ПРИМЕНЕНИЕ ДИСКРИМИНАНТНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

А.В. Кравчук

и в биологических прудах). Речную воду, служащую источником водоснабжения (9 проб) доставляли с июня по декабрь 1989 г. Питьевую воду (28 проб) брали либо из резервуаров чистой воды фильтростанций (14 образцов), либо из водопроводных кранов потребителей. Последние отбирали в основном но эпидемиологическим показаниям. После двухэтапного концентрирования материалы изучали на наличие ВГА с помощью ИФА, результаты которого представлены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что разработанная методика позволяет исследовать воду разной степени загрязненности. При этом из 41 пробы положительными оказались 14. Большой процент положительных находок можно объяснить тем, что значительную часть проб отбирали по эпидемиологическим показаниям, в период эпидемическою неблагополучия по ВГА. Отрицательные результаты исследования сточных вод свидетельствуют о качественной работе станции аэрации. Немаловажное значение имеет и то обстоятельство, что эти исследования проводились в межэпидемический сезон (март — апрель).

Таким образом, приведенные в настоящем сообщении материалы свидетельствуют о возможности обнаружения антигена ВГА в пробах воды (с различной степенью загрязненности) с помощью модифицированной методики его концентри-

рования. Последняя отличается от существующих ныне тем, что не требует использования сложного лабораторного оборудования. Это обстоятельство позволяет рекомендовать данную методику для широкого внедрения в практические лаборатории.

Литература

1. Быстрова Т. Н., Алейник М. Д. // Новое в практике лабораторных исследований — Горький, 1984.— С. 67—70.

2. Вирусология. Методы: Пер. с англ. / Под ред. Б. Мейхи.— М„ 1988.- С. 58.

3. Методические рекомендации по изучению роли водного фактора в заболеваемости населения вирусным гепатитом А.— М., 1986.

4. Методические рекомендаций по санитарно-вирусологиче-скому контролю объектов окружающей среды.— М., 1982.

5. Скоупс Р. Методы очистки белков: Пер. с англ.— М., 1985,- С. 66-72.

Поступила 05.06.90

А. В Кравчук

ПРИМЕНЕНИЕ ДИСКРИМИНАНТНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

Экспериментальная лаборатория медико-биологических проблем, Кемерово

Традиционный подход к статистическому анализу результатов медико-биологических исследований зачастую сводится к последовательной проверке контролируемых параметров на достоверность отличий с помощью статистик Стьюдента, Фишера, Уилкоксона и т. д. В большинстве случаев этого достаточно, но в некоторых ситуациях такой подход приводит к потере ключевой информации, поскольку вне поля зрения исследователя остаются скрытые взаимосвязи между наблюдаемыми изменениями, не учитываются относительная значимость контролируемых параметров, их корреляции между собой, иными словами, теряется фактор многомерности. Особенно нежелательна потеря фактора многомерности, когда ожидаемый эффект воздействия трудно предсказуем и/или контролируется большое количество параметров.

Примером может служить изучение воздействия многокомпонентных смесей веществ (или смесей неизвестного состава) на лабораторных животных в токсикологическом эксперименте. Авторы многочисленных работ, касающихся механизмов сочетанного действия веществ на организм, до сих пор не пришли к единому мнению относительно методики прогнозирования токсичности смесей, что связано с существованием различных типов взаимодействия между ее ингредиентами (3). В этой ситуации при постановке токсикологического эксперимента исследователь вынужден контролировать значительное количество физиологических, биохимических и других параметров, чтобы получить реальную картину патологического воздействия изучаемой смеси на организм.

Цель работы состоит в определении наиболее информативных показателей различия контрольной и экспериментальной групп с помощью дискриминантного анализа.

Подобный хронический токсикологический эксперимент был поставлен как один из этапов работы по гигиенической оценке водопроводной воды в г. Юрга Кемеровской обл. Ранее было показано, что и речная, и водопроводная вода г. Юрга, водо-

снабжение которого осуществляется из р. Томь, содержит большое количество вредных химических соединенкй в значительных концентрациях 4). Кроме того, были обнаружены соединения, идентификация которых затруднена. Это позволяет рассматривать изучаемую воду как сложную смесь веществ. Эксперимент проводился на самцах белых нелинейных крыс. В течение 6 мес экспериментальная группа животных получала юргинскую водопроводную воду, а контрольная — чистую воду, по качеству соответствующую ГОСТу «Вода питьевая». В течение последнего, 7-го, месяца все животные получали чистую воду для изучения обратимости возникающих патологических изменений в организме.

Отбор материала для исследований проводился в сроки 2, 4, 8, 16, 24 и 28 нед. В каждый из указанных сроков в сыворотке крови определялись содержание общих липидов, р-липопротеи-дов, фосфолипидов, мочевины, церулоплазмина, суммарное содержание продуктов перекисного окисления липидов (ТБК-тест), SH-групп, гемоглобина и его дериватов, активность церулоплазмина, каталазы, холинэстеразы, АЛТ, оЛДГ, ГГТ. Кроме того, учитывали массу тела и органов, частоту дыхания, удельное потребление кислорода и суммационно-пороговый показатель.

Для анализа полученных данных был применен метод дискриминантного анализа |1, 5], во всяком случае те его статистические процедуры, .которые имеют отношение к интерпретации данных. Выбранный метод позволяет, во-первых, изучать различия между группами объектов по нескольким параметрам одновременно без потери фактора многомерности, во-вторых, выявить наиболее значимые параметры, отбросив второстепенные, в-третьих, найти устойчивые «связки» параметров, определяющих обнаруженные различия между группами объектов. Все расчеты произведены с помощью статистического пакета CSS В640.

В результате проведенного эксперимента для каждой из

Доминантные переменные канонических дискриминантных функций и их стандартизованные коэффициенты

Параметр Кстаид Параметр Кстаид Параметр Кстаид Параметр Кстаид Параметр Кстаид Параметр Кстаид

Мочевина 0,61 Каталаза 0,65 ГГТ 1,12 р-липопро- 0,69 Церулоплаз- 0,92 Мочевина 0,90

теиды мин

ТБК-тест —0,50 АЛТ 0,41 Мочевина —1,11 АЛТ —0,68 Фосфолипиды 0,47 Каталаза —0,31

Р-липопротеи- 0,36 Общие ли- —0,26 Фосфолипи- 0,99 Мочевина 0,41 Ды г.иды ды

ТБК-тест —0,40

2 нед 4 нед 8 нед 16 нед 24 нед 28 нед

а 6 в г й а е

УЛУ/Л. ИШШИИ^ < КИИЯчМ! У//Л:

3 2 1 3 2 1 4 3 2 1 3 2 1 2 1 2 1

Сочетания наиболее значимых параметров для контролируемых временных точек.

А — 2 нед; I — р-липопротеиды; 2 — ТБК-тест; 3 мочевина; £ — 4 нед: / — общие липиды: 2 — АЛТ; 3 — каталаза; В — 8 нед; / — ТБК-тест; 2 — фосфолнпиды; Л — мочевина; 4 — ГГТ; Г — 16 нед; / —I мочевина: 2 — АЛТ: 3 — р-липопротеиды: Д — 24 нед; / — фосфолнпиды; 2 — церулоплазмнн; Е — 28 нед; / — каталаза; 2'— мочевина. Величины параметров выражены в процентах относительно контрольной группы.

выбранных временных точек была получена матрица исходных данных: 40 (объектов) на 22 (параметра). Для всех матриц использовалась лишь 1-я, самая мощная дискриминант-ная функция, поскольку во всех случаях содержала в себе не менее 99 % дискриминантных возможностей и с надежностью более чем 99,8 % (по Х-статистике Уилкса) описывала обнаруженные различия между контрольной и экспериментальной группами.

Выбор наиболее весомых параметров в дискриминантной функции проводился по стандартизованным коэффициентам (Кстанд) с учетом значимости по статистике Р-отношения.

В таблице для каждой из 6 матриц в 1-й колонке представлены полученные списки наиболее весомых параметров, совокупность которых позволяет описать основные различия между группами. Во 2-й колонке представлены соответствующие коэффициенты, отражающие относительный вес данного параметра в дискриминантной функции. Статистическая надежность (вычисленная по Р-отношенню) для всех параметров составляет более 95 %.

Таким образом, комплекс из 9 параметров позволяет описать все основные различия, существующие между экспериментальной и контрольной группами животных. То обстоятельство, что во всех случаях была обнаружена лишь 1 значи-

мая дискриминантная функция, позволяет утверждать, что различия между экспериментальной и контрольной группами возникли в результате действия одного ведущего фактора. Условия эксперимента позволяют обозначить этот фактор как хими ческий состав питьевой водьг. Наличие столь явно выделяю щегося фактора, вероятно, связано с воздействием группы токсических веществ со сходным механизмом поражения Комплекс изменений в организме экспериментальных живот ных, возникающих в результате запаивания водопроводном водой (синдром), полностью описывается совокупностью пара метров (симптомов), перечисленных в таблице.

На рисунке в виде гистограмм представлены сочетания параметров, описывающие основные отличия между группами Величина каждого параметра выражена в процентах относ» тельно контрольной группы, а порядок расположения на ри сунке (слева направо) соответствует их значимости. Каждая гистограмма представляет собой срез патологического процесса во времени, сочетание наиболее характерных изменений в организме на данный момент.

Как видно из гистограмм, патофизиологический смысл «юргннского синдрома» сводится к тому, что у животных, по лучающих для питья водопроводную воду, возникают патологические изменения, приводящие к нарушению липидного обмена, усилению процессов перекисного окисления липидов, повреждению биомембран и напряжению антиоксидантной системы организма. Заинтересованными органами являются печень и почки.

Выбор дискриминантного анализа в качестве метода статистической обработки результатов многомерного токсикологического эксперимента позволил снизить размерность информационного пространства без потерн информативности. Существенно упростить интерпретацию результатов.

Литература

1. Айвазян С. А., Бухштабер В. М., Енюков И. С., Мешал-кин Л. Д. Классификация и снижение размерности.— М., 1989.

2. Кравчук А. В., Сергеев С. Г. // Проблемы экологии человека в Сибири.— Новокузнецк, 1990.— Т. 2.— С. 31.

3. Сватков В. И. Ц Гиг. и сан,— 1989.— № И,— С. 46—52.

4. Сергеев С. Г., Казнин Ю. Ф.. Кравчук /4. В. // Экология и токсикология,— Ярославль, 1990.— Вып. 2.— С. 159—162.

5. Факторный, дискриминантный и кластерный анализ / Ким Дж.-О. и др.— М., 1989.

Поступила 04.04.91

Р. Е. Сова, В. А. Закордонец, В. И. Медведев, А. М. Айзен ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФФУЗИИ ПЕСТИЦИДОВ В ВОЗДУХЕ

У

ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс Минздрава СССР. Киев

В исследованиях по гигиеническим аспектам загрязнения атмосферного воздуха пестицидами важное значение придается изучению закономерностей распространения паров и аэрозольных частиц.

Загрязнение атмосферного воздуза населенных мест пестицидами возможно в результате первичного переноса веществ в момент опрыскивания сельхозкультур и за счет их испарения с обработанных площадей. Одной из характеристик вторичного переноса является диффузионная способность рассеяния вещества. Количественной оценкой степени распространения пестицидов является величина коэффициента диффузии О.

В работе [4] предлагается приближенная методика определения £>, основанная на известной формуле, вытекающей из кинетической теории газов [1, 6):

0=

3 \кТ(т,+т2)

8па,

I

2лт,т2

Г".

смг/с,

где п — количество молекул вещества объема. Рассчитывается п из соотношения

Мо

У

(1) единице

(2)

Здесь М)=6,022-1023 — число Авогадро; У — объем одного моля вещества при заданных абсолютной температуре Т и давлении р, связанный с параметрами состояния в нормальных условиях УоТо соотношением

К=

УоТ То '

Подстановка (3) в соотношение (2) дает

ЫоТо п= ., ж УоТ

или при Уо=22,4 • 103, см3/моль, Г0=273 К

7,339-10г1

(3)

(4)

(5)

т\, тг — соответственно массы молекул пестицида и воздуха в граммах, связанные с молекулярными массами этих веществ М\ и М2 соотношениями т\=М\Шо, т2=М2то, где т0=1,67-Ю-24, г — масса протона. Л= 1,38-10_16

^ — постоянная Больцмана. л

Для практического использования соотношения (1) необ-

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — А.В. Кравчук

Текст научной работы на тему «ПРИМЕНЕНИЕ ДИСКРИМИНАНТНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА»