S. typhimurium использовали полуколичественный метод учета мутаций на гистидинзависимых штаммах ТА 1535 и ТА 1538 с внесением препарата и гомогената печени крыс в слой полужидкого агара (тест Эймса). Для оценки мутагенности как самого вещества, так и его метаболитов выполнены опыты с полной (МС + )—9000 g фракцией гомогената печени крыс и кофакторами — и неполной (МС—) — только 9000 g фракцией — системой метаболической активации (Л. М. Фонштейн и соавт.). Для лолучения гомогената использовали самцов крыс линии Вистар массой 150—170 г, которым с целью индукции микросомальных ферментов вводили внутрибрюшинно раствор фенобарбитала натрия в дозе 80 мг/кг в течение 3 дней. Изучено 6 доз акрилонитрила (от 0,1 до 10 000 мкг на чашку). Акрилонитрил растворяли ex tempore в дистиллированной воде. Проведены 3 опыта по 3 чашки на вариант. В каждом опыте ставили контроль с растворителем и стандартным мутагеном: нитрозометилмочевиной (100 мкг на чашку) для ТА 1535 при МС—, ДИАМ (100 мкг на чашку) для ТА 1538 при МС— и циклофосфамидом (100 мкг на чашку) для ТА 1535 при МС+ для контроля за активностью системы метаболической активации. Степень мутагенности оценивали по соотношению среднего количества колоний ре-вертантов на чашку в опыте к таковому в контроле: при соотношении меньше 2,5 — отсутствие
эффекта, от 2,5 до 10 — слабый эффект, от 10 до 100 — средний, больше 100 — сильный мутагенный эффект (Л. М. Фонштейн и соавт.).
Одновременно были проведены эксперименты на рандомбредных мышах линии ICR в возрасте 8—10 нед. Непрерывное ингаляционное воздействие акрилонитрилом осуществляли в камерах объемом 20 л при динамической подаче воздуха с веществом в течение 5 сут. Содержание акрилонитрила в камерах контролировали спектрофо-тометрическим методом. Изучены 2 концентрации вещества: 100 мг/м3 (0,3 ЛКбо) и 20 мг/м3 (0,06 ЛКбо)- ЛК50 для белых мышей 350 мг/м3 («Вредные вещества в промышленности»).
Для оценки мутагенного эффекта учитывали частоту хромосомных аберраций в клетках кост-ного мозга и сперматогониях и уровень доминантных деталей у самцов мышей. При цитогене-тических исследованиях мышам сразу после окончания затравки внутрибрюшинно вводили раствор колхицина в дозе 2,5 мг/кг на 2 ч. Препараты метафазных хромосом клеток костного мозга готовили по стандартной методике (В. С. Журков и соавт.), сперматогоннй — по методике Jamamoto и Kikushi. В каждой группе было по 5 мышей. На каждое животное анализировали по 100 метафаз костного мозга и 50 метафаз сперматогоннй. Учитывали одиночные и парные фрагменты, хроматидные и хромосомные обмены.
Для учета доминантных деталей самцов мышей после окончания воздействия скрещивали еженедельно в течение 8 нед с 2 самками. В каждой группе было по 20 самцов. Самок забивали на 13—15-й день беременности. Определяли следующие показатели: процент беременных самок, число желтых тел, имплантантов, живых и мертвых эмбрионов на 1 беременную самку, общую, до- и постнмплантационную смертность (В. С. Журков и Р. Я. Шрам). Статистическую обработку результатов проводили согласно рекомендациям М. А. Подольной и соавт.
В опытах на сальмонеллах акрилонитрил давал выраженный мутагенный эффект на штамме ТА 1535 в присутствии полной системы метаболической активации (см. таблицу). Минимальная доза вещества 0,1 мкг на чашку уже вызывала слабый мутагенный эффект (отношение опыт—
Результаты исследования мутагенного эффгкта акрилонитрила в тесте Эймса на в. (урЫтиг1ит ТА 1535 и ТА 1538 в присутствии полной (МС4-) и неполной (МС—) систем метаболической активности
Доза акрилонитрила, мкг на чашку Среднее число колоний ревертантов на чашку
ТА 1535 ТА 1538
МС + MC— МС + мс-
0.1 48,8 27,2 16,3 15,4
1,0 54,7 31,8 16,6 12,5
10,0 80,5 36,6 33,2 25,0
100,0 103,0 35,1 55,6 34,3
1000,0 168,1 39,6 24,8 27,9
10000,0 113,8 21,6 23,1 14,2
Контроль 13,5 12,8 16,8 15,8
Стандартный му-
таген* 141,3 1568,8 660,0
* Для штамма ТА 1535 при МС+ циклофосфамида 100 мкг на чашку, при МС— нитрозометилмсчевины 100 мкг на чашку, для штамма ТА 1538 при МС— ДИАМ 100 мкг на чашку.
контроль 3,6). Количество колоний ревертантов на чашку возрастало с увеличением дозы вещества от 0,1 до 1000 мкг. Снижение эффекта акри-лонитрила при дозе 10 000 мкг на чашку, вероятно, связано с его токсическим действием. При МС— отмечен слабый мутагенный эффект при дозах от 10 до 1000 мкг на чашку без четкой до-зовой зависимости (превышение над контролем в 2'/г—3 раза). На штамме ТА 1538 акрилони-трил не проявил мутагенного эффекта.
В опытах на мышах ингаляция акрилонитри-ла в концентрации 20 и 100 мг/м3 не повышала частоту клеток с аберрациями хромосом в костном мозге и сперматогониях. Процент аберрантных метафаз в костном мозге мышей контрольной группы был 1,6, при 20 мг/м3 — 1, при 100 мг/м3 — 1,3, в сперматогониях соответственно 0,8, 0,4 и 0,8. Аберрации были представлены одиночными и парными фрагментами. Ингаляционное воздействие акрилонитрила в обеих концентрациях не влияло на уровень доминантных леталей в половых клетках самцов мышей. Фер-тнльность самцов, число имплантаций, живых и мертвых эмбрионов на самку, общая, до- и пост-имплантационная смертность животных опытных групп не отличались от таковых в контроле на всех неделях скрещивания после окончания затравки.
Полученные нами результаты, а также данные работ Milvy и Wolff, de Meester и соавт., Poncelet и соавт. показывают, что акрилонитрил в водном растворе и газовой фазе индуцирует мутации у штаммов S. typhimurium, выявляющих мутации типа замены оснований (ТА 1530, ТА 1535, ТА 1950, ТА 100), в присутствии системы метаболической активации с гомогенатами печени мышей и крыс. Мутагенность вещества связывалась с его метаболитами — глицидонитрилом
и глицидиальдегидом. Lambotte-Vandepaer и соавт. выявили мутагенность на штамме ТА 1530 мочи мышей и крыс, собранной в течение 24 ч после внутрибрюшинного введения акрилонитрила в дозе 30 мг/кг (приблизительно 0,5 LDso). Повышение частоты мутаций было в вариантах без системы метаболической активации, что указывало на наличие в моче активных метаболитов.
Однако в опытах на млекопитающих установлено отсутствие мутагенного эффекта даже субтоксичных доз акрилонитрила. При подостром ингаляционном воздействии в концентрациях, равных 0,3 и 0,06 JIKso, не отмечено повышения частоты аберраций хромосом в соматических и половых клетках и доминантных леталей у самцов мышей. Отсутствие цитогенетических нарушений в соматических клетках и доминантных леталей у самцов наблюдалось в острых и под-острых опытах на мышах и крысах при внутри-брюшинном и пероральном введении акрилонитрила в дозах, равных от 0,25 до 0,5 LD50 (Nazareth Rabello-Gay и Ahmed; Leonard и соавт.). Минимальные используемые дозы в 70 раз превышали ПДК акрилонитрила в воде водоемов, в 670 раз — среднесуточную ПДК в атмосферном воздухе и в 40 раз — ПДК в воздухе рабочей зоны. Результаты экспериментов на млекопитающих согласуются с данными об отсутствии повышения частоты наличия хромосомных аберраций в лимфоцитах лиц, работающих в цехах с концентрацией акрилонитрила в воздухе от 3 до 11 мг/м3 (Thiess и Fleig).
Таким образом, хотя в опытах на микроорганизмах, несомненно, установлена мутагенность акрилонитрила, данных о его мутагенной активности для соматических и половых клеток млекопитающих нет.
Литература. Журков В. С., Новакова Я., Шрам
Р. Я. —Гиг. и сан.. 1978, № 1, с. 12—14. Журков В. С., Шрам Р. Я. — Гснетнка, 1978, № 5, с. 824— 828.
Подольная М. А., Бобринев Е. В., Ревазова Ю. А.— Там
же, 1981, № 4. с. 651—657. Сидоренко Г. И. — Гиг. и сан., 1981, № 5, с. 4—7. Тест-система оценки мутагенной активности загрязнителей среды на Salmonella./ Фонштейн Л. М., Калинина Л. М., Полухина Г. Н. и др. М., 1977. Вредные вещества в промышленности. Л., 1976, т. 2. Lambotte-Vandepaer M., Duverger-van Bogaert M., de Meester M. C. et al.— Toxicology, 1980, v. 16, p. 67—71. Leonard A., Garny V., Poncelet F. et al. — Toxicol. Lett.,
1981, v. 7, p. 329—334. de Meester C., Poncelet F.. Roberfroid M. et al. — Toxicology, 1978, v. 11, p. 19—27. Milvy P., Wotff Ai.— Mutât. Res., 1977, v. 48, p. 271—278. Nazareth Rabello-Gai/ Ai., Ahmed A. E. — Ibid., 1980, v. 79, p. 243—255.
Poncelet F., de Meester C., Duverger-van Bobaert M. et al. —
Arch. Toxicol., 1980, Suppl. 4, p. 63—66. Thiess A. M.. Fleig /. — Ibid., 1978, v. 41, p. 149—152. Jamamoto K. !.. Kikushi /. — Mutât. Res., 1978, v. 58, p. 207—209.
Поступила 08.06.82
