CC BY
7
ми дикарбоновых кислот белковой оболочки вирусов (Chandhuri), в результате чего вирусы прочно адсорбируют молекулы флокулянта. Взаимодействуя одновременно с несколькими фаговыми частицами, макромолекулы полиэлектролитов, возможно, связывают их в более крупные трехмерные структуры, которые хорошо задерживаются при фильтровании. Это и объясняет повышение эффекта очистки воды при пропускании через бумажный фильтр.
Ухудшение процесса очистки речной воды от фагов Т1 и Т2 по сравнению с питьевой водой определяется в основном конкурирующим влиянием органических загрязнений, присутствующих в природной воде и способных взаимодействовать с катионными полиэлектролитами (Ю. И. Вей-цер и Р. Н. Стерина). Частично указанный эффект отмечается и в искусственно замутненной иллитом водопроводной воде, содержащей твердые коллоидные частицы.
Результаты исследований, касающихся влияния катионных полиэлектролитов на процессы очистки воды от вирусов, не противоречат выводам других авторов, проводивших работы в этой области (Manwaring н соавт.; Thorup и соавт.).
Выводы
1. Наиболее эффективными из исследованных флокулянтов являются полиэлектролиты ПЭИ-К и ВА-2.
2. Эффективность очистки воды от вирусов при использовании катионных флокулянтов зависит от дозы последних и качества исходной воды.
ЛИТЕРАТУРА. Адаме М. (A dams М.) Бактериофаги. М., 1961. — В е fill е р Ю. И., Минц Д. М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки воды. М., 1974, с. 8. — В е й ц е р Ю. И., С т е р и н а Р. М. Взаимодействие флокулянта ВА-2 с гуминовыми кислотами. — «Научные труды Академии коммунального хозяйства:», 1969, вып. 52, № 5, с. 27—38. — Ворошилова М. К., ЖевандроваВ. И., Ба-, лаян М. С. Методы лабораторной диагностики энтеровирусных инфекций. М., 1964, с. 61. — T и х о н е н к о Т. И. Биохимия вирусов. М., 1966, с. 12. — Chandhuri М., Е п q е 1 b г е с h t R. S. — «J. Am. Waver Works Ass.», 1970, v. 62, p. 563. — M a n w a -rinqj. E., Chandhuri M., EnqelbrechtR. S. — Ibid., 1971, v. 63, т. 298. — T h о r u p R. Т., N i x o n F., W e n t w о r t h D. et a. — Ibid., 1970, v. 62, p. 97.
Поступила 20/V 1975 r.
USE OF CATION POLYELECTROLYTES FOR WATER PURIFICATION
FROM VIRUSES
Yu. /. Veitser, V. A. Ryabchenko, N. A. Arbuzova
The authors investigated the action of cation polyelectrolytes on coli phages and the vaccine strain of poliomyelitis virus in water for the purpose of determining the possibility of the practical use of the above mentioned polymers in the processes of the water treatment.
УДК 6М.777:[б74.вЗ-Ь574.58
В. М. Орловский, Ю. А. Кириенко
БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ МЕТАБОЛИТЫ СИНЕЗЕЛЕНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены
им. А. Н. Марзеева
Во время вегетации синезеленые водоросли выделяют органические вещества. Известны случаи, когда они отрицательно влияли на рыб, птиц и животных (Н. Н. Смирнов и О. И. Феоктистова; 2еИпс1ег и ¿огИаш, и др.). Некоторые заболевания человека также связываются с опосредованным действием синезеленых водорослей (Т. И. Биргер и соавт., и др.)
Имеются сведения о характере токсического влияния биологически активных метаболитов синезеленых водорослей на гидробионтов. А. Я. Ма-ляревская и соавт. считают, что влияние синезеленых водорослей на рыб проявляется сложным комплексом обменных нарушений. По мнению авторов, возникновение тиаминной недостаточности играет ведущую роль в токсикодинамике. А. Г. Андрее полагает, что у рыб при этом нарушается мозговое кровообращение в области жизненно важных центров. В отношении теплокровных животных подобные данные отсутствуют.
Нашей задачей являлось определение влияния воды водохранилища в период «цветения» на организм теплокровных животных. Воду для затравки животных отбирали в местах скопления синезеленых водорослей и фильтровали через бумажные фильтры 3-М. Для идентификации и количественного определения в воде биологически активных метаболитов синезеленых водорослей применяли откалиброванную реакцию холинэсте-разы с ацетнлхолином. Калибровка реакции была произведена по веществу» выделенному из синезеленых водорослей.
Опыт поставлен в экспедиционных условиях на Кременчугском водохранилище во время массового «цветения» синезелеными водорослями с преобладанием видов Microcystis aeruginosa Kutz. emend. Elenk., Apha-nizomenon flos-aquae (L) Ralfs и Anabaena flos-aquae. В опыт было взято 75 белых крыс, разделенных поровну ка 3 группы. 1-я группа (контрольная) получала для питья колодезную воду, не содержащую токсических метаболитов синезеленых водорослей; 2 опытные группы получали воду из водохранилища; причем каждой крысе 2-й группы ежедневно вводили по 5 мл воды внутрижелудочно посредством зонда, а животным 3-й группы — при помощи поилок. Количество вводимой воды обусловлено физиологическими нормами потребления ее указанными животными (И. П. Запад-нюк и соавт.). Введение воды при помощи поилок преследовало цель учесть индивидуальные особенности каждого животного. Крысам контрольной группы колодезную воду также вводили через зонд внутрижелудочно по 5 мл во избежание ошибок, связанных с механическим раздражением пищевода, при оценке полученных результатов. Кроме того, для компенсации возможного дефицита воды в 1-й и 2-й группах животных также были установлены поилки. Эксперимент длился 2,5 мес, что диктовалось сроком наиболее интенсивного «цветения» и реальной возможностью попадания в это время в организм токсических метаболитов синезеленых водорослей.
Влияние воды из водохранилища на белых крыс при пероральном введении оценивали по активности холинэстеразы и каталазы крови, активности тиаминазы в печени, кишечнике и селезенке (В. А. Энгельгардт и Р. И. Татарская), содержанию тиамина в этих же органах (В. Н. Букин и соавт.), концентрации пировиноградной кислоты в крови (О. В. Травина).
Перед введением крысам воды в ней определяли присутствие биологически активных метаболитов водорослей, изучали альгологический соетав и физиологическое состояние клеток и колоний водорослей при помощи люминесцентной микроскопии. Подопытные животные получали воду с содержанием определяемых метаболитов водорослей от Ю-6 до Ю-11 мг/л. В колодезной воде таковые отсутствовали. Больше всего метаболитов синезеленых было в пробах воды, содержащих в начальной степени разложения наиболее токсичные виды водорослей, упомянутые выше.
Через 3 нед эксперимента в опытных группах, особенно во 2-й, отмечено значительное угнетение активности холинэстеразы (Р<0,001) и каталазы (Р<0,05). Эти изменения наблюдались до конца эксперимента. В те же сроки зафиксировано повышение уровня пировиноградной кислоты в крови у подопытных животных. В контрольной группе исследуемые показатели колебались в небольших пределах (см. таблицу).
Обнаружено уменьшение содержания тиамина и появление тиаминазы в печени, кишечнике и селезенке. Если в контрольной группе в течение всего периода наблюдений активность тиаминазы не определялась, то в
'2 опытных группах с 3-й недели затравки активность фермента варьировала от 40 до 93 мкг/г в час. Содержание тиамина у контрольных животных в исследуемых органах колебалось от 2,5 до 4,4 мкг/г в час, а у подопытных оно понизилось до 0,6—2,1 мкг/г в час.
Биохимические изменения в крови и внутренних органах животных привели к морфологическим сдвигам. При окраске гематоксилин-эознном выявлялись застойные процессы, особенно в печени и миокарде. В печени имелись гнездные некрозы, рассеянные по периферии долек. В разных группах отмечались различная степень и характер поражения гепатоци-тов. Во 2-й группе животных, которым воду из водохранилища вводили через зонд, были наиболее сильно выражены стертость границ между гепатоци-тами, полиморфизм клеток, исчезновение базофилии, ди-скомплексация печеночных пластинок. Вокруг ядер клеток иногда определялись эозино-фильные гиалиновые зерна (тельца Маллори). В некоторых •случаях протоплазма имела вид гомогенного стекловидного образования розового цвета. Ядро клеток находилось ближе к периферии, наблюдались явления кариоцитолиза.
Кроме того, в печени встречалось большое количество крупных жировых капель, зарегистрировано расстройство желчеотделения, усиление окраски на щелочную фосфатазу, значительное накопление железа, что свидетельствует о диффузном поражении паренхимы.
В миокарде наблюдалось набухание мышечных волокон, исчезновение поперечнополосатой исчерченности. В почках характерных патоморфологиче-ских изменений не было. В клетках головного мозга обнаружено уменьшение содержания нис--слевской субстанции по сравнению с контролем.
0 а
о ц
о а
х
|
§
ч
I
я и
о о
X
<о
ч
0 в и 3 а. X
X
3
4
£
>>
«в
01
н св
а.
о е
X ■н
—
с
0.
ее
о
о -Н
«в
к
я
о
о
и и с
X
к
2
0)
о.
а
а.
ч о Е
г ■Н
•со
е
Е
-н
X
4
е
X
* «
с 3
Е С с о
>. а
о.
и
88 о" о
УУ
со
о т — —
+1 +1 +1 (ОМО
ю оо —
ЮЮ1М
см о о о* о" о*
УУУ
о ю ОО'»
о" о о" II +1 +1
г-* со" со*
8?-А*
Л
ОЙМ
о" с* о"
+1 +1 11 СО "5 СО
—"см СМ
о о
ог.о
о Ч50100
г 00 чг тг
5 см— см
5
со
о о" о* +1«+1
со
о.
¡С ю--
„ см см см
3 Ю — —
«о см см см
§-
о. к
г
Е
с
«е
а
юию см о о о" о о"
луу
00 тг СО см - -
-о о 5+1 +1
ш--
см см см
н о о
I
I -00
5 слоо со см см* со
ю
Ю О —
о* о" о" ЛУд
1 — а о.
ют
0 (ООО 3 о" о" о
1 ЛУУ
с _
сОфО;
о> со ^ СО СО СО
о
со* со ю~
Л со со 2 о* о" о"
§. +1+1+1
•ч- юсо
^о —см* см*
ю ю ю см см сч
■Ч" о> ю 10 ю со
со см* см
«5 Й СО I—
Ю Ю — см см см
ююю см см см
N
1Л 00 05 О0!0!
м ОО
я««
— 1Й г-со со со — ——
ю оо оо см со со
ООО*
+1+1+1 см — о
Ш1П-
см ем см
Ю Ю — см см см
к к к
— см со
к к в; — см со
к к — О) со
Следовательно, при потреблении животными воды, содержащей биологически активные метаболиты синезеленых водорослей, зафиксированы снижение активности холинэстеразы и каталазы крови, общего тиамина в органах, появление тиаминазы и повышение концентрации недоокисленных продуктов в крови, в частности пировиноградной кислоты, а также дегенеративные изменения в печени и миокарде.
Представляет интерес наличие тиаминазы в органах подопытных животных. Тиаминаза — фермент, не встречающийся у позвоночных, за исключением рыб. Появление ее в организме теплокровных животных свидетельствует о начальных стадиях отравления биологически активными веществами синезеленых водорослей. Активность тиаминазы в них достигла 556,58± 18,3 мкг/г в час (О. М. Арсан).
Тиаминаза разлагает тиамин на тиазоловый и пиримидиновый компоненты (Lomogyi). В таком состоянии тиамин теряет свою активность, принимает значительное участие в биохимических и физиологических процессах. В составе кофермента он участвуете углеводном и белковом обменах.
В аэробных условиях в качестве промежуточного продукта распада углеводов в тканях образуется пировиноградная кислота (Б. И. Збарский и соавт.). Дальнейшее окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты возможно только в присутствии тиаминпирофосфата, в состав которого входит витамин В1. При гипо- и авитаминозе В1 в крови и мозге накапливается большое количество пировиноградной кислоты, которая оказывает на организм токсическое действие, особенно на центральную нервную систему (Ф. Б. Штрауб).
Это подтверждено нами в лабораторных условиях при изучении влияния токсина синезеленых водорослей на суммационно-пороговый показатель и условнорефлекторную деятельность белых крыс, что выражалось трудностями в выработке или понижении формирования условных рефлексов на применяемые раздражители, в изменении силы двигательных реакций, сопровождающих условные рефлексы, в выпадении условных рефлексов и удлинении их латентных периодов, в нарушении условно рефлекторной деятельности при функциональных пробах и увеличении суммационно-порогового показателя.
Результаты исследований расширяют представление о токсикодина-мнке биологически активных метаболитов синезеленых водорослей. В частности, нарушаются процессы окисления углеводов, что представляет собой один из основных звеньев механизма токсического действия на организм теплокровных.
С гигиенической точки зрения можно судить о диапазоне действия биологически активных метаболитов синезеленых водорослей. Их токсическое влияние на экспериментальных животных характеризуется хронической направленностью и стабилизацией изменений органов и систем на малых уровнях, что сопряжено с опасностью возникновения скрытых форм нарушений в организме.
Исходя из возможности попадания биологически активных метаболитов синезеленых водорослей в организм животных и человека, следует заключить, что «цветение» воды служит потенциальным фактором ухудшения ее качества и при определенных условиях приводит к неблагоприятным последствиям. Необходимы дальнейшие разработки, направленные на ограничение отрицательного влияния «цветения» воды при неорганизованном водопользовании.
ЛИТЕРАТУРА. Андрее А. Г. — В,"кн.: Доклады на Научных конференциях Ярославского педагогического ин-та. Т. 2. вып. 4. Ярославль, 1964, с. 31—38. — А р -с а н О. М. О тиаминазной активности синезеленых водорослей. — Тезисы докладов Украинской Республиканской научной конференции молодых исследователей по физиологии и биохимии растений. Киев, 1969, с. 14—15. — Б и р г е р Т. И., МаляревскаяА. Я-, А р с а н О. М. К этиологии гаффекой (юксовско-сартланской) болезни. — «Гидробиол. ж.», 1973, № 2, с. 115—126. — Букин В. Н., ПоволоцкаяК. Л., Кондрашо-
в а А. А. и др. Флюорометрический метод определения тиамина. — В кн.: Витаминные ресурсы и их использование. Сб. 3. М., 1955, с. 91—99. —ЗападнюкИ. П., Западню к В. И., Захария Е. А. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте. Киев, 1974. — ЗбарскийБ. И., И в а н о в И. И., М а р-д а ш е в С. Р. Биологическая химия. Л., 1972. — Маляревская А. Я-, Б и р -г е р Т. И., А р с а н О. М. и др. Влияние синезеленых водорослей на обмен веществ у рыб. Киев, 1973. — Смирнов Н. Н., Феоктистова О. И. Влияние синезеленых водорослей на водных животных и растений. — В кн.: Экология и физиология синезеленых водорослей. М. — Л., 1965, с. 212—223. — Травина О. В. Руководство по биохимическим исследованиям. М., 1955. — ШтраубФ. Б. Биохимия. Будапешт, 1963. — Э и -гельгардтВ. А., Татарская Р. И. — «Биохимия», 1948, № 3, с. 279—287. — SomogyiJ.C. — «Int. Z. Vitaminforsch.», 1949, Bd 21, S. 810—816. — Zehnder A., Gorham P. R. — «Canad. J. Microbiol.», 1960, v. 3, p. 645—660.
Поступила 30/V 1975 r.
BIOLOGICALLY ACTIVE METABOLITES OF BLUE GREEN ALGA AND THEIR EFFECT ON EXPERIMENTAL ANIMALS
V, M. Orlovsky, Yu. A. Kirpenko
The water was taken from a water reservoir in sites of dense growth of blue green alga. The oxidation processes of carbo-hydrates were found to be disturbed and this was one of the-links of the mechanism of the toxic action on warm-blooded animals.
УДК 614.777|[в28.19111546.811
В. Т. Мазаев, О. В. Голованов, А. С. Игумнов, В. Н. Цай
К ВОПРОСУ О ТРАНСФОРМАЦИИ ОЛОВООРГАНИЧЕСКИ X СОЕДИНЕНИЙ
В ВОДНОЙ СРЕДЕ
Кафедра коммунальной гигиены I Московского медицинского института им. И. М. Сеченова
Высокая токсичность и выраженные кумулятивные свойства олово-органических соединений (ООС) заставляют с особым вниманием относиться к гигиенической оценке их в среде обитания человека. В связи с этим большой интерес представляет стабильность ООС, причем в гигиеническом отношении важно не только поведение веществ в водных растворах, но и влияние на их возможную трансформацию различных природных факторов в водоеме.
По данным литературы, ООС весьма устойчивы к воздействию воздуха, воды и солнечного света (П. Л. Посон и др.), а расщепление связи олово — углерод происходит лишь при воздействии галогенов, галогеноводородов. и сильных водных кислот (Г. А. Бейлихис и соавт.; Р. Ингам и соавт.). Однако эти данные касаются исключительно условий производства ООС и,, естественно, их высоких концентраций. Довольно часто поведение веществ в низких концентрациях, представляющих интерес для гигиенистов, не подчиняется подобным закономерностям. В то же время известно, что концентрация трифенильных ООС в воде падает при добавлении в нее земли лесной подстилки, а свинецорганические соединения, во многом сходные с ООС по физико-химическим свойствам, сильно сорбируются на глинистом иле (Г. Хопф и соавт.).
Выбор соединений для эксперимента диктовался различиями в длине алкильных радикалов, степени алкилирования и молекулярном весе соединений. Эти показатели во многом определяют физико-химические свойства ООС. С учетом этого мы в качестве объекта исследования выбрали бис(трибутилолово) оксид (ТБТО), трибутилоловометакрилат (ТБТМ)„ диэтилдикаприлатолово (ДЭДКО), дибутилдиизооктилтиогликолятолово (ДИОТГДБО) и диоктилдиизобутилмалеатолово (ДИБМДО). Первые 2 соединения должны найти применение в качестве биоцидных добавок к необ-растающим краскам для покрытия подводной части судов; остальные нз-
