CC BY
18
центраций, которые выявляются в воде водоемов (0,01—0,83 мкг/л) [7]. Оценки ПДК для НДМА с помощью модели логит-преобразова-ния (0,5 и 0,34 мкг/л) оказались ниже уровня рекомендуемой ПДК для НДМА в питьевой воде (1 мкг/л) [1]. Это позволяет заключить, что модель логит-преобразования дает заниженные уровни. Поэтому использование логит-преобразования для экстраполяции канцерогенного риска менее предпочтительно по сравнению с лог-нормальной моделью, несмотря на то что она дает несколько более точное описание имеющихся данных о частоте опухолей.
Применение метода доверительных интервалов для зависимости концентрация — эффект дает следующие величины ПДК по лог-нормальной модели и модели логит-преобразования: для НДМА соответственно 16 и 13 мкг/л, для НДЭА — 11 и 9 мкг/л.
Анализ результатов проведенных расчетов позволяет предложить величину ПДП для НДМА, равную 0,15 мкг/кг в сутки, а для НДЭА — 0,03 мкг/кг в сутки. Величина ПДК в воде для НДМА может быть предложена равной 5 мкг/л, а для НДЭА — 1 мкг/л. Такие величины ПДП соответствуют суточному поступлению к человеку эт»их веществ, равному для НДМА 10 мкг/сут и для НДЭА 2 мкг/сут на человека.
Литература
1. Бенеманский В. В., Катульский Ю. И., Литвинов Н. Я.// Гигиенические проблемы канцерогенного и мутагенного действия факторов окружающей среды. — М., 1985. — С. 37—46.
2. Боговский П. А., Веттиг /(.//Гиг. и сан.— 1988. — № 4. — С. 58—63. i
3. Канцерогенные вещества: Справочник: Материалы Международного агенства по изучению рака: Пер. с англ.— М., 1987.
4. Методические рекомендации по экспериментальному обоснованию гигиенических регламентов химических канцерогенных веществ: Минздрав СССР. — М., 1985.
5. Парфенов Ю. Д. // Канцерогенные N-нитрозосоединения и их предшественники — образование и определение в окружающей среде. — Таллинн, 1987. — С. 104.
6. Турусов В. С., Парфенов Ю. Д. Методы выявления и регламентации химических канцерогенов.—М., 1986.
7. IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risk to humans. Overall evaluations of carcinogenesity: an updating of IARC monographs volumes 1 to 42. — Lyon (France), 1987. — Suppl. 7.
8. Peio R., Gray R., Brantom R., Grasso P. // IARC Sci'. Publ. — 1984. — Vol. 57. — P. 627—665.
9. Tantienbaum S. K. // Oncologv.— 1980. — Vol. 37. — P. 232—235.
Поступила 09.03.89
Summary. Maximum allowable 24-hour human intakes of NDMA and NDEA, calculated with the use of a log-normal model, a model of logit-transformations and methods of confidence intervals and probability estimations, are 0.15 |-ig/kg and 0.03 jug/kg respectively. Maximum allowable concentrations for NDMA and NDEA in water are 5 jig/1 and 1 fig/1 respectively.
P. M. БЕКТЕМИРОВА, P. В. МЕРКУРЬЕВА. 1990 УДК 613.632:[615.917:547.281.l]-07:616-008.3-092.9
Р. М. Бектемирова, Р. В. Меркурьева ОТДАЛЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ФОРМАЛЬДЕГИДА
в % Ь I I Я Я ^ Въг Ля А Щ | »А
Киргизский НИИ экологии и профилактики инфекционных болезней, г. Фрунзе
Изучение общих закономерностей действия химических загрязнителей окружающей среды на организм человека и животных, разработка критериев оценки и прогнозирования предпато-логии являются актуальными задачами современной гигиенической науки [13, 14]. Все большее внимание в последние годы уделяется изучению ранних метаболических нарушений, возникающих под влиянием химических загрязнений окружающей среды, дающих отдаленные эффекты [4]. Один из таких загрязнителей — формальдегид, который широко используется в различных отраслях промышленности и наряду с общетоксическим оказывает аллергенное, гона-дотоксическое, мутагенное, эмбриотоксическое действие [5, 6, 9, 10, 15].
До настоящего времени остается невыясненным влияние формальдегида на процессы метаболизма у потомства разного возраста, различные ферментные системы, выполняющие функции детоксикации, энергообмена и защиты от накопления аномальных продуктов обмена, а
био-
также обмен гликоконъюгатов, являющихся структурными элементами соединительной ткани
Согласно современным представлениям, логическая мембрана служит объектом первичного повреждающего действия различных ксенобиотиков [1, 10]. Биологические мембраны участвуют в процессе нормальной жизнедеятельности, а также в развитии патологических состояний, проявляющихся на разных уровнях организации— от клетки и ее субклеточных систем до тканей органов и организма в целом. Эти нарушения находят отражение в изменении активности органеллоспецифических ферментов в биологических жидкостях (кровь, моча) и могут служить критерием оценки наиболее ранних метаболических признаков неблагоприятного действия факторов окружающей среды. Энзимологи-ческое исследование функции лизосом, эндоплаз-матической сети, митохондрий разных органов и систем позволило установить важную роль ферментной дезорганизации и проницаемости мембран в развитии биологических эффектов хими-
Изменение активности ферментов в печени и сыворотке крови потомства крыс-самцов, подвергавшихся воздействию
формальдегида (М±т)
Печень
Фермент
контроль
опыт
Сыворотка крови
контроль
опыт
Неполовозрелое потомство
Ы-ацетил-Р-О-глюкозаминидаза:
свободная активность, мкмоль/(мии-г) процент от общей активности Инозин-5-д ифосфатаза:
общая активность, мкмоль/(мин*г) процент от общей активности Ы-ацетилнейраминовая кислота, мкг%
К1- ацетил-Р-Б-глюкозамин идаза:
свободная активность, мкмоль/(мин*г) процент от общей, активности Инозин -5-дифосфатаза, мкмоль/(мин• г) К-ацетилнейраминовая кислота, мкг%
0,154=0,03 39,2=Ь5,0
!6,4±0,49 168±16,1
0,61 ±0,08* 63,7±9,81*
11 ,5±0,37* 243 ±27,9*
Половозрелое потомство
0,041 ±0,01 17,9±4,7 36± 1 ,3 222±20,0
0,135±0,02* 61 ,7±9,9* 36,6±3,3 249±12,0
2,66±0,28
0,088±0,007 76±2,38
4,61 ±0,2
0,11 ±0,007 76,4±3,2
8,44±0,51*
0,1 ±0,005* 95 ±3,49*
5,92±0,26
0,108±0,019 88,0±3,42*
П римечание. Звездочка—достоверные различия с контролем (р<0,05).
4
ческих факторов окружающей среды (гепато-, нейро, гонадо- и эмбриотоксического и др.) [4, 5].
Эксперимент выполнен на неполовозрелых (2-неделъного возраста) и половозрелых (в возрасте 2 мес) крысах-самцах, родившихся от крыс, получавших внутрижелудочно на протяжении 21 дня беременности водный раствор формальдегида в дозе 8 мг/кг, вызывающей нарушения репродуктивной функции крыс и эмбриогенеза, дезорганизацию различных ферментных систем клетки [2]. Получено и обследовано 150 крыс-потомков (самцов) первого поколения. У подопытных крыс проводили биохимические исследования печени, почек, альвеолярных макрофагов легких, сыворотки крови и мочи, а так-щ же морфологические исследования ткани печени и почек
В печени крыс исследовали активность маркерных ферментов митохондрий (малатдегидро-геназы — МДГ, глутаматдегидрогеназы — ГД), лизосом (N-ацетил-р-О-глюкозаминидазы — N-АГ), эндоплазматической сети (инозин-5-дифос-фатазы — И-5-ДФ), в почках — активность МДГ, ГД. В сыворотке крови дополнительно определяли содержание гликоконъюгатов: гексоз гли-копротеидов и структурного компонента сиало-гликопротеидов — N-ацетилнейраминовой кислоты (N-AHK).
Учитывая существенную роль мононуклеарной фагоцитарной системы в сохранении реактивности организма [7, 16], проводили исследование функций альвеолярных макрофагов легких у половозрелого потомства крыс [3, 12]. Выделение гликоконъюгатов с мочой оценивали по содер-
ч
*
1 Биохимические и морфологические исследования проведены в отделе медико-биологических исследований НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. И. Сысина АМН СССР.
жанию в суточной моче гексоз гликопептидов, гексуроновых кислот, кератансульфата (по галактозе) .
Для оценки степени взаимосвязи между изменением исследуемых биохимических показателей в органах и биологических жидкостях использовали корреляционный анализ [11].
Исследование активности оргаиеллоспецифи-ческих ферментов лизосом, митохондрий, микро-сом, содержания сиалогликопротеидов в печени, почках, сыворотке крови неполовозрелых животных, родившихся на фоне химической нагрузки в процессе эмбриогенеза, показало, что наиболее выраженные изменения установлены в отношении активности лизосомалы-юго фермента Ы-АГ, митохондриальной ГД и менее выраженные — в отношении активности, фермента микросом И-5-ДФ и содержания Ы-АНК (см. таблицу).
При определении активности 1\1-АГ отмечено достоверное повышение общей активности в печени неполовозрелых подопытных крыс в среднем до 0,99+0,07 мкмоль/(мин-г), что в 2,4 раза превышает контрольную величину — 0,41± ±0,04 мкмоль/(мин-г). Одновременно с этим наблюдали достоверное увеличение свободной активности этого фермента в среднем в 4,1 раза по сравнению с контролем [0,15+0,03 мкмоль/ /(мин-г)]. Сочетаниое увеличение общей и свободной активности Ы-АГ свидетельствует о II стадии (по тяжести) повреждения мембран лизосом печени неполовозрелых крыс. Активность этого фермента в сыворотке крови крыс также была увеличена в среднем в 3,2 раза. Коэффициент корреляции между повышением общей активности Ы-АГ в сыворотке крови и печени крыс составил 0,94.
Свободная активность митохондриальной ГД в печени подопытных крыс возросла в среднем на 27%, в почках — на 50% по сравнению .с
контролем, что свидетельствует о лабилизации мембран митохондрий в печени и почках животных. Активность ГД в сыворотке крови также была достоверно увеличена на 27 % по сравнению с контролем. Коэффициенты корреляции между повышением активности ГД в сыворотке крови, печени и почках соответственно равны 0,61 и 0,87.
Снижение общей активности И-5-ДФ в печени подопытных неполовозрелых крыс коррелировало с увеличением активности этого фермента в сыворотке крови (г=—0,96).
Обнаружена достоверная корреляция между повышением содержания Ы-АНК в печени и накоплением ее в сыворотке крови крыс (г = 0,93).
Наряду с изменениями в печени, почках, сыворотке крови неполовозрелых животных отмечено повышение экскреции углеводсодержащих биополимеров с мочой, в том числе кератансуль-фата и гексоз гликопептидов, в среднем на 43 и 26 % соответственно.
Следует отметить, что наряду с изменением биохимических показателей в печени и почках неполовозрелых крыс, родившихся на фоне химической нагрузки в процессе эмбриогенеза, обнаружены и морфологические изменения. Мор-фометрический анализ печени потомства подопытных крыс свидетельствует об увеличении числа гипертрофированных и двуядерных форм гепатоцитов в единице площади в среднем в 2 раза, а также числа клеток ретикулоэндотелиаль-ной системы. Морфологическая структура почек подопытных животных характеризуется появлением отдельных почечных канальцев с признаками дезорганизации эпителиоцитов, расположенных беспорядочно.
Обнаруженные у неполовозрелых крыс биохимические изменения сохранялись и у животных, достигших половозрелого возраста, причем степень метаболических сдвигов в печени была менее выраженной. Наряду с так называемым биохимическим грузом [5], сопровождавшимся достоверным увеличением в 2 раза числа безъядерных участков и лизированных гепатоцитов в печени, у половозрелых животных обнаружено изменение функций альвеолярных макрофагов легких. Это проявлялось в достоверном снижении количества и жизнеспособности макрофагов (соответственно на 23 и 25 %), активности лизо-сомальной Ы-АГ (в 2,4 раза). Одновременно выявлено достоверное увеличение экскреции кера-тансульфата и гексоз гликопептидов с мочой.
Биохимические изменения в органах детокси-кации (печень) и защитной системе организма (альвеолярные макрофаги легких) сопровождались нарушением гормонального статуса у половозрелых подопытных животных [8]. Обнаруженная тесная корреляционная связь между изменением активности исследованных ферментов в печени и сыворотке крови и увеличением содержания гормонов стероидного ряда в плазме
крови крыс свидетельствует, по-видимому, о системных нарушениях, взаимосвязанных с гормональным дисбалансом в организме половозрелых крыс, родившихся на фоне химической нагрузки в процессе эмбриогенеза.
Таким образом, сравнительное исследование метаболических реакций у крыс разного возраста, родившихся при пероральном воздействии формальдегида в процессе эмбриогенеза, выявило мембраноповреждающий эффект, наиболее выраженный у неполовозрелых животных (увеличение свободной активности Ы-АГ в печени, митохондриальной ГД в печени и почках). Одновременно у подопытных крыс обнаружено повышение активности указанных ферментов в сыворотке крови, увеличение содержания в крови Ы-АНК и повышение экскреции гексоз гликопептидов и кератансульфата с мочой по сравнению с интактным контролем.
На основании проведенных экспериментальных исследований считаем целесообразным рекомендовать систему неспецифических биохимических критериев (определение в сыворотке крови активности Ы-АГ, ГД, И-5-ДФ, содержания Ы-АНК и в моче — содержания кератансульфата и гексоз гликопептидов) для изучения состояния здоровья населения и выявления ранних метаболических нарушений под воздействием химических загрязнений окружающей среды.
Литература
1. Арчаков А. И. Микросомальное окисление. — М., 1975.
2. Астахова Л. Ф. // Современные биохимические методы в гигиене окружающей среды. — М., 1982. — С. 79— 83.
3. Биохимические методы определения активности ферментов различной локализации и фермент-субстратных систем, показателей нейро-гуморальной регуляции в гигиене окружающей среды: Метод, рекомендации / Под ред. Р. В. Меркурьевой, Б. Е. Алтынбекова. — М., 1982. — Вып. 2.
4. Меркурьева Р. В., Литвинов Н. Н., Прокопенко Ю. И. и др.//Гиг. и сан.—1981. —№ 9. —С. 22—25.
5. Меркурьева Р. В. // Вопр. мед. химии. — 1982. — Т. 28, № 2. — С. 35—39.
6. Меркурьева Р. В., Литвинов И. И., Астахова Л. Ф. и др.//Гиг. и сан. — 1983. — № 8. — С. 13—15.
7. Меркурьева Р. В., Аулика Б. В., Скворцова Н. Н. и др. //Бюл. экспер. биол. — 1983. — № 3. — С. 119— 121.
8. Меркурьева Р. В., Озолиня А. Ж., Астахова Л. Ы. и др.//Вопр. мед. химии.— 1984. — Т. 30. — № 1. — С. 34.
9. Муратов М. М., Нурмухамедов АКадыров X. // Гиг. и сан. — 1980. — № 2. — С. 82—83.
10. Покровский А. А., Тутельян В. А. Лизосомы. — М., 1976.
11. Серенко А. Ф., Ермакова В. П.// Социальная гигиена и организация здравоохранения. — М., 1977. — С. 153— 165.
12. Система биохимических, цитологических, цитохимических и электронно-микроскопических критериев оценки функционального состояния альвеолярных макрофагов экспериментальных животных и человека при действии факторов окружающей среды. Метод, рекомендации:
Под ред. Г. И. Сидоренко, В. И. Огаркова, Р. В. Мер курьевой. — М., 1983.
13. Сидоренко Г. И., Меркурьева Р. В. // Гиг. и сан. 1981. —№ 8. —С. 8—12.
14. Сидоренко Г. И., Меркурьева Р. В., Бонашевская Т. И Медико-биологические исследования в гигиене окружающей среды. — М., 1985.
15. Jaeger R. JGear hart J. M. // Toxicology. — 1982. — Vol. 25, N 4. — P. 299—309.
16. Tusl M.t Vyskocil A., Durrer J. et al.//J. Hyg. Epid.
Microbol. Immun.— 1983. — Vol. 27, N 3. — P. 259— 263.
Поступила 10.11.88
Summary. General and relatively specific regularities in changes of metabolic reactions (according to the activity of certain enzymes of lysosomes, mitochondria, liver and blood serum sialoglycoproteins content, urine excretion of glyco-conjugates) in sexually non mature rat offspring, chemically exposed during embriogenesis, were detected.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990 УДК 614.37:661.185]-07:618.33-092.9
О. И. Волощенко, Г. И. Леонская, Е. В. Раецкая
ИЗУЧЕНИЕ ЭМБРИОТОКСИЧЕСКОГО И ТЕРАТОГЕННОГО ДЕЙСТВИЯ ЩЕЛОЧНОЙ ПРОТЕАЗЫ И ЭНЗИМСОДЕРЖАЩЕГО
СИНТЕТИЧЕСКОГО МОЮЩЕГО СРЕДСТВА
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
Синтетические моющие средства (CMC) с биологически активными добавками (энзимами) прочно вошли в быт и широко используются населением.
Однако вопрос об отдаленных последствиях действия энзимсодержащих CMC изучен еще недостаточно. В литературе имеются сведения об эмбриотоксическом и тератогенном действии отдельных поверхностно-активных веществ
(ПАВ) [1—3, 6, 8, 10, 11] и CMC [9]. CMC «Лотос», «Эра», «Ока» были изучены в эксперименте при ингаляционном воздействии на уровнях ПДК для воздуха рабочей зоны [9]. При применении в быту путем воздействия CMC поступают в организм человека главным образом через кожу. В связи с этим нами были изучены CMC «Бион» и входящий в его рецептуру энзим щелочная протеаза с протеолитической активностью, равной 100 000 ЕД/г, при кожном пути поступления в организм подопытных животных.
Исследования были выполнены на 126 белых крысах-самцах линии Вистар разделенных на 6 групп.
Животных 1-й группы подвергали воздействию щелочной протеазы в дозе 0,4 мг на 1 кг массы тела (фермент 1). В такой же концентрации вещество введено в состав CMC «Бион». Крысам 2-й группы наносили на кожу щелочную протеазу в дозе 4 мг/кг, что в 10 раз выше рекомендуемой для введения в композицию (фермент 2). В 3-й группе исследовали 1 % раствор CMC «Бион», эта доза CMC в 2 раза выше рекомендуемой для применения в быту (СМС№ 1). На животных 4-й группы также испытывали 1 % раствор CMC «Бион», но с дополнительным введением энзима, суммарная доза которого была в 10 раз выше рекомендуемой (CMC № 2).
В 5-й группе изучен 1 % раствор исследуемого CMC, но без энзима (CMC № 3). Животным 6-й группы (контроль) ежедневно наносили на кожу водопроводную воду.
Исследуемые препараты наносили на неповрежденную кожу животных ежедневно с 1-го по 19-й день беременности. На 20-й день часть животных забивали, за остальными наблюдение.
продолжали
Эмбриотоксический эффект щелочной протеазы и CMC при многократных аппликациях на неповрежденную кожу бе
лых крыс (М±т)
т - э Число беременных самок Число желтых тел Доим плантационная смертность Постимплантационная смертность Общая эмбриональная смертность Число живых плодов Масса тела плодов, мг Длина тела плодов, мм
Препарат абс. % абс. # % абс. %
Контроль 13 171 9 5,26± 1,70 11 6,79±1,97 20 11,69±2,45 151 2438,5±50,7 31,82±0,26
Фермент 1 12 148 14 9,45±2,40 9 6,61 ±2,13 21 14,18+2,86 127 2531,2±52,5 31,59±0,35
Фермент 2 12 152 7 4,60±1,70 7 4,82±1,78 14 9,21 ±2,34 138 2434, 7±37,7 31,51 ±0,25
CMC № 1 12 158 11 6,96±2,02 13 8,84±2,43 24 15,19±2,15 134 2461,7±55,2 . 31,79±0,29
CMC No 2 12 161 29 18,01 ±3,02* 11 8,33±2,40 40 24,84±3,40* 121 2458,1±56,5 31,73±0,24
CMC № 3 12 153 9 5,88±1,90 11 7,64±2,21 20 13,03±2,72 133 2589, 6±60,7 32,35±0,31
Примечание. Звездочка — достоверные различия с контролем [/?<0,05)
