CC BY
7
модействиям с патогенными микробами, приводят к ослаблению барьерных свойств эпителиального слоя клеток.
Исследования ТК-популяции в слизистой эпителия шек имеет важное значение для установления безопасных уровней воздействия техногенных факторов. Совместно с применением цитоморфологических методов исследования, характеризующих специфическое действие факторов на организм, указанная модель позволяет выявить степень и характер напряжения местных регуляторных механизмов на клеточном уровне. Различие патогенетических механизмов активации и дегрануляции ТК проявляется в различной реактивности ТК-популяции. Так, при воздействии техногенных загрязнителей, обладающих кумулятивной активностью, происходит сначала накопление гранулированных форм ТК, а затем они активно секретируют БАВ, вызывая наруше-
ние реактивности как эпителия верхних дыхательных путей, так и БЭЩ.
Л итература
1. Бережнова Л. И., Петрова Л. П. // Вести, дерматол. - 1982. — № 12. — С. 56-60.
2. Гюллинг Э. В., Дюговская Л. А. // Успехи соврем, биол. - 1979. - Т. 88, вып. 3 (6). - С. 401-409.
3. Дуева Л. А., Карамышева А. В. // Токсикол. вести. — 2001.-№4.-С. 19-23.
4. Линднер Д. П., Коган Э. М. // Арх. пат. - 1976. - Т. 38, вып. 8. - С. 3-14.
5. Медико-биологические исследования в гигиене / Меркурьева Р. В., Судаков К. В., Бонашевская Т. И. и др. - М., 1986.
6. Проценко В. А , Шпак С. И., Доценко С. М. Тканевые ба-зофилы и баэофильные гранулоциты крови. — М., 1987.
7. Шейна Н. И., Фасенко М. А. // Токсикол. вестн. — 2007. — № 5. — С. 2-6.
Поступила 26.11.08
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2010 УДК 614.7:612.12.08(571.121)
М. А. Буяк, А. А. Буганов, А. А. Лобанов, А. И. Попов
ПОКАЗАТЕЛИ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ КРОВИ У ЖИТЕЛЕЙ ЯМАЛО-НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА
ГУ НИИ медицинских проблем Крайнего Севера РАМН, Надым (ЯНАО)
Представлены данные обследования 1333 человек, проживающих в различных территориальных зонах Ямало-Ненецкого автономного округа. Проведенные исследования показали, что окислительные процессы возрастают с юга на север и с запада на восток, при этом антиоксидантная защита ослабевает.
Ключевые слова: свободнорадикальное окисление крови, антиоксидантная защита, Ямало-Ненецкий автономный округ
М. A. Buyack, A. A. Buganov, A. A. Lobanov, A. I. Popov. - BLOOD FREE RADICAL OXIDATION INDICES IN THE INHABITANTS OF THE YAMAL-NENETS AUTONOMOUS DISTRICT
The paper gives the data of examination of 1333 residents from different areas of the Yamal-Nenets Autonomous District. The examination has demonstrated that oxidative process increase from south to north and from west to east, antioxidative defense becoming weaker.
Key words: blood free radical oxidation, antioxidative defense, Yamal-Nenets Autonomous District
В последнее время возобновлена дискуссия о границах северных территорий, в том числе Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО). В данной дискуссии преобладает мнение экономистов и политиков, а в качестве аргументов используются преимущественно доводы географов, а не врачей, экологов и биологов, считающих одним из перспективных маркеров адаптации перекисное окисление.
Воздействие неблагоприятных факторов окружающей среды Крайнего Севера на организм человека часто сопровождается интенсификацией процессов свободнорадикального окисления (СРО) и как следствие приводит к повреждению белков, ли-пидов, нуклеиновых кислот, других макромолекул и мембранных структур клетки. В защите организ-
Буяк Марина Анатольевна — канд. биол. наук, зав. лаб. клинической биохимии (buyakmar@mail.ru); Буганов А. А. — член-кор. РАМН, проф., д-р мед. наук, дир. института; Лобанов А. А. — канд. мед. наук, зав. лаб. экспериментальной пульмонологии; Попов А. И. — канд. мед. наук, зав. лаб. популяционных исследований
ма от влияния вредных факторов окружающей среды одно из центральных мест на всех этапах эволюционного развития занимает универсальная антиоксидантная система, существующая во всех типах клеток и представленная ферментативным и неферментативным звеном. Нарушение работы этой системы сопровождается накоплением экзогенных и эндогенных прооксидантов, что ведет к окислительному повреждению клеточных структур и развитию окислительного стресса [2, 3, 5, 7].
В связи с этим представляется важным правильно оценить внешние и внутренние факторы, их прогностическое значение для здоровья популяции в целом.
Цель исследования — провести сравнительный анализ показателей СРО и антиоксидантной защиты (АОЗ) у жителей Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО), проживающих в различных территориальных зонах.
Материалы и методы
Анализируемые поселки на территории ЯНАО располагаются в следующих зонах: Яр-Сале находится на юге (67° с. ш. и 72° в. д.), Се-Яха — на севере Ямальского рай-
[гиена и санитария г/2010
S/tg2a = 10,6
Яр-Сале
67°с.ш. 72°в.д.
S/tg2a=10,0
S/tg2a = 10,3
Красноселькуп
65°С.ш. 84°в.д.
S/tg2a = 12,2
Оксидантный статус в различных климатических районах ЯНАО (M±SO)
о. Белый
Абсолютный минимум температуры воздуха
Се-Яха
70 с.ш. 72 в.д.
АРХАНГЕЛ ЬС ОБЛАСТЬ
Самбург
67 с.ш. 78 в.д
Красноселькуп (п=372) 1
Самбург (п=356)
2
Яр-Сале (п=314)
3
Се-Яха (п=291)
4
Различия между группами
Показатель
241,5±136,3
S, (мВ-с) Tg
1076,2±498,3
101,2±70,3
225,9±100,8
985,2±424,3
118,2±74,2
219,9±53,7
1003,8±282,3
107,7±36,7
166,5±36,5
794,9±279,0
75,3±17,4
1-4, 1-3, 1-2,
2-4, 3-4
1-4, 1-3, 1-2,
2-4,3-4
<0,001 <0,001
2-4, 2-3, 1-2, 1-4, 3-4
<0,001
WS
S/Tg2a
0,23±0,06
12,2±5,4
0,25±0,11
10,3±8,5
0,23±0,06
10,0±3,9
0,23±0,09
10,6±3,3
2-4, 2-3, 2-1
1-3, 1-2, 1-4
<0,01
<0,01
она (70° с. ш. и 72° в. д.), Красноселькуп — в восточной части ЯНАО (65° с. ш. и 84° в. д.), Самбург — на северо-востоке Ямала (67° с. ш. и 78° в. д.). По оценке зоны комфортного проживания населения, Красноселькуп и Яр-Сале относятся к зоне повышенной трудности, а Се-Яха и Самбург — к зоне особой трудности, наиболее неблагоприятной для проживания [1].
Общее число обследованных составило 1333 человека, из них 432 коренных жителя и 901 приезжий, возраст обследованных 20—59 лет. У всех обследованных определяли антиоксиданты: содержание церулоплазмина (ЦП) и трансферрина (ТФР) с помощью тест-системы Sentinel Diagnostics (Италия), супероксиддисмутазы (СОД) в сыворотке крови — тест-системы Bender MedSystems (Австрия), методом иммуноферментного анализа.
Для оценки СРО в биологической жидкости использовали метод индуцированной хемилюминесценции (XJ1). Наиболее информативные показатели: 1) — максимальная интенсивность — отражает потенциальную спо-
собность биологического объекта к СРО; 2) Б — светосум-ма — отражает содержание радикалов Я02, соответствующих обрыву цепи СРО, т. е. показатель дает возможность оценить систему ПОЛ—АОА (перекисное окисление ли-пидов — антиоксидантная активность) и других компенсаторных механизмов свободнорадикального процесса в организме; 3) Т£2а — антиоксидантный потенциал обследуемой пробы. Свечение сыворотки крови регистрировали на хемилюминометре БХЛ-07 (Россия).
Проанализировали распределение признаков и их числовые характеристики: среднее значение (Л/), стандартное отклонение (5/)). При рассмотрении внутригруппо-вых различий применяли дисперсионный анализ множественного сравнения, критерий Ньюмена— Кейлса (4, 6].
Результаты и обсуждение
Оценка показателей СРО выявила, что с движением с юга на север и с запада на восток и северо-
восток увеличиваются окислительные процессы. Так, количество образующихся свободных радикалов у жителей Красноселькупа превышало данный показатель населения Се-Яха на 45% (р < 0,001), Яр-Сале на 9,8% (р < 0,01), Самбурга на 6,9% (р < 0,01) (см. рисунок).
Показатель светосуммы, характеризующий равновесие между ПОЛ-АОС, также был самым неблагоприятным у населения Красноселькупа и превышал показатели жителей Се-Яха на 35,4% (р < 0,001), Яр-Сале на 7,2% (р < 0,01) и Самбурга на 9,2% (р < 0,01).
Следует отметить, что наибольший антиокси-дантный ответ получен у жителей Самбурга, находящегося на северо-востоке округа: данный показатель превышает показатели населения севера (Се-Яха) на 57% (р < 0,001), юга (Яр-Сале) на 9,8% (р < 0,001), востока (Красноселькуп) на 16,8% {р < 0,001). Следует отметить, что у жителей Красноселькупа Т§2а ниже на 14,4% (р < 0,001), чем у населения Самбурга, и выше на 34,4% (р < 0,01), чем у жителей Се-Яха. Следовательно, АОА убывала в направлении с юга на север и с запада на восток.
При оценке баланса прооксидантной — антиокси-дантной систем организма используют коэффициент соотношения данных показателей, отклонение в сторону одного из показателей характеризует преобладание активности прооксидантной или антиоксидант-ной системы. Антиоксидантный потенциал можно выразить коэффициентом 1тш/8. В нашем исследовании максимальный антиоксидантный ответ наблюдали у жителей Самбурга: больше на 8,7% (р < 0,01), чем у жителей Красноселькупа, Яр-Сале и Се-Яха (см. рисунок). По коэффициенту Ъ/Т&ъ, характеризующему актуап изированность перекисного окисления к АОА, выявили, что самый неблагополучный результат получен у жителей востока округа (Красноселькуп): выше на 22% (р < 0,01) по сравнению с населением юга (Яр-Сале), на 18,4% (р < 0,01) — с населением северо-востока (Самбург), на 15,1% (р < 0,01), — с населением севера (Се-Яха). Полученные результаты подтверждают, что с запада на восток и с юга на север показатели окислительных процессов нарастают и превалируют над АОЗ.
Одной из важнейших защитных систем организма является антиокислительная, предохраняющая от повреждающего действия активными метаболитами кислорода. Система АОЗ (ферментативная и неферментативная) обеспечивает механизм контроля над протеканием окислительно-восстановительных процессов и метаболизмом побочных продуктов окисления в организме. К ферментативным антиоксидантам относится СОД, которая характеризуется высокой специфичностью, использовани-
ем в качестве катализатора (металлы Си, Ъп), отвечает за гибель активных форм кислорода и обрывает цепь кислородзависимых свободнорадикаль-ных реакций. Обращает внимание факт, что содержание СОД в сыворотке крови у жителей поселков Красноселькуп, Самбург и Яр-Сале выходило за пределы физиологической нормы (22,5—102,9 нг/мл), что указывает на напряжение адаптационных возможностей организма (см. таблицу).
В нашем исследовании содержание СОД было максимальным у населения северо-востока Ямала (Самбург) и превышало показатели жителей севера (Се-Яха) более чем в 3 раза {р < 0,001), населения юга (Яр-Сале) на 37% (р < 0,001), востока (Красноселькуп) на 32,7% (р < 0,001). При этом у жителей востока (Красноселькуп) и юга (Яр-Сале) отметили содержание СОД больше в 2 раза (р < 0,001), чем у населения Се-Яха, расположенного на севере округа.
Следующим этапом нашего исследования было определение неферментативного звена АОЗ — бел-ков-антиоксидантов в сыворотке крови жителей округа. Наш выбор остановился на ЦП и ТФР, так как супероксидный радикал, перекись водорода и другие активные формы кислорода могут мигрировать из клетки в межклеточное пространство и плазму крови [4]. В сыворотке крови основная антиокси-дантная роль принадлежит медьсодержащему белку ЦП. Роль этого белка в организме заключается в транспорте меди для синтеза цитохромоксидазы и других медьсодержащих ферментов, мобилизации сывороточного железа для кроветворения путем окисления его из двухвалентного в трехвалентное состояние. В таком виде железо встраивается в молекулу апотрансферрина и переносится в костный мозг. Таким образом, оба белка являются многофункциональными антиоксидантами, ингибирую-щими развитие ПОЛ на различных уровнях. Проведенные исследования концентрации ЦП в сыворотке крови выявили, что у жителей Самбурга, расположенного на северо-востоке округа, содержание данного белка превышает показатели у населения севера (Се-Яха) на 25,3% (р < 0,01), жителей восточной зоны округа (Красноселькуп) на 21,5% (р < 0,01), населения Яр-Сале на 17,4% (р < 0,01) (см. таблицу). Концентрация ТФР у жителей юга (Яр-Сапе) на 13,2% (р < 0,01) выше, чем у населения севера (Се-Яха), и на 10,7% (р < 0,01) выше, чем у населения северо-востока (Самбург).
Таким образом, исследования ферментативного и неферментативного звена АОЗ выявили, что в северном и восточном направлении увеличивается оксидантная нагрузка, что требует значительного напряжения антиоксидантных механизмов. Следо-
Сравнительный анализ показателей крови у жителей ЯНАО (М ± 50)
Показатель Красноселькуп (я - 372) Самбург (л - 356) Яр-Сале (л - 314) Се-Яха (л - 291) Различия между группами Р
1 2 3 4
Средний возраст, годы 42,1 ± 12,1 38,8 ± 13,5 41,3 ± 12,9 38,2 ± 12,3
СОД, нг/дл 166,6 ± 97,8 221,0 ± 92,7 161,3 ± 100,7 67,4 ± 39,2 2-4, 2-3, 2-1, 1-4, 3-4 <0,001
ЦП, мг/мл 46,1 ± 20,3 56,0 ±21,3 47,7 ± 18,8 44,7 ± 13,5 2-4, 2-1, 2-3 <0,01
ТФР, мг/дл Не определяли 315,5 ± 95,4 322,8 ± 84,4 285,1 ± 77,7 3-4, 2-4 <0,01
41
гиена и санитария 2/2010
вательно, баланс оксидантной и антиоксидантной активности достигается на более высоком уровне адаптационного напряжения.
Выявленные нами изменения свободноради-кальной активности позволили установить наиболее неблагоприятные зоны для проживания и заложили теоретическую основу для профилактики окислительного стресса у северян.
Выводы: 1. Установлено, что окислительные процессы возрастают с юга на север и с запада на восток ЯНАО, а АОЗ снижается.
2. Концентрация СОД превышает физиологическую норму у жителей северо-восточной (пос. Сам-бург), восточной (пос. Красноселькуп) и южной (пос. Яр-Сале) зон ЯНАО.
3. Содержание церулоплазмина и трансферрина уменьшается с движением на север (Се-Яха) и увеличивается на северо-востоке (Самбург) округа.
Л итература
1. Атлас Ямало-Ненецкого автономного округа.
2. Буяк М. А., Мирдалеева Э. Р. // Материалы конф. "Экологические риски здоровью населения на Крайнем Севере", 25 апреля 2007 года, г. Надым. — Тюмень, 2007. - С. 25-32.
3. Величковский Б. Т. // Вестн. РАМН. — 2001. - № 6. - С. 45-52.
4. Гланц С. Медико-биологическая статистика: Пер. с англ. - М., 1998.
5. Конторщикова К. Н. Перекисное окисление липидов в номе и патологии: Учебное пособие. — Н. Новгород, 2000.
6. Марченко Б. И. Здоровье на популяционном уровне: статистические методы исследования: Руководство для врачей. — Таганрог, 1997.
7. Рагино Ю. И., Воевода М. И., Каштанова £ В. и др. // Клин. лаб. диагн. - 2005. - № 4. - С. 11-15.
Поступила 10.12.08
С В. С. ГРОМОВА. 2010 УДК 414.77:414.73
В. С. Громова
ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИОННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ НА СОДЕРЖАНИЕ В РАСТЕНИЯХ ,37CS И БИОГЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Орловский государственный технический университет
Приведены данные многолетних исследований влияния разного уровня радиационного загрязнения почвы на накопление растениями разных видов l37Cs, солей калия и фосфора. Показано, что при повышенном уровне радиации почвы увеличивается не только содержание mCs в растениях, но изменяется и содержание солей калия и фосфорной кислоты. В топинамбуре уменьшается количество калия, в чечевице увеличивается, но только в семенах, в рапсе увеличивается содержание и калия, и фосфорной кислоты во всех органах.
Ключевые слова: радиационное загрязнение почвы и растений
V. S. Gromova. - EFFECT OF SOIL RADIATION POLLUTION ON THE PLANT CONTENT OF 137CS AND BIOGENIC ELEMENTS
The paper presents the data of many years' studies of the effect of different soil radiation pollution levels on the plant accumulation of different types of137 Cs and potassium and phosphorus salts. With increased soil radiation levels, not only the plant content of137 Cs becomes higher, but that of potassium and phosphoric acid also changes. The amount of potassium is decreased in the topinambour and increased in the lentils, but only in its seeds; that of potassium and phosphoric acid is increased in all parts of rape.
Key words: soil and plant radiation pollution
Радиационное загрязнение почвы обострило проблему получения экологически безопасной растительной продукции. Многочисленными исследованиями, особенно сотрудников НИИ сельскохозяйственной радиологии (дир. — акад. ВАСХНИЛ Алексахин Р. М.), раскрыты основные закономерности накопления и перераспределения радионуклидов в растениях в зависимости от фазы их развития, агрохимических и агрофизических свойств почв, обеспеченности элементами питания, путей поступления радионуклидов в растения и других факторов [1, 2, 6). В результате конкурентных отношений радиоактивных и биогенных элементов (калий, фосфор и др.) растения могут недополучать необходимые им вещества, что повлечет снижение биологической ценности продукции. Поэтому существует необходимость изучения закономер-
Громова Валентина Степановна — д-р биол. наук, проф. каф. охраны труда и окружающей среды (Наугор-ское ш., 29, г. Орел, 302020)
ностей влияния радиоактивного загрязнения почвы на содержание в растениях не только радиоактивных, но и биогенных элементов.
Цель настоящего исследования — определение влияния разных уровней радиационного загрязнения почвы на накопление '"Се и содержание солей калия и фосфора в топинамбуре, чечевице и рапсе, которые относятся к разным видам и широко применяются в пищевых, диетотерапевтических, кормовых и других целях. Исследования проводили в Орловской области в течение 3 лет (1999—2001 гг.). Годы исследований отличались противоположными показателями погодных условий: 1-й и 3-й годы засушливые, количество осадков в вегетационный период в среднем 53,8 и 61,6 мм, 2-й год влажный, количество осадков 116,4 мм.
Микрополевой опыт (площадь учетной делянки 8 м2) проводили на почвах, идентичных по основным агрохимическим и физическим параметрам, но с разным уровнем радиационной загрязненности. В конце каждого вегетационного периода рас-
