CC BY
13
УДК 612.6.052-06:632.951:613.1
Проф. Е. В. Штанников, канд. мед. наук Н. Ю. Степанова, И. Е. Ильин,
Ю. Ю. Елисеев
' ОТДАЛЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ВЛИЯНИЯ ПРОДУКТОВ ТРАНСФОРМАЦИИ ПЕСТИЦИДОВ И ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Саратовский медицинский институт
Имеется значительная информация о влиянии пестицидов и поверхностно-активных веществ (ПАВ) различных классов и групп на возникновение отдаленных эффектов (А. И. Куринный и М. А. Пи-линская; Д. С. Маркарян; Budreau и Singht). Однако степень генетической опасности многочисленных продуктов трансформации химических веществ, образующихся под влиянием факторов внешней среды, остается невыясненной.
Целью данной работы являлось изучение генетической активности продуктов хлорирования ядохимикатов и ПАВ, образующихся в процессе водоочистки. Исследовали у животных мутагенное действие и эмбриотоксический эффект при хроническом воздействии продуктов трансформации пестицидов и ПАВ (ДДТ, ГХЦГ, карбофоса, ТХМ-3 и ОП-7). Деструкцию веществ в воде вызывали газообразным хлором и хлорамином Б (остаточного хлора 0,3—1,5 мг/л). Токсичность ядохимикатов и ПАВ определяли при различных степенях их деструкций: для хлороорганических соединений (ХОС) — при 25%, для фосфорорганических соединений (ФОС) — при 75—90%, для ОП-7 — при 20%.
Исследования выполнены на 196 белых крысах. Вещества вводили в желудочно-кишечный тракт самкам в течение 2 мес в дозах 76—V40 LD^. Дозы рассчитывали по действующему началу.
Использовали цитогенетический метод анализа хромосомных аберраций на стадии метафазы (клетки костного мозга). От каждого животного просматривали по 100 метафазных пластинок. Наблюдали за характером и частотой нормального набора хромосом в зависимости от степени экстремальной генетической нагрузки. Критерием генетической опасности продуктов трансформации являлась частота хромосомных аберраций (одиночные и парные фрагменты, инверсии). Цитогенетическое изучение кариотипов костного мозга проводили с помощью микроскопа МБИ-1.
Исследования были начаты с определения сред-несмертельных доз исходных пестицидов и ПАВ, а также продуктов их трансформации. Установлено, что токсичность веществ под влиянием окислителей изменялась. Например, LD50 исходного ДДТ 390 мг/кг, ГХЦГ 230 мг/кг, хлорированных ядохимикатов соответственно 320 и 210 мг/кг. Токсичность ФОС возрастала более значительно: средне-смертельные концентрации исходного карбофоса и трихлорметафоса соответственно 450 и 625 мг/кг, а хлорированных — 150—375 и 550 мг/кг. Токсич-
ность ПАВ в процессе хлорирования увеличилась в 1Чг раза (ЬОм исходного ОП-7 7870 мг/кг, хлорированного—4560 мг/кг). Изучение частоты хромосомных аберраций показало, что репарация хромосом при воздействии на животных высоких доз исходных и хлорированных ядохимикатов и ПАВ (дозы Х/Б и 1/10 ЬЕ)Л0) может достигать значительного уровня.
При сравнительной оценке мутагенной активности изучаемых веществ установлено, что число ядерных нарушений особенно велико у животных, получавших хлорорганические пестициды и продукты их трансформации,— 12,2—14,2%. Повреждения хромосом в клетках костного мозга были преимущественно хроматидного типа (одиночное фрагменты).
Видимо, сохранение жизнеспособности популяции в условиях интоксикации ХОС обеспечивалось за счет генетический адаптации. Однако существенной разницы в количестве мутантных клеток у животных, получавших неизмененные ДДТ и ГХЦГ, а также продукты их деструкции, ни в одном случае выявить не удалось (Я>0,05).
Установлено влияние продуктов хлорирования карбофоса (1/10 ЬОБ0, обработка хлорамином Б) на хромосомный аппарат клетки. Если процент хромосомных аберраций в контроле составил 0,8, то в опыте он достигал 1,3.
Снижение исходной дозы пестицидов до 1/20, 1/4в ЬОБ0 позволило выявить, что количество мета-фаз с аберрациями при воздействии трансформированных газообразным хлором ДДТ и ГХЦГ вышло за пределы спонтанного мутирования в контроле: для ДДТ 12,1 и 12,4%, для ГХЦГ 11,1 и 7,7%, соответственно при 10,1 и 10,6% и 9,3 и 6,1% в контроле (Р<0,05), что отражено в табл. 1.
Влияние продуктов трансформации ПАВ на клеточный кариокинез выявлено при воздействии на животных образцов воды, загрязненных высокими дозами ОП-7 (*/6 ЬО50). Процент аберрантных метафаз после обработки воды газообразным хлором возрос с 0,75 до 1,25.
Очевидный цитогенетический эффект продуктов трансформации хлорорганических пестицидов послужил основанием для изучения возможного эмбриотоксического действия этих веществ. Исследования были проведены на белых крысах-самках, получавших продукты хлорирования ДДТ и ГХЦГ (Чт и Чы ЬО50)- Вещества вводили
Таблица t
Мутагенная активность продуктов хлорирования пестицидов
(п=7)
Мутаген
Количество ыетафаэ е аберрациями
LD„ Способ обработки абс. М±т. •/.
1 ДДТ
1/20 _ 74 10,1+0,34
С12 85 12,1+0,27
1/40 — 73 10,6+0,18
Ü» 87 12,4±0,41
ГХЦГ
1/20 _ 65 9,3 ±0,7
си 77 11,1 ±0,24
1/40 — 43 6,1+0,3
С1, 54 7,7+0,2
/ Таблица 2
Эмбриотоксическое действие продуктов трансформации ХОС
LD,. День Эмбриональная гибель на 1 самку, '/% (AI ± гп) %
беременности ДО имплантации после имплаитацин жипых плодов
ДДТ
1/20 Контроль 1/40 Контроль 1/20 Контроль 1—20-Й 1—20-й 4-й 30,2+2,5 9,3 ±0,9 19,3±1,4 7,1+0,6 10,3±2.3 И,8±1,7 ГХЦГ 44,3±3,8 43,8+1,9 18,7±3,2 17,6±2,4 15,3±1,6 9,7±1,1 25,5 46,9 62,9 75.3 74.4 78.5 |
1/20 Контроль 4-й 9,3+1,5 • 8,8 ±0,6 14,2+0,4 8,2 ±0,7 76,5 83,0
перорально в течение всей беременности, а также в критические дни (4-й и 15-й).
Эмбриотоксический эффект оценивали по гибели эмбрионов и наличию аномалий развития. Учитывали количество желтых тел, мест имплантации живых и мертвых плодов, показатели пред- и пост-имплантационной гибели. О состоянии плода судили по его массе и длине. Тератогенное действие оценивали путем макроскопического изучения со-
Г стояния внутренних органов плодов с помощью роанатомической методики Wilson, изменения скелетной системы определяли по методу Dawson (просветление тканей и окраска ализарином). В опыте использовано 106 самок, исследовано 490 плодов.
Анализ эмбрионального материала самок, получавших пестициды и продукты их деструкции в течение всей беременности, показал (табл. 2),. что большая предымплантационная смертность плодов (30,2 и 19,3%) по сравнению с контролем (9,3 и 7,1%; Р>0,05) имелась у животных, получавших трансформированный ДДТ (животных забивали бескровным методом на 20-й день беременности).
Установлена также тератогенная активность продуктов хлорирования ДДТ, о чем свидетельствовали функциональные и анатомические изменения: меньшие размеры тела плодов у подопытных самок по сравнению с контрольными (соответственно 27,1 ±0,2 и 32,1 ±1,2 мм; Р<0,05), а также единичные случаи уродств (отек туловища, искривления позвоночника) эмбрионов в опытных группах. Введение хлорированного ГХЦГ не вызывало отличающегося от контроля эмбриотоксиче-•ского действия. Для оценки постнатального раз-|вития часть самок доводили до естественных родов. Состояние потомства оценивали по его жизнеспособности, приросту массы, срокам открытия глаз крысят и покрытия шерстью. Установлено, что в постнатальном периоде развитие и прирост
массы тела потомства в опытных группах не отличались от таковых в контроле.
Для выявления действия продуктов деструкции в критические дни их применяли однократно на 4-й и 15-й дни беременности. Более выраженный токсический эффект наблюдался при введении самкам продуктов деструкции ДДТ и ГХЦГ (х/го ЬЭ5о) на 4-й день беременности, о чем свидетельствовала более высокая постимплантацион-ная смертность эмбрионов (15,3% для ДДТ и 14,2% для ГХЦГ, при 9,7 и 8,2% соответственно в контроле; Р<0,05). Масса тела плодов в подопытных группах также была существенно ниже, чем в контроле, соответственно 3,5±0,1, 5,9±1,2 г; Р<0,05. Анализ эмбрионального материала самок, подвергавшихся воздействию ядов на 15-й день беременности, показал отсутствие существенных отклонений в развитии зародышей подопытных и контрольных животных.
Выводы
1. Продукты хлорирования ядохимикатов и ПАВ, образующиеся в процессе обработки воды на водоочистных сооружениях, представляют реальную угрозу для здоровья населения в плане отдаленных эффектов.
2. Используемые в практике хлорирования воды препараты (газообразный хлор) вызывают деструкцию пестицидов и ПАВ, сопровождающуюся индуцированным мутагенезом (достоверные изменения числа клеток с аберрациями), а также оказывают эмбриотоксическое (повышение эмбриональной смертности) и тератогенное (аномалии развития) действие.
3. Загрязнение водоисточников хлорорганиче-скимн ядохимикатами увеличивает степень генетического риска ввиду их большей мутагенной, эмбриотоксической и тератогенной активности.
ЛИТЕРАТУРА
Куринный А. И., Пилинская М. А. Исследование пести- Budreau С. И., Singht R. P.— Toxicol appl. Pharmacol.,
цидов как мутагенов внешней среды. Киев, 1976. 1973, v. 23, р. 324—332.
Маркарян Д. С.— Генетика, 1966, Si 1, С. 132—137, Поступила 20/Х1 1979 г.
LONG-TERM EFFECTS FROM TRANSFORMATION PRODUCTS OF PESTICIDES
AND SURFACTANTS
E. V. Shtannikov, N. Yu. Stepanova, /. E. Ilyin, and Yu. Yu. Eliseev • \
The genetic activity of transformation products of a these products may present health hazards since they have number of pesticides and of surfactants formed during water a higher mutagenic activity than the parent substances, chlorination was studied on white rats. It is concluded that They are also likely to have embryotoxin activity.
УДК «13.31:1628.13:620.197.«
Проф. В. А. Рудейко, кандидаты мед. наук Е. Н. Пашкина, П. Г. Ромашов
и Л. Е. Яковлева
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСЛОВИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ВОДОСНАБЖЕНИИ ФОСФАТИРУЮЩЕГО ГРУНТА
Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт
Разработка новых синтетических материалов открывает широкие перспективы для практического их использования в водоснабжении как средства защиты от коррозии резервуаров, трубопроводов и других санитарно-технических устройств. Большое внимание в связи с этим уделяется многослойным антикоррозийным лакокрасочным композициям, эффективность которых определяется прежде всего правильным подбором грунта. За счет его адгезионных свойств достигается прочная связь последующих слоев с защищаемой поверхностью. С этой точки зрения наибольший интерес представляют фосфатнрующие грунты, обладающие высокими адгезионными свойствами по отношению к металлам и сродством к большинству лаков и красок.
Основу фосфатирующего грунта ВЛ-023 образуют поливинилбутираль и идитоловая смола. В качестве пигмента использовали хромат цинка. В исследованиях, проведенных нами ранее, установлено, что грунт придает воде специфический запах, повышает ее цветность. Водные вытяжки из него содержат значительные концентрации фенола (до 2,9 мг/л) и хрома (до 2,6 мг/л). Кроме того, в них обнаруживается бутанол, формальдегид и цинк.
Грунт ВЛ-023 стимулирует развитие сапрофитной микрофлоры, оказывает токсическое воздействие на организм теплокровных животных — отставание прироста массы, снижение суммацион-но-порогового показателя (СПП) и содержания каталазы в крови, морфологические изменения в печени и почках.
Ввиду нестойкости в водной среде, химической неблагонадежности и биологической активности фосфатирующий грунт ВЛ-023 не рекомендуется для использования в водоснабжении как самостоятельное антикоррозийное покрытие.
Задача наших исследований состояла в обосновании возможности использования грунта ВЛ-023
как основы в соответствующих комплексных композициях. С этой целью мы изучали влияние на качество питьевой воды синтетических антикоррозийных покрытий, состоящих из грунта ВЛ-023, эпоксидно-этинолевой краски (ЭП-755), винилхлоридных (ХС-76, ХС-710, ХС-558) и эгил-силикатных (КО-42) материалов. Эпоксидная краска ЭП-755 изготовляется из эпоксидной смолы ЭД-5 и лака этиноль. Пластификатором служит дибутилфталат, отвердителем — полиэтилеиполи-"^ амин. Винилхлоридные покрытия (ХС-76, ХС-710 ХС-558) — продукт сополимеризации винилхлори-да с винилиденхлоридом. В качестве растворителя использован ацетон в смеси с толуолом и бутилаце-татом. Основу этилСиликатного покрытия КО-42 составляют этилсиликат-32, цинковая пыль и этиловый спирт.
Для гигиенической оценки указанных компози» ций изучено влияние их на органолептические и химические показатели качества воды, а также степень токсичности для теплокровных животных. Объектами исследования служили металлические емкости и пластины, покрытые указанными покрытиями. В качестве модельной среды использовали водопроводную воду. Отношение окрашенной поверхности к объему воды составляло 20 м2 : 1 м3. Вытяжки готовили путем настаивания композиций на воде при различных температурных режимах (20,37 и 60 °С) и сроках экспозиции. Пластины настаивали от 1 до 10 сут. Воду из емкостей анализировали через 1, 2, 3, 5, 10, 15 и 30 сут, а затем ежемесячно на протяжении 6 мес. Длительность эксперимента диктовалась временем автономного плавания судов, на которых широко используются лакокрасочные покрытия для защиты резервуар ров питьевой воды. I
Водные вытяжки оценивали по общегигиеническим показателям с определением запаха, привкуса, цветности, рН, жесткости, бихроматной и перманганатной окисляемостн, непредельных со-
