CC BY
10
б а 3. П. и др. В кн.: Актуальные вопросы гигиены труда. М., 1970, с. 33. — В i b i с С., Veterinaria. (Sarajevo), 1961, v. 10, p. 513. — D u b e n Z.. Vet. Med. (Praha), 1968, ш. 13, c. 47. — D u n с a n C. L., Suglyama H., Strong D. H., J. Bact., 1968, v. 95, p. 1560. - HobbsB. C„ S ш i t h M. E., O a k 1 e у С. L. et al. J. Hyg. (London), 1953, v. 51, p. 75 — H o b b s В. C., S u t t o n R. G., Ann. Inst. Pasteur., 1968, v. 19, p. 29. — N y g r e n В., Acta path, microbiol. scand., 1962. Suppl. 160, p. 66. —Wijewanta E. A., J. Path. Bact., 1964, v. 88, p. 339.
Поступила.16/VI 1971 r.
Обзоры
УДК 613.2-099
ФОН ПИТАНИЯ И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ОРГАНИЗМА К ТОКСИЧЕСКИМ ВЕЩЕСТВАМ
Проф. А. И. Штенберг Институт питания АМН СССР, Москва
Современные исследования все больше подтверждают, что интоксикация, возникшая в результате воздействия какого-либо постороннего вещества, вызвавшего дезорганизацию нормальных биохимических и физиологических процессов в организме, должна рассматриваться в совокупности с его состоянием, предшествующим моменту отравления. В данном случае важно, в каком организме возникли изменения биокаталитических процессов (т. е. в том, где все биохимические процессы протекали нормально или были нарушены каким-либо предшествующим воздействием на организм).
Общие обменные процессы в связи с питанием, т. е. с ассимиляцией и превращением пищевых веществ в организме, являются той основой, на которой развивается патологический процесс, обусловленный интоксикацией. Вместе с тем хорошо известны алиментарные энзимопатии, вызванные дефицитом витаминов, белка, микроэлементов, разбалансированностью питания и т. д. Следовательно, весьма существенен фон питания организма.
По всей видимости, в одном случае, при сбалансированном питании и нормальном течении биохимических процессов, организм будет обладать наивыгоднейшими адаптационными возможностями и можно ожидать наиболее облегченного варианта течения интоксикации; в другом случае, при нарушенной сбалансированности пищевых веществ в питании, интоксикация может протекать напряженно вследствие наличия алиментарной энзимопатии, возникшей еще до отравления. В этом случае организм будет иметь как бы двойное воздействие: с одной стороны — результат разбалансированности питания, с другой — влияние токсического вещества.
Очевидно, многие работы с целью изучения токсичности разичных посторонних веществ, включая пищевые добавки и примеси к пищевым продуктам, выполнены без учета фона питания экспериментальных животных. Возможно, именно поэтому часто отмечается противоречивость данных, полученных разными авторами при исследовании токсичности одного и того же вещества. В известной монографии «Питание и высшая нервная деятельность» под редакцией А. Н. Андриасова и Т. А. Бракш подчеркивается, что фон питания весьма существенно влияет на функциональное состояние высших отделов центральной нервной системы. Неблагоприятные сдвиги ус-ловнорефлекторной деятельности выявляются при недостаточности белков,
отдельных аминокислот, витаминов. Чаще всего это выражается в ослаблении процесса внутреннего торможения — биологически наиболее тонкого проявления высшей нервной функции. Нарушения обнаруживаются и при избыточном поступлении с пищей некоторых веществ (белки, жиры). Изучение отдельных компонентов пищевых веществ (жирные кислоты, аминокислоты) в ряде случаев указывает на их антагонизм в отношении действия на основные нервные процессы. Авторы монографии заключают, что дозированный фон питания может оказать целенаправленное влияние на уровень физиологических функций.
Имеются достаточно убедительные данные (А. И. Штенберг и Ю. И. Окорокова) о роли различного количества и качества белка и жира, а также дефицита или избытка углеводов, витаминов, некоторых микроэлементов в рационе в происхождении зобных изменений в щитовидной железе. Так, при недостатке белка в питании активность щитовидной железы понижается; морфологически это сопровождается гипотрофией тиреоидной ткани. Избыток белка, наоборот, способствует повышению функциональной активности щитовидной железы и гипертрофии тиреоидной ткани. Если учесть, что функция щитовидной железы тесно связана с обменом веществ в организме, то станет понятным значение этих нарушений.
Можно привести и другие сведения, характеризующие роль питания в развитии патологических состояний в организме. При несбалансированности питания материнского организма развитие плода нарушается, возникают различные аномалии. Отсутствие витамина А в диете беременных крыс, как сообщает Warkany, вызывает не только аномалии развития глаз, но и диафрагмальную грыжу, подковообразную почку, псевдогермафродитизм, аномалии сердца и крупных сосудов. Отсутствие в пище рибофлавина влечет за собой различные аномалии скелета, отсутствие витамина В12 — гидроцефалию а пантотеновой кислоты — экзоэнцефалию и глазные аномалии.
Nelson и Evans еще в 1948 г. показали, что недостаток в пище витамина В, вызывает у плодов различные аномалии развития. Дефицит фолиевой кислоты в пище матери во время беременности приводит к появлению различных дефектов мочеполовой системы, лица, нёба и глаз (Armstrong et al.). Изменение в соотношении цистина, гликокола, L-глютаминовой кислоты и некоторых других веществ, введенных однократно до инкубации в желточный мешок куриных эмбрионов, по наблюдениям П. Н. Александрова и соавт., приводит к дефектам развития мозга, глаз, брюшной стенки, внутренних органов, позвоночника и конечностей.
Фон питания имеет большое значение для развития интоксикации; при нарушении характера питания может в значительной степени повыситься или понизиться чувствительность организма к введенному постороннему химическому веществу. Наиболее интересными в этом отношении являются работы Boyd и соавт. (1968, 1969), которые в течение последних лет изучали влияние диеты с различным содержанием белка на биологическое действие пестицидов. Исследованы искусственные диеты, в которых источником белка был казеин; содержание его для одних групп животных равнялось 3,5% (малобелковая диета), для других — 26% (диета, оптимальная по белку). В качестве контроля использовались животные, получавшие стандартный лабораторный корм, содержащий не менее 20% натуральных белков (соевая мука, сухой белок сыворотки крови, высушенное снятое молоко, пшеничная мука, мясо-костная мука, кукурузная крупа, пшеничная мука с отрубями). Для создания фона крысы-отъемыши содержались в течение 30 дней на указанных диетах, после чего для каждой группы их устанавливали LD60 пестицидов при их пероральном введении. Результаты экспериментов представлены в табл. 1.
Наиболее резкое увеличение токсичности отмечено у каптана.
Показано также влияние качественно различного белка диеты. Из табл. 2 видно, что токсичность пестицидов, начиная с диазинона, для животных,
получавших казеиновую диету, по сравнению с животными, находившимися на лабораторном корме, возрастала. Наиболее токсичным явился эндрин. Токсичность пестицидов, начиная с малатиона и выше, для животных, находившихся на лабораторном корме, возрастала; наиболее токсичным оказался хлорпропан (данные достоверны). Наименьшей токсичностью обладал каптан.
Проведены также опыты с диетой, содержащей высокое количество белка (81% казеина). У животных, получавших такой корм, замедлялся рост, повышалась чувствительность к ряду пестицидов. Так, 1Л)Б0 пестицидов для таких крыс увеличивалась примерно в 4 раза, а 1Л)60 линдана — в 2 раза против 1Л) 50 пестицида для крыс, получавших диету с 26% казеина.
Таблица 1 Таблица 2
Коэффициент токсичности 1 Коэффициент токсичности 1
различных пестицидов различных пестицидов
Пестииид Коэффициент токсичности Пестицид Коэффициент токсичности
Линдан ...... 1.8 Хлорпропан 0,4
Диазинон ..... 1.8 Монурон .... 0,5
Хлордан...... 1,9 Паратион ..... 0,6
Малатион ..... 2,3 ДДТ ....... 0,8
Эндрин ...... 2,5 Линдан ...... 0,8
ДДТ ....... 2,9 Малатион ..... 0,9
Монурон ..... 3,0 Каптан ...... 1,0
Диметон ..... 3,6 Диазинон ..... 1.1
Хлорпропан 4,0 Хлордан...... 1.2
Эндосульфан 4,3 Эндосульфан 1.2
Паратион ..... 7.6 Севин ....... 1.3
Каптан ...... 26,3 Диметон ..... 1.4
Эндрин ...... 1.6
1 Коэффициент токсичности — отношение ЬО60 крыс, получавших оптимальный рацион, к ЬО50 крыс, получавших малобелковый рацион.
1 Соотношение между ЬО60 пестицидов для животных, находившихся на лабораторном корме и получавших искусственную диету с содержанием 26% казеина.
Boyd и соавт. выдвигают проблему изучения влияния хронического действия пестицидов на фоне недостаточности белка в рационе и роли качества его. Можно предположить, что токсический и особенно гонадотокси-ческий, аллергенный, и другой эффект будет усиливаться при несбалансированности диеты; по-видимому, качество белка будет иметь в этом случае наибольшее значение.
Существуют достаточно убедительные данные и о том, что половые железы, особенно у самцов, обладают повышенной чувствительностью к недостатку белка в питании. Так, группа крыс-самцов, получавших севин в дозе 50 мк/кг, т. е. Vio LD50 его, была распределена на 3 подгруппы в зависимости от количества белка, содержащегося в их искусственном рационе: 9 и 22% и 18% белка — брикетированное питание (А. И. Штенберг и соавт.). Авторы отчетливо выявили зависимость степени выраженности изменений у животных от количества и качества белка, содержащегося в их рационе. Через 17г месяца от начала опыта статистически достоверное стойкое снижение резистентности сперматозоидов наблюдалось у крыс, получавших малобелковое (9% белка) и брикетированное питание. Эти данные интересны, поскольку известна зависимость между резистентностью сперматозоидов и их оплодотворяющей способностью. Через тот же срок, т. е. через Р/2 месяца от начала опыта, обнаружено статистически достоверным понижение продолжительности жизни сперматозоидов у животных, получавших то же количество севина (50 мг/кг) при малобелковом питании (9% белка).
У них же установлено снижение гонадотропной функции гипофиза, стойкое снижение активности трибутириназы в семенниках и уменьшение содержания нуклеиновых кислот. Полученные данные свидетельствуют об определенном отягощающем действии севина на организм на фоне сниженного количества (9%) белка в рационе.
Большой интерес для доказательства роли питания в проявлении токсического процесса имеют работы А. П. Дыбана и И. М. Акимовой с моделированием эмбриопатии под влиянием талидомида. При снижении количества рибофлавина и фолиевой кислоты в субоптимальной диете подопытных крыс, сбалансированной по всем пищевым веществам, и кормлении этой диетой самок животных в течение 10—13 дней с начала их беременности (т. е. в период, когда вероятность повреждаемости эмбриона наиболее велика) введенный им талидомид оказывал тератогенное действие. Оно усиливалось, если животные одновременно с этим веществом получали сульфамиды, подавляющие синтез витаминов кишечной флорой. При одновременном введении крысам малых доз талидомида и антифолиевого вещества — хлоридина, который не вызывает уродства, тератогенная активность талидомида возрастала. Однако если к той же субоптимальной диете добавляли необходимое количество рибофлавина и фолиевой кислоты, то тератогенное действие талидомида не проявлялось. Эти данные свидетельствуют о том, что именно витамины группы В определяют чувствительность эмбрионов крыс к талидомиду. Сам по себе он при содержании крыс на нормальной диете не оказывает повреждающего действия на эмбриогенез. Авторы предполагают, что при недостаточности рибофлавина и фолиевой кислоты в материнском организме нарушается функция ряда систем, участвующих в метаболизме талидомида. В результате возникают токсические продукты, повреждающие эмбрионы. Имеются и другие предположения. Возможно, в частности, что 1 из 12 образующихся в организме метаболитов талидомида, напоминающий примененную молекулу фолиевой кислоты, является антагонистом этого витамина.
Все это убедительно подтверждает важность сбалансированного питания для токсикологического эксперимента. Без учета фона питания не могут быть получены достоверные в научном отношении результаты исследования токсичности различных посторонних химических веществ и сделаны убедительные теоретические обобщения.
ЛИТЕРАТУРА. Александров П. Н. и др. Пат. физиол., 1966, № 6, с. 53. — Д ы б а н А. П., Акимова И. М. Арх. анат., 1966, в. 8, с. 13. — Штейн-б е р г А. И., Окорокова Ю. И. Значение фактора питания в развитии эндемического зоба. М., 1968. — ШтейнбергА. И., Орлова Н. В., ПоздняковА. Л. и др. В кн.: Вопросы гигиены и токсикологии пестицидов. М., 1970, с. 124. — Питание и высшая нервная деятельность. Монография под ред. А. Н. Андриасова и Т. А. Бракш. М., 1966. — А г m s t г о n g R. et al. J. Embriol. exp. Morph., 1966, v. 16, p. 541. — Boyd E„ ChenC, Arch, environm. Hlth., 1968, v. 17, p. 156. —Boyd E., De С a s t г о E„ Bull. Wld. Hlth. Org., 1968, v. 38, p. 141. —Boyd E. Ibid., 1969, v. 40, p. 801. — В о y d E., S t e f e с J., Cañad, med. Ass. J., 1969. v. 101, p. 335. — Boyd E., Carsky E., Acta pharmacol. (Kbh.), 1969, v. 27, p. 284. — В о y d E.,' D o b a s I., Arch. int. Pharmacodyn., 1969, Bd 178, S. 152. — В о y d E., С a r s k y E., К г i g n e n L., Clin. Toxicol., 1969, v. 2, p. 295. — N e 1 s о n M., E v a n s H., Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.), 1948, v. 66, p. 274. — W a г k a n y J. et al. Rev. Nutr. Res., 1960, v. 21, p. 1. — Gordon, Ann. N. Y. Acad., Sei., 1959, v. 77, p. 290.
Поступила 10/IX 1971 г.
8fr
