CC BY
5
Summary. The purpose of the study was to assess the dynamics of complex pollution of urban and occupational environment, territory design, air and water contamination and acoustic regime being taken into account. The technique for calculating the total load on the population was used for environment description. It was based on actual con-
*
УДК 616-006.6-02.(615.31:547.173/. 1751-092: [612.014.46:615.285.7]-C92.9
Jl. А. Пономарева, И. H. Димант,
lamination in relation to standard one and the time of its effect. The ratio between total load and population's morbidity was defined. The impact of urban and occupational environment on adult and child morbidity rates was established. Environmental factors were ranked by their effect on population's morbidity rates.
В. А. Ильина, H. С. Таджибаева
РОЛЬ НЕКОТОРЫХ ПЕСТИЦИДОВ В КАНЦЕРОГЕНЕЗЕ, ИНДУЦИРОВАННОМ НИТРОЗАМИНАМИ
Ташкентский медицинский институт; НИИ онкологии и радиологии Минздрава Узбекской ССР, Ташкент
В наши дни вопросы целесообразности и масштабов применения пестицидов стали предметом обсуждения не только на страницах специальных журналов, но и в широкой печати. Из многих дискуссионных положений этого обсуждения щ бесспорно следует, что все пестициды обладают той или иной степенью токсичности и уровень использования их столь высок, что в ближайшие годы вряд ли можно ожидать существенного его снижения. При этом необходимо иметь в виду, что интенсивное химическое загрязнение окружающей среды обусловливает не изолированное, а совместное воздействие на организм многих химических веществ. В сельском хозяйстве это в основном пестициды и минеральные удобрения.
Установлено, что многие пестициды обладают мутагенными и слабыми канцерогенными свойствами, а наиболее широко применяемые азотистые минеральные удобрения содержат в своем составе нитрозирующие соединения, являющиеся предшественниками канцерогенных Ы-нитрозо-соединений. Неизвестно, как проявляются эти свойства при совместном действии на организм * пестицидов и минеральных удобрений. Если имеет место суммирование или потенцирование их эффекта, то это означает, что ПДК указанных веществ, разработанные при их изолированном действии, не обладают достаточной степенью надежности.
В связи с этим целью настоящей работы являлось установление характера действия некоторых пестицидов (которан, хлорофос, хлорат магния) на процесс канцерогенеза, индуцированный нитритами, нитратами и морфолином. Указанные пестициды широко применяются в сельском хозяйстве Узбекистана: которан — в качестве гербицида при выращивании почти всех сельскохозяйственных культур, хлорат магния — в качестве дефолианта на хлопчатнике, хлорофос— как инсектицид в сельском хозяйстве и быту.
Исследования проведены на основе методиче-^ ских рекомендаций по ускоренной оценке канце-рогенности химических соединений [3]. Объектом исследования служили аквариумные рыбы гуппи.
При отработке метода применительно к поставленным целям была исследована динамика концентрации азотсодержащих веществ в воде модельных водоемов (аквариумы) в присутствии остатков белковых молекул. Оказалось, что в чистых аквариумах, куда не вносилось ничего, кроме корма для рыб, уже с 3-го дня исследований обнаруживаются аммиак, нитриты и нитраты, причем концентрация их постепенно возрастает; это может иметь значение для проявления канцерогенного эффекта у контрольных животных (спонтанные опухоли). В присутствии органических веществ отмечено быстрое, в течение 2—3 дней, снижение до нулевых значений концентрации вносимых нитритов; при дозированном внесении в воду нитрита натрия в количестве 1 мг/л (по N0^") средняя концентрация нитрит-иона составила 0,26±0,4 мг/л, с 60—62-го дня концентрация нитритов снижалась и начиналось загнивание воды в аквариумах. Отмечено также быстрое, в течение 5—7 дней, восстановление до нитритов значительной части вносимого в воду нитрата натрия. Присутствие нитратов на уровне 38,8±3,9 мг/л) (по N0^) обусловило возрастание концентрации нитритов до 0,35±0,03 мг/л, при этом загнивание воды в аквариумах не наблюдалось.
Воздействие на рыб осуществляли путем внесения исследуемых веществ в воду через 2 нед после подготовки аквариумов; в течение этого времени в аквариумах сложилась определенная микросреда и прекратилась гибель рыб (от 5 до 15 из 50 особей), обусловленная адаптацией их к новым условиям.
Морфолин вносили в воду в количестве 4 мг/л [4] еженедельно, остальные вещества — на уровне ПДК для воды водоемов. Характеристика групп исследуемых объектов приведена в табл. 1, в которой знаком плюс показано введение исследуемого вещества в воду соответствующей группы рыб.
При регулярном контроле вносимых компонентов концентрацию их доводили до заданного уровня путем дополнительного введения препаратов: 1 раз в 3 дня для нитритов и хлорофоса,
Условия проведения
Таблица эксперимента
Группа аквариумных рыб
Чистый контроль (Кх)
Контроль 2 (К.) Контроль 3 (Кз) Контроль 4 (К.,) Контроль 5 (К$) Опыт 1 (ОП1) » 2 (ОП,) » 3 (ОГЫ » 4 (ОП,) » 5 (ОП») » 6 .(ОП,)
Концентрация воздействующих веществ, мг/л
морфолинз
40
о
о".
+
+ + +
+ +
+
+
+ + +
i
+
+
+
1 раз в неделю для нитратов, 1 раз в 2 нед для которана; для хлората магния — однократно. Общая продолжительность эксперимента составила 96 дней.
При оценке процесса канцерогенеза учитывали процент выхода опухолей (в основном новообразовании и предопухолевых изменений — про-лифератов и гиперплазий в печени рыб), среднюю длительность латентного периода, рассчитывали коэффициент массы печени и оценивали характер морфологических изменений в ней.
Результаты проведенных исследований показали, что хлорат магния на уровне ПДК для воды водоемов оказывает общетоксическое действие на аквариумных рыб, приводя к массовой гибели их на 2—3-й неделе опыта, т. е. практически до срока появления опухолей, индуцированных нитрозоморфолином. Процент опухолей и предопухолевых изменений в 5-й и 6-й опытных группах составил соответственно 9,6±4,4 и 17,5±6, что было даже ниже величин чистого контроля (20,6±7). Таким образом, аквариумные рыбы оказались весьма чувствительным объектом для данного препарата, и надежность
ПДК хлората магния была поставлена под сомнение.
Результаты исследований, касающиеся двух других пестицидов, суммированы в табл. 2. Полученные данные свидетельствуют о том, что во всех аквариумах, включая и чистый контроль, в воде присутствуют и нитриты и нитраты, но концентрации их зависят от условий опыта. Предопухолевые процессы и опухоли обнаружены во всех исследуемых группах, причем средний латентный период (СЛП) равнялся в основном 4—5 нед. Исключение составили рыбы из 3-й опытной группы, у которых имело место сокращение СЛП, оказавшееся, однако, недостоверным при сравнении как с чистым контролем (КО, так и с Кз- Выявлено также увеличение СЛП развития опухолей при воздействии на рыб только которана — в сравнении с К1 СЛП увеличился в 1,6 раза (/ = 2,1, р<0,05). Во всех остальных случаях различия между опытными группами и разными вариантами контроля незначительны. Недостоверными оказались и изменения коэффициентов массы печени, хотя у всех рыб с опухолями отмечена тенденция к увеличению указанного коэффициента по сравнению с таковым у рыб без опухолей.
Что касается выхода опухолей и развития предопухолевых процессов в печени, то этот показатель оказался наиболее демонстративным. Выявлено, что внесение в воду морфолина и нитритов (группа Кд) увеличивает этот показатель в 2,3 раза по сравнению с таковым в группе К1 (/ = 2,33, /з<0,05), а внесение нитратов и морфолина (группа Кз) повышает выход опухолей и предопухолевых процессов в 2,8 раза по сравнению с чистым контролем (/ = 3,1, р<0,01). Приведенные данные подтверждают предположение А. П. Ильницкого [1] о возможной канцероген-нон опасности нитритов и нитратов в концентрациях на уровне ПДК для воды водоемов.
Внесение в воду только которана (группа КО практически не вызывало изменений в проценте выхода опухолей по сравнению с К|. При добав-
Таблица 2
Влияние которана и хлорофоса на экспериментальный канцерогенез у аквариумных рыб (М+т)
Средняя концентрация веществ, мг/л Динамика процесса
« 3 S коэффициент массы печени ОПУХОЛИ и
Групп« варнум рыб о О.Ж с = г - KOf NOJ- которан хлорофос СЛП, дни А Б предопухолевые изменения. %
К: Ко Кз К, Кг. ОП, ОП., оп; ОГ14 0 4 4 0 0 4 4 4 4 0,12±0,03 1,32±0,30 0,60±0,24 0,13±0,04 0,11 ±0,002 0,76±0,16 1,2±0,27 0,75±0,10 1,08±0,40 37,7±1,8 31,2±3,0 69,4±5,5 23,4-М ,4 44,6±2,2 35.5±5,4 62,5±5,3 22,3-1-4,4 63.2-(-4,6 0 0 0 0,4±0,05 0 0,4 ±0,03 0,4±0,1 0 0 0 0 0 0 0,05±0,01 0 0 0,05±0,01 0,05±0,01 30 ±5 38±8 28±5 52 ±9 30 ±7 37 ±6 35±7 22±5 38 ±4 0,029+0,003 0,031+0,008 0,026 ±0,003 0,030+0,005 0,035±0,006 0,024 ±0,002 0,029 ±0,003 0,025 ±0,002 0,026 ±0,002 0,021 ±0,002 0,019±0,003 0,026±0,006 0,021 ±0,002 0,024 ±0,004 0,022 ±0,002 0,023 ±0,002 0,022 ±0,003 0,024 ±0,002 2С,6±7 48,0±8 53,8±8 22,0±6 45,7+8 34 ,7±7 28,6±7 55,2±9 57,7±7
*
Примечание. А — рыбы с опухолями, В — без опухолей.
лении его в аквариумы с ожидаемым увеличением выхода опухолей (группы ОП2 и ОП3) выявлено снижение этого показателя, оказавшееся недостоверным в группе ОП, но сравнению со всеми вариантами контроля (/ от 1,38 до 1,41) и достоверным в группе ОП2 по сравнению с Кз (¿=2,38, р<0,05).
Поскольку полученные в данной серии экспериментов результаты оказались в определенной степени сомнительными, если иметь в виду мутагенную активность которана [2], мы повторили опыт, используя в качестве источника вторичных аминов тетрамин. При этом установлено, что в условиях внесения в аквариум нитратов и тетра-мина процент опухолей и предопухолевых изменений составил 53,3, при внесении нитритов и тетрамина — 63,7, а при дополнительном воздействии которана — соответственно 31,2 и 63,8. Таким образом, обнаруженное ранее некоторое ослабление канцерогенного эффекта при действии которана на уровне ПДК не было случайным, тем более что, как было показано выше, при изолированном действии которана отмечается достоверное увеличение СЛП.
Внесение в воду аквариума хлорофоса на уровне ПДК (группа К5) вызвало увеличение процента выхода опухолей и предопухолевых очаговых пролифератов по сравнению с чистым контролем в 2,2 раза (/ = 2,4, р<0,05). При воздействии этого пестицида на рыб с ожидаемым увеличением выхода опухолей (группы ОП3 и ОП4) также выявлено увеличение числа рыб с опухолями и предопухолевыми процессами, однако при сравнении с разными вариантами контроля это увеличение было не всегда достоверным. Так, при сравнении с чистым контролем увеличение процента опухолей в группах ОП3 и ОП< достоверно и более существенно, чем при изолированном действии хлорофоса. При сравнении групп ОП3 и Кг, а также ОП4 и К3 оказалось, что увеличение процента выхода опухолей в этих группах недостоверно. Указанный факт свидетельствует о том, что суммирования или потенцирования канцерогенного действия нитро-зоморфолина и хлорофоса не происходит, хотя при изолированном действии хлорофоса бласто-могенный эффект имеет место даже на уровне ПДК.
Морфологически опухоли печени рыб были идентичными во всех опытных группах. Они представлены преимущественно печеночнокле-точными аденомами с довольно четкими грани-
цами; аденомы, чаще множественные, иногда с распадом ткани в центре, имеют мономорфное строение и состоят из пролиферирующих вытянутых гепатоцитов с гиперхромным ядром. Местами клетки опухоли образуют трабекулярные структуры; в некоторых случаях в' них отмечены фиброматозные разрастания. Пролифераты имеют мультицикличное расположение, чаще в виде множественных очагов гипертрофированных гепатоцитов с небольшим гиперхромным ядром. Гнперпластические процессы характеризуются появлением полиморфных гепатоцитов, равномерно рассеянных в ткани печени.
Полученные данные свидетельствуют о том, что наличие в воде нитритов и нитратов не только на уровне ПДК, но и ниже повышает опасность возникновения опухолей, так как практически постоянное присутствие в воде водоемов остатков органических веществ создает возможность экзогенного синтеза нитрозаминов, а попадание нитрозирующих веществ с водой в организм увеличивает возможность синтеза эндогенных нитрозосоединений.
Что касается изученных пестицидов, то с учетом полученных данных можно считать, что ПДК хлората магния для воды водоемов требует уточнения с изучением его влияния на гид-робионтов; ПДК которана для воды водоемов имеет достаточную степень надежности, а ПДК хлорофоса не обеспечивает исключения его бла-стомогенного действия. Одновременно установлено, что которан и хлорофос на уровне ПДК коканцерогенными свойствами не обладают.
Проведенные исследования позволяют рекомендовать использованный экспресс-метод экспериментального канцерогенеза для широкого применения в практике гигиенического нормирования при первичной оценке бластомогенных свойств химических веществ и выявлении возможного коканцерогенного действия исследуемых препаратов.
Литература
1. Ильницкий А. П., Власснко Н. Л., Воронин В. М., Баси-ева Т. X. //Гиг. и сан. — 1979. — № 8. — С. 15—19.
2. Куканбаев Р. У. // Проблемы гигиены и организации здравоохранения в Узбекистане. — Ташкент, 1978. — С. 38-40.
3. Плисс Г. Б., Худолей В. В. Использование аквариумных рыб для ускоренной оценки канцерогенной активности химических соединений. — Л., 1983.
4. Худолей В. В., Аникин И. В., Сиренко О. А., Плисс Г. Б. //Вопр. онкол,— 1979, — № 6. — С. 70—75.
Поступила 05.04.88
