CC BY
4
стоверными только для дозы 16 мг/л. В данномj случае расчеты на 1 г ткани семенника вносили ошибки, природа возникновения которых уже обсуждалась выше.
Таким образом, исследования по изучению гонадотоксического действия на животных комплекса веществ, мигрирующих из эмалированных 4 изделий, изготовленных с применением титановых эмалей, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами, показали перспективность использования предлагаемого количественного цитологического экспрессного метода в оценке нарушений сперматогенеза.
ЛИТЕРАТУРА. Абашидзе М. Т. — Гиг. и сан., 1973, № 4, с. 10— 14. — Ж о р и о Л. Я., Сурикова К. К. — Докл. АН СССР. 1963, т. 150, с. 170—173. — Щ е р б о в а Е. Н., Рождественский А. М„ Бе • зин Г. И. — Пат. физиол., 1974, К» 4, с. 85 — 87. — Fоgg G. С., Co-win g R. F. — Cancer Res., 1951, v. 11, p. 23—30. — L e b 1 0 n d C., Clermont G. — Am. J. Anat., 1952, v. 90, p. 167—170.
Поступила 12/V11 1978 r.
CYTOLOGIC STUDy OF THE GONADOTOXIC ACTION OF A GROUP OF SUBSTANCES MIGRATING FROM ENAMEL UTENSILS INTENDED FOR CONTACT WITH FOOD PRODUCTS
Yu. V. Ivanov, T. L. Dobroslavskaya
A developed cytological method of counting various types of cells from the spermogenic- ^ epithelium of the whole organ was used for assessment of the action on gonads of a group of substances migrating from enamel utensils, intended for contact with food products. The suggested method of cytological examination of the testis is an express method. It allows to assess quickly the disturbances of the spermatogenesis and present them in absolute numerical values judging by the number of main types of cells of the spermatogenic epithelium. This method may be used for evaluation of disturbances of the spermatogenesis instead of the existing laborious method of counting spermatograms in a series of sections of the testis.
УДК 613.298:678.У*
Д. Д. Браун, Г. В. Зенина, Л. А. Моииакова
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ГРУППЫ ПОЛИОЛЕФИНОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Московский научно-исследовательский ии:титут гигиены им. ф. Ф. Эрисмана
Полиметилпентен (ПМП) и облученный полиэтилен «Термоплен» (ОПЭ) привлекают особое внимание среди новых синтетических полимерных материалов, которые намечены для применения в пищевой промышленности и быту как перспективные по комплексу ценных свойств и не изученные в гигиеническом отношении пластики. ПМП и ОПЭ в отличие от сложных по составу пластмасс не содержат таких добавок, как пластификаторы, наполнители, красители и др. Широкая сырьевая база (метилпентен и этилен), разработка в нашей стране методов получения этих полимеров, освоение их производства, ценный комплекс физико-химических и механических свойств (широкий температурный интервал возможной эксплуатации изделий от минусовых до плюсовых, химическая инертность, антиадгезионные свойства; для ПМП, кроме того, характерны высокие показатели жиро-и теплостойкости, а для ОПЭ— прочность на разрыв и прокол и др.) определяли благоприятные технико-экономические предпосылки для получения на их основе разнообразных изделий и применения их в различных отраслях промышленности и быту (Инструкция по санитарно-химическому исследованию изделий). ПМП может найти применение в пищевой промышленности главным образом в виде жесткой тары (всевозможные емкости
« посуда), деталей продовольственных машин, доильных установок и др. На первом этапе работы были выбраны наиболее перспективные с гигиенической точки зрения марки ПМП и ОПЭ.
ПМП синтезирован на основе мономера (метилпентена) при использовании металлоорганического катализаторного комплекса и системы рас-• творителей. С целью ослабления процессов возможной деструкции материала при его переработке в изделия и эксплуатации в составе полимера применены стабилизаторы синергичного действия, а для удаления остатков растворителя и других летучих веществ использованы приемы сушки и применено вакуумирование. С гигиенической точки зрения оправдано получение ПМП, характеризующегося сравнительно небольшими значениями индекса текучести расплава, поскольку такой полимер будет отличаться большими значениями средней молекулярной массы и, следовательно, большей устойчивостью к факторам, воздействующим на материал в процессе его переработки в изделия и эксплуатации, и меньшей растворимостью по отношению к модельным средам. Зольность исследованных образцов ПМП не превышала 0,03%; теплостойкость 180°С. Для реализации ценных свойств ПМП и обеспечения длительной эксплуатации изделий из него при повышенных температурах необходимы не только надежная стабилизация, но и строгое соблюдение оптимальных технологических (прежде всего температурных) режимов переработки. Использованные в составе ПМП стабилизирующие добавки выбраны из числа разрешенных для получения синте-^ тических полимерных материалов.
Радиационное облучение в оптимальных, не приводящих к деструктивным'процессам дозах сопровождается химической сшивкой макромолекул полимера (С. Н. Ильин и соавт.; В. С. Тихомиров и соавт.; Д. Ф. Каган и соавт., и др.). В гигиеническом плане процесс сшивания может рассматриваться как положительный эффект облучения, так как увеличиваются средняя молекулярная масса полимера, его теплостойкость и химическая стойкость.
ОПЭ получен путем гамма-облучения полиэтилена высокого давления, причем в качестве исходного полимера выбран полиэтилен разрешенной для использования в пищевой промышленности марки. Данные литературы убеждают, что при облучении полиэтилена изменения происходят в аморфной фазе, тогда как кристаллическая фаза не изменяется. Последнее приобретает важное гигиеническое значение, так как тем самым в процессе радиационного облучения в результате химической сшивки молекулярных цепей аморфной фазы и увеличения средней молекулярной массы полимера в целом исключаются нежелательные с гигиенической точки зрения примеси — аморфная часть материала. Не менее важны и гигиенически значи-^ мые особенности технологии получения полимера и изделий до облучения. Важно указать, что для радиационной сшивки полиэтилена, являющейся эффективным способом повышения его теплостойкости и, следовательно, верхнего предела рабочих температур, необходимо выбирать оптимальную дозу облучения, так как превышение такой дозы недопустимо вследствие деструкции материала под влиянием облучения и возможности появления у пленок запаха. Выбранные для развернутых гигиенических исследований жесткие емкостные изделия и пленка подвергались гамма-облучению в сравнительно небольшой дозе. Следовательно, энергия ускоренных электронов значительно ниже порога образования искусственных радиоактивных изотопов по ядерным реакциям.
Для проведения гигиенических исследований технологами были изготовлены жесткие емкостные изделия из ПМП марки 202-05, стабилизированного наиболее эффективными антиоксидантами, разрешенными Главным санэпидуправлением Министерства здравоохранения СССР для использования в составе полимерных материалов, контактирующих с пищевыми ц продуктами (Ирганокс-1010, «Увитек», стеарат кальция при содержании соответственно 0,3, 0,1 и 0,5%). ПМП данной марки разрешен для изготов-
ления изделий медицинского назначения и может перерабатываться основными промышленными методами (литьем под давлением, экструзией, вакуум-формованием и др.). Пленка «Термоплен», из которой изготовлялись пакеты для проведения гигиенических исследований и жесткие емкостные изделия, получена из полиэтилена низкой плотности (высокого давления) разрешенных для контакта с пищевыми продуктами марок (10802-020, • 15802-020 и др.).
Химический анализ вытяжек предусматривал изучение характера соединений, миграцию которых из полимерных изделий можно было предполагать, и определение их количеств. Общее количество экстрагируемых органических веществ определяли по их окисляемости бихроматным методом. Сумму непредельных соединений определяли бромид-броматным методом, который основан на взаимодействии веществ, имеющих ненасыщенные связи, с бромид-броматной смесью. Остатки растворителей и исходного мономера (4-метил-пентена-1) исследовали газохроматографическим методом; о продуктах возможной деструкции полимеров судили по формальдегиду, который определяли по реакции с хромотроповой кислотой. Для получения вытяжек изделия обрабатывали различными модельными средами (водой, 0,3% раствором молочной кислоты, 2% раствором уксусной кислоты, 2% раствором лимонной кислоты, 2% раствором лимонной и уксусной кислот, содержащим 2 % поваренной соли, и другими, предусмотренными инструкцией). Использовали описанные в литературе методы (Инструкция по санитарно-химическому исследованию изделий, изготовлен- f ных из полимерных и других синтетических материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами. М., 1972; Методическое указание по определению перехода органических растворителей из полимерных материалов в контактирующие с ними воздух, модельные растворы, сухие и жидкие пищевые продукты. М., 1972; И. А. Селина; В. Г. Березкин; А. Н. Зайдель, и др.). Не описывая подробно объем проведенных санитарно-химических исследований и токсикологического эксперимента на животных, отметим, что они выполнялись в динамике, в течение почти 2 лет с момента изготовления изделий, благодаря чему оценку получили изделия из различных партий полимеров.
В процессе санитарно-химических исследований установлено, что изделия из обоих изучавшихся пластиков и вытяжки из них имеют удовлетворительные органолептические свойства в сравнительно широком диапазоне температур: от —15 до + 12ГС (в частности, —15, —10, —5, +5, + 10, +15, +20—24, +40, +60, +80, +100°С и автоклавирование при 12ГС). Этот вывод основан на результатах, проводившихся на протяжении 2 лет (в том числе в сроки 1—20 сут и 1—10 мес с момента изготовления из- ^ делий), органолептических анализов изделий всех полученных партий по-лимеров. В вытяжках, полученных при указанных температурах и сроке экспозиции 1—10 сут, не обнаружены окисляемые органические вещества, бромирующиеся соединения, остатки растворителей и мономера, а также формальдегид.
Исключение составили изделия из ПМП, находившиеся в «опытной» эксплуатации. Такие изделия, имея удовлетворительные органолептические показатели и не сообщая модельной среде запаха или привкуса, вместе с тем передавали в вытяжки окисляемые органические вещества и остатки растворителя (изопропилового спирта). Следует отметить, что количества этих веществ были сравнительно небольшими (до 3,6 мг кислорода на 1 л жидкости), а концентрации в вытяжках изопропилового спирта даже в случае жестких условий испытаний (обработка изделий модельными средами, доведенными до кипения, и последующее термостатнрование при температурах до 80°С в течение 10 сут) не превышали 0,16 мг/л. Следовательно, интенсивность миграции окисляемых органических веществ и остатков растворителя зависит в основном от температурных условий и сроков р «опытной» эксплуатации изделий из ПМП. Важно, что ни в одном случае
испытаний изделий из данного пластика не была обнаружена миграция в вытяжки бромирующихся соединений, остатков мономера и формальдегида. После обработки изделий модельными средами не было отмечено изменений их внешнего вида и цвета, а также цвета и прозрачности полученных вытяжек.
• В целом в ходе санитарно-химических исследований, результаты которых позволили перейти к токсикологическому эксперименту на животных, было установлено, что синтез полиолефинов на основе новых мономеров класса высших альфаолефинов (в данном случае производного пентена — метилпентена) или их модифицирование (в настоящей работе путем гамма-облучения) позволяет существенно расширить области возможного использования этих пластиков.
Токсикологический эксперимент на белых крысах-самцах длительностью 15 мес предусматривал изучение возможного токсического действия водных и масляных вытяжек из изделий, которые вводили в рацион подопытных животных, а также с учетом физиологической структуры рациона этих лабораторных животных. Исходя из результатов санитарно-химических исследований, животным давали 1-суточные водные вытяжки. Срок настаивания масляных вытяжек равнялся 7—14 сут для изделий из ПМП н 1—3 сут для изделий из ОПЭ. Принимая во внимание условия ожидаемой эксплуатации изделий и учитывая результаты санитарно-химических исследований, в токсикологическом эксперименте изучали изделия из ПМП ^ и ОПЭ, не бывшие в употреблении («новые») и бывшие в течение всех опытов в непрерывной эксплуатации.
Токсикологический эксперимент проведен на соответствующих группах животных, которые получали вытяжки из ПМП изделий, обработанных при 100 и 80°С, а также вытяжки из ОПЭ изделий, обработанных при 80 и 60°С. Животные контрольных групп получали воду и масло, хранившиеся в стеклянной таре. Ввиду того что животных забивали поэтапно, каждая из перечисленных групп в начале эксперимента была представлена соответствующим числом животных (26—28 особей).
Проведены динамические наблюдения за массой тела животных, общим состоянием, поведением и реакцией на внешние раздражители, морфологическим составом крови (содержанием гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов), активностью ферментов (холинэстеразы крови и трансаминазы сыворотки крови), функциональным состоянием центральной нервной и сердечно-сосудистой х> систем (способностью животных к суммации под-пороговых импульсов; содержанием в сыворотке крови холестерина, фосфо-липидов, мукополисахаридов, количеством мукополисахаридов и коллагена в аорте), количеством потребляемой животными жидкости и др. Особое ^ внимание уделено проведению различных функциональных нагрузок. В частности, исследовали активность ферментов и величину суммационно-порогового показателя после введения животным этилового спирта, изучали скорость восстановления массы тела животных после частичного (3-суточ-ного) голодания. Проводили также динамическое исследование скорости обезвреживания барбитуратов по длительности наркотического сна после введения животным гексенала. При умерщвлении животных, которое проводили поэтапно (по истечении 3, 6, 9, 12 и 15 мес затравки животных вытяжками), наряду с определением весовых коэффициентов внутренних органов и проведением патоморфологическнх исследований 2 изучали активность ферментов в гомогенатах внутренних органов (холинэстеразы, трансаминазы, цитохромоксидазы).
1 Показатели сердечно-сосудистой системы изучались младшим научным сотрудником биохимической лаборатории института Р. М. Никольской.
а Патоморфологические исследования проводились младшим научным сотрудником патоморфологической лаборатории А. Д. Промысловой при консультации руководителя лаборатории канд. мед. наук Т. А. Кочетковой.
Полученный экспериментальный материал подвергнут статистической обработке. Результаты считали достоверными при вероятности различий больше 95%. Перечисленные методы подробно описаны в литературе и нашли довольно широкое применение при постановке опытов по токсикологическому исследованию веществ, мигрирующих из пластических масс,, в том числе полиолефинов (Н. Н. Пушкина; Р. А. Рязанова и соавт.; О. Н. Елизарова; А. Я. Арзяева; Е. Л. Ноткин; Р. Н. Бирюкова; Д. Д. Браун и Г. В. Зенина, и др.).
Подводя итоги токсикологических исследований, в результате которых, оценку получил комплекс веществ, переходящих из полимерных изделий в воду и масло, следует подчеркнуть, что при использовании перечисленных методов не выявлено существенных, статистически достоверных различий между животными опытных и контрольной групп (вероятность различий при статистической обработке во всех случаях меньше 95%). При сравнении числа животных, погибших в процессе эксперимента от спонтанных заболеваний, не выявлено какой-либо разницы между животными опытных и контрольной групп. За время опытов погибло 9 животных: в контрольной группе — 3 крысы, в первой опытной группе — 2, во второй опытной группе — 3, в третьей опытной группе — 1 крыса.
Проведенные исследования позволили обосновать гигиенические рекомендации, в которых были определены возможности и условия применения изделий из новых полимерных материалов группы полиолефинов в пищевой промышленности и отмечены некоторые гигиенически значимые особенности технологического процесса получения и переработки данных пластиков.
Выводы
Полиметилпентен марки 202-05 с определенными величинами индекса текучести расплава (до 5 г за 10 мин), минимальными значениями зольности (до 0,03%) и содержанием стабилизирующих систем (Ирганокс-1010,. стеарат кальция, «Увитек» соответственно 0,3, 0,5, 0,1 %) может быть рекомендован для использования в пищевой промышленности при температуре до 100°С.
Пленка «Термоплен» и жесткие емкостные изделия, полученные на основе полиэтилена низкой плотности высокого давления марок 10802-020 и 15802-020, могут быть рекомендованы для использования в пищевой промышленности при температуре соответственно до 80 и 60°С.
ЛИТЕРАТУРА. Арзяева А. Я. — Гиг. и сан., 1966, № 3, с. 24. — Березкин В. Г., А л и ш о е в В. Р., Немировская И. Б. Газовая хроматография в химии полимеров. М., 1972. с. 134. — Бирюкова Р. Н. — Гиг. и саи., 1962, № 7, с. 43. — Б р а у и Д. Д., Зенина Г. В. — Там же, 1975,. № 10, с. 40. — Елизарова О. Н. Определение пороговых доз промышленных ядов при пероральном введении. М., 1971. — 3 а й д е л ь А. Н. Основы спектрального анализа. М., 1965. — Ильин С. Н., Шапошникова Т. К. и др. — Пласт, массы, 1975, № 1, с. 16—18. — Каган Д. Ф., Кантор Л. А. и др. — Пласт, массы, 1975, Л1» 10, с. 59—61. — Ноткин Е. Л. Статистика в гигиенических исследованиях. М., 1965. — Пушкина Н. Н. Биохимические методы исследования. М., 1963. — Рязанова Р. А., Ш и ц к о в а А. П. и др. Методы гигиенической и токсикологической оценки биологического действия пестицидов. М., 1977. — Селина И. А. — Гиг. и сан., 1962, № 12, с. 47. — T и х о м и -ров В. С., Д о д и н М. Г. и др. — Пласт, массы, 1975, № 3, с. 18—20.
Поступила 16/1 1978 г,.
HYGIENIC ASSESSMENT OF A NEW POLYOLEPHINE GROUP OF POLYMERS INTENDED FOR USE IN THE FOOD INDUSTRY D. D. Braun, G. V. Zenina, L. A. Moshlakova
The authors give a hygienic assessment of articles made of a new polyolephine group of polymers (polymethylpentane, irradiated polyethylene) on the basis of a complex of sanitary-chemical investigations and toxicological tests on animals. The finding was that the use in the food industry of articles made from the above mentioned plastics is limited by thermal, conditions.
