CC BY
7
Abstract. The study of the species composition of the floral flora of meadow phytocoenosis in the vicinity of the village Vesela Dolina of Globyno District of Poltava Region. Such an elucidation of the taxonomic structure of the meadow flora makes it possible in the future to not only rationally use the onion vegetation, but also to better understand the processes occurring in the phyto-environment, to maintain them at the proper level and improve.
It has been established that the flora of studied grassland has 68 species, which belong to 64 genera and 27 families. Among the detected angiosperms, dicotyledonous species predominate over monocotyledons. Percentage of representatives of dicotyledons was 88.3%, and monocots - 11.7%.
The bulk of the floristic composition of the investigated meadow grasslands is occupied by the leading by number of genera and species of the family, which determine the nature of the flora of the region. The first place in the spectrum of families of flora belongs to the family Asteraceae (23.4%). The following other leading families of flora include: Fabaceae and Poaceae (9.3%), Rosaceae and Lamiaceae (7.8%), Caryophyllaceae (4.6%), Brassicaceae, Ranunculaceae and Boraginaceae (3.1%), Butomaceae, Polygonaceae, Juncaceae, Caprifoliaceae, Plantaginaceae, Urticaceae and others (1,6%). The first 5 leading families comprise 60.2% of the total number of species. The seventh place was occupied by representatives of the family Brassicaceae, which is an indicator of a significant rerrali-zation of the territory. This suggests a clear degradation and synantropy of meadow grass, which is manifested in reducing the participation of the cereal component and the predominance of species from the grass group and is a consequence of the violation of the operation of meadow phytocoenoses. The calculated average index of species richness for one family of meadow flora is 2.5.
Comparison of the spectrum of the leading families of the flora of the study area with the meadow flora of the Left Bank Forest-steppe of Ukraine, the flora of the Poltava region, the Middle Dnieper, the Left Bank Dnieper, it can be argued that it is characteristic of the flora of the forest-steppe zone, and also reflects its ties with boreal flora and the flora of the Mediterranean.
The largest species richness is distinguished by Melilotus, Trifolium, Artemisia, Potentilla, and the rest of the genera is 1 species. An analysis of the generic spectrum showed that in the meadow flora of monotypic genera 93.75% of the total and cover 88.24% of the species. According to calculations for one genus there are 1,06 species.
Consequently, the systematic structure of the flora of Vesela Dolina of Globyno District of Poltava Region reflects the typical flora of the Left Bank Dnieper and Poltava regions in particular. The spectrum of the leading families of the territory as a whole is similar to the flora of Ukraine and is related to the location of the region between the forest-steppe and steppe zones.
Key words: floristic composition, meadow grasslands, Poltava region.
Рецензент - проф. Гапон С. В.
Стаття наджшла 23.02.2018 року
DOI 10.29254/2077-4214-2018-1-2-143-65-72 УДК 615.919:632.95:616.8
Рашквська I. О., Проданчук М. Г., Корнута Н. О. ДОСЛ1ДЖЕННЯ ПОВЕД1НКОВИХ РЕАКЦ1Й ЩУРЯТ ПРИ ДМ ЗЕТА-ЦИПЕРМЕТРИНУ
У ПРЕ- ТА ПОСТНАТАЛЬНОМУ ПЕР1ОД1 Науковий центр превентивно! токсикологи, харчовоТ та х1м1чноТ безпеки 1мен1 академ1ка Л.1. Медведя МЫстерства охорони здоров'я УкраТни (м. КиТв)
rashkivskainna@gmail.com
Зв'язок публшацм з плановими науково-дослщ-ними роботами. Робота виконана в рамках НДР ДП «Науковий центр превентивно! токсикологи, харчовоТ та хiмiчноТ безпеки iменi академта Л.1. Медведя Ми шстерства охорони здоров'я УкраТни» за темою «На-укове обгрунтування сучасних нормативних вимог до застосування пестицидiв i агрохiмiкатiв: прогно-зування вщдалених ефеклв дм (канцерогенно!, му-тагенноТ, тератогенноТ активносп, репродуктивноТ токсичносп, хрошчних штоксикацш)»; № державноТ реестрацп 0108и007458.
Вступ. Синтетичш третроТди (СП) - шсектициди, що застосовуються в боротьбi зi шкщливими кома-
хами у стьському господарств та побутк СП е четвертою генеращею пестицидiв, ям прийшли на змшу карбаматам, фосфоргашчним та хлороргашчним сполукам [1,2].
СП вщносяться до препаралв з вираженим не-йротоксичним ефектом для комах. Через подiбнiсть нейрохiмiчних процеав, ц сполуки також можуть бути нейротоксичними для тварин та людей [3,4]. В експериментальних дослщженнях на тваринах було показано, що за рахунок впливу на рецептори ряду нейротрансмiттерiв ссавщв, шретроТ'дш шсектициди можуть знижувати функцюнальну актившсть центрально'!' нервовоТ системи, впливати на властивост
адаптаци оргашзму до навколишнього середовища та змшювати Тх поведiнковi реакци [5,6,7]. При до-слiдженнi впливу СП на дорослих тварин вщ|^чали змши Тх руховоТ активностi [4].
В останш роки все часлше з'являються епщеми ологiчнi данi щодо нейротоксичних ефектiв у дiтей, мaтерi яких пiддавалися впливу шретроТдних шсек-тицидiв в перiод вагiтностi. О^м даних впливу СП в цей перюд, автори приводять данi щодо прояву нейротоксичносл у дiтей, ям пiддавалися впливу третро'^в пiд час лактаци [8,9]. Беручи до уваги ц дослiдження, можна передбачити, що шретроТдш ш-сектициди можуть потрапляти в оргашзм новонаро-джених двома шляхами: через подолання трансплацентарного бар'еру в пренатальному перiодi або з молоком матерк Так наприклад, в експериментах на щурах показано, що при дм циперметрину на вапт-них самиць вiдмiчалось подолання трансплацентарного бар'еру [10,11].
Подолання трансплацентарного бар'еру СП може впливати на розвиток нервовоТ системи плоду в пренатальному перiодi [12-15]. В експериментах на щурах при внутршньоутробному впливi альфа-ци-перметрину було показано, що у шддослщних щурят в рiзнi перюди постнатального розвитку вiдмiчалися змiни поведiнкових реакцiй [16].
ШретроТдш iнсектициди представленi рiзномa-нiтними сполуками. Особливе мкце серед них за-ймае група циперметринiв (циперметрин, альфа-ци-перметрин, бета-циперметрин, зета-циперметрин). 1зомери групи циперметришв (циперметрин та альфа-циперметрин) достатньо добре вивченi в токсикологiчному плат, в тому числ^ проведенi експериментальш дослiдження щодо вивчення Тх нейротоксичних ефемчв. Що стосуеться зета-ципер-метрину, на сьогодшшнш день у науковш лiтературi недостатня кiлькiсть даних щодо його нейротоксич-ноТ ди, особливо прояву нейротоксичного ефекту в постнатальному перiодi [17].
У зв'язку з цим, метою даноТ роботи було досли дити поведiнковi реакци щурят при дм зета-ципер-метрину у перюд пре- i постнатальному перiодi методом «вщкритого поля».
Об'ект i методи дослiдження. Самицi лжи Wistar Hannover (40 самиць вагою 220-240 г) отримаш з SPF розплщника ДП «Науковий центр превентивно! токсикологи, харчовоТ та хiмiчноТ безпеки iменi акаде-мiка Л.1. Медведя МОЗ УкраТни» та роздiленi вщпо-вiдно до доз зета-циперметрину: 1 група - контроль (тваринам вводили дистильовану воду з емульгато-ром 0П-10 в еквiвалентних ктькостях), 2 група - 5 мг/кг маси тта, 3 група - 12,5 мг/кг маси тта, 4 група - 35 мг/кг маси тта, 5 група - 70 мг/кг маси тта. Зета-циперметрин вводили перорально за до-помогою металевого зонда з 6-го дня ваптносл по 21-й день лактаци вранц в один i той же час. Твари-ни утримувалися в стандартних умовах вiварiю при втьному доступi до води та корму.
Проводилось щоденне клЫчне обстеження уах вaгiтних самиць з метою виявлення можливих симп-томiв штоксикаци. Щурята з моменту народження i
до закшчення експериментальних дослiджень об-стежувалися щодо виявлення невролопчних пору-шень [18].
Для дослiджень в умовах «вщкритого поля» [19] було вобрано по 26 самцiв i 26 самиць з кожноТ екс-периментальноТ групи. Дослiди з вiдiбраною кшьмс-тю щурят проводили на 13-й, 17-й, 21-й день тсля народження (ДПН). ^сля оцiнки поведiнкових реак-цiй на 21 ДПН, самиць та самщв з кожноТ дослщжу-ваноТ групи дiлили на двi половини (в зв'язку з про-веденням дослiджень у вiдповiдностi до вимог OECD 426 (Guideline for Testing of Chemicals. Developmental Neurotoxicity Study) [20]. Першу половину щурят (n=13) поддавали евтанази для вщбору бюлопчного матерiалу з подальшими пстолопчними дослщжен-нями. Другу половину щурят (n=13) залишали для вивчення поведшкових реакцiй в умовах «вщкрито-го поля» на 60 ДПН (при досягненш статевоТ зрiлостi).
Оцiнку поведшкових реакцш проводили на рiвно-мiрно освiтлених квадратних майданчиках розмiром 44 х 44 см (на 13-й, 17-й, 21-й ДПН) та 90 х 90 см (на 60-й ДПН), з непрозорого чорного пластику, роздте-них на 36 рiвних квадралв зi стшками висотою 30 см. Ш^в розмiщували в центрi поля, протягом 3-х хви-лин оцшювали Тх поведiнку та реестрували: латент-ний перiод першого руху (час до здшснення першого кроку), кшьмсть перетнутих квадратiв (горизонтальна актившсть тварин), стiйок (вертикальна актившсть тварин), уринацiй та актiв дефекацш, кiлькiсть та су-марну тривал^ь грумiнгiв (умивання) та фризiнгiв (завмирання) за перюд спостереження. Тестування тварин вщбувалось вранц в той же самий час.
Експерименти з тваринами проводили вщповщ-но до вимог OECD 426 та вимог комiсiТ з бюетики ДП «Науковий центр превентивно! токсикологи, харчовоТ та хiмiчноТ безпеки iменi академiка Л.1. Медведя Мiнiстерства охорони здоров'я УкраТни».
Статистичну обробку результатiв виконували за допомогою 2-way ANOVA.
Результати дослщження та Тх обговорення. Екс-позицiя зета-циперметрином з 6-го дня ваптносл i до пологiв в уах вивчених дозах не викликала абор-лв та смертностi вагiтних самиць. В групах пщдослщ-них самиць 5; 12,5 та 35 мг/кг у перюд ваптносл та перюд лактаци не вiдмiчалось видимих ознак штоксикаци. У самиць групи 70 мг/кг реестрували: сали вацш (у одноТ самицi з 17-го дня ваптносл по 21-й день лактацГТ) та кров'яш видiлення з носа (у одноТ самиц з 20-го дня ваптносл по 21-й день лактацГТ). В групах новонароджених щурят вiдмiчали випадки смертности на 1 ДПН (по 1-й особi в контрольнш та всiх експериментальних групах), на 4 ДПН (1 особа в груш 70 мг/кг).
Аналiз динамти прояву поведiнкових реакцiй самиць та самцiв щурят в умовах «вщкритого поля» дозволив видтити наступнi характернi особливостi.
В дослщженнях проведених на 13 ДПН показни-ки латентного перiоду першого руху, стшок, урина-цiй, актiв дефекацш та грумшгу залишалися без змш в усiх експериментальних групах щурят обох статей. Тед як показники фризшпв та перетнутих квадратiв
реестрували у щурят лише в rpyni 70 мг/ кг.
У самиць та самщв при дм зета-ци-перметрину в дозi 70 мг/кг вiдмiчали вiрогiдне збiльшення показнимв фри-зiнгy. Показник кiлькостi фризшгу пере-вищував данi контрольно!' групи бшь-ше нiж в чотири рази (9$ контроль: 0,15±0,09; група 70 мг/кг: 9 0,62±0,18; $ 0,69±0,25). Показник сумарно''' три-валост фризiнгiв також вiрогiдно збшь-шувався: у самиць майже в шiсть разiв (контроль: 0,77±0,44; група 70 мг/кг: 4,65±1,72), у самцiв бшьше нiж у вiсiм разiв (контроль: 1,62±0,92; група 70 мг/ кг: 13,00±5,58) (рис. 1, 2). Як вщомо, щури реагують завмиранням (фризш-гом) на нов^ потенцiйно небезпечш фактори. Показники кiлькостi фризiнгiв та ix сумарно''' тривалостi можна роз-глядати як симптом страху, осктьки фризiнг тварин зменшуе можливiсть виявлення 'х хижаками у природньому середовищк В умовах нашого експе-рименту прояв страху виникае у вщпо-вiдь на розмiщення щурят в незнайомi умови i вiдображае i'x емоцiйний стан [19].
В комплексi з фактором емоцiйностi в умовах «вщкритого поля» необxiдно проводити штерпретащю показника кiлькостi перетнутих квадратiв (горизонтально!' активной тварин). Горизонтальна актившсть пов'язана зi станом емоцшного комфорту щурят [21,22]. Ii' зниження свщчить про стан тривоги у незнайомому оточенш. Так, у самщв групи 70 мг/кг вiдмiчали вiрогiдне зниження кiлькостi перетнутих квадра^в на 27,15% в порiвняннi з контролем (контроль: 30,46±2,73; група 70 мг/кг: 22,19±2,59). Тодi як у самиць цей показник не вiдрiзнявся вщ даних контрольно''' групи (контроль: 34,27±2,35; група 70 мг/кг: 28,96±2,58) (рис. 3).
Одержанi данi на 13 ДПН свщчать про посилення емоцшноУ напруги у тварин групи 70 мг/кг, особливо у самщв щурят.
В дослщженш поведшкових реакцiй у щурят обох статей на 17 ДПН залиша-лися без змш в уах експериментальних групах такi показники: стшки, уринаци,
Рис. 1. Динамика показника сумарноТ кiлькостi фризiнгу самщв та самиць на 13-й, 17-й та 21-й день шсля народження, як пiдлягали впливу зета-циперметрину з 6-го дня вагiтностi по 21-й день лактацп. Примiтка: * - P<0,05 порiвняно з вщповщним контролем.
Рис. 2. Динамка показника сумарноТ тривалостi фризiнгу самцiв та самиць на 13-й, 17-й та 21-й день шсля народження, як шдлягали впливу зета-циперметрину з 6-го дня ваптност по 21-й день лактацп. акти дефекаци та грyмiнг. Показники Примака: * - p<0,05 порiвняно з вщповщним контролем.
фризiнгy (у самиць та самщв) в дозi 70 мг/кг на 17 ДПН суттево не вiдрiзнялися вiд цих по-казникiв на 13 ДПН. Але, слщ зазначити, що показник фризшгу почав спостеркатися у щурят самщв в дозi 35 г/кг (рис. 1, 2). Показник перетнутих квадралв самщв в дозi 70 мг/кг був дещо вищим на 17 ДПН у порiвняннi з даними на 13 ДПН (рис. 3). Також було
вiдмiчено збтьшення кшькосп самцiв у грyпi 70 мг/ кг з латентним перюдом першого руху, чого не спо-стерiгали на 13 ДПН.
У самиць групи 70 мг/кг кшьмсть фризшгу пере-вищувала данi контрольно''' групи бтьше нiж в три рази (контроль: 0,19±0,08; група 70 мг/кг: 0,65±0,19),
Рис. 3. Динамика показника ктькосл перетнутих квадратов самцями та самицями на 13-й, 17-й та 21-й день шсля народження, як шдлягали впливу зета-циперметрину з 6-го дня ваптносп по 21-й день лактацм. Приметка: * - Р<0,05 порiвняно з вщповщним контролем.
а Тх сумарну тривал1сть у п'ять раз1в (контроль: 0,96±0,41; 70 мг/кг: 4,96±1,39). При дм зета-ципер-метрину в доз1 70 мг/кг показники фризшгу у самц1в також зазнавали змш (к1льк1сть фриз1нг1в: контроль 0,27±0,14; група 70 мг/кг 0,88±0,26; сумарна трива-л1сть фриз1нг1в: контроль 1,42±0,80; група 70 мг/кг 9,23±2,90). Сл1д зауважити, що показник сумарноТ тривалосп фриз1нгу почали спостер1гати у самц1в не лише в доз1 70 мг/кг, а I в груш 35 мг/кг. У самц1в в доз1 35 мг/кг в1дм1чали збтьшення сумарноТ три-валост1 фриз1нгу (контроль: 1,42±0,80; група 35 мг/ кг: 15,27±6,67). Тод1 як у самиць ц1е'Т групи показник фриз1нгу залишався без зм1н у пор1внянн1 з даними контрольноТ групи. Зб1льшення сумарноТ тривалосп фриз1нгу самц1в групи 35 мг/кг може свщчити про по-силення емоц1йного дискомфорту щурят.
Вщомо, що реакц1я тварин на стрес спрямована на ослаблення або його усунення, що супроводжу-еться змшами рухових функц1й орган1зму [21,23]. У самц1в групи 70 мг/кг в1дм1чали в1рог1дне зниження к1лькост1 перетнутих квадрат1в на 21,40% у пор1внян-ш з контрольною групою (контроль: 35,04±2,74; 70 мг/кг: 27,54±2,20).
Кр1м зм1ни горизонтально! активносп, у самц1в групи 70 мг/кг на 17 ДПН почали спостер1гати збтьшення показника латентного перюду першого руху. У науков1й л1тератур1 немае единоТ думки щодо по-яснення прояву цього показника. Зпдно уявлень деяких автор1в, латентний перюд першого руху е показником, який вважаеться критер1ем прояву емоцшноси щур1в [19]. Але 1снуе думка, що цей показник також характеризуе швидшсть адаптацп тварин
до нового середовища [21]. В нашому дослiдженнi ми вiдмiчали збiльшення ктькосл самцiв з латентним перiодом першого руху на 26,92% вщ загальноТ кiлькостi щурят даноТ групи (n=26). У контролi змiни цього показника спосте-рiгали лише у 7,69% самщв (n=26).
Таким чином, поведiнковi реакци самцiв групи 70 мг/кг на 17 ДПН про-довжували характеризуватися високим рiвнем емоцiйного напруження, що супроводжувалось порушенням ТхньоТ моторноТ функцГТ та адаптацiйних влас-тивостей. При дм зета-циперметрину в дозi 70 мг/кг на самиць щурят Тх емо-цiйне напруження також збер^алося на високому рiвнi. Отримаш данi свiдчать про нестiйкiсть самиць та самщв щурят щеТ групи до дм стрес-факторiв. Крiм того, збтьшений рiвень емоцiйного дискомфорту почав спостеркатися i у самцiв групи 35 мг/кг.
В дослщженш поведшкових реак-цiй у щурят обох статей на 21 ДПН лише один показник уринацп залишався без змш в уах експериментальних групах. Показники фризшгу у самиць та самщв в дозi 70 мг/кг на 21 ДПН перевищува-ли отримаш значення на 17 та 13 ДПН. У самщв групи 35 мг/кг показники фризшгу на 21 ДПН були на рiвнi з показниками отрима-ними на 17 ДПН (рис. 1, 2). У самщв групи 70 мг/кг продовжували рееструвати зниження ктькосл перетнутих квадраив (рис. 3). Тед як у самиць цей показник почали рееструвати ильки на 21 ДПН. Змши показнимв грумшгу та акив дефекацп щурят обох статей групи 70 мг/кг також почали вiдмiчати ттьки на 21 ДПН. Слщ зазначити, що показник грумшгу за-знавав змш i у групi 35 мг/кг щурят самщв (табл.).
У щурят обох статей групи 70 мг/кг вiдмiчали збтьшення ктькосл фризшпв (^контроль: 0,15±0,07; 70 мг/кг група: 0,69±0,15. в контроль: 0,23±0,12; 70 мг/кг група: 0,77±0,18) та Тх сумарноТ тривалосп (^контроль: 1,19±0,66; 70 мг/кг група: 27,73±8,20; в контроль: 4,88±2,57; 70 мг/кг група: 20,92±7,78). Показники фризiнгу, якi спостерiгалися в ус термiни дослiдження, можуть свщчити про нaдмiрно високу емоцiйнiсть щурят.
Зпдно уявлень деяких експериментaторiв, фактор емоцшноси, окрiм показника фризшгу, також проявляеться через вегетативну реакцш щурiв у ви-глядi дефекаци [19,21]. Вiдзнaчaеться, що тiльки на 21 ДПН, у самиць та самщв групи 70 мг/кг вiрогiдно збтьшувалось кiлькiсть aктiв дефекаци (у самиць на 46,74%, у самщв на 34,15%) в порiвняннi з даними контрольноТ групи. При проведенш дослщжень в умовах «вщкритого поля» в комплекс з факторами емоцшноси (фризшгом та дефекaцiею) важливо про-водити iнтерпретaцiю показника грумiнгу. Грумшг е маркером тривожного стану тварин [19,23,24]. В нашому дослщженш вiдмiчaли зниження кiлькостi
Таблиця.
Середнi величини прояву окремих поведшкових реакцш щурiв на 21 день шсля народження при дм зета-циперметрину (з 6-го дня вагггносп по 21-й день лактацп)
Показники Стат. Доза, мг/кг
показники К 5 12.5 35 70
Самиц1
Ст1йки, од. М±т 6,35±1,01 7,15±0,99 7,77±1,88 4,54±0,62 3,88±0,79
t/P - 0,7/0,6 0,7/0,5 1,5/0,1 1,9/0,1
Грумшг, од. М±т 2,19±0,19 2,15±0,26 1,92±0,33 2,04±0,20 1,54±0,23
t/P - 0,1/0,9 0,7/0,5 0,6/0,6 2,2/0,0
Тривал1сть грум1нгу, М±т 19,81±2,31 19,15±2,07 18,15±4,55 18,31±1,78 15,08±2,46
сек t/P - 0,2/0,8 0,3/0,7 0,5/0,6 1,4/0,2
Уринаци, од. М±т 0,58±0,17 0,65±0,20 0,20±0,24 0,42±0,14 0,35±0,12
t/P - 0,3/0,8 0,0/1,0 0,7/0,5 1,1/0,3
Дефекаци, од. М±т 0,92±0,16 1,12±0,22 0,92±0,20 1,15±0,19 1,35±0,15
t/P - 0,75/0,5 0,0/1,0 0,9/0,4 2,0/0,1
Самц1
Стшки, од. М±т 6,88±1,15 6,81±1,19 5,96±1,05 4,38±0,60 3,69±0,40
t/P - 0,0/1,0 0,6/0,6 1,9/0,1 2,6/0,0
Грум1нг, од. М±т 2,12±0,26 2,19±0,19 1,96±0,29 2,15±0,20 2,00±0,43
t/P - 0,2/0,8 0,4/0,7 0,1/0,9 0,2/0,8
Тривал1сть грумшгу, М±т 18,08±2,39 19,50±1,98 14,38±1,65 12,54±0,93 10,27± 2,00
сек t/P - 0,5/0,7 1,3/0,2 2,2/0,0 2,5/0,0
Уринаци, од. М±т 0,50±0,15 0,50±0,19 0,58±0,19 0,65±0,21 0,58±0,22
t/P - 0,0/1,0 0,3/0,7 0,6/0,6 0,3/0,8
Дефекаци, од. М±т 1,23±0,17 1,23±0,21 1,15±0,18 0,92±0,21 1,65±0,12
t/P - 0,0/1,0 0,3/0,8 1,2/0,3 2,0/0,1
грумшгу (у самиць на 29,68%, у самщв на 43,20%) у порiвняннi з контролем. Висом значення фризшгу, дефекаци та низька грумшгову актившсть щурят групи 70 мг/кг свщчать про дозозалежне посилення негативного рiвня Ух емоцшноУ напруги в порiвняннi з експериментальними групами 5 та 12,5 мг/кг.
Одночасно зi збшьшенням емоцшноУ напруги у самиць та самщв групи 70 мг/кг спостеркали зни-ження кшькосп перетнутих квадрапв (у самиць на 31,42%, у самщв на 27,29%) у порiвняннi з даними контролю. Слщ зауважити, що у самиць змши цього показника вiдбулися тiльки на 21 ДПН. Показник кшькосп перетнутих квадрапв (горизонтальна актив-нiсть тварин) в комплекс з показником кшькосп сп-йок (вертикальна активнiсть тварин) характеризують рухову активнiсть тварин. В нашому дослiдженнi показник вертикально!' активносп зазнавав змiн лише у самщв щурят групи 70 мг/кг. Показник кшькосп стшок зменшувався на 46,37% в порiвняннi з даними контрольно! групи. О^м змш руховоУ активнос-тi, у самщв групи 70 мг/кг спостерiгали збшьшення кiлькостi щурят з латентним перюдом першого руху (30,76% самцiв вщ загальноУ кiлькостi тварин даноУ групи). T^i як у контрольнiй груш змши цього показника вiдмiчали лише у 11,53% самщв.
Вщомо, що низька горизонтальна актившсть та одночасно високий прояв акив дефекацш вщобра-жае пасивно-оборонну поведiнку тварин. У нашому дослщженш показана корелящя мiж величиною актiв дефекаци та низьким рiвнем руховоУ активносп щурят, що узгоджуеться з отриманими даними шших експериментаторiв [19,21].
У самщв групи 35 мг/кг продовжували рееструва-ли вiрогiдне збiльшення кшькосп фризшпв (контроль: 0,23±0,12; 35 мг/кг: 0,85±0,29). Одночасно зi збшьшенням кiлькостi фризiнгу почали вiдмiчати в^ рогiдне зменшення сумарноУ тривалостi грумшгу (на 43,20%) у порiвняннi з даними контрольно! групи. Збшьшення показнимв фризшгу та грумшгу у самщв групи 35 мг/кг свщчить про посилення Ух емоцшноУ напруги.
Таким чином, на 21 ДПН вiдмiчали дозозалежне посилення змш поведшкових реакцш. Змши поведшкових реакцш щурят обох статей групи 70 мг/кг проявлялися в посиленш пасивно-оборонноУ пове-дшки, що супроводжувалося загальним пригшчен-ням руховоУ активностi та посиленням Ух емоцшноУ напруги. Вплив зета-циперметрину на нервову систему самщв групи 35 мг/кг характеризувався збшьшенням кшькосп фризшпв та зменшенням сумарноУ тривалоси грумшгу, що свщчить про посилення три-вожного стану самщв щурят.
Для оцшки вщновлення поведшкових реакцш шсля припинення надходження зета-циперметрину в оргашзм нащадмв проводили дослщження в умовах «вщкритого поля» на 60 ДПН. У щурiв обох статей дослiджуванi показники (латентного перюду першого руху, перетнутих квадрапв, стiйок, уринацiй, акив дефекацш, фризшпв та грумшпв) у вах вивчених дозах не зазнавали вiрогiдниx змiн у порiвняннi з даними контролю. Аналiзуючи отриманi результати можна сказати, що в перюд вщсутносп надходження зета-циперметрину (з 21 по 60 ДПН) вiдмiчаеться вщновлення емоцшноУ складовоУ, руховоУ активносп
та адаптацшних властивостей самиць i самц1в щурiв рюд постнатального розвитку (13-й, 17-й, 21-й та
в ycix дослГджуваних дозах. 60-й день тсля народження).
На сьогоднi дуже важливою та актуальною про- 2. Зета-циперметрин в дозi 35 мг/кг викликае
блемою е з'ясування можливих механiзмiв, якi ле- посилення тривожного стану самц1в щурят в умовах
жать в основi рiзних проявiв поведiнкових реакцiй у «вщкритого поля» лише в перюд1 лактаци (17-й та
щурiв, якi пiддавалися дм хiмiчних факторiв пiд час 21-й день тсля народження).
ваптносп та лактаци. На жаль, зараз ми можемо ро- 3. Зета-циперметрин в дозi 70 мг/кг викликае
бити лише припущення. Вiдомо, що цiановмiстимi у щурят обох статей порушення психоемоцiйного
пiретроíди, до яких вщноситься i зета-циперметрин, стану, пригнiчення моторно! та пiзнавальноí дГяль-
можуть взаем°дтти з рецепторами гама-амiномас- ностi, зниження адаптацшних властивостей в умо-
ляноТ кислоти в синаптосомах мозку, викликати по- вах «вГдкритого поля» в перГодГ лактаци (13-й, 17-й,
рушення у функцiонуваннi екстратрам|дноТ системи 21-й днГ пГсля народження).
i спшальних промгжних нейронiв [25,26,27] Вплив 4. пгсля припинення експозицГ! зета-циперме-
СП призводить до порушення процеав збуджен- , _„ . .
. , .„.„ . трином (з 21 по 60 день пгсля народження) вщмта-
ня та гальмування не тгльки в перифершнш, але i в . .„ .. .. ..
.п еться вгдновлення емоцгйно! складово1, моторно! та
центральнгй нервовгй системг. Порушення процеав ... Г .„
, пгзнавальнот дгяльностг, а також адаптацшних влас-
збудження та гальмування ми спостерггали в свотх „ „ „
тивостей щурят обох статей.
дослгдженнях при дгт зета-циперметрину в дозах 70
та 35 мг/кг протягом 13-го, 17-го та 21-го ДПН. При 5. Вплив зета-циперметрину в пре- 1 постнаталь-
вГдсутностГ надходження зета-циперметрину про- ному перГодГ носить дозозалежний характер.
тягом 39 днГв у щурГв може вГдбуватися вГдновлення 6. Вплив зета-циперметрину в пре- 1 постнаталь-
продукування гама-амшомасляно! кислоти в нейро- ному перГодГ характеризуеться статевою чутлив|стю.
нах хвостового ядра. I, як наслщок, вщновлюються Тх СамцГ бГльш чутливГ до дГ! зета-циперметрину в умо-
поведГнковГ реакцГ|. вах «вГдкритого поля» при вивченш повед1нкових
За умов проведеного експерименту можна зро- реакцш.
бити наступш висновки. Перспективи подальших дослiджень будуть по-
1. Зета-циперметрин в дозах 5 мг/кг та 12,5 мг/кг лягати в подальших поглиблених досл1дженнях по
не викликав симптом1в ¡нтоксикаци та порушень по- вивченню нейротоксичних властивостей зета-ципер-
ведшкових реакц1й у самиць та самц1в щурят у пе- метрину.
Лггература
1. Saillenfait A, Ndiaye D, Sabate J. Pyrethroids: exposure and health effects-an update. International journal of hygiene and environmental health. 2015;218(3):281-92.
2. Thatheyus AJ, Selvam ADG. Synthetic pyrethroids: toxicity and biodegradation. Applied Ecology and Environmental Sciences. 2013;1(3):33-6.
3. Hansen MRH, J0rs E, Lander F. Neurological Deficits After Long-term Pyrethroid Exposure. Environmental health insights. 2017;11.
4. Wolansky MJ, Harrill JA. Neurobehavioral toxicology of pyrethroid insecticides in adult animals: a critical review. Neurotoxicology and teratology. 2008;30(2):55-78.
5. Tsuji R, Yamada T, Kawamura S. Mammal toxicology of synthetic pyrethroids. Pyrethroids. Springer Berlin Heidelberg; 2011. р. 83-111.
6. Soderlund DM. Molecular mechanisms of pyrethroid insecticide neurotoxicity: recent advances. Archives of toxicology. 2012;86(2):165-81.
7. Farag AT, Goda NF, Shaaban NA, Mansee AH. Effects of oral exposure of synthetic pyrethroid, cypermethrin on the behavior of F1-progeny in mice. Reproductive Toxicology. 2007;23(4):560-7.
8. Javed M, Majeed M, Arshad A, Arshad M, Bakar MA. Review on exposure, absorption and elimination of pyrethroids in humans. Journal of Entomology and Zoology Studies. 2015;3:180-4.
9. Ding G, Cui C, Chen L, Gao Y, Zhou Y, Shi R, et. а!. Prenatal exposure to pyrethroid insecticides and birth outcomes in Rural Northern China. Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology. 2015;25(3):264.
10. Madu EP. Teratogenic and embryotoxic effects of orally administered cypermethrin in pregnant albino rats. Journal of Toxicology and Environmental Health Sciences. 2015;7(7):60-7.
11. Murkunde YV, Sathya TN, Subashini N, Murthy PB. Transplacental genotoxicity evaluation of cypermethrin using alkaline comet assay. Human & experimental toxicology. 2012;31(2):185-92.
12. Lee I, Eriksson P, Fredriksson A, Buratovic S, Viberg H. Developmental neurotoxic effects of two pesticides: Behavior and neuroprotein studies on endosulfan and cypermethrin. Toxicology. 2015;335:1-10.
13. Godinho A, Anselmo F, Horta D. Perinatal exposure to type I and type II pyrethroids provoke persistent behavioral effects during rat offspring development. Medical Research Archives. 2017;5:1-12.
14. Umryukhin P, Grigorchuk O. Behavior of Rats in an Open Field Test as a Prognostic Indicator of Corticosterone Levels Before and After Stress. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2017;47:1-3.
15. Laugeray A, Herzine A, Perche O, Richard O, Montecot-Dubourg C, Menuet A. et al. In utero and lactational exposure to low-doses of the pyrethroid insecticide cypermethrin leads to neurodevelopmental defects in male mice—An ethological and transcriptomic study. PloS one. 2017;12(10):e0184475.
16. Kornuta NO, Perekhrestenko VA, Zhminko PH. Stan nervovoi systemy shchuriat u postnatalnomu periodi za vplyvu alfa-tsypermetrynu na vahitnykh samyts. Suchasni problemy toksykolohii. 2015;1(2):25-8. [in Ukrainian].
17. Environmental Protection Agency. Zeta-cypermethrin. 2001.
18. Moser VC. The functional observational battery in adult and developing rats. Neurotoxicology. 2000;21(6):989-96.
19. Hall CS. Emotional behavior in the rat. The relationship between emotionality and ambulatory activity. J. Comp. Physiol. Psychol. 1936;122:345-52.
20. OECD Guideline for Testing of Chemicals; Guideline 426: Developmental Neurotoxicity Study. 2007.
21. Maiorov OYu. Otsenka yndyvydualno-typolohycheskykh osobennostei povedenyia y ustoichyvosty yntaktnykh belykh krys-samtsov na os-nove faktornoi modely normalnoho etolohycheskoho spektra pokazatelei v teste otkrytoe pole. Klynycheskaia ynformatyka y telemedyt-syna. 2011;7(8):21-32. [in Russian].
22. Gould TD, Dao DT, Kovacsics CE. The open field test. Mood and anxiety related phenotypes in mice. 2009;1-20.
23. Kalueff AV. Grooming and Stress. KSF; 2002. 148 р.
24. Brandao ML, Zanoveli JM, Ruiz-Martinez RC, Oliveira LC, Landeira-Fernandez J. Different patterns of freezing behavior organized in the periaqueductal gray of rats: association with different types of anxiety. Behavioral brain research. 2008;188(1):1-13.
25. Field LM, Davies TE, OReilly AO, Williamson MS, Wallace BA. Voltage-gated sodium channels as targets for pyrethroid insecticides. European Biophysics Journal. 2017;46(7):675-9.
26. Kaluev AV. Rol HAMK v patoheneze trevohy y depressyy. Neironauky. 2006;2:29-41. [in Russian].
27. Hisada A, Yoshinaga J, Zhang J, Katoh T, Shiraishi H, Shimodaira K, et al. Maternal Exposure to Pyrethroid Insecticides during Pregnancy and Infant Development at 18 Months of Age. International journal of environmental research and public health. 2017;14(1):52.
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ПОВЕД1НКОВИХ РЕАКЦ1Й ЩУРЯТ ПРИ ДМ ЗЕТА-ЦИПЕРМЕТРИНУ У ПРЕ- ТА ПОСТНАТАЛЬ-НОМУ ПЕР1ОД1
Рашмвська I. О., Проданчук М. Г., Корнута Н. О.
Резюме. Дослщжено поведшков! реакци щурят, ям в пре- та постнатальний перюд пщпадали пщ вплив зета-циперметрину. Самиц лши Wistar Hannover були експоноваш зета-циперметрином в дозах 5, 12,5; 35; 70 мг/кг з 6-го дня ваптносл по 21-й день лактацп. Повeдiнковi реакци Тх щурят дослщжували на 13-й, 17-й, 21-й i 60-й день шсля народження тест «вщкритого поля», запропонованим Холлом. Отримаш дан свщчать, що вплив зета-циперметрину в пре- i постнатальному пeрiодi носить дозозалежний характер та характеризуемся статевою чутлив^ю. Зета-циперметрин в дозах 5 мг/кг та 12,5 мг/кг не викликав симптомiв штоксикаци та порушень повeдiнкових реакцш у самиць та самщв щурят у перюд постнатального розвитку (13-й, 17-й, 21-й та 60-й день шсля народження). Зета-циперметрин в дозi 70 мг/кг викликае у щурят обох статей порушення психоемоцшного стану, пригшчення моторноТ та тзнавальноТ дiяльностi, зниження aдaптaцiйних властивос-тей в умовах «вщкритого поля» в пeрiодi лактацп (13-й, 17-й, 21-й дш пiсля народження). Зета-циперметрин в дозi 35 мг/кг викликае посилення тривожного стану самщв щурят в умовах «вщкритого поля» лише в пeрiодi лактацп (17-й та 21-й день шсля народження). ^сля припинення експозицп зета-циперметрином (з 21 по 60 день шсля народження) вiдмiчaеться вщновлення емоцшноТ складовоТ, моторноТ та тзнавальноТ дiяльностi, а також aдaптaцiйних властивостей щурят обох статей.
Ключов1 слова: синтетичш третроТди, зета-циперметрин, пренатальний розвиток, постнатальний розви-ток, повeдiнковi реакци.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ КРЫСЯТ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЗЕТА-ЦИПЕРМЕТРИНА В ПРЕ- И ПОСТНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ
Рашковская И. А., Проданчук Н. Г., Корнута Н. А.
Резюме. Исследовано поведенческие реакции крысят, которые в пре- и постнатальный период подвергались воздействию зета-циперметрина. Самкам линии Wistar Hannover вводили перорально зета-циперметрин в дозах 5, 12,5; 35; 70 мг/кг с 6-го дня беременности по 21-й день лактации. Поведенческие реакции их крысят изучали на 13-й, 17-й, 21-й и 60-й день после рождения в тесте «открытого поля» Холла. Полученные данные свидетельствуют, что влияние зета-циперметрина в пре- и постнатальном периоде носит дозозависимый характер и характеризуется половой чувствительностью. Зета-циперметрин в дозах 5 мг/кг и 12,5 мг/кг не вызывал симптомов интоксикации и нарушений поведенческих реакций у самок и самцов крысят в период постнатального развития (13-й, 17-й, 21-й и 60-й день после рождения). Зета-циперметрин в дозе 70 мг/кг вызывает у крысят обоих полов нарушение психоэмоционального состояния, угнетение моторной и познавательной деятельности, снижение адаптационных свойств в условиях «открытого поля» в периоде лактации (13-й, 17-й, 21-й дни после рождения). Зета-циперметрин в дозе 35 мг/кг вызывает усиление тревожного состояния самцов крысят в условиях «открытого поля» только в периоде лактации (17-й и 21-й день после рождения). После прекращения экспозиции зета-циперметрином (с 21 по 60 день после рождения) отмечается восстановление эмоциональной составляющей, моторной и познавательной деятельности, а также адаптационных свойств крысят обоих полов.
Ключевые слова: синтетические пиретроиды, зета-циперметрин, пренатальное развитие, постнатальное развитие, поведенческие реакции.
INVESTIGATION OF THE BEHAVIORAL REACTIONS OF RATS EXPOSED BY ZETA-CYPERMETHRIN IN PRE- AND POSTNATAL PERIOD
Rashkivska I., Prodanchuk М., Kornuta N.
Abstract. Synthetic pyrethroids (SP) are insecticides used in agriculture and everyday life. SP relates to compounds target the nervous system of insect pests. Due to similarity in neurochemical processes, these compounds can also be neurotoxic to animals and humans. According to recent epidemiological observations increasingly appear the information regarding neurotoxic effects in children whose mothers have been exposed by SP during pregnancy. Taking into account these data, it can be predicted that pyrethroid insecticides can enter the body of newborns by crossing
the transplacental barrier. Because of the crossing the transplacental barrier, these compounds may influence the developmental nervous system of the fetus during the prenatal period and further provoke neurological disorders in postnatal life. Pyrethroid insecticides are represented by different types of compounds. Zeta-cypermethrin is one of them. Nowaday in the scientific data there is insufficient information regarding neurotoxic effects of zeta-cypermethrin, especially the manifestation of its neurotoxic effects in the postnatal period. Our study was conducted on Wistar Hannover male and female rats, which were exposed orally by zeta-cypermethrin at doses 5; 12.5; 35; 70 mg/kg bw in the pre- and postnatal period. Investigation of pups behavioral reactions were conducted on the 13, 17, 21 and 60 postnatal day (PND) using "open field" test, introduced by Hall. The "open field" test is the most common in toxicologycal studies for investigating behavioral reactions of rodents in an unfamiliar environment. The obtained results show that the effect of zeta-cypermethrin on male and female rats in the pre- and postnatal period is dose-dependent and characterized by sexual sensitivity. Treatment by zeta-cypermethrin at doses 5 mg/kg and 12.5 mg/kg did not provoke symptoms of intoxication and did not induce changes in the behavioral reactions of pups rats during postnatal period (13, 17, 21 and 60 PND). Treatment by zeta-cypermethrin at dose 70 mg/kg produce disbalance of psycho-emotional state, reduced of motor and exploratory activity and adaptive abilities of both sexes offsprings during their testing in the "open field" in lactation period (13, 17, 21 PND). Treatment by zeta-cypermethrin at dose 35 mg/kg produce an increase anxiety behavior of males pups only during the lactation period (17 and 21 PND). After a period of no exposure with zeta-cypermethrin from 21 to 60 PND) the recovery of behavioral reactions is observed of male and female pups.
Key words: synthetic pyrethroids, zeta-сypermethrin, prenatal period, postnatal period, behavioral reactions.
Рецензент - проф. Блаш С. М.
Стаття надшшла 27.02.2018 року
DOI 10.29254/2077-4214-2018-1-2-143-72-78
УДК 615.9:616.15:615.099
Усенко Т. В., Проданчук М. Г., Шуляк В. Г.
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ВПЛИВУ ГЕНЕРИЧНОГО ЦИПРОКОНАЗОЛУ НА ГЕМАТОЛОГ1ЧН1
ТА ЦИТОХ1М1ЧН1 ПОКАЗНИКИ ПЕРИФЕРИЧНОТ КРОВ1 ЩУР1В WISTAR HANNOVER ДП «Науковий центр превентивно! токсикологи, харчовоТ та х1м1чноТ безпеки 1мен1 академ1ка Л.1. Медведя МОЗ УкраТни» (м. КиТв)
t.usenko.medved@gmail.com
Зв'язок публшацм з плановими науково-до-слщними роботами. Робота виконана в рамках НДР ДП «Науковий центр превентивно! токсикологи, харчовоТ та х1м1чно! безпеки ¡мен академ1ка Л.1. Медведя МОЗ УкраТни» за темою «Наукове об-[рунтування сучасних нормативних вимог до засто-сування пестицид1в i агрох1м1кат1в: прогнозування в1ддалених ефект1в ди (канцерогенноТ, мутагенноТ, тератогенноТ активносп, репродуктивноТ токсичности хрошчних ¡нтоксикацш)» № державноТ реестраци 0108U007458.
Вступ. Ципроконазол (ЦИП) - системний фунп-цид, який в1дноситься до класу триазол1в. Активно використовуеться в стьському господарств1 для за-хисту зернових культур, цукрових буряк1в, виноград-ник1в та фруктових дерев в1д комплексу ф1топатоге-шв грибковоТ етиологи, а також в якост протруйника насшня [1,2]. £ в1дносно "молодим" пестицидом: £вропейська агенц1я з безпеки харчових продукт1в (European Food Safety Authority, дал1 EFSA) рекомен-дувала до реестраци ЦИП в бврот лише в 2010 роц1 [3]. Завдяки своТм токсикокшетичним особливостям: швидкш та ¡нтенсивнш абсорбци при пероральному шляху надходження в оргашзм (24-48 годин) та висо-кш бюдоступносп (б1льше 86%) [4], ЦИП е потенцш-но небезпечним та потребуе детального досл1джен-ня з метою оцшки токсичних ефект1в, що можуть
виникнути при штоксикаци пестицидом. Л^ературш дан щодо гематотоксичноТ ди ЦИП, попри свою ма-лочисельшсть, ще й суперечливк Наприклад, деяк автори описують вщсутшсть токсичних ефекив да-ного фунгщиду на гематолопчш параметри лабо-раторних щурiв самщв [5,6]. Робота науковоТ групи, яка була створена за Ыщативи EFSA з метою оцшки ризимв для людини 224 активних шгредiентiв пести-цидних формуляцiй на предмет хiмiчноТ щентичнос-тi, механiзмiв ди та токсикологiчних ефектiв не вщ-несла ЦИП до таких тестових субстанцш, що мають гематотоксичний потен^ал [7]. На противагу цiй ш-формацГТ, Агенцiя US EPA наводить результати досл^ джень гематологiчних показнимв у субхронiчному 13 тижневому експеримени на щурах Wistar, де за-значае про деякi порушення параметрiв периферич-ноТ кровi: збiльшення загального вмiсту лейкоцитiв та про кшьмсш коливання нейтрофiлiв, лiмфоцитiв, моноцитiв тсля впливу ЦИП на високих дозах [8].
В зв'язку з штенсивним використанням даного фунгщиду на теренах УкраТни та пщвищеним ри-зиком отруення цтьових груп населення (при неправильному користуванш апаратами для обпри-скування посiвiв пестицидами та порушены або нехтуванш правилами особистоТ гiгiени, використанням рукавичок, спецодягу, респiраторiв пiд час роботи з отрутохiмiкатами, тощо) постало питання
