CC BY
8
рии на Чернобыльской АЭС. Реабилитация территорий и населения. — М., 1995. — С. 76.
17. Руководство по исследованию заболеваний щитовидной железы в Хонфорде: Пер. с англ. — Биб-ка ГНЦ - Института биофизики. - № 258. - 2003. — С. 27.
18. Стрельцова В. Н. // Распределение, кинетика обмена и биологическое действие радиоактивных изотопов йода / Под ред. JI. А. Ильина, Ю. И. Москалева.
- М., 1970. - С. 124-134.
19. Тиреоидные гормоны / Под ред. Я. X. Туракулова.
- Ташкент, 1972. - С. 98-116.
20. Шилов Д. Е. Заболевания щитовидной железы у детей и подростков в условиях йодной недостаточности и радиационного загрязнения среды: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — М., 2002. — С. 40.
21. Щеплягина JI. А., Макумова Н. Д., Маслова О. Н. Ц Рус. мед. журн. - 2002. - Т. 10, № 7. - С. 358-363.
22. Щитовидная железа. Физиология и клиника / Под ред. С. Вернера. — Л., 1963.
23. Щитовидная железа у детей: последствия Чернобыля / Под ред. JI. Н. Астаховой. — Минск, 1996.
24. Conrad R. A. Review of medical findings in Marschalles population 26 years after accidental exposure radioactive fallout. — BNL 51261. — Brookhaven National Laboratory. — Upton-New York. — January 1980.
25. Delange F., Bonrdoux P., Ermans A. M. I I Thyroid Disorders Associated with Iodine Deficiency and Excess. — Serono symp. - 1985. - Vol. 22. - P. 232-281.
26. Furst С. /., Lundell M., Holm L. et al. // J. Natl. Cancer Inst. - 1988. - Vol. 80. - P. 1387-1394.
27. Gorlin I. В., Saltan S. E. // Endocrinol. Metab. Clin. N. Am. - 1990. - Vol. 19. - P. 649-662.
28. Jacob et al. // Nature. - 1998. - Vol. 392. - P. 31-32.
29. Kazakov V. S. et al. // Nature. - 1992. - Vol. 359. -P. 21-22.
30. Larsen P. R., Conrad R. A., Knudsen K. et al. // J. A. M. A. - 1982. - Vol. 247. - P. 1571-1574.
31. Lazjun G., Kirillova I., Nikolaev D., Novikova I. // The Chernobyl Papers / Eds S. Mervin, M. Balonov. — Washington, 1993. - Vol. 1. - P. 385-397.
32. Likhtarev I. A. et al. // Nature. 1995. - Vol. 375. -P. 365.
33. Ron E. et al. // Radiat. Res. - 1995. - Vol. 141. -P. 259-277.
34. Shohoju T., Pasternak B. // Hlth Phys. - 1973. -Vol. 25. - P. 17-27.
35. Stshjazhko V. A. et al. // Br. Med. J. - 1995. - Vol. 310. - P. 801.
36. Tronko N. et al. // Karaoglou A. et al. The Radiological Consequences of the Chemobil Accident. Proceedings of the First International Conference. Minsk, Belarus. — 18-22 March 1996. - Brussels, 1996. - P. 683-690.
37. Tsyb A. F. et al. // Karaoglou A. et al. The Radiological Consequences of the Chemobil Accident: Proceedings of the First International Conference. Minsk, Belarus. — 18-22 March 1996. - Brussels, 1996. - P. 691-697.
38. Van Middlesworth L. // Hlth Phys. - 1988. - Vol. 5, N 5. - P. 809-811.
39. Yamazaki J. N.. Wright S. W.t Wright P. M. // J. Cell. Сотр. Physiol. - 1954. - Vol. 43. - P. 319-328.
Поступила 12.01.04
Summary. The Chernobyl accident had combined effects of radiation and iodine deficiency (ID) on pregnancy. The establishment of a role of each of these factors in the genesis of comorbidity is of fundamental importance in the assessment of a radiation risk and in the development of goal-oriented preventive measures for reproductive health and antenatal development of an infant. The problem of impact of ID on fetal radiation damages is mainly that on radiation damages to the thyroid. The solution of this problem assumes particular topicality if radiation damages are due to the incorporation of radioactive iodine. The findings are indicative of the summation of thyroid abnormalities characteristic for each influencing factor. There is a more pronounced biological effect of radioactive iodine in the thyroid in ID.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2005 УДК 614.776:579.6
Г. В. Киреев, В. П. Татарский, А. М. Геворгян, А. Асраров МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕГРАДАЦИЯ БЕНЗ(А)ПИРЕНА В ПОЧВЕ
Лаборатория канцерогенеза и первичной профилактики Республиканского онкологического научного центра Минздрава Республики Узбекистан, Ташкент
Важнейшим направлением первичной профилактики рака в настоящее время является исключение или по крайней мере уменьшение степени внешнего воздействия канцерогенов на человека. Здесь представляется возможным использование методов достаточно быстрого снижения концентрации определенных канцерогенных загрязнителей окружающей среды. Поскольку бенз(а)пирен (БП) является наиболее распространенным и изученным потенциальным канцерогенным полициклическим ароматическим углеводородом (ПАУ), оправдано стремление исследователей к изучению условий его деградации, в частности микроорганизмами.
Ранее разными учеными было показано, что некоторые группы почвенных бактерий способны ме-таболизировать БП, а лигнинолитические грибки рода РЬапегосЬГеСе сЬгузозрагшш, выделенные из белой плесени, способствуют разложению множества органических загрязнителей, в том числе и БП. При этом было установлено, что БП не "исчезает" из среды путем аккумуляции или комплексо-образования, а трансформируется в иные безвредные соединения [1, 3—6].
Принимая во внимание физико-географические и биологические особенности Среднеазиатского региона, мы предприняли попытку выделить и изучить микроорганизмы, деструктирующие БП. Были отобраны образцы почв, наиболее загрязненных БП, — территории предприятия "Вторчермет" и железнодорожного вокзала станции Ташкент-товар-ный. Выбор территорий был обусловлен тем, что в течение многих лет почва загрязнялась нефтепродуктами и угольной пылыо, потенциально содержащими канцерогенные ПАУ.
Смывы с образцов почв культивировали в течение 4—5 сут на жидкой питательной элективной среде, содержащей до 1 г/л БП, затем проводили посев на агаризованную среду того же состава. Через 6 пассажей культуру считали достаточно расчищенной. Было выделено 17 устойчивых к БП культур. Далее культуры испытывали на БП-разрушаю-щую активность в 3 сериях опытов. В опыт брали 2 культуры, показавшие максимальный рост и наибольшую устойчивость на твердых средах с БП в процессе расчистки.
Таблица 1
Культивирование на срсдс с высоким содержанием БП
Культура Показатель Срок исследования, сутки
0-е 1-е 3-й 7-е
1 Количество бактерий в 1 мл (х) 6- 104 193 • 10s 93 • 106 11 • 10'
4,8 7,3 7,9 7,0
Концентрация БП, г/л 1,0 ± 0,15 0,85 ± 0,12 0,65 ±0,16 0,65 ±0,15
2 Количество бактерий в 1 мл (х) 18- 103 20- 10" 45- 105 31- 10'
4,25 5,3 7,5 7,49
Концентрация БП, г/л 1,0 ± 0,15 0,65 ± 0,18 0,65 ± 0,18 0,65 ± 0,16
Таблица 2
Культивирование на среде с низким содержанием БП
Культура Показатель Срок исследования, сутки
0-е 1-е 3-й 7-е
1 Количество бактерий в 1 мл (х) 20 • 104 15 • 105 11- 106 33 • 106
5,3 6,2 7,0 7,5
Концентрация БП, мкг/мл 50 ± 5,5 18 ± 11,0 10 ± 0,5 0,8 ± 0,4
2 Количество бактерий в 1 мл (х) 106- 103 21 • 105 17-105 6- 106
5,0 6,2 6,2 6,7
Концентрация БП, мкг/мл 55 ± 8,4 15 ± 7,1 8 ± 2,0 0,2 ± 0,1
Таблица 3
Культивирование на среде с низким содержанием БП с добавлением сахарозы
Культура Показатель Срок исследования, сутки
0-е 1-е 3-й 7-е
1 Количество бактерий в 1 мл (х) 28-10' 116- 104 123 ■ 10® 73 • 106
Ьцх 4,4 6,0 10,0 7,7
Концентрация БП, мкг/мл 48 ± 0,2 35 ± 0,0 35 ± 0,8 32 ± 1,0
3 Количество бактерий в 1 мл (х) 87-Ю4 240- 104 17-108 211 • 106
5,9 6,4 9,2 8,3
Концентрация БП, мкг/мл 45 ± 0,0 35,5 ± 0,1 32 ± 0,1 27 ± 1,8
I серия — культивирование бактерий в жидкой среде с содержанием БП до 1 г/л. Отбор проб на содержание БП и количественный учет проводили в момент посева, а также после 1, 3 и 7 сут культивирования (табл. 1).
II серия — культивирование на жидкой среде с содержанием БП до 55 мкг/л. Условия культивирования и отбора проб — как в первой серии (табл. 2).
III серия — культивирование на жидкой среде с содержанием БП до 55 мкг/л с внесением сахарозы эквимолярно БП. Условия те же, что и в I серии (табл. 3).
На 7-е сутки все культуры убивали кипячением, проводили полную экстракцию октаном и определяли конечное содержание БП электрохимическим методом [2] с целью исключения потерь на сорбцию, внутриклеточное накопление и пр.
В I серии опытов развитие культур в первые
3 сут происходило с разной скоростью. Культура 1 развивалась медленнее, чем культура 2. Особенно заметна разница в скорости роста в 1-е сутки опыта. Концентрация БП в процессе развития культуры 2 резко уменьшилась в 1-е сутки и затем существенно не менялась, составив 45% от первоначальной концентрации. Убыль БП в среде культуры 1 в итоге также составила 45% первоначальной массы, но это был более медленный процесс.
На среде с низким исходным содержанием БП (II серия опытов) скорость развития бактерий су-
щественно ниже, по-видимому, в результате быстрого исчерпания субстрата. Падение концентрации БП в 1-е сутки составило 64—73% от исходного содержания, а к концу опыта — 84—96%.
Однако, большие относительные показатели не отражают адекватно суть происходящих процессов. Абсолютная убыль концентрации БП в I серии опытов составила 450 мкг, во II серии — 49— 53 мкг, т. е. почти на порядок меньше.
Такой результат довольно трудно поддается интерпретации. Можно предположить, что ферментные системы, ответственные за деструкцию БП, обладают большой мощностью и способны разрушать в единицу времени больше БП, чем это необходимо для развития бактерий при использовании его в качестве источника углерода. Возможно, здесь работает не одна, а несколько ферментных систем, раличных по сродству с БП. Рассматривая изменение концентрации БП в обеих сериях опытов и сравнивая конечные концентрации бактерий, можно утверждать, что для развития этих микроорганизмов при использовании БП только как источника углерода его надо намного меньше, чем его убывает в I серии опытов.
При содержании в среде БП в количестве до 1 г/л он находится в виде довольно плотной суспензии. В конкурентной борьбе нескольких ферментных систем доступность БП выше в I серии, чем во II.
III серия опытов отчасти подтверждает предположение о множественности ферментных систем,
ответственных за потребление углерода. Более интенсивное развитие тех же культур на среде с сахарозой в присутствии БП и частичное его разрушение свидетельствуют о существовании механизмов, разрушающих БП даже в присутствии сильнейшего конкурента — сахара. При этом БП разрушается на 34—40%. Абсолютное количество убывшего БП колеблется от 16 до 18 мкг.
Таким образом, изучаемые штаммы микроорганизмов показали способность к разрушению БП. При этом выявлена различная возможность деструкции БП в зависимости от его концентрации в системе.
Следует отметить, что проведенные эксперименты по деградации БП почвенными бактериями показали большую эффективность бактерий, иммобилизованных на двух различных подложках, по сравнению с бактериями, работающими в незакрепленном слое. В качестве подложек для выделенных наиболее активных штаммов микроорганизмов использовались гранулы алюмосиликата (20% А1203 + 80% 8Ю2) и активированный уголь (100% С).
Предварительно была проверена устойчивость иммобилизованных микроорганизмов в различных средах, втом числе и нестерильных. Оказалось, что иммобилизованные бактерии разрушают БП в большом интервале рН — от 1,0 до 10,0 — на 90% в течение 2 сут. Было также выявлено, что срок действия иммобилизованных на активированный уголь бактерий почти в 1,5 раза больше, чем у бактерий, иммобилизованных на алюмосиликате.
Нами проведены наблюдения за деградацией БП данными культурами в естественных условиях. Были определены 3 участка площадью по 1 м2 с содержанием БП 24,2 ± 0,14 мкг/кг. На первый участок распылили культуру 1 в объеме 1 л с количеством бактерий 5,6 • 108. На второй участок распылили культуру 2 в таком же объеме с количеством бактерий 17,8-105. Третий участок был контрольным. Замеры БП проводили через 1 и 2 нед после начала эксперимента одновременно на всех участках. Через 1 нед концентрация БП на первом участке составила 19,6 ± 0,09 мкг/кг, на втором — 15,9 ± 0,08 мкг/кг, на третьем — 23,7 ± 0,12 мкг/кг, через 2 нед — соответственно 16,4 ± 0,09, 15,2 ± 0,08 и 23,7 ± 0,12 мкг/кг. Данные опыты по-
казали, что в естественных условиях полученные культуры бактерий также разрушают БП.
Таким образом, имеется возможность применения полученных культивируемых бактерий для деградации БП в естественных условиях. В принципе такого рода непатогенные микроорганизмы можно культивировать в больших емкостях, а затем распылять их растворы на загрязненные участки цехов, рабочих помещений, территорий автопредприятий, обочины дорог и др. с целью локального уменьшения концентрации БП и других ПАУ. Наряду с этим иммобилизованные на твердую подложку микроорганизмы могут быть использованы как биологические фильтры для очистки технических и сточных вод промышленных предприятий.
Снижение содержания БП в приземном слое повлечет за собой и уменьшение его эмиссии в воздушном бассейне, что автоматически скажется на санации биосферы. Следствием этого явится и уменьшение аэрогенной нагрузки канцерогенных веществ на население.
Литература
1. Димант И. Н., Ковшов А. С., Татарский В. П., Рога-чева А. П. Ц Мед. журн. Узбекистана. — 1987. — № 8. - С. 20.
2. Кирвев Г. В., Геворгян А. М., Касымов Д. А. и др. // Гиг. и сан. - 1998. - № 5. - С. 75-76.
3. Поглазова М. Н., Федосеева Г. Е., Хесина А. Я., Ша-бадЛ. М. //Докл. АН СССР. - 1971. - Т. 198, № 5. - С. 1211.
4. Хесина А. Я., Щербак Н. П., Шабад Л. М., Вострое И. С. // Бюл. экспер. биол. - 1969. - № 10. - С. 70.
5. Шабад Л. М. О циркуляции канцерогенов в окружающей среде. — М., 1973.
6. Hammel К. Е. // Environ. Hlth Perspect. - 1995. -Vol. 103. - P. 41-43.
Поступила 30.01.04
Summary. Several microbial clones that could grow on the benz(a)pyrene medium were identified from the soils contaminated with petroleum products. It was shown that benz(a)pyrene could be degraded by the obtained cultures that selectively utilized the carcinogenic molecules of benz(a)pyrene in the presence of other sources of carbohydrate. The authors give recommendations on the biodestruction of benz(a)pyrene and other polycyclic aromatic hydrocarbons under natural conditions in order to improve the oncoecological situation.
Гигиена питания
© В. А. ДОЦЕНКО, 2005 УДК 613.2
В. А. Доценко
О ПИТАНИИ ЗДОРОВОГО И БОЛЬНОГО ЧЕЛОВЕКА
Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И. И. Мечникова
Питание как здорового, так и больного человека основывается на биологических законах природы, которые нельзя нарушать, так как это неминуемо приведет к заболеваниям, потере трудоспособности, сокращению продолжительности жизни и даже смерти.
Пищевые компоненты, созданные под воздействием луча солнца в процессе фотосинтеза в зеленых
растениях или путем хемосинтеза, циркулируют в экосистемах, сохраняя энергию солнца. В конечном счете пища в виде продуктов растительного и животного происхождения попадает на стол человека.
Продукты питания являются зеркальным отражением окружающей и производственной среды. Чем выше загрязненность окружающей среды, тем
