CC BY
10
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПИЩЕВОГО ПЕКТИНА В КАЧЕСТВЕ КОМПЛЕКСОНА ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ КОБАЛЬТОМ
А. Д. Беззубое, А. И. Хатина
Из Всесоюзного научно-исследовательского института кондитерской промышленности
В настоящем сообщении приведены материалы по исследованию возможности использования пектиновых веществ как агентов, обладающих способностью реагировать с металлами для связывания токсичного стабильного и радиоактивного кобальта с целью применения пектина как детоксиканта путем введения его в кондитерские изделия.
Пектин — пищевое вещество, содержащееся в плодах. По современным представлениям, пектиновые вещества являются полимерами, состоящими из полигалактуроновых кислот. Карбоксильные группы этих кислот могут быть либо метоксилированы, либо соединены с ионами металлов, либо могут содержать свободный водород. Способность пектина к осаждению металлами с образованием нерастворимых солей дает основание предполагать, что в организме человека он может быть использован как агент, связывающий вредные металлы и способствующий их выведению из организма. Вместе с тем в процессе осаждения гектина может происходить химическая реакция между кислотными радикалами пектина и катионами металла, так как известная часть пектина присутствует в растворе в деэтерифицированном виде.
Кобальт относится к числу металлов, имеющих большое применение в различных отраслях промышленности. Особенное значение он приобрел в последние годы в связи с применением радиоактивного кобальта (Со60) в технике, медицине и биологии.
Токсическое действие на организм стабильного радиоактивного кобальта освещено в работах советских и зарубежных исследователей. Несмотря на актуальность проблемы, литература, освещающая способы выведения токсичного стабильного радиоактивного кобальта из организма, ограничена. Для этих целей применяются некоторые ком-плексоны. Результаты исследований по применению различных комп-лексонов для выведения радиоактивного кобальта из организма освещены в работах Р. С. Воробьевой, И. Н. Бельговой, Э. Б. Курляндской, А. А. Рубановской и др., А. И. Толстоуховой и А. Д. Доброчасовой и др. Обзор литературы по применению в этих целях комплексонов показывает, что существующие для этого средства ограничены, не всегда эффективны и постоянное применение их не безвредно для организма. Поэтому наиболее перспективным является применение в качестве детоксикантов пищевых веществ, в частности, пектина, который мы подвергли соответствующему исследованию.
Опыты проводились с образцами пектина подсолнечника и свекловичного, вырабатываемыми Нальчикской кондитерской фабрикой.
Методика проведения опытов была следующей: составляли смеси из растворов пектина и солей хлористого и азотнокислого кобальта, в смесях создавали требуемые для опытов рН среды. Смеси фильтровали, отдельно сжигали фильтр с осадком и фильтрат, после чего золу обрабатывали для количественного определения кобальта, связанного с пектином в нерастворимой форме (в осадке) и в растворимой (в фильтрате) форме. Определение кобальта производилось по общепринятому методу, основаньому на цветной реакции комплекса кобальта с нитрозо-Й-солью.
Предварительные опыты показали, что род применяемой соли не оказывает влияния на реакцию пектина с кобальтом, т. е. при пользовании Со(ЫОз)г количество кобгльта в осадке и в фильтрате получается одинаковым с полученным при пользовании СоОг-бНгО.
Исходя из этих данных, а также учитывая, что наибольшей токсичностью среди соединений кобальта обладают его наиболее растворимые соли и в частности хло-
ристый кобальт и что при применении любой растворимой соли кобальта в конечном счете при воздействии рН желудочного сока кобальт переходит в хлористый кобальт, мы пришли к заключению, что для дальнейших опытов наиболее целесообразно пользоваться хлористым кобальтом.
Для выяснения реакционной способности пектина по отношению к кобальту в водной среде были поставлены опыты при рН смесей водных растворов пектина и СоСЬ 6Н20, которые для смеси пектина из подсолнечника и раствора СоС12-6Н20 равны 3,46, а для смеси свекловичного пектина СоСЬ-бНгО—3,28. Опыты проводили по указанной методике. Результаты опытов приведены в табл. 1.
Таблица 1
Соотношение между количеством кобальта в осадке и фильтрате при протекании реакции между СоС1г6Н:0 и пектином в водной среде
Пектин Количество введенного кобальта (В МГ) Найдено кобальта (в мг) Соотношение количества кобальта к весу найденного (в процентах)
в осадке в фильтрате всего в осадке в фильтрате
Из подсолнечника
(рН=3,46)
Опыт № 1 ........ 2,4 1,16 1.2 2,35 48,9 51,1
» № 2........ 2.4 1,2 1,2 2,4 50,01 50,0
» № 3.......• 2,4 1,1 1,15 2,25 51,11 48,89
Из свекловичного жома
(рН=3,28)
Опыт № 1 . ....... 2,4 1,15 1,25 2,4 47,91 52,09
» № 2 ...... . 2,4 1,1 1.2 2,3 47,52 52,12
» № 3........ 2,4 1 1,2 2,2 45,45 54,55
Как видно из табл. 1, пектин обладает активной реакционной способностью по отношению к кобальту в водной среде.
В производственных условиях при работе со сплавами и другими соединениями, содержащими кобальт, возможно попадание его в желудок. При применении пектина в профилактических целях взаимодействие его с кобальтом будет происходить при рН среды 1,8—2. Поэтому в этой серии опытов в смесях из растворов пектина и соли кобальта создавали искусственно добавлением НС1 рН среды 1,8—2.
Опыты выполняли по той же методике, что и предыдущие.
Результаты определений содержания кобальта, приведенные н табл. 2, показали, что кислая среда снижает способность пектина свя-
, Таблица 2
Влияние кислой среды на реакцию пектина с кобальтом
Пектин РН среды Количество введенного кобальта (в мг) Найдено кобальта (в мг) Соотношение количества кобальта к весу найденного (в процентах)
в осадке в фильтрате всего в осадке в фильтрате
Из подсолнечника
Опыт № 1........ 1,94 2,4 0,5 1,7 2,2 22,72 77,28
» № 2....... 1,93 2 4 0,6 1.8 2,4 25,0 75 0
» № 3....... 1,94 2,4 0,55 1,75 2,3 23,91 76,0
Из свекловичного жома
Опыт № 1....... 2.03 2 4 0,4 1.8 2,2 18,18 81,82
» Л« 2....... 1,94 2,4 0,35 1,85 2,2 16,0 84.0
» № 3....... 1,93 2,4 0,45 1,85 2,3 19,45 80,55
3 Гигиена и санитария. № 11
33
зывать кобальт в нерастворимой форме. Остальной кобальт был определен в растворимой форме. По-видимому, пектин и образует с кобальтом соли пектиновой и пектовой кислот (пектинаты и пектаты кобальта), которые частично растворяются в кислой среде.
По имеющимся данным, пектин проходит по пищеварительному тракту в неизмененном виде вплоть до толстого кишечника, где и подвергается воздействию микрофлоры. Известно также, что в метаболизме пектина в организме участвует кишечник. рН среды кишечного сока 7,1—7,6, что создает иные условия для взаимодействия между пектином и кобальтом по сравнению с кислой средой желудочного сока. В связи с этим были поставлены соответствующие опыты в среде при рН 7,6, свойственной кишечному соку. Результаты опытов, приведенные в табл. 3, показали, что в условиях слабо щелочной среДы пектин обладает самой высокой реакционной способностью по отношению к кобальту, по сравнению с водной и кислой средой.
Таблица 3
Соотношение между количеством кобальта в осадке и фильтрате при протекании реакции в слабо щелочной среде
Пектин рН среды Количество введенного кобальта (в мг) Найдено кобальта (в мг) Соотношение количества кобальта к весу найденного (в процентах)
в осадке в фильтрате всего в осадке в фильтрате
Из подсолнечника
Опыт № 1 ....... 7,61 2,4 1,9 0,5 2,4 79.16 20,84
» № 2....... 7,52 2,4 1,8 0,5 2,3 78,26 21,74
» № 3....... 7,78 2,4 1,75 0,45 2,2 79,54 20,46
Из свекловичного жома
Опыт № 1....... 7,60 2,4 1,75 0,55 2,3 76,08 23,92
> № 2....... 7,73 2,4 1,65 0,55 2,2 76,0 25,0
» № 3....... 7,66 2,4 1,7 0,50 2,2 77,27 22,73
В настоящей работе были также поставлены опыты по проверке влияния времени реагирования и изменения соотношения количеств пектина и кобальта на способность пектина к связыванию кобальта. Опыты показали, что удлинение продолжительности реакции пектина с кобальтом в пределах от 1 до 6 часов не оказывает заметного влияния на соотношение продуктов реакции, содержащихся в осадке и фильтрате. Можно считать, что реакция заканчивается практически в течение первого часа. Опыты показали также, что в присутствии избыточных против стехиометрического расчета количеств пектина можно Добиться увеличения количества нерастворимой пектиново-кобаль-товой соли в продуктах реакции.
В условиях производства токсическое действие оказывает пыль смесей, содержащих кобальт, например, пыль смеси кобальта с вольфрамом, пыль металлического кобальта и др. В связи с этим в настоящем исследовании были поставлены опыты по изучению реакционной способности пектина по отношению к кобальту, содержащемуся в металлической смеси кобальта с вольфрамом, и по отношению к металлическому кобальту. Твердый сплав вольфрам-кобальт содержал 8% кобальта. С целью приближения условий опыта к условиям взаимодействия пектина с металлической пылью в организме человека, а также проверки эффективности действия пектина в среде с наибольшей растворимостью, опыты были поставлены с натуральным желудочным соком.
Данные опытов показали, что: 1) пектин увеличивает количество связанного в нерастворимой форме кобальта и 2) с увеличением количества пектина соотношение между нерастворимой и растворимой формой пектиново-кобальтовой соли повышается в сторону первой (как для подсолнечникового, так и для свекловичного пектина). ж В связи с тем что применение пектина как детоксицирующего аген-
та предполагается в виде лечебно-профилактических пектинсодержа-¡цих кондитерских изделий нами были поставлены опыты по проверке влияния технологического режима приготовления кондитерских изделий на способность пектина, содержащегося в них, к реакции с кобальтом, содержащимся как в растворимых солях его, так и в металлической смеси вольфрам-кобальт и металлическом кобальте.
Проверка реакционной способности пектина кондитерских изделий (карамели и мармелада) по отношению к кобальту показала, что пек-» тин кондитерских изделий сохраняет способность связывать кобальт
в такой же степени, как и препарат пектина.
Настоящим исследованием установлено, что реакционная способность ¡пектина по отношению к металлам и, в частности, к кобальту на-1 ходится в зависимости от коллоидно-химических показателей пекгина:
молекулярного веса, содержания метоксильных групп, галактуроновых кислот и др. В связи с этим возникает вопрос о целесообразности направленного ведения технологического процесса получения пектинов с заданными свойствами при изменении и регулировании их химического состава с целью создания пектинов для лечебных или профилактических целей в зависимости от медицинских требований. Проведены опыты по получению препарата пектина с видоизмененным химическим составом (содержащим повышенное количество галактуроновых кислот). Биологическая проверка эффективности действия этого препа-н рата, проведенная в I Московском ордена Ленина медицинском инсти-
туте на животных, показала, что он обладает повышенной реакционной способностью по отношению к кобальту и защитное действие его при интоксикациях кобальтом более выражено.
Выводы
1. Проведено исследование реакционной способности пектина по отношению к кобальту и возможности использования ее для связывания кобальта с целью дальнейшего применения пектина как агента, способствующего связыванию и выведению токсичного и радиоактивного кобальта из организма при интоксикациях кобальтом.
2. Установлено, что пектин обладает активной реакционной способностью по отношению к кобальту, входящему как в состав его растворимых солей, так и в состав металлической пыли.
3. В связи с тем что применение пектина в качестве детоксиканта предполагается в виде лечебно-профилактических пектинсодержащич кондитерских изделий, исследованы различные варианты приготовления пектинсодержащих пищевых изделий и разработаны технология и рецептуры их изготовления. Исследование реакционной способности пектина этих изделий по отношению к кобальту показало, что пектин этих изделий сохраняет способность к реакции в такой же степени, как препарат пектина.
ЛИТЕРАТУРА
Аркусский Ю. И. Вопросы рентгенологии и радиологии. М., 1955, стр. 54.— Бельгова И. Н. Бюлл. экспер. биол. и мед., 1956, 42, № 8, стр. 51. — Воробьева Р. С. Гиг. труда и проф. заболевания, 1959, № 3, стр. 30.—Домшлак М. ГТ., Волохова Н. А., Даренская Н. Г. и др. В кн.: Сборник рефератов по радиа-ь ционной медицине за 1957 г. М., 1959, т. 1, сТр. 95. — И з р а э л ь с о н 3. И. Гиг. и
здоровье, 1941, № 6, стр. 27. — К а п л у и 3. С. Гиг. и санит., 1955, № 5, стр. 26,— Он же. Там же, 1959, № 3, стр. 36. — Курляндская Э. Б.. Рубанов-
3*
35
екая А. А., Белобородова А. А. Тезисы докл. на Всесоюз. научно-технической конференции по применению радиоактивных изотопов и излучений в народном хозяйстве и науке. М, 1957, стр. 122. — Могильницкий Б. Н. Там же, стр. 5.— Пархоменко Г. М. Гиг. и санит., 1948, № 9, стр. 11. —Пинчук В. Г. Труды молодых ученых Киевск. мед. ин-та. Киев, 1958, стр. 114. — Пионтковский И. А., Миклашевский В. Е., М е е р с о н Ф. 3. Труды Всесоюз. конференции по медицинской радиологии. Экспериментальная медицинская радиология. М., 1957, стр. 39.— Толстоухова А. И., Доброгасова А. Д. Тезисы докл. 5-й конференции паразитологов Урала. Челябинск. 1957, стр. 62. — W е i s s b e с k e г L. F., Dtsch. med. Wschr., 1950, Bd. 75, S. 116.— Со шаг С. L„ Davis G. К., Arch. Biochem., 1947, v. 12. p. 257.— Vogel F. S„ Hoak C. G„ SI op er J. G. a. oth., J. Neuropath, a. Exper. Neurol, 1958, v. 17, p. 138.
Поступила 18/V 1959 r.
THE POSSIBILITY OF USING FOOD PECTIN AS A FIXING AGENT IN COBALT INTOXICATION
A. D. Bezzubov, A. I. Khatina
The authors studied the reaction ability of pectin in respect to cobalt and the possibility of utilizing pectin for fixation and consequent elimination of toxic cobalt from the body. With the above in mind, persons working with cobalt were given food products containing pectin. The results obtained point that pectin may be successfully used for this purpose.
К ВОПРОСУ О РАБОЧЕЙ ПОЗЕ ШКОЛЬНИКА ЗА ЧЕРТЕЖНЫМ СТОЛОМ
Аспирант А. Г. Сухарев
Из Московского научно-исследовательского института санитарии и гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана Министерства здравоохранения РСФСР
При политехническом обучении все большее значение приобретает черчение. Для преподавания черчения школам требуется специальное оборудование. Еще Д. Д. Бекарюков указывал, что «на партах ведутся все классные занятия, однако для черчения и рисования необходимо иметь особые столы». Это диктуется не только педагогическим'! требованиями, но и гигиеническими, поскольку стол должен способствовать правильному положению тела во время работы. Исследованиями ряда авторов показано, что неправильная рабочая поза, выработанная и закрепленная в процессе учебных занятий, является одной из основных причин развития отклонений в костной системе детей. Известно, что вынужденное положение тела является также причиной наступления общего утомления школьника во время занятий. По данным О. Л. Немцовой, положение тела, сильно согнутое при работе, увеличивает энергетические затраты на 45% по сравнению с прямым положением корпуса.
Проведенное обследование устройства и оборудования кабинета черчения в 25 школах Москвы, имеющих кабинетную систему обучения, показало, что при оборудовании школьных кабинетов черчения обычно используют парты или лабораторные столы одного размера для Есех возрастных групп. Для гигиенической оценки существующего к вновь создаваемого оборудования школьных кабинетов черчения следует исходить из характера рабочей позы.
В своей работе мы поставили задачу гигиенически оценить правильность рабочей позы учащихся при работе за столом разной высоты и с разным наклоном крышки. Исследования проводились в лабора-
