CC BY
7V.M.Mushtakova, V.A.Fomina, V.V.Rogovin
METAL IONS AND ACTIVITY OF THE PEROXIDATIC SYSTEM IN HUMAN BLOOD NEUTROPHILS IN VITRO
N.N.Semyonov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow
Using a cytochemical method, a study was conducted on the impact of aluminum, zinc, tin, chromium and rubidium ions on activity of the peroxidase-hydrogen peroxide system in neutrophils of human peripheral blood in vitro. It was found out that aluminium, zinc and tin ions in concentrations of 10-2, 10-3 10-4 M (p < 0.001) authentically decrease activity of the peroxidatic system. The most effective are tin ions; chromium ions in concentrations of 10-2 and 10-3 M have a significant effect (p < 0.001) on the cytochemical index of the peroxidatic system activity. Rubidium ions increase activity of the neutrophil peroxidatic system. Authentic differences from the control are found out for rubidium ions concentrations of 10-3 10-4 10-5 M (p < 0.001) and 10-6 M (p < 0.05). A possible action mechanism of metal ions on activity of the peroxidase-hydrogen peroxide system is considered.
УДК 636:547.586
Д.Б.Фешин1, К.А.Комарова1,2, В.А.Желтов2, ГА-Калинкевич1, Н.Г.Буханько1, ААШелепчиков1, Е.С.Бродский1, Е.Я.Мир-Кадырова1
ПОЛИХЛОРИРОВАННЫЕ БИФЕНИЛЫ В КОРМАХ ДЛЯ ДОМАШНЕЙ ПТИЦЫ
Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН, Москва 2ГНУ ВНИИ ветеринарной вирусологии и микробиологии Россельхозакадемии,
Покров, Владимирская обл.
Исследовали содержание полихорированных бифенилов (ПХБ) в кормах для домашней птицы: мясокостной муке, комбикорме и рыбьем жире. Обнаруженные уровни ПХБ составили 2,12, 0,09 и 4,87 мг/кг жира соответственно. Вскармливание указанными кормами молодняка кур и цыплят приводит к накоплению ПХБ на уровнях от 0,83 до 3,08 мкг/г жира в тканях для кур и от 12,76 до 40,27 мкг/г жира в тканях цыплят. Оценочные уровни по-лихлорированных дибензо-п-диоксинов и фуранов (ПХДД/Ф) и WHO ПХБ в тканях кур составляют 0,08—0,29 и 0,001—0,004 нг/г жира соответственно. В тканях цыплят — 1,2—3,79 и 0,015—0,049 нг/г жира. Использование ПХБ-содержащих кормов при откорме кур делает куриные яйца и мясо потенциально опасными для здоровья человека. Концентрации ПХБ и ПХДД/Ф в отдельных тканях могут достигать уровней ПДК и даже превышать их. Концентрации же ПХБ и ПХДД/Ф в тканях цыплят при тех же условиях вскармливания могут значительно превысить установленные нормы ПДК для пищевых продуктов.
Ключевые слова: полихлорированные бифенилы, полихлорированные дибензо-п-диоксины и дибензофураны, куры, цыплята, бионакопление.
Введение. Одними из наиболее опасных и распространенных экотоксикантов в окружающей среде являются полихлорированные бифенилы (ПХБ) [1, 2]. ПХБ относятся к группе стойких органических загрязнителей (СОЗ), производство и использование которых запрещено Стокгольмской конвенцией. Загрязнение этими веществами окружающей среды происходит за счёт стоков промышленных предприятий, газовых выбросов, аварий, пожаров, сжигания промышленных и бытовых отходов [3].
ПХБ обладают многогранным токсическим действием на живые организмы. Даже в микроколичествах ПХБ способны вызывать тяжёлые поражения организма, развитие онкологических заболеваний, болезней иммунной системы, нарушение репродуктивной функции. По дан-
ным последних лет, основное действие диоксинов и ПХБ заключается не столько в их острой токсичности, сколько в кумулятивном эффекте и отдалённых последствиях [4].
Известно, что около 90—95% экотоксикантов поступает в организм человека с пищей, в основном с мясомолочными и рыбными продуктами [5]. ПХБ неоднократно становились причиной массовых отравлений сельскохозяйственных животных и выбраковки продукции из-за превышений допустимых уровней. Наиболее известные случаи: «отёчная болезнь» в США (1962—1968 гг.), а также «болезнь рисового масла» в Японии (1968 г.) [6]. Массовое отравление кур в 1999 г. ПХБ привело к запрету поставок куриного мяса из Бельгии, при этом известно, что причиной отравления кур было наличие боль-
ших количеств ПХБ в корме [7]. В связи с большим вниманием, привлеченным к этому вопросу, и важности этой отрасли производства пищевых продуктов, в последнее время активизировались исследования по накоплению и распределению полихлорированных дибензо-п-ди-оксинов и дибензофуранов (ПХДД/Ф) и ПХБ в тканях кур [8-10].
Поскольку поступление ПХБ в организм животных происходит в основном с кормами, контроль качества кормов является одной из приоритетных задач для обеспечения экологической безопасности продуктов, поступающих на прилавки магазинов.
Целью настоящей работы является изучение содержания ПХБ в некоторых видах кормов, обычно использующихся в птицеводстве, и влияния загрязнения кормов на содержание ПХБ в мясе птиц.
Материалы и методы исследования. Изучали корма для домашней птицы: мясокостная мука (ГОСТ 17536-82 для кормовой муки животного происхождения, предназначенной для применения в производстве комбикормов и для кормления скота и птицы); комбикорм (ГОСТ 18221-99 для комбикормов полнорационных для сельскохозяйственной птицы); рыбий жир (ТУ 9281-021-04698055-97) производства ООО «Мурманский рыбомукомольный завод», расфасова-ный ЗАО «Агросервис», г. Воронеж.
Исследования проводили на молодняке кур (6 мес.) и суточных цыплятах яичной породы белый Леггорн кросс Хайтек белый.
Ткани кур и цыплят, а также корма экстрагировали с высаливанием [ ] и анализировали с помощью хромато-масс-спектрометрии (ХМС).
Анализ проводили на хромато-масс-спектро-метрической системе Finnigan Polaris Q, кварцевая капиллярная колонка DB-5ms, 30 м, 0,25 мм, толщина пленки 0,25 мкм; расход газа-носителя (гелий) 1 мл/мин. Диапазон сканирования 41—550. Хроматографирование проводили в режиме программирования температуры: изотерма 2 мин при 100°C, нагрев до 220°C со скоростью 10°С/мин, затем до 280°C со скоростью 5°С/мин. 1 мкл образца вводили в прибор в режиме splitless с задержкой продувки инжектора 0,1 мин.
ХМС исследования высокого разрешения (10000) проводили на хромато-масс-спектромет-ре Finnigan MAT 95XL, оснащенным газовым
хроматографом Hewlett Packard НР 6890 Plus; колонка DB-5ms (20 м х 0.18 мм, толщина пленки 0,18 мкм); режим инжекции splitless с началом продувки инжектора через 1 мин; температура термостата 140°С в течение 1 мин, затем нагрев до 240°С со скоростью 14°С/мин, с последующим нагревом до 270°С со скоростью 20°С/мин и выдержкой при этой температуре в течение 15 мин; температура инжектора 280°С; постоянная скорость газа носителя (гелий) 0,8 мл/мин.
Конгенеры ПХБ идентифицировали по характеристикам удерживания, массе и соотношению площадей регистрируемых пиков изотопов молекулярных ионов.
Результаты и обсуждение. Результаты определения содержания ПХБ в кормах приведены в табл. 1.
Как видно из табл. 1, в кормах обнаружены значительные уровни ПХБ. Наиболее высокие уровни ПХБ обнаружены в рыбьем жире. ПДК для ПХБ, установленная в Российской Федерации для пищевой рыбы и рыбопродуктов составляет 2 мг/кг, биологически активных добавок к пище на основе рыбьего жира — 3 мг/кг, печени рыб и продуктов из нее — 5 мг/кг, продуктов прикорма на рыбной основе — 0,5 мг/кг [12]. Очевидно (табл. 1), что рыбий жир загрязнён ПХБ на уровне ПДК. Сравнение хроматографическо-го профиля обнаруженной в рыбьем жире смеси ПХБ с профилями стандартных образцов дает возможность идентифицировать ее как «Сов-тол» (рис.).
Совтол представляет собой смесь ПХБ разной степени хлорирования с преобладанием тет-ра-, пента- и гексахлорсодержащих, к которой добавлен трихлорбензол (10%) [13].
Известно, что технические смеси ПХБ содержат примеси ПХДД и ПХДФ [3]. Вместе с ПХБ они могут попадать в живые организмы. Кроме того, некоторые конгенеры ПХБ (так называемые не-орто- и моноортозамещенные) имеют токсические свойства, аналогичные диоксинам. Для них WHO, так же как и для диоксинов, рекомендованы диоксиновые эквиваленты токсичности (ДЭ) по отношению к 2,3,7,8-ТХДД. Мы исследовали конгенерный состав Совтола, результаты представлены в табл. 2.
Расчет показывает, что оценочные уровни конгенеров ПХДД/Ф и WHO ПХБ для исследуемых кормов составляют, соответственно, для мя-
Таблица 1
Концентрации ПХБ в кормах для домашней птицы
Корм Суммарное содержание ПХБ, мг/кг сырого веса Суммарное содержание ПХБ, мг/кг жира
Мясокостная мука 0,07 2,12
Комбикорм 0,01 0,09
Рыбий жир - 4,87
RT: 11.06 - 21.91 10095т 90т 85т 80т 75т
о 70-
0 -
1 65т
С =
^ 60т
Ф I
> 55-
_го :
& 50^ 45т 40т 35т 30т 25т 20т
15.88
16.83
17.56
18.96
21.30
12
13
14
15
16 17
Time (min)
18
19
20
21
NL:
2.57E5 TIC F: MS 5-02-23-Pk-43
RT: 11.00 - 21.98 100-
95t 90t 85t
80t
75t 70t 65t
о 55-
OL :
50t 45t 40t 35t 30t
12.05
13.99
13.12
13.93
15.90
15.35
16.85
18.14
18.98
18.23
NL:
1.08E5 TIC F: MS 5-02-28-Pk-28
25-
11
12
13
14
15
16 17
Time (min)
18
19
20
21
Рис. Фрагменты масс-хроматограмм: А - экстракт образца рыбьего жира, Б - эталонная смесь ПХБ Совтол
g 60
сокостной муки 0,2 и 0,003 нг/г жира, для комбикорма 0,01 и 0,0 нг/г жира, для рыбьего жира 0,46 и 0,006 нг/г.
Анализ литературных данных показывает, что суммарное содержание диоксинов и ПХБ в
рыбьем жире, произведенном в Европейском регионе, может колебаться в диапазоне от 0,0035 до 0,1 нг/г жира [14]. Таким образом, оценочные уровни загрязнения изученного нами рыбьего жира ПХДД/Ф и WHO-ПХБ почти в пять раз
Таблица 2
Содержание конгенеров ПХДД/Ф и WHO ПХБ в Совтоле
I-TEQ, пг/г TEQ, нг/г
2,3,7,8-ТХДД n.d. PCB-81 196,13
1,2,3,7,8-ПеХДД n.d. PCB-77 169,34
1,2,3,4,7,8-ГкХДД n.d. PCB-123 753,06
1,2,3,6,7,8-ГкХДД n.d. PCB-118 32653,1
1,2,3,7,8,9-ГкХДД n.d. PCB-114 6195,48
1,2,3,4,6,7,8-ГпХДД n.d. PCB-105 14498,8
ОХДД n.d. PCB-126 25611,7
2,3,7,8-ТХДФ 16176,91 PCB-167 380,52
1,2,3,7,8-ПеХДФ 28897,69 PCB-156 10818,2
2,3,4,7,8-ПеХДФ 810893,59 PCB-157 2745,37
1,2,3,4,7,8-ГкХДФ 182781,13 PCB-169 n.d.
1,2,3,6,7,8-ГкХДФ 59143,78 PCB-189 30,26
1,2,3,7,8,9-ГкХДФ 44406,19 £ WHO-TEQ, нг/г 94052,0
2,3,4,6,7,8-ГкХДФ 57264,72
1,2,3,4,6,7,8-ГпХДФ 3054,89
1,2,3,4,7,8,9-ГпХДФ 3392,48
ОХДФ 66,88
£ I-TEQ, пг/г 1206078,2
£ WHO-TEQ, пг/г 1206018,1
Примечание: и.ё. — нет данных
превышают максимальные значения уровней, обнаруживаемых в европейских странах.
Потребление ПХБ-содержащих кормов делает потенциально опасными продукты из птицы. В процессе эксперимента кормление молодняка кур и цыплят в течение 40 дней проводили в соответствии с зоотехническими нормами ГНУ ВНИИ ВВиМ. При кормлении использовали комбикорм, мясокостную муку и рыбий жир в соотношении — 96:3:1%. Данные о суммарном содержании ПХБ в различных тканях кур и цыплят по окончании эксперимента представлены в табл. 3.
Как видно из табл. 3, преимущественное накопление ПХБ наблюдается у молодняка кур в
печени и яйцах, у цыплят — в ножных мышцах. Для различных тканей молодняка кур суммарное содержание ПХБ находится на уровне от 0,83 до 3,08 мкг/г жира. Суммарное содержание ПХБ в тканях цыплят оказывается значительно выше — от 12,76 до 40,27 мкг/г жира. Оценочные уровни ПХДД/Ф и WHO ПХБ в тканях кур составляют 0,08—0,29 и 0,001—0,004 нг/г жира соответственно. В тканях цыплят — 1,2—3,79 и 0,015—0,049 нг/г жира.
Очевидно, что уровни ПХБ в тканях кур значительно ниже, чем в тканях цыплят. Это, по всей видимости, связано с выводом части ПХБ из организма кур с яйцами.
Объект исследования Суммарное содержание ПХБ, мг/кг сырого веса Суммарное содержание ПХБ, мг/кг жира Оценочное содержание WHO-TEQnxB, мкг/кг жира Оценочное содержание WHO-TEQnx^, мкг/кг жира
Куры Печень 0,12 2,59 0,24 0,003
Яйца 0,05 1,21 0,11 0,001
Мышцы грудные 0,05 3,08 0,29 0,004
Мышцы ножные 0,01 0,83 0,08 0,001
Цыплята Печень 0,49 12,76 1,20 0,015
Мышцы грудные 0,27 15,60 1,47 0,019
Мышцы ножные 1,57 40,27 3,79 0,049
Таблица 3
Содержание ПХБ и оценочные уровни ПХДД/Ф в печени, яйцах, грудных и ножных мышцах кур и цыплят
ПДК для ПХДД/Ф в мясе и мясных продуктах, установленные приказом Министерства здравоохранения СССР № 142—9/105 от 05.05.91, составляют 0,9 нг/кг сырого веса или 3,3 нг/кг в пересчете на липиды. ПДК для ПХБ в мясных продуктах в настоящий момент в Российской Федерации не установлены [12].
Европейские нормативы для продуктов питания, изготовленных из домашней птицы, рекомендуют следующие значения для предельного содержания ПХДД/Ф и WHO ПХБ соответственно [15]:
- домашняя птица и фермерская дичь — 1,5 пг/г и 1,5 пг/г липидов
- куриные яйца и яичные продукты — 2,0 пг/г и 2,0 пг/г липидов.
Очевидно, что в соответствии и с российскими и с европейскими нормами только ткани кур могут считаться условно безопасными по уровням диоксинов. В тканях цыплят концентрации диоксинов достигают уровней 5—15 ПДК. Уровни ПХБ значительно превышают предельно допустимые значения, установленные в Европе, как в тканях кур, так и в тканях цыплят от 10 до 1000 раз.
Таким образом, использование ПХБ-содер-жащих кормов при откорме кур делает куриные яйца и мясо потенциально опасными для здоровья человека. Концентрации ПХБ и ПХДД/Ф в отдельных тканях могут достигать уровней ПДК и даже превышать их. Концентрации же ПХБ и ПХДД/Ф в тканях цыплят при тех же условиях вскармливания могут значительно превысить установленные величины ПДК для пищевых продуктов.
Заключение. В кормах для домашней птицы обнаружены значительные уровни ПХБ. Наиболее высокое содержание ПХБ обнаружено в одной из партий рыбьего жира производства ООО «Мурманский рыбомукомольный завод», расфасованный ЗАО «Агросервис», г. Воронеж. Концентрация ПХБ в нем составила 4,7 мг/кг, что превышает установленный в России норматив равный 3 мг/кг. Использование кормов, загрязненных ПХБ, приводит к накоплению последних в тканях птицы.
Для различных тканей молодняка кур суммарное содержание ПХБ достигает значений 0,83—3,08 мкг/г жира. Концентрации ПХБ в тканях цыплят оказываются значительно выше — от 12,76 до 40,27 мкг/г жира. Преимущественное накопление ПХБ наблюдается у молодняка кур в печени и яйцах, у цыплят — в ножных мышцах. Оценочные уровни ПХДД/Ф и WHO ПХБ в тканях кур составляют 0,08—0,29 и 0,001—0,004 нг/г жира соответственно. В тканях цыплят 1,2—3,79 и 0,015—0,049 нг/г жира. Ткани кур могут счи-
таться условно безопасными только по уровням диоксинов. В тканях цыплят концентрации диоксинов достигают уровней 5—15 ПДК. Уровни ПХБ значительно превышают предельно допустимые значения, установленные в Европе, как в тканях кур, так и в тканях цыплят от 10 до 1000 раз.
Использование ПХБ-содержащих кормов при откорме кур делает куриные яйца, мясо и продукты их переработки опасными для здоровья человека.
Список литературы
1. Клюев Н.А. Контроль суперэкотоксикантов в окружающей среде и источники их появления // Ж.А.Х., 1996. - Т. 51. - № 2. - C. 163-172.
2. Кунцевич А.Д. Систематизация и оценка степени риска суперэкотоксикантов // Успехи химии, 1991. - Т. 60. - № 3. - С. 530-535.
3. Клюев Н.А., Бродский Е.С. // Полихлорированные бифенилы Супертоксиканты XXI века. -М.: ВИНИТИ, 2000. - № 5. - С. 31-63.
4. Желтов В.А. // Ветеринария, 2002. - № 4. -С. 35-38.
5. Fries G.F. // J. Annim. Sci., 1995. -73:1639-50.
6. Езерская А., Мальцев В. // Птицеводство, 1978. - № 7. - С. 47-49.
7. van Larebeke N. et al. // Environ Health Per-spect., 2001. - V. 109. - № 3. - P. 265-273.
8. Maervoet J. et al. // Chemoshpere, 2004. -57:61-66.
9. Hoogenboom L.A.P. et al. // Chemoshpere, 2004. - 57:35-42.
10. Pirard C., De Pauw E. //Environment International, 2005. - 31:585-591.
11. Soboleva E.I., Soifer V.S., Mir-Kadyrova E. Ya. et al. // Inter. J. Environ. Anal. Chem., 1997. -68(4). - P. 511.
12. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. СанПиН 2.3.2.1078-01. - М., 2002.
13. Klyuev N.A., Brodsky E.S., Zhilnikov V.G. et al. // Anal. Chem., 1990 - V. 45. - № 10. - P. 1994-2003.
14. Opinion of the scientific committee on animal nutrition on the dioxin contamination of feedingstuffs and their contribution to the contamination of food of animal origin. European Commission Health & Consumer Protection Directorate-General. Brussels, 2000.
15. COMMISSION RECOMMENDATION (EC) on the reduction of the presence of dioxins, furans and PCBs in feedingstuffs and foodstuffs (notified under document number C(2006) 235) (2006/88/EC) of 6 February 2006.
Материал поступил в редакцию 19.09.07.
