CC BY
6
лений в конкретной экосистеме. В совокупности получаем перспективное радиоэкологическое направление: относительную радионуклидную оценку, радиоизотопную диагностику локальных экосистем.
Литература
1. Ивлиев М. В., Карпов В. Н., Гордеев С. К. и др. // Экология человека и природа: Материалы VII Международной науч. конф., Москва — Плес, 27 июня - 2 июля 2008 г. — С. 35.
2. Камен М. Д. Радиоактивные индикаторы в биологии. - М., 1948.
3. Кружевский Б. М. // Наука в России. 2002. — Т. 4. - С. 4-11.
4. Луянас В. Ю. Космогенные радионуклиды в атмосфере. — Вильнюс, 1978.
5. Луянас В. Ю. // Аэрозольные и газовые примеси в окружающей среде. — Вильнюс, 1986. — С. 5—9.
6. Несмеянов А. Н., Нейман А. Н. // Успехи химии. — 1948. - Т. 17.
7. Отчеты о результатах радиационно-экологического мониторинга окружающей среды Московского региона за 2000-2006 гг. - М., 2008.
8. Сапожников Ю. А., Алиев Р. А., Калмыков С. Н. Радиоактивность окружающей среды. Теория и практика. — М„ 2006.
Поступило 25.03.09
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК 613.31-092.9
3. И. Коганова', Р. И. Михайлова2, А. Ю. Сковронский3, И. Н. Рыжова4
ДЕЙСТВИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ, ИЗМЕНЕННОЙ ПО ВОДОРОДНО-КИСЛОРОДНОМУ СОСТАВУ, НА НЕКОТОРЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
'Канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаборатории биохимии с группой иммунологии НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва (т. 499-245-03-12); :проф., доктор мед. наук, зав. лаб. питьевого водоснабжения и санитарной охраны водоемов НИИ ЭЧ и ГОС им. А. Н. Сысина, Москва (т. 499-246-76-74); 'науч. сотр. НИИ ЭЧ и ГОС им. А. Н. Сысина РАМН, Москва (sysin@comcor.ru); 4науч. сотр. НИИ ЭЧ и ГОС им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
В хроническом эксперименте (12 мес) на белых беспородных половозрелых крысах-самцах изучили биологическое действие питьевых вод с различным содержанием дейтерия (7, 30, 60, 90, 250 и 1000 мг/л) на активность М-ацетил-Ь-й-глюкозаминидазы, каталазы и содержание триглицеридов в сыворотке крови и печени. В качестве контрольной группы были выбраны животные, потреблявшие воду с содержанием дейтерия 145 мг/л. Результаты биохимических исследований показали неблагоприятное воздействие на отдельные звенья защиты организма. Наиболее выраженные изменения отмечены в группе животных, потреблявших воду с содержанием дейтерия 1000 мг/л.
Ключевые слова: водородно-кислородные показатели питьевой воды, влияние на организм лабораторных испытаний, биохимические показатели
Z. I. Koganova, R. I. Mikhailova, A. Yu. Skovronsky, I. N. Ryzfiova. - EFFECT OF THE DRINKING WATER CHANGED BY THE HYDROGEN-OXYGEN COMPOSITION ON SOME BIOCHEMICAL PARAMETERS OF EXPERIMENTAL ANIMALS
The biological action of the drinking waters containing different deuterium levels (7, 30, 60, 90, 250, and 1000 mg/ I) on the activity of N-acetyl-b-D-glucosaminidase, catalase, the content of triglycerides in the serum and liver was studied in a chronic (12-month) experiment on outbred albino mature male rats. The animals taking the water containing 145 mg/l of deuterium were chosen as a control group. The biochemical studies showed the negative effect of the waters on some links of the organism's defense of the organism. The most pronounced changes were noted in the group of animals taking the water containing 1000 mg/l of deuterium.
Key words: hydrogen-oxygen parameters of drinking water, effect on laboratory animals, biochemical parameters.
Как известно, для нормальной жизнедеятельности вода является одним из ведущих субстратов, так как организм человека состоит на 70% из жидкой фазы. Соответственно, большое внимание уделяют качеству питьевой воды, а именно, сбалансированности не только по солевому, но и изотопному составу [5]. В настоящее время используют различные технологические методы в процессе водо-подготовки воды для питьевых целей [6].
В хроническом эксперименте изучили биологическое действие питьевых вод, технология обработки которых сопровождалась изменением их изотопного водородно-кислородного состава. Эксперимент выполнен на белых беспородных половозрелых крысах-самцах, которых в течение 12 мес поили питьевой водой, содержавшей различные концентрации дейтерия: 7—10, 30, 60, 90, 250 и 1000 мг/л. В качестве контрольной группы были
выбраны животные, потреблявшие воду с концентрацией дейтерия 145 мг/л. Воздействие вышеперечисленных вод на организм экспериментальных животных оценивали по активности мембраннос-вязанного лизосомального фермента Ы-ацетил-Ь-О-глюкозаминидазы (КФ 3.2.1.30), каталазы (КФ 1.11.1.6.) и содержанию триглицеридов в сыворотке крови, а после 12-месячного запаивания — и в го-могенате печени [1,4]. Выбор данных показателей, с одной стороны, позволяет оценить состояние мембран, а с другой — характеризует защитные свойства организма. Известно, что лизосомы ведут себя как осмотические системы и легко проницаемы для воды, их мембраны более проницаемы для протонов. Доказано, что рН в лизосомах на единицу ниже, чем в окружающей их среде [8]. Другой изучаемый фермент — каталаза, локализованная в периксосомах, участвует в катаболизме эндогенно-
гиена и санитария 5/2009
го токсиканта — перекиси водорода, которая, взаимодействуя с ненасыщенными жирными кислотами мембранных липидов, повреждает мембраны [3].
Результаты исследования статистически обработали с использованием критерия Стьюдента.
Анализ полученных экспериментальных данных позволил установить, что в зависимости от времени воздействия и содержания дейтерия в питьевой воде, потребляемой животными, имеются как общие, так и отличительные закономерности. Наиболее отчетливо это проявилось со стороны лизосо-мального фермента, активность которого в сыворотке крови статистически достоверно снижалась независимо от дозы воздействия на той или иной стадии исследования. В противоположность этому, направленность изменения активности каталазы в сыворотке крови зависела не только от концентрации дейтерия, содержавшегося в питьевой воде, но и времени его воздействия. На ранних стадиях (1 и 2 мес) эксперимента наблюдали увеличение активности, после 6-месячного воздействия — снижение и вновь увеличение после 12 мес, при этом действующие дозы были разными. Так, через 1 мес результаты исследования выявили статистически достоверное увеличение активности каталазы в сыворотке крови крыс, потреблявших питьевую воду с содержанием дейтерия 250 и 1000 мг/л, в среднем на 26% и снижение активности Ы-ацетил-Ь-О-глю-козаминидазы на такую же величину, но только в одной группе (1000 мг/л). Направленность изменения изучаемых ферментов сохранялась и через 2 мес после начала эксперимента. Активность М-ацетил-Ь-О-глюкозаминидазы уменьшилась в сыворотке крови крыс в группах, потреблявших воду с содержанием дейтерия 7 мг/л (15%), 250 мг/л (28%) и 1000 мг/л (23 %) и составляла соответственно 14,3 ± 0,83, 12,2 ± 0,84, 13,1 ± 0,74 нМ/л/мин, при этом активность каталазы увеличивалась (31%) только в группе животных, потреблявших воду с содержанием дейтерия 7 мг/л (16,3 ± 0,58 мкат/л). Шестимесячное воздействие воды с измененным водородно-кислородным составом сопровождалось однонаправленными изменениями со стороны изучаемых биохимических показателей. Выявили статистически достоверное снижение активности в среднем на 30% обоих ферментов в трех группах (7, 90 и 1000 мг/л), их значения состаапяли соответственно для каталазы 12,9 ± 0,87, 14,2 ± 0,91 и 14,1 ± 1,36 мкат/л, а для Ы-ацетил-Ь-О-глюкоза-минидазы 13,4 ± 1,64, 12,4 1 1,47 и 14,6 ± 0,76 Мкм/л/мин. Наряду с этим, в группах животных, получавших воду с содержанием дейтерия 60 и 250 мг/л, отмечали только снижение активности Ы-ацетил-Ь-О-глюкозаминидазы. К концу эксперимента (12 мес) активность лизосомального фермента в сыворотке крови крыс достигла контрольных величин на фоне ее увеличения в ткани печени (7, 250 и 1000 мг/л). В противоположность этому,
активность каталазы в сыворотке крови повысилась в группах животных, потреблявших воду с содержанием дейтерия 30 и 1000 мг/л, тогда как в печени она была в пределах контрольных величин во всех опытных группах. На данном этапе воздействия отмечали увеличение содержания триглицери-дов в сыворотке крови крыс, получавших воду с содержанием дейтерия 60, 250 и 1000 мг/л.
Анализируя полученные результаты исследования в каждой опытной группе в динамике, следует отметить, что наибольшее влияние на изучаемые показатели оказывали воды с содержанием дейтерия 7, 250 и 1000 мг/л. Начальная стадия развития биоэффекта сопровождалась процессом детоксика-ции, о чем свидетельствовала активация каталазы. Дальнейшее поступление в клетку дейтериевой воды способствует ускоренному обмену Н ± О в гид-роксильных, сульфигидрильных и аминогруппах всех органических соединений, тем самым влияя на активность ферментов [2], что, по-видимому, определило снижение активности как лизосомального фермента, так и каталазы в сыворотке крови в течение 6 мес. В дальнейшем (12 мес) активность Ы-ацетил-Ь-О-глюкозаминидазы в сыворотке крови достигла уровня контрольных величин, тогда как в печени отмечали ее увеличение, что свидетельствует о напряжении адаптационно-компенсаторных реакций организма. Наряду с этим происходила активация каталазы и увеличение содержания триглициридов, что в определенной степени может свидетельствовать о напряжении в системе антиоксидантной защиты организма [7].
Таким образом, результаты биохимических исследований показали неблагоприятное воздействие на отдельные звенья защиты организма. Наиболее выраженные биохимические изменения отмечены в группе животных, потреблявших воду с содержанием дейтерия 1000 мг/л.
Л итература
1. Короток М. А., Иванова Л. И., Майорова И. Г., Токарев В. Е. // Лаб. дело. - 1988. - № 1. - С. 16-19.
2. Лобышев В. Н., Калиниченко Л. П. Изотопные эффекты 020 в биологических системах. — 1978.
3. Нагорное С. Н., Сытник С. И., Бобровницкий И. П. и др. // Вестн. РАМН. - 1996. - № 7. - С. 53-60.
4. Покровский А. А., Кравченко Л. В., Тутельян В. А. // Биохимия. - 1971. - Т. 36, №. - С. 690-693.
5. Рахманин Ю. А., Михайлова Р. И., Кирьянова Л. Ф. и др. // Вестн. РАМН. - 2006. - № 4. - С. 9-17.
6. Рахманин Ю. А., Михайлова Р. И., Кирьянова Л. Ф. и др. // Вестн. Рос. воен. -мед. акад. — 2008. — № 3 (23), ч. 2. - С. 462.
7. Хрипач Л. В., Князева Т. Д., Коганова 3 И. и др. // Вода: экология и технология. —, 2006. — Т. 2. — С. 168-170.
8. Шубитидзе Т. М., Бусова Т. Н., Рязанова Р. А., Таба-гари С. И. // Вопр. мед. химии. — 1990. — № 6. — С. 24-26.
Поступила 17.04.09
