CC BY
8
Влияние ФА на частоту хромосомных повреждений и анеуплоидин в клетках костного мозга крыс (М±т)
Концентрация ФА, мг/м3 Число животных Число изученных метафаз Количество клеток с аббера-циями. % Число аббераций на 100 метафаз Количество анеуплоидных клеток (в %) с числом хромосом
хроматндных хромосомных менее 4 2 более 42
0 6 600 0,7+0,34 0,33+0,23 0,33±0,23 7,0 ±1,04 0,2±0,18
0,5 8 785 2,4±0,55 2,3+0,60 0,2+0,24 10,9 + 1,11 0,8±0,32
1,5 7 625 4,0+0,78 2,7±0,65 1,6±0,5 13,6±1,37 0
циями хромосом; по критерию Стыодента оценивали частоты анеуплоидных клеток.
Результаты цитогенетического воздействия ФА представлены в таблице. Выявлено, что изученное соединение в испытанных концентрациях достоверно увеличивает число клеток с хромосомными аберрациями (р<0,05) и изменяет спектр перестроек хроматоидного и хромосомного типа: в контроле соответственно 50 и 50 %, при концентрации 0,5 мг/м3 — 85 и 15 %, 1,5 мг/м3 — 63 и 37 %. Перестройки хромосом представлены хроматидиыми и изохроматид-ными делециями, хроматидиыми обменами и дицентриче-скими хромосомами. Две хромосомы содержали по одной хроматиде с нарушением конденсации.
Известно, что ФА способен индуцировать только аберрации хроматидного типа прн действии in vivo и ill vitro, даже когда воздействие производится на Gi-стадию клеточного цикла [2, 7, 8]. Результаты наших исследований подтверждают это.
Показано, что ФА способен реагировать не только с ДНК, но и с разнообразными группами белка [4, 5]. Реагируя с белками митотического аппарата, он может способствовать неверному расхождению хромосом и появлению клеток с анеуплоидией. Анализ показал, что ФА в изученных концентрациях достоверно увеличивает количество как гипо-, так и гиперплоидных клеток (р<0,05).
Эффективность действия ФА определяется тем, каким путем он поступает в организм. При внутрибрюшинном введении ФА цитогенетических нарушений в клетках костного мозга и селезенки мышей не выявлено, что, вероятно, обусловлено инактивацией вещества в печени [8]. Наши
данные указывают, что при ингаляционном воздействии ФА достигает клетки-мишени и вызывает достоверное повышение частоты хромосомных нарушений.
Таким образом, проведенные исследования позволяют заключить, что концентрация ФА 0,5 мг/м3, соответствующая действующей ПДК для воздуха рабочей зоны, пе может быть признана генетически безопасной и требует пересмотра. 3
Литература
1. Китаев Э . М., Савченко О. М., Ловчиков В. А. и до.// Акуш. и гнн,— 1984. — № 10.— С. 49—52.
2. Мирецкая Л. В., Шварцман П. Я. // Цитология. — 1982. — № 9.— С. 1056—1059.
3. Рапопорт И. А. //Докл. АН СССР. — 1946. — Т. 54, № 1, — С. 65—67.
4. Ротт Г. М., Семин 10. А., Поверенный А. М. //Молекул, биол,— 1981. — Т. 15, №4.— С. 790—796.
5. Семин Ю. А., Коломыйцева Е. Н., Поверенный А. М. // Там же,— 1974.— Т. 8. — № 2. — С. 276—285.
6. Fonlignie-Houbrechts N., Montschen-Dahmen J. M.. Deg-raeve N., Gioor H. // Mulat. Res. — 1982. — Vol. 104. № 6.— P. 371—376.
7. Levy Sarah, Nocentini Silvano, Billardon Claude. // Ibid. — 1983. — Vol. 119, №3—4.— P. 309—317.
8. Nalarajati A. T., Darrondi F., Bussman C. J, van Keste-ren-Leeuwen ,4. C.//Ibid. — 1983. — Vol. 122, № 3.— P. 355—360.
Поступила 23.06.87
УДК 614.777:546.351-071
О. А. Романцова, В. Я. Никифорова, Г. В. Телякова, В. Г. Ленченко,
К. П. Селянкина
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ РУБИДИЯ В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
Свердловский НИИ гигиены труда и профзаболеваний
Рубидий — типичный щелочной металл, встречающийся в природе главным образом в виде соединений в составе примесей к другим щелочным металлам. Он широко используется в ракетостроении, радиотехнике, электронной технике, медицине и других отраслях промышленности. Добыча и производство соединений этого металла в последние годы значительно расширились.
Рубидий встречается в природных водах, особенно морского происхождения. Содержание его в хлоридных подземных водах может достигать 1 мг/л [3]. В организме животных и человека этот металл способен замещать калий в биохимических процессах, действуя как синергист, но не как его биологический аналог [2]. Хроническое отравление соединениями рубидия у человека в производственных условиях характеризуется повышенной раздражительностью, утомляемостью, онемением кончиков пальцев. Регистрируется неврастенический синдром, повышена частота заболевании периферической нервной системы, отмечаются нарушения функции почек [1].
В настоящей работе проведено изучение влияния малых
доз соединений рубидия на органолептические свойства воды, санитарный режим водоемов и организм экспериментальных животных с целью его гигиенического нормирования в воде водоемов.
Исследования показали, что хлористый и сернокислый рубидий в концентрациях до 1 мг/л, а гидроокись — до 0,05 мг/л не изменяют запах, привкус, окраску и мутность воды. Нагревание растворов этих веществ до 60 °С в указанных концентрациях также не изменяет органолептические свойства воды.
Влияние соединений рубидия на санитарный режим водоемов проявляется в торможении процессов биохимического потребления кислорода (БПКь Недействующая концентрация по влиянию на ВПК для сернокислого и хлористого рубидия составляет 0,1 мг/л, для гидроокиси — 0,05 мг/л. Сернокислый и хлористый рубидий не изменяют рН воды в концентрациях до 0,1 мг/л, гидроокись — до 0,05 мг/л.
Следует отмстить, что малые концентрации указанных соединений металла стабильны в воде. Хлористый и сер-
Таблица 1
Содержание рубидия во внутренних органах экспериментальных животных в конце хронического опыта (Л4±ш)
Дозы рубидия, мг/кг
Биоматёрнал Контроль 0,4 0,04 0,004
Печень, мг на 1 кг сухой массы Селезенка, мг/кг Головной мозг, мг/кг Цельная кровь, мг/мл Моча, мг/мл 0.0116-1-0.0008 0,0076±0,0009 0,004±0.0003 0,0052 ±0,0005 0,0019±0,002 0,1175+0,002 0,0266 ±0,003* 0,015+0,004* 0,0139+0,001* 0,003+0.0003* 0,0882 ±0,01 0,134 ±0,0003* 0,007±0,0004* 0,0075+0,0004* 0,0017+0,0002 0.0098±0,0001 0,008 ±0,0002 0,0035±0,004 0,0058±0,0004 0,002 ±0,0003
Примечание. Здесь и в табл. 2 звездочка —достоверные различия с контролем (/?•<0,05).
нокислыб рубидий сохраняется в растворенном виде в течение 15 дней в концентрациях до 5 мг/л, гидроокись — 1 мг/л.
Острую токсичность соединений рубидия и его кумулятивные свойства при внутрижелудочном введении изучали на белых беспородных крысах. ЬО50 хлористого рубидия составила 4440±893 мг/кг, гидроокиси рубидия — 992± ±87 мг/кг. Коэффициенты кумуляции, установленные по методу 10. С. Кагана, равны для хлористого рубидия 1,7, для гидроокиси 2,2, что позволяет отнести их к высококумулятивным веществам.
Подострый опыт проведен на белых беспородных крысах-самцах, получавших перорально в течение 3 мес хлористый рубидий, наиболее часто присутствующий в природных водах. В эксперименте испытали дозы соединения, равные 0,1, 0,05 и 0,01 Ь05о, что соответствует 444, 222 и 44,4 мг/кг.
Результаты эксперимента показали, что под действием рубидия во всех изученных дозах у животных отмечались снижение активности лактатдегидрогеназы, холинэсте-разы, содержания БН-групп в крови, эритропения, лейкоцитоз, увеличение сумкационно-порогового показателя (СПП). В конце опыта наблюдалось снижение активности холинэстеразы, сукцинатдегидрогеназы, а также уменьшение количества БН-групп в тканях печени.
Рубидий в изученных дозах оказывает выраженное го-надотропное и мутагенное действие. Под его влиянием снижается осмотическая и кислотная устойчивость сперматозоидов, сокращается время их подвижности. Регистрируется уменьшение размеров гонад и количества сперматозоидов в них. Мутагенный эффект выражается в увеличении числа патологических митозов в клетках костного мозга (рассеивание хромосом, увеличение числа 3-группо-вых и половых метафаз).
Проведенные гистологические исследования показали, что через 3 мес пероральной затравки даже минимальпая доза рубидия — 44 мг/кг — вызывает развитие дистрофических и некробиотнческих изменений в печени, почках, селезенке, мышце сердца и головном мозге подопытных животных.
Токсическое действие рубидия в хроническом эксперименте изучали на 160 белых беспородных крысах. В течение 7 мес животные получали с питьевой водой рубидий в дозах 0,4, 0,04 и 0,004 мг/кг. Токсическое действие металла оценивали по тестам, оказавшимся наиболее информативными в подостром опыте. Кроме того, изучали его эмбриотоксический и мутагенный эффекты.
Результаты исследований показали, что воздействие рубидия в дозе 0,4 мг/кг приводит к повышению активности лактатдегидрогеназы, содержания БН-групп, снижению активности холинэстеразы в крови, выраженной тенденции к увеличению содержания БН-групп и активности сукцинатдегидрогеназы в тканях печени. Действие изучаемого металла на нервную систему характеризовалось не только общим возбуждением и агрессивностью животных, но и стойким повышением СПП.
Изучение накопления рубидия во внутренних органах
показало, что он кумулируется главным образом в печени, селезенке и головном мозге. С увеличением периода затравки достоверно увеличивается содержание этого металла в цельной крови (эритроцитах) и моче подопытных животных (табл. 1).
Рубидий в дозе 0,04 мг/кг проявил менее выраженный токсический эффект. У животных отмечалось достоверное снижение активности холинэстеразы в крови и повышение СПП.
Содержание металла в органах и цельной крови у крыс этой группы было почти в 2 раза ниже по сравнению с таковым при затравке дозой 0,4 мг/кг, однако достоверно выше, чем в контрольной группе.
Проведенные гистологические исследования показали, что наиболее выраженные изменения во внутренних органах обнаружены у животных, получавших рубидий в дозе 0,4 мг/кг. В желудочно-кишечном тракте обнаружены проявления хронического гастрита, в печени и почках — нерезко выраженные дистрофические процессы. В голозном мозге имела место нейрофагня. При затравке животных металлом в дозе 0,04 мг/кг установлены лишь незначительные гистологические изменения в желудке, кишечнике, почках и печени.
Доза рубидия 0,04 мг/кг оказалась недействующей по общетоксическому признаку вредности.
При изучении эмбриотоксического действия наиболее значительные изменения также установлены у животных, подвергшихся затравке рубидием в дозе 0,4 мг/кг. При этом выявлено увеличение уровней общей и доимпланта-цнонной смертности эмбрионов, снижение плодово-плацен-тарного индекса, обусловленное, по-видимому, нарушением питания плода через плаценту, которая под воздействием изучаемого металла уменьшена в размерах (табл. 2). При макроскопических исследованиях установлено, что у животных этой группы достоверно снижено число нормально развивающихся эмбрионов и они чаще имеют различные пороки развития — гемостазы, расширение полостей носовых ходов, желудочков, мочевого пузыря. Кроме того, ру-
Т а блица 2 Эмбриотоксическое действие рубидия
Доза рубидия, мг/кг Размеры плаценты Плодово-плацен-тарпыК индекс Эмбриональная смертность
длина, мм масса, г общая доимплан-тацнон-ная постим-план га« ционная
0,4 0,04 0,004 14,7* 13,7* 15,7 0,6* 0,7 0,7 16,8* 16,0 21,0 60,2* 51,2 49,1 40,0* 34,6* -31,9 35.2 25,5 25.3
Контроль 15,4 0,7 22,0 42,0 21,3 34
бндий в этой дозе способствует снижению процессов осси-фикации костей подопытных животных: затылочной, височной, нижней челюсти, плеча, лучевой, подвздошной, большеберцовой, бедренной.
Рубидий в дозе 0,04 мг/кг оказывает менее зыражен-ное действие, а в дозе 0,004 мг/кг эмбриотокеического действия не обнаруживает.
Мутагенный эффект металла в дозе 0,4 мг/кг проявляется в увеличении общей и доимплактационной смертности эмбрионов и частоты хромосомных аберраций в клетках костного мозга по типу гиперплоидий. Уменьшены индекс внутриутробной выживаемости и число живых плодов на самку. Рубидий в дозе 0,04 мг/кг дает менее выраженный мутагенный эффект, а в дозе 0,004 мг/кг мутагенное действие не оказывает.
Таким образом, сопоставление недействующих концентраций по влиянию на органолептические свойства воды,
санитарный режим водоемов и организм экспериментальных животных позволило установить ГШ К рубидия в воде водоемов на уровне 0,1 мг/л по санитарно-токснкологиче-скому признаку вредности (2-й класс опасности).
Литература
1. Вредные вещества в промышленности. — М., 1987.— Т. 3.
2. Израэльсон Э. И., Могилевская О. Я-, Суворов С. В. // Вопросы гигиены труда и профессиональной патологии при работе с редкими металлами. — М., 1973. — С. 72— 78.
3. Флейшман Д. Г. Щелочные элементы и их радиоактивные изотопы в водных экосистемах. — Л., 1982.
Поступила 29.06.87
УДК 614.77:615.285.7.0991-074
Н. Ф. Мотузинский, Н. И. Потемкина, Г. В. Меренюк, Э. А. Катрук
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АГЕЛОНА
В ПОЧВЕ
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс, Киев; Академия наук Молдавской ССР, Кишинев
В настоящее время в сельском и лесном хозяйствах широко применяются сим-трназиновые гербициды. Наибольшей производственной и экономической эффективностью характеризуются их смеси [1, 2]. Накоплены данные о высокой стабильности химических веществ этой группы, их способности мигрировать в сопредельные среды (в том числе и в растительные пищевые продукты), их фитоток-снчности по отношению к чувствительным культурам. Кроме того, на содержание компонентов смеси в сопредельных с почвой средах влияет ряд факторов: физико-химические свойства составляющих веществ, микроклиматические условия среды и др. Эти факторы могут создавать условия для физического и химического взаимодействия веществ [4]. Не исключена также возможность образования более токсичных по сравнению с исходными веществ. Сказанное подчеркивает необходимость нормирования предельно допустимого содержания агелона в почве.
Агелон — двухкэмпонентный комбинированный препарат, состоящий из смеси 33,3% ат|5азлна и—16,7~%_ проме-трина. Химически чистый агелон представляет собой белый кристаллический порошок, плохо растворимый в воде и большинстве органических растворителей. Гербщлид применяется для уничтожения одно- и двудольных сорняков на протяжении всего вегетационного периода. Согласно гигиенической классификации, он является малотоксичным химическим веществом (ЛД50 для крыс — 3105 мг/кг, для мышей — 1186 мг/кг) [9].
Поведение агелона в объектах окружающей среды изучали в лабораторных и натурных экспериментах согласно «Методическим рекомендациям по гигиеническому обоснованию ПДК химических веществ в почве» [6]. Микробиологические исследования выполнены в соответствии с «Методическими указаниями по санитарно-микробиологнче-скому исследованию почвы» [7]. Остаточные количества агелона в объектах окружающей среды определяли официально утвержденными методами [8].
Изучение стабильности агелона проводили в лабораторном эксперименте на 1, 5, 15, 30, 45 и 60-е сутки с использованием концентраций 1, 5 и 50 мг препарата на 1 кг почвы. Натурные исследования выполнены на песчано-среднесуглиннстой рыхлой почве на 1, 60 и 120-е сутки. Резкое (в 1,5—10,4 раза) снижение количества препарата происходило в период с 5-х по 15-е сутки. На основании данных, полученных в лабораторном эксперименте, установлено, что период полного разрушения препарата увеличивается с повышением его исходной концентрации и
составляет от 95 до 150 сут. В натурном эксперименте остаточные количества ингредиентов агелона в почве к 120-м суткам были на уровне тысячных и десятитысячных долей миллиграмма на 1 кг. Известно, что персистентность химических веществ в почве зависит от ряда факторов (физико-химические свойства, климатогеографическая зона, концентрация и т. д.), в том числе и от их адсорбционной способности. Так, нами установлено, что адсорбционная способность агелона зависит от типа почвы, его концентрации и времени контакта с ней. Как показали результаты лабораторного эксперимента, адсорбция гербицида увеличивается при переходе от песчаной к серой лесной почве (соответственно 11 и 52%). Вероятно, менее короткий срок обнаружения прометрина в почве и объясняется его более высокой адсорбционной способностью по сравнению с атразином и меньшим количественным содержанием в составе смеси. С увеличением концентрации агелона с 5 до 20 мг на ! кг почвы адсорбция препарата возрастала в 1,8 раза. При этом в течение 24 ч количество адсорбированного препарата увеличилось на 12%.
Таким образом, проведенными исследованиями показано, что адсорбционная способность агелона играет значительную роль в персистентности препарата в почве. По гигиенической классификации агелон относится к умеренно стойким химическим веществам и обладает значительной адсорбционной способностью по отношению к некоторым типам почв [Э].
Изучение влияния агелона па почвенный мнкробиоце-ноз проводили поэтапно. Первоначально было установлено, что из 16 наиболее часто встречающихся в почве тест-микроорганизмов агелон проявляет выраженное антимикробное действие лишь по отношению к актнномицетам Streptomyces raffiiiosus, Str. fulvovirjdis, Str. bacillaris [5]. Затем при сравнении реакции микрофлоры чернозема обыкновенного супесчаного и карбонатного суглинистого на повышение дозы препарата (5 и 50 мг на 1 кг почвы по действующему веществу) в остром лабораторном опыте было установлено, что наиболее выраженные и длительные изменения происходят во втором подтипе почвы.
При нормировании содержания вещества в почве был использован чернозем карбонатный суглинистый с 0,7 % гумуса, pH 8,2. В натурных условиях влияние агелона на почвенную микрофлору исследовали в концентрациях 0,05, 0,25, 1,25 н 6,25 мг на 1 кг почвы по действующему веществу. Анализ полученных данных показал, что наиболее чувствительными группами почвенного микробноцепоза яв-
