CC BY
8
норм и правил». Таким образом, важнейшей общей задачей является усиление всех областей государственного санитарного надзора и значительное повышение эффективности всей работы учреждений санитарно-эпидемиологической службы.
Поступила 24/Х 1977 г.
УДК 614.777+612.в]:547.263
Канд. биол. наук В. И. Антонова, 3. А. Салмина
ПДК ИЗОПРОПИЛОВОГО СПИРТА для ВОДЫ ВОДОЕМОВ С УЧЕТОМ ДЕЙСТВИЯ НА ГОНАДЫ И ПОТОМСТВО
Институт биофизики Министерства здравоохранения СССР, Москва
Изопропиловый спирт (ИПС) используется во многих химических синтезах, а также как органический растворитель. В сточных водах ряда производств наряду с другими компонентами содержание ИПС достигает 3000 мг/л. Для регламентации сброса промышленного стока была экспериментально обоснована и утверждена в законодательном порядке его ПДК для воды водоемов на уровне 0,25 мг/л по лимитирующему органолептиче-скому показателю вредности. В опытах на животных недействующая доза — 0,125 мг/кг, или 2,5 мг/л (С. Г. Галета). Однако при обосновании указанного норматива в токсических исследованиях не были учтены такие известные стороны действия низших спиртов, как влияние на мужские и женские гонады, функцию воспроизведения потомства и его развитие. Актуальность изучения указанных сторон действия вполне очевидна как в плане обоснования надежности предложенного норматива, так и в связи с необходимостью гигиенической оценки отдаленных последствий.
В настоящей работе исследовано влияние ИПС на функцию гонад, генеративную функцию животных и развитие их потомства, а также эмбрио-токсическое действие. В опытах предусматривалось введение ИПС до беременности, в период беременности и в оба срока. У крыс-самок стадии эс-трального цикла регистрировали при ежедневном в течение 2 нед просмотре вагинальных мазков по методике О. Н. Елизаровой и соавт. (всего 1726 мазков). Самок в опыт отбирали при наличии правильного эстрального цикла. У крыс-самцов время подвижности сперматозоидов определяли по методике Г. М. Егоровой с регистрацией веса семенников. Об эмбриотоксическом эффекте судили по общепринятым параметрам при вскрытии самок на 21-й день беременности: 160 плодов подвергнуты макроанатомическому исследованию по методу Wilson.
Генеративную функцию животных изучали на 6-м месяце хронического опыта методом спаривания по схеме: подопытные самки с подопытными самцами, подопытные самки с контрольными самцами, контрольные самки с подопытными самцами и контрольные самки с контрольными самцами. В опыте регистрировали число самок, давших потомство, число родившихся крысят, их вес и гибель. За родившимся потомством наблюдали до половозрелого состояния с регистрацией динамики веса тела, сроков отлипания ушей, прорезывания резцов, появления шерстного покрова и открытия глаз. У потомства определяли скорость безусловно-оборонительной реакции по методике, предложенной В. Г. Малаховским и позволяющей выявить у животных нарушения сложных форм поведения.
ИПС вводили в течение 20 и 45 дней в дозах 1008 и 252 мг/кг, в течение Змее в дозе 1800 мг/кг и в хроническом опыте — 18—1,8—0,18 и 0,018 мг/кг, соответствующих при суточном водопотреблении концентрациям 360, 36, 3,6 и 0,36 мг/л. Исследования выполнены на 860 беспородных белых крысах, 488 из них составляли потомство. Полученные в опытах результаты подвергали статистической обработке с вычислением критерия t Стьюдента. За достоверные принимали различия при Р <0,05.
ИПС по параметрам острой энтеральной токсичности — ЬОв0 для крыс обоего пола 5045 мг/кг (4650—5400 мг/кг), для мышей-самцов 3600 мг/кг (3300—3924 мг/кг) относится к классу малотоксичных веществ по классификации С. Д. Заугольникова и соавт. Клиническая картина острой интоксикации (заторможенность, нарушение координации движений, боковое положение) свидетельствует о наркотическом характере действия ИПС.
Под влиянием ИПС изменяется функция гонад самок. Так после 45 введений вещества в дозах 1008 и 252 мг/кг у них достоверно возрастает продолжительность астрального цикла до 5,0±0,17 и 5,2±0,20 дня соответственно дозам при 4,21±0,12 дня в контрольной группе за счет увеличения длительности течки. Однако одинаковая степень сдвигов при действии доз, различающихся в 4 раза, позволяет связать изменения в цикле лишь с общетоксическим эффектом спирта.
При хроническом воздействии ИПС у самок первых 3 групп несколько удлиняется стадия диэструс за счет несущественных сдвигов в остальные стадии цикла. В то же время анализ частоты наступления стадий у каждого животного в отдельности показал, что сдвиги имеют разнонаправленный характер: у одних самок сокращается появление активных фаз цикла, а у других, наоборот, стадий покоя. В среднем по группе эти противоположные различия нивелируют друг друга (Р >0,05). У подопытных самцов в аналогичных опытах в среднем по группе отмечается только тенденция к сокращению времени активного движения сперматозоидов (Р > >0,05), и лишь у некоторых это сокращение достигает 30—40%.
Анализ эмбрионального материала самок, подвергавшихся 3-месячному воздействию ИПС (1800 мг/кг) до наступления беременности, показал отсутствие существенных отклонений в развитии зародышей (табл. 1). Выявленная по сравнению с контролем несколько ббльшая эмбриональная смертность, по-видимому, обусловлена ослаблением организма самок в связи с общетоксическим действием вещества. В то же время введение ИПС на протяжении всей беременности сопровождается значительной гибелью эмбрионов и отрицательно сказывается на их развитии (см. табл. 1). Большой чувствительностью к спирту обладают зиготы, с формированием плаценты процент смертности эмбрионов снижается до контрольного уровня. При мак-роанатомическом исследовании 70 плодов (доза 1008 мг/кг) у 10 выявлены
Таблица 1
Влияние ИПС на развитие эмбрионов
Показатель До беременности 3 мес В период беременности ежедневно 20 дней
введение ИПС. мг/кг
1800 контроль 1008 252 контроль
Отсутствие беремен- 1/5 0/6 4/13 1/10
ности 2/11
Число плодов на
| I самку 9,7—0,7 11,9^:0,9 8,32:1,4* 9,0—0,6* 11,9—0,9
Число желтых тел
на 1 самку 12,2— 1,2 13,4— 1,2 12,0—0,7 11,3—0,4 13,0— 1,2
Гибель яйцеклетки до
имплантации на
1 самку 0,5^0,2 0,1^0,0 2,7—0,7* 0,55—0,2 0,1—0,0
Гибель зародыша по-
сле имплантации
на I самку 2,0±0,5 1,4 ±0,4 1,1^:0,4 1,6—0,4 1,2^0,4
Общая эмбриональ-
ная смертность, % 21,0» 10,5 31,1* 18,5 10,2
Вес эмбрионов 21-го
дня развития, г 4,99:!= 0,7 5,0=!=0,2 3,3—1,1 3,3— 1,1 3,5—0,6
Примечание. Здесь и в табл. 2 числитель — число самок, не давших потомства, знаменатель—число самок в группе, звездочка — Р<4),05.
Таблица 2
Показатели репродуктивной функции животных, получавших ИПС 6 мес
Вариант спаривания Доза, мг/кг Отсутствие беременности Число потомков на 1 самку Вес новорожденных, г Гибель потомства, %
Контрольные самцы и самки — 1/6 8,62:1,3 6,92:0,2 1.9
Подопытные самцы и самки 18,0 1/5 11.72:0,7* 5,9^:0,5* 12,7»
1,8 3/7 7,52:0,6 6,8—0,2 16,6*
0,18 1/5 8,52:0,2 7,3— 1,8 9,0
0,018 2/5 8,6—0,2 6,8—0,7 3,9
Подопытные самцы и контроль- 18,0 0/5 6,52:2,3 7,4^: 1,3 31,5*
ные самки 1.8 0/7 7,82:2,1 7,12:0,6 7,3
0,18 0/6 7,82:2,4 7,4—0,8 8,1
0,018 0/5 7,52:1,7 6,12:1,2 2.1
Контрольные самцы и подопытные самки 18,0 1.8 0,18 0,018 3/6 0/5 1/5 0/6 9,3—3,6 6,0+1,6 5,62:0,3* 10,0— 1,2 6,52:0,3 7,1±0,5 7,12= 1,0 6,22:0,6 10,0 16,6* 11,6* 3,3
аномалии развития (у 3 — поражение мозга, у 5 — почек, у 2 — кишечника). При исследовании 90 плодов контрольной группы патологии не обнаружено.
Функция воспроизведения потомства страдала только у подопытных самок, получавших ИПС 6 мес (табл. 2).
По числу и весу новорожденных особых отклонений не найдено. Однако много крысят оказались нежизнеспособными. С учетом всех вариантов спаривания процент гибели потомков в группах, получавших ИПС в дозе 18 мг/кг, составил 54,2, при дозе 1,8 мг/кг — 40,5, при дозе 0,18 мг/кг — 28,7, при дозе 0,018 мг/кг — 9,3, в контроле— 1,9.
По приросту веса кратковременное отставание на 35% отмечалось лишь при наибольшей дозе ИПС. В 2 группах (при дозах 1,8 и 0,18 мг/кг) интенсивность нарастания веса, наоборот, на 30% превышала контрольный уровень (Р <0,05). По срокам отлипания ушей, прорезывания резцов, появления шерстного покрова, открывания глаз у выживших крысят достоверных различий с контролем не установлено.
Существенные изменения у крысят обнаружены при регистрации безусловно-оборонительной реакции (табл. 3). Подопытные животные по скорости ответной реакции на раздражение электрическим током отставали от контрольного потомства. Между выраженностью этих сдвигов и вводимыми дозами ИПС установлена четкая зависимость. Кроме того, выявились различия в скорости реакции самцов и самок — последние значительно быстрее находили выход в камере при созданной ситуации.
Из 4 испытанных в хроническом опыте доз ИПС доза 0,018 мг/кг, соответствующая при суточном водопотреблении концентрации 0,36 мг/л, не вызвала достоверных изменений ни одного показателя.
Таким образом, результаты исследований указывают на реальную опасность поражения генеративной функции животных и потомства при длительном введении ИПС. Из обследованных особей наибольшие изменения (по числу животных, не давших потомства, и состоянию функции гонад) выявлены у самок. Из 44 затравлявшихся самок в хроническом опыте 25% не дали потомства, в то время как в группах подопытных самцов таких случаев не зарегистрировано.
ю
Нарушения в развитии потомства проявляются как по линии самок, так и самцов. Гибель потомства в начальном периоде постна-тального развития и выявленные нарушения со стороны центральной нервной системы уже взрослых животных позволяют рассматривать ИПС как опасный для потомства яд. С. Г. Галетой в хронических опытах на животных при введении ИПС в дозах 0,125, 0,0125, 0,00125 мг/кг (2,5, 0,25 и 0,025 мг/л) не выявлено изменений в условно-рефлекторной деятельности животных и показателях функции печени. В наших опытах у животных, получавших ИПС в дозе 0,18 мг/кг, близкой к недействующей дозе в опытах указанного автора, наряду со снижением численности крысят в помете отмечено изменение активности ферментов (дипептидазы и инвертазы), участвующих в пристеночном пищеварении, суточного диуреза и активности глутамикопировиноградной трансаминазы в сыворотке крови. Потомство животных этой группы достоверно отличалось от контрольной группы по трем исследованным показателям.
Существующая ПДК ИПС для воды водоемов (0,25 мг/л), как показали результаты исследования, не нарушает генеративной функции животных и безопасна для потомства. Пороговая концентрация ИПС (0,25 мг/л) по ор-ганолептическому показателю вредности (на основании которой С. Г. Галетой рекомендовалась величина ПДК) и недействующая в наших токсикологических экспериментах (0,36 мг/л) оказались на одном уровне. В связи с этим считаем целесообразным для ЙПС изменить лимитирующий признак вредности на токсикологический показатель без изменений величины ПДК.
ЛИТЕРАТУРА. Галета С. Г. Гигиеническое обоснование предельно допустимых концентраций пропилового и изопропилового спиртов в воде водоемов. Ав-тореф. дис. канд. Донецк, 1967. — Елизарова О. Н., Рязанова Р. А., Булгакова И. А. и др. — В кн.: Методики санитарно-токсикологического эксперимента. М., 1968, с. 49—59. — Егорова Г. М. — В кн.: Токсикология новых промышленных химических веществ. Вып. 8. М., • 1966, с. 33—35. — Заугольников С. Д., ЛойтА. О., ИваницкийА. М. — В кн.: Общие вопросы промышленной токсикологии. М., 1967, с. 46—49. — Малаховский В. Г. — сФармакол. и токсикол.», 1968, № 3, с. 372—373. —Wilson Y. Teratology. Principles and Techiques. New York, 1965.
Поступила IS/II 1977 r.
THE MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION OF ISOPROPYL ALCOHOL IN WATER BODIES WITH DUE REGARDS FOR ITS ACTION ON THE GONADS
AND THE PROGENY
V. /. Antonova, Z. A. Salmina
The authors have determined a concrete hazard of affection of the generative function of animals and the progeny in prologed enteral administration of definite doses of isopropyl alcohol. In a dose approaching its maximum permissible concentration (MPC) for the water bodies it does not change the generative function of animals and it is safe for the progeny. The authors propose to change the limiting sign of noxiousness to the toxicological index without changing the value of MPC for the water bodies.
Таблица 3
Показатели безусловно-оборонительной реакции потомства, полученного при спаривании подопытных самцов и самок в хроническом опыте
Доза, ыг/кг Число п группе Число раздражений
самцов самок самцов самок
Контроль 12 12 8,4—0,8 5.4:Л1,0
18,0 11 И 11,6=Ы,1* 9,9—0,8*
1,8 11 11 П,8±1,4» 9,24-0,9*
0,18 11 11 10,7^0,8* 7 А— 1,5
0,018 12 12 8,5^2,7 6,72il,6
* /><0,05.
