Научная статья на тему 'О КАНЦЕРОГЕННЫХ СВОЙСТВАХ КАМЕННОУГОЛЬНОГО ПЕКА И НЕФТЯНЫХ БИТУМОВ КАК СВЯЗУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ'

О КАНЦЕРОГЕННЫХ СВОЙСТВАХ КАМЕННОУГОЛЬНОГО ПЕКА И НЕФТЯНЫХ БИТУМОВ КАК СВЯЗУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
115
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук

Аннотация научной статьи по ветеринарным наукам, автор научной работы — И.С. Киреева

В статье излагаются результаты испытания на канцерогенную активность ряда образцов связующих материалов для угольных брикетов. Наиболее резкое канцерогенное действие проявил каменноугольный пек. Из нефтяных битумов для углебрикетного производства рекомендованы битумы из продуктов прямой перегонки нефти.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CANCEROGENIC PROPERTIES OF COAL PITCH AND PETROLEUM BITUMEN USED IN PRODUCTION OF COAL BRIQUETTES

Histological investigations of the skin showed coal pitch, used in coal briquettes production, to have a pronounced cancerogenic action and cause the development of skin tumours in 88.4 per cent of cases. The petroleum bitumen, produced by the Kherson plant, has a weaker cancerogenic activity. Besides, bitumen, prepared from the cracking residuals, cause a somewhat more intensive development of skin tumours (9.5—18.4%) than the bitumen, prepared from petroleum tar (0.0—4.6%). Bitumens, prepared from the products of a direct petroleum refining process, are suggested for the production of coal briquettes.

Текст научной работы на тему «О КАНЦЕРОГЕННЫХ СВОЙСТВАХ КАМЕННОУГОЛЬНОГО ПЕКА И НЕФТЯНЫХ БИТУМОВ КАК СВЯЗУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ»

УД К 616-006.6-02: [668.739+865.521.8

о канцерогенных свойствах каменноугольного пека

и нефтяных битумов как связующих материалов для угольных брикетов

И. С. Киреева

Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены

В статье излагаются результаты испытания на канцерогенную активность ряда образцов связующих материалов для угольных брикетов. Наиболее резкое канцерогенное действие проявил каменноугольный пек. Из нефтяных битумов для углебрикетного произвоост-ва рекомендованы битумы из продуктов прямой перегонки нефти.

Одними из путей профилактики рака среди населения являются исключение из пользования в быту тех материалов, которые обладают выраженной канцерогенной активностью, и замена их неканцерогенными. В предыдущей работе (1964) мы показали, что 'применение нефтяных битумов в качестве заменителя каменноугольного пека при производстве угольных брикетов значительно уменьшает содержание в них канцерогенного углеводорода 3,4-бензпирена. Однако до сих пор не решен и вопрос о том, какие вещества обусловливают канцерогенные свойства нефтепродуктов. Наряду с 3,4-безпиреном в них обнаруживаются и такие малоизученные в канцерогенном отношении химические соединения, как 6 (или 5)-изопропил 1,2-бензантрацен, метилхризен, 2,3-фениленпирен и др. Возможно, что в нефти и продуктах ее переработки имеются и другие канцерогенные соединения, которые ввиду ограниченных возможностей физико-химических методов еще не могут быть идентифицированы. Поэтому для решения вопроса о канцерогенной активности нефтепродуктов основное значение имеют экспериментально-онкологические исследования на животных.

Нами было испытано 6 марок нефтебитумов Херсонского завода, перерабатывающего нефть Украины и частично Поволжья Эти марки битумов получены из различных видов сырья. Параллельно мы исследовали канцерогенные свойства каменноугольного пека, который до настоящего времени используется как связующее угольных брикетов. Опыт ставили на 348 белых мышах линии СС-57 методом накожных аппликаций. Их смазывали 40% бензольным раствором нефтебитумов и пека раз в неделю. Периодически при появлении признаков токсического действия битумов и резком ослаблении животных смазывания прекращали. Опыт продолжался 19 месяцев, до естественной гибели белых мышей. За это время животные, пережившие максимальный срок, получили около 70 аппликаций. Микроскопическому изучению подвергали органы и ткани 303 мышей, павших после возникновения первых опухолей.

Каменноугольный пек был испытан на 49 животных. После первых же нанесений смолы у них наблюдалось облысение участка кожи на месте смазывания. Первая опухоль была зарегистрирована через 3 месяца после начала опыта. С этого времени число мышей с опухолями начало быстро нарастать (см. таблицу). Все опухоли подвергались усиленному ороговению и по мере развития становились темными, твердыми на ощупь. У большинства животных обнаружено множественное развитие опухолей (рис. 1). При этом одновременно встречались и небольшие

1 Настоящие исследования проводились при научной консультации действ, члена АМН СССР проф. Л. М. Шабада.

3* 35

папилломы, и громадные ороговевшие распадающиеся опухоли диаметром до 2,5—3 см. К концу 12-го месяца опыта опухоли кожи развились у 37 из 43 мышей, переживших срок появления первой опухоли.

Опухоли были представлены в основном плоскоклеточным раком с резко выраженными явлениями ороговения (29 случаев). У отдельных животных рядам >с участками 'плоскоклеточного ороговевающего рака

Динамика возникновения опухолей кожи у животных, подвергавшихся смазыванию каменноугольным пеком и различными марками нефтебитумов

Месяцы от начала опыта

Исследуемый материал 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Каменно- _ 2 2 8 13 20 26 32 36 37 37 37 37 ?.7 _ _ _

угольный

пек БН-5 из кре- 2 2 2 2 3 3 4 4 6 8 9

кинг-

остатка БН-4 из 1 2 2 2 2 2 2 3 4 4

крекинг-осгатка БН-5 из 1 1 2 2

крекинг-остатка БН-4 из 1 1 1

крекинг-остатка БН-3 из 1 1 1 1 1 1 2 2+11 2 2

крекинг-остатка БН-2 из

крекинг-остатка

1 Опухоли кожи, подвергшиеся регрессии.

найдены очаги инфильтративно растущего неороговевающего рака с резко выраженным атипизмом клеток. У 3 мышей участки плоскоклеточного ороговевающего рака в глубине переходили в веретенообразно-клеточные структуры. Таким образом, опухоли кожи выявлены у 88,4% подопытных животных.

Аденомы легких в виде очаговых эпителиальных разрастаний с началом формирования железистых структур и хорошо развитых адено-матозных узлов определены у 8 животных. У 1 животного данной серии наблюдался плоскоклеточный рак преджелудка. У мышей, пораженных злокачественными опухолями, отмечалась выраженная склонность последних к метастазированию. У животных, которые подвергались действию нефтебитумов, депилляция кожи на месте смазывания наступала более постепенно, чем под воздействием каменноугольного пека; в течение опыта происходила периодическая регенерация шерстного покрова. В первые 4—5 месяцев обнаруживались исхудание, вялость, разрежение шерстного покрова. Опухоли кожи появились в этих сериях животных в гораздо более поздние сроки и в значительно меньшем количестве, чем при действии пека (см. таблицу).

Битум марки БН-5 из крекинг-остатка испытан на 52 животных. Срок появления первой опухоли пережило 49 из них. Первая опухоль кожи зарегистрирована на 9-м месяце. В течение опыта опухоли кожи развились у 9 мышей, т. е. у 18,4% всех животных, переживших срок появления первой опухоли. Некоторые из опухолей достигали диаметра

1,5 см и имели признаки ороговения и распада (рис. 2). Микроскопически они представляли собой плоскоклеточный ороговевающий рак (в 5 случаях), папилломы (в 3 случаях) и фибросаркому (в 1 случае). Соответствующие данные показаны на рис. 3 и 4. Развитие плоскоклеточ-

Рис. 1. Множественные опухоли кожи с резко выраженным ороговением лод действием каменноугольного пека.

Рис. 2. Опухоль кожи с явлениями ороговения под действием нефтебитума марки БН-5 из крекинг-остатка.

ного ороговевающего рака желудка отмечено у 1 животного. Опухоли легких типа аденом и аденокарцином наблюдались у 7 мышей данной серии. В 2 случаях отмечены системные поражения.

Битум марки БН-4 из крекинг-остатка был испытан на 47 мышах. До появления первой опухоли дожило 42 животных. Первая опухоль кожи зарегистрирована на 10-м месяце. К концу опыта опухоли кожи развились у 4 мышей, т. е. у 9,5% животных, переживших срок появле-

1ния первой опухоли; при этом у 2 из них опухоли имели строение палил-лом, у 3-го — плоскоклеточного ороговевающего рака и у 4-го — плоскоклеточного неороговевающего рака. Во внутренних органах 4 животных обнаружены первичные опухоли легких типа аденом.

Рис. 3. Папиллома кожи под действием нефтебитума марки БН-5 из крекинг-остатка.

Окрашивание гематоксилин-эозином, ув. 52 X.

Рис. 4. Фибросаркома кожи под действием нефтебитума марки БН-5 из крекинг-остатка.

Окрашивание гематоксилин-эозином, ув. 400 X.

Битум марки БН-5 из нефтяных гудронов испытан на 50 животных, из них 9 месяцев опыта пережило 43. Первая опухоль кожи развилась лишь на 16-м месяце. К концу опыта опухоли зарегистрированы у 2 животных, или 4,6%. При микроскопическом изучении одна из опухолей оказалась плоскоклеточным ороговевающим раком (рис. 5), а другая — аденомой сальной железы. Аденомы и аденокарциономы легких встретились у 5 мышей данной серии.

Битум марки БН-4 из нефтяных гудронов испытывался на 37 животных, из которых 9 месяцев опыта пережили 30. Единственная развившаяся на 11-м месяце опухоль кожи, яросуществовала около 1'/г ме-Ь сяцев, подверглась обратному развитию. Опухоль легких типа аденомы обнаружена у 1 животного.

Битум марки БН-3 из нефтяных гудронов изучался на 50 мышах; 9 месяцев опыта пережило 43 из них. Появление первой опухоли отмечено на 12-м месяце, однако через месяц она регрессировала. На 14-м месяце наблюдалось подкожное развитие опухоли, которая по гистологическому строению оказалась фибросаркомой. На 16-м и 17-м месяце у

Рис. 5. Плоскоклеточный ороговевающий рак кожи под действием нефтебитума марки БН-5 из нефтяных гудронов. Окрашивание гематоксилин-эозином, ув. 200 X.

2 мышей появились опухоли кожи на участке смазывания. Одна из бородавок вскоре регрессировала, а другая ери микроскопическом исследовании определена как папиллома. К концу опыта, таким образом, опухоли кожи имелись у 2 (4,6%) животных, переживших 9 месяцев опыта.

Во внутренних органах обнаружены аденома легких у 1 мыши, лим-форетикулярная саркома у 2 и ¡гемангиома печени у 1.

Битум марки БН-2 из нефтяных гудронов испытывался на 40 мы-Ф шах; 9 месяцев опыта пережило 30 животных. Опухолей кожи от действия этой марки битума не обнаружено. В легких у 1 животного развилась аденома.

Животных контрольной группы (23 особи) смазывали чистым бензолом. Здесь отмечены лишь явления атрофии и очаговой гиперплазии эпидермиса, атрофии волосяных фолликулов и сальных желез, характерные для действия названного вещества. Опухолей кожи не обнаружено. В легких у 1 животного развились опухоли типа аденомы.

Изменения кожи, которые наблюдались на участке смазывания у животных, не имевших опухолей, были довольно однородны во всех опытных группах. Это чередование атрофии и очаговой гиперплазии эпидермиса и эпителия волосяных фолликулов, частичная или полная атрофия придатков кожи, гиперкератоз. В дерме установлены явления ф острого и хронического воспаления.

Обобщая результаты исследований, можно указать, что наиболее четкая бластомогенная реакция получена со стороны кожи экспериментальных животных. Сопоставление данных опытных и контрольной групп, а также показателей (0,4—0,6%), характеризующих развитие опухолей кожи у мышей данной линии (H. Н. Медведев), позволяет считать, что эти опухоли индуцированы канцерогенными материалами. Существует определенная корреляция между содержанием 3,4-бензпире-на в исследуемых материалах и степенью канцерогенной, вернее бласто-могенной, активности. Что касается внутренних органов, то здесь можно отметить учащение аденоматозных опухолей легких, встречающихся спонтанно у белых мышей линии СС-57 в 5,9% случаев (H. Н. Медведев, четвертый период наблюдения), возникновение злокачественных опухолей преджелудка и выраженный гиперпластический характер поражений кроветворной системы.

Таким образом, исследования указывают на то, что каменноугольный пек обладает чрезвычайно высокой канцерогенной активностью. Выход опухолей в нашем эксперименте с каменноугольным пеком был значительно выше, чем в исследованиях зарубежных авторов (по данным Teutschlaender, Kenneway и Gôrski — соответственно 16, 33 и 50%).

Бластомогенное действие нефтяных битумов выражено гораздо слабее, чем такое же действие каменноугольного пека. Однако активность отдельных образцов битумов заметно колеблется в зависимости от технологии их получения. При этом более высокий выход опухолей кожи у экспериментальных животных обусловливают битумы из продуктов деструктивной переработки нефти. При сопоставлении полученных нами данных с результатами других исследований можно отметить, что развитие опухолей кожи под действием битумов из продуктов прямой перегонки нефти находится на уровне величин, обнаруженных в экспериментах с неканцерогенными (В. А. Жухин и Р. Козленко) и слабо канцерогенными битумами отечественных и зарубежных образцов.

Следовательно, наименее канцерогенными из изученных материалов являются битумы из продуктов прямой перегонки нефти, которые и могут быть рекомендованы в качестве заменителей пека в углебрикет-ном производстве.

ЛИТЕРАТУРА

Жухин В. А., Козленко Р. В кн.: Гиг. труда и охрана здоровья рабочих в нефтяной и нефтехимической промышленности. Уфа, 1963, №2, с. 426. — Медведе в H. Н. Вопр. онкол., 1965, № 7, с. 23. — Янышева Н. Я., К и р е е в а И. С., С е р -жантова H. Н. Гиг. и сан., 1964, № 10, с. 13.— Gôirski Т., Med. Ргасу, 1969, т. 10, с. 309. — Ken ne way Е. L„ Brit. med. J., 1924, v. 29, p. 564. — T e u t s с h 1 a en -d e г О., Z. Krebsforsch., 1923, Bd 20, S. 111.

Поступила 29/XI 1966 r.

CANCEROGENIC PROPERTIES OF COAL PITCH AND PETROLEUM BITUMEN USED IN PRODUCTION OF COAL BRIQUETTES

I. S. Kireeva

Histological investigations of the skin showed coal pitch, used in coal briquettes production, to have a pronounced cancerogenic action and cause the development of skin tumours in 88.4 per cent of cases. The petroleum bitumen, produced by the Kherson plant, has a weaker cancerogeruc activity. Besides, bitumen, prepared from the cracking residuals, cause a somewhat more intensive development of skin tumours (9.5—18.4%) than the bitumen, prepared from petroleum tar (0.0—4.6%). Bitumens, prepared from the products of a direct petroleum refining process, are suggested for the produotion of coal briquettes.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.