CC BY
6
4. Изделия из ацетатной ткани с добавкой 0,7 % технического госсипола во время опытной носки вызывают у испытуемых неблагоприятные субъективные ощущения.
5. Ацетатная ткань, окрашенная 0,7 % техниче-
ским госсиполом, не может быть использована для изготовления трикотажных изделий. При разработке процесса окраски ткани необходимо удаление антраниловой и соляной кислот из состава технического госсипола.
ЛИТЕРАТУРА
£Айзиков М. И. — Докл. АН УзССР, 1964, № 2, -с. 25. Варунтян И. С. — Сельскохозяйственная биол., 197!, № 4, с. 12.
Елфимова Е. В. — Гиг. и сан., 1959, № 1, с. 34. Кейтс И. Техника липидологии. М., 1975.
Маркман А. Л., Ржехин В. П. Госсипол и его производные. М., 1965. Мозгов И. Е. — Ветеринария, 1946, № 8, с. 9. Перегуд Е. А., Гернет Е. В. Химический анализ воздуха
промышленных предприятий. Л., 1970. Япеев A.C. — Труды Пермск. мед. ин-та, 1972, т. 3, с. 48.
Поступила 5/1V 1979 г.
HYGIENIC EVALUATION OF AN ACETATE FABRIC DYED WITH TECHNICAL-GRADE GOSSYPOL
M. M. Muratov, Z. Sh. Faizutdinova, and N. D. Khamdamova
It has been found that components of technical-grade gossypol such as anthranilic acid and hydrochloric acid tend to migrate into an aqueous medium. Gossypol was released from the acetate fabric (in an average amount of 0.03 mg/1) only at high temperaturem. Toxicologic experiments have shown that extracts of a gossypol-colored acetate fabric have
of the human volunteers wearing clothes made from the acetate fabric have reported negative subjective sensations. It is therefore recommended that the acetate fabric dyed with 0.7 % technical-grade gossypol should not be used in the manufacture of clothing that comes in contact with the
no adverse effect on animals. However, a high proportion skin.
УДК 615.918.015.43
Доктор биол. наук Р. В. Меркурьева, проф. Г. Н. Красовский, канд. мед. наук Н. П. Бурмантова, канд. биол. наук И. С. Шатерникова, кандидаты мед. наук С. П. Варшавская и Л. Я■ Васюкович, 3. И. Коганова, Л. И. Бушинская, И. Н. Константинова, С. И. Долинская, Л. Ф. Астахова, А. В. Вотяков
ИЗМЕНЕНИЕ ФЕРМЕНТНЫХ СИСТЕМ РАЗЛИЧНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НЕКОТОРЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Металлы (свинец, цинк, серебро, алюминий, хром и др.) относятся к широко распространенным химическим загрязнителям, которые вызывают существенные изменения процессов обмена веществ, тем самым способствуя возникновению различных неблагоприятных эффектов, в частности гонадоток-сического, нейтропного, мутагенного и др. (И. В. Саноцкий; Г. Н. Красовский и соавт.; и др.).
Несмотря на значительный интерес к биологическому действию металлов, до сих пор не выяснены биохимические механизмы обще- и гонадотоксиче-ского эффекта, которые могут быть связаны с влиянием металлов на состояние органеллоспецифиче-1 ских ферментных систем различных субклеточных | структур органов детоксикации, репродуктивных органов, центральной нервной системы и др. | Принимая во внимание важную биологическую роль внутриклеточных органелл в процессах клеточной дифференцировки и защитной функции клетки от накопления чужеродных веществ (лизо-сомы), детоксикации и метаболизма ксенобиотиков
(эндоплазматическая сеть), генерации энергии (митохондрии), мы сочли целесообразным провести в разных тканях и биологических жидкостях сравнительное биохимическое исследование маркерных ферментных систем различной локализации в клетке — лизосомальных, микросомальных, ми-тохондриальных и растворимых в цитозоле, а также некоторых показателей гликолиза при экспериментальном воздействии солей свинца, цинка, серебра, алюминия и хрома. Учитывая существенное значение обмена углеводсодержащих биополимеров (гли-копротеидов, гликозаминогликанов) в осуществлении нормального функционирования основных органов детоксикации — печени и почек, а также соединительнотканных структур (Р. В. Меркурьева и соавт., и др.), изучали некоторые показатели, характеризующие процессы синтеза и катаболизма этих биополимеров.
Соли свинца, цинка, серебра, хрома и алюминия вводили крысам постоянно с питьевой водой в различных дозах в пересчете на ион металла: ацетат
свинца — 0,0015, 0,005 и 0,05 мг/кг, хлористый цинк — 5 и 100 мг/кг, сернокислое серебро — 0,0025 и 0,25 мг/кг, бихромат калия — 0,05 и 0,5 мг/кг, ' алюмокалиевые квасцы — 0,025 и 0,25 мг/кг. Исследования проводили é печени, гонадах, почках, сыворотке крови и семенной жидкости крыс на 2, 7, 10, 20, 30-й дни и через 6 мес после начала эксперимента. Всего в работе использованы 184 крысы (60 контрольных, и 124 подопытных).
В качестве маркерных ферментов лизосомального происхождения измеряли активность р^алактози-дазы, ß-глюкозидазы, кислой фосфатазы и N-аце-тил-р-0-глюкозаминидазы, в ферментах эндоплаз-матической сети — активность глюкозо-6-фосфата-зы, инозиндифосфатазы и ацетилэстеразы, в ферментах цитозоля — активность лактатдегидроге-назы (ЛДГ) и альдолазы N-ацетилнейраминовой кислоты (альдолазы НК). Наряду с общей активностью ферментов лизосом и эндоплазматической сети, определяемой в гомогенатах тканей в присутствии неионного детергента тритона Х-100 (конечная концентрация 0,1 %), исследовали также свободную активность этих ферментов в свежеприготовленных гомогенатах без детергента и в ряде случаев —г неосаждаемую активность в супернатантах, полученных при центрифугировании гомогенатов при 105 000 об/мин в течение 1 ч на центрифуге V АС-601. Активность ферментов в тканях и биологических жидкостях изучали ранее описанными (А. А. Покровский и соавт.; Р. В. Меркурьева и соавт.) методами. Общую активность выражали в микромолях субстрата, полученного за 1 мин, на 1 г сырой ткани или 1 мг белка, свободную и неосаждаемую активность — в процентах от общей, активность в биологических жидкостях рассчитывали на 1 мл исследуемой жидкости.
О функциональном состоянии митохондрий, которые выделяли методом дифференциального центрифугирования, судили по процессу окислительного фосфорилирования при параллельном определении количества адениннуклеотидов и неорганического фосфата в печени и гонадах крыс. Поглощение фосфора митохондриями, уровень неорганического фосфата, адениннуклеотидов и белка в тканях изучали методами, описанными ранее (Н. П. Мешкова и С. Е. Северин). Параллельно исследовали содержание компонентов гликолиза в печени, фиксируемой жидким азотом in situ: молочную кислоту — методом Баркера и Соммер-сона, фруктозо-1,6-дифосфат (ФДФ)— методом "Года Рое с резорцином, неорганический фосфат — методом Фиске — Суббароу, гликоген — модифицированным методом С. Р. Крисман, а скорость гликолиза — по убыли гликогена и накоплению молочной кислоты. Активность ЛДГ определяли в тканях и биологических жидкостях с помощью описанного Н. Г. Зерновым и Ю. А. Юрковым метода.
Критериями метаболизма углеводсодержащих биополимеров служили субстраты — углеводы, связанные с белками (НК, гексозы, гексозамины, гек-
суроновые кислоты) и фермент-субстратные системы. В числе последних избрана система, участвующая в катаболизме сиалосодержащих гликопро-т^идов (НК—альдолаза НК). Одновременно исследовали интенсивность биосинтеза глюкозамин-6-фосфата, являющегося предшественником аци-лированных аминосахаров, которые входят в состав большинства углеводсодержащих биополимер ров— гликозаминогликанов и гликопротеидов. ДлД определения активностй синтетазы глюкозамип-6-фосфата, альдолазы НК и содержания углеводов, связанных с белками, — НК, гексоз, гексозаминов и гексуроновых кислот использовали методы, описанные Р. В. Меркурьевой и соавт. Активность синтетазы глюкозамин-6-фосфата выражали в микрограммах образовавшегося гексозамина (в составе глюкозамин-6-фосфата) на 1 г ткани за 1 мин, активность альдолазы НК— в процентах расщепления свободной НК, содержание белковосвязанных углеводов— в микрограммах на 100 мг сухой ткани. Результаты обработаны статистически по методу Стьюдента.
Как показал анализ данных, полученных при действии солей различных металлов, — свинца, цинка, серебра, алюминия и хрома, к числу наиболее отчетливо проявляющихся метаболических нарушений относятся разнонаправленные изменения активности маркерных ферментов лизосом и эндо-плазматического ретикулума, свидетельствующие о ферментной дезорганизации этих структур в клетг ках печени, гонад и в меньшей мере почек. Щ
Наиболее выраженные сдвиги общей активности ферментов в сторону инактивации выявлены в отношении М-ацетил-р-О-глюкозаминидазы в гонадах крыс. Так, на 2-й день после введения свинца из расчета 0,05 и 0,005 мг/кг отмечено уменьшение активности этого фермента в ткани гонад на 26 и 15% соответственно по сравнению с контролем. •Аналогичная направленность изменения активности М-ацетил-[}-0-глюкозаминидазы в гонадах (снижение на 40 %; Я<0,05) наблюдалась в более поздние сроки действия цинка (5 мг/кг)—через 6 мес.
Сокращение активности в гонадах (в среднем на 22%; Я<0,05) установлено и у другого частично структурированного фермента лизосом — кислой фосфатазы — через 20 дней действия серебра (0,25 мг/кг). Что касается матричного фермента лизосом — р-галактозидазы, то, согласно полученным результатам, при действии металлов в ряде случаев повышалась общая активность этого фермента в различных органах подопытных крыс, причем при увеличении времени и интенсивности воздействия металлов уменьшалась активность р-га-лактозидазы. Так, в ранние сроки действия хрома (0,5 мг/кг) отмечено возрастание активности р-г^ лакто'зидазы в гонадах на 2-й и 7-й дни в средней на 24 и 14% соответственно (Я<0,05). В дальнейшем — на 20-й день действия хрома — происходило достоверное повышение общей активности Р-галактозидазы также и в печени (в среднем на
15%), в то время как в гонадах намечалась тенденция к снижению этого показателя. Обнаружено также, что поступление серебра (0,25 мг/кг) в течение 20 дней ведет к снижению активности р-галак-! тозидазы в гонадах в среднем на 45%.
Следует отметить, что наряду со сдвигами общей активности лизосомальных гидролаз при действии
«еталлов появились изменения свободной и нео-1ждаемой активности этих ферментов, свидетельствующие о повреждении (лабилизации) мембран лнзосом исследуемых органов. При этом отмечено нарушение свободной и неосаждаемой активности лизосомальных ферментов различной степени структурированности, матричной р-галактозидазы, частично структурированной кислой фосфатазы и прочно связанной с мембранами Р-глюкозидазы. Так, в ранние сроки (на 2-й и 10-й дни действия серебра в дозе 0,25 мг/кг) выявлено достоверное . (Р<0,05) увеличение в среднем на 13% неосаждаемой активности р-галактозидазы в печени крыс. Достоверное повышение свободной активности кислой фосфатазы в среднем на 16% обнаружено в гонадах на 2-й день поступления свинца (0,05 мг/кг). Увеличение свободной активности этого фермента установлено в гонадах и печени (на 41 и 57% соответственно; Р<0,05) через 30 дней действия цинка в дозе 100 мг/кг.
Что же касается прочно структурированной с мембранами лизосом р-глюкозидазы, то повышение сзободной активности этого фермента в почках подопытных животных отмечено на 2-й день после введения свинца из расчета 0,0005 и 0,05 мг/кг на 15 и 35% соответственно (Р<0,05). В более поздние сроки — через б мес действия свинца (0,05 мг/кг) аналогичный эффект установлен и в печени (свободная активность Р-глюкозидазы увеличилась на 38 %, Я<0,05). В биологических жидкостях при действии металлов наиболее выраженные изменения выявлены со стороны Р-галакто-зидазы. Так, в семенной жидкости обнаружено повышение активности р-галактозидазы в среднем на 39 % через 20 дней действия серебра (0,25 мг/кг) и на 29 и 54 %— соответственно на 2-й и 20-й дни действия хрома в дозе 0,5 мг/кг.
Активность маркерных ферментов эндоплазма-тической сети печени, гонад и сыворотки определяли при действии хрома и серебра. Установлено, что хром в малой дозе (0,05 мг/кг) через 20 дней вызывал повышение активности непрочно связанной со структурами эндоплазматической сети аце-тилэстеразы в гонадах в среднем на 54 % (Р<0,001). Воздействие же большей дозы его (0,5 мг/кг) способствовало уменьшению активности этого фермента в гонадах крыс через 7 и 20 дней (в среднем на 25 и 30 % соответственно; Р<0,05) по сравнению
Í^ контролем. Активность аденозиндифосфатазы пе-гени подопытных крыс при этом была повышена на 16 % (Р<0,05). Через 20 дней действия высокой дозы хрома отмечено также увеличение активности ацетилэстеразы в сыворотке крови животных на 66 % (Р<0,01). В отличие от этого при действии
изученных доз серебра не обнаружено существенных изменений активности ферментов Э1 сплазматического ретикулума печени и гонад крыс.
При исследовании показателей гликолиза при действии цинка, серебра и алюминия, так же как и окислительного фосфорилирования в митохондриях, уровня адениннуклеотидов в печени и семенниках крыс через 6 мес воздейстия разных доз алюминия установлено отсутствие нарушений этих процессов по сравнению с нормой при определении интенсивности гликолиза в расчете на количество гликогена, ФДФ и молочной кислоты в гомогена-тах печени при инкубации в среде, содержащей необходимые для гликолиза кофакторы, также не не выявлено различия в скорости этого процесса у подопытных крыс при действии алюминия.
В то же время, как показали результаты исследований, соли изученных металлов оказывают определенное влияние на обмен углеводсодержа-щих биополимеров и особенно сиалосодержащих гликопротеидов. Так, через 6 мес действия максимальной дозы свинца (0,05 мг/кг) наблюдалось достоверное (Я<0,05) и существенное (в 3,6 раза) сокращение активности альдолазы НК в гонадах, причем у половины подопытных животных эти изменения сочетались с понижением уровня НК в среднем на 30 % (Р<0,01)! Уменьшение содержания НК и накопление белковосвязанных гексоз (Р<0,05) обнаружено и в печени крыс через 20 дней действия свинца. Аналогичная направленность изменения активности альдолазы НК (понижение) в печени и гонадах крыс отмечена также в ранние сроки (на 2-й день) действия серебра в дозе 0,0025 мг/кг в среднем на 32 и 59% соответственно, а при более высокой дозе (0,25 мг/кг) — в среднем на 50 % по сравнению с контролем.
Интерес представляет тот факт, что металлы-влияют и на обмен мембраносвязанной НК. Так, во фракции митохондрий печени крыс через 6 мес действия цинка (5 мг/кг) обнаружено достоверное повышение НК в среднем на 38 % по сравнению * с показателями контрольных животных. Угнетающее влияние металлов распространяется не только на процессы катаболизма углеводсодержащих биополимеров, о чем свидетельствует изменение фермент-субстратной системы НК — альдолаза НК, но и на процессы их синтеза: в ранние сроки (через 10 дней) действия серебра (0,25 мг/кг) скорость биосинтеза глюкозамин-6-фосфата в печени снижалась в среднем на 35 % (Р<0,01).
Таким образом, при действии изученных металлов обнаружено системное изменение активности лизосомальных гидролаз и ферментов эндоплазматической сети в разных органах крыс. В процессе развития токсического эффекта металлов прослеживается ферментная дезорганизация этих орга-нелл преимущественно в гонадах и в меньшей мере в печени и почках. Особенно выраженные изменения при этом наблюдаются со стороны 1\1-ацетнл-Р-О-глюкозаминидазы в гонадах и р-галактозидазы в семенной жидкости. Особенностью биологическо-
го действия металлов является также их угнетающее влияние на растворимый фермент цитозоля — альдолазу НК в ткани гонад и печени, что сопровождается изменением содержания сиалосодер-жащих гликопротеидов в этих органах.
Установленные нами биохимические сдвиги в гонадЬх при действующих дозах металлов сопровождались, как правило, гонадотоксическим эффектом, который проявлялся в уменьшении количества сперматозоидов, кислотной и осмотической резистентности, среднего количества сперматого-ниев, снижении индекса сперматогенеза, времени подвижности сперматозоидов и характера их движения. Наряду с этим при действии свинца отмечен эмбриотоксический и мутагенный эффект. Пер-
вый заключался в увеличении числа резорбций на одну самку и тенденции к повышению постимплан-тационных потерь. О генетическом эффекте свидетельствовали возрастание процента хромосомных аберраций в клетках костного мозга, предымплан-тационной смертности (при использовании метода доминантных леталей) и снижение их митотиче-ской активности. *]
На основании полученных данных можно считать, что существенная дезорганизация ферментных систем, локализующихся в лизосомах и эндоплаз-матическом ретикулуме гонад, печени и почек, >а также изменение содержания углеводсодержащих биополимеров являются одним из биохимических механизмов биологического действия металлов.
ЛИТЕРАТУРА
Зернов Н. Г., Юркое Ю- А. Биохимические исследования в педиатрии. М.. 1969, с. 218.
Красовский Г. Н., Васюкович Л. Я., Чарыев О. Г. — В кн.: Советско-америкаиский симпозиум по проблеме «Гигиена окружающей среды». 2-й. Итоговый. Материалы. М.. 1977, с. 31—40.
Меркурьева Р. В., Проценко Е. И., Бушинская Л. И. и др. — Бюлл. экспер. биол., 1976, № 10, с. 1221 — 1223.
Меркурьева Р. В., Бушинская Л. И., Аулика Б. В. и др. — Вопр. мед. химии, 1978, № 2, с. 151—156.
Presents evidence to show that various cellular structures such as lysosomes, microsomes, mitochondria, and cyto-sol-soluble enzymes all undergo enzymatic disorganization and that the metabolism of carbohydrate-containing biopo-
УДК 576.8.001.33
Несмотря на достигнутые в последнее время успехи в прямом обнаружении патогенных микробов в объектах окружающей среды, индикаторные (саннтарно-показательные) микроорганизмы — показатели биологического загрязнения — не утратили своего значения. Более того, круг индикаторных микробов расширяется и исчерпывающая са-нитарно-микробиологическая характеристика сейчас возможна лишь в результате комплексного исследования с привлечением в зависимости от поставленных задач более или менее широкого круга
Меркурьева Р. В., Аулика Б. В., Коганова 3. И. и др. —
Гиг. и сан., 1978, № 12, с. 55—58 Мешкова Н. П., Северин С. Е. Практикум по биохимии
животных. М., 1950. Покровский А. А., Пономарева Л Г., Тутельян В. А,— В кн.: Асатиани В. С. Ферментные методы анализа. М., 1969, с. 471. Саноцкий И В. — В кн.: Вопросы гигиенического нормирования при изучении отдаленных последствий воздействия промышленных веществ. М., 1972, с. 5—12. Goyer R. A., Rhyne В. С. — Int. Rev. exp. Path., 1973, v. 12, p. 55-56.
, Поступила 10/IV 1979 r.
4
lymers in various tissues and biologic fluids is disrupted under the effect of salts of lead, zinc, silver, aluminum, and chromium. Discusses the possible biochemical mechanisms of gonaaotoxic action of these metals.
t
показателей биологического загрязнения. К ним издавна относят кишечные палочки, энтерококки, клостридии, протеи; в последнее время привлекают внимание также псевдомонады, аэромонады, кишечные фаги. Все они отличаются общей особенностью, которую часто не учитывают как гигиенисты и эпи-. демиологи, использующие данные микробиологиче-' ского анализа, так и санитарные микробиологи: каждый из этих показателей не представлен определенной таксономической единицей, а включает различные микроорганизмы, иногда даже разных
CHANGES IN VARIOUS ENZYME SYSTEMS RESULTING FROM EXPOSURE TO SOME CHEMICAL SUBSTANCES
R. V. Merkurieva, G. N. Krasovsky, N. P. Burmantova, I. S. Shaternikova, S. P. Varshavskaya, L. Ya. Vasiukovich, Z. I. Kogaaova, L. /. Bushinskaya, I. N. Konstantinova, S. /. Dolinskaya, L. F. Astakhova, and A. V. Votyakov
Проф. Г. П. Калина
О ЗНАЧЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИНДИКАТОРНЫХ МИКРОБОВ
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
