CC BY
5
стемное клиническое обследование детей наряду с анализом различного доступного биологического материала — наиболее адекватный путь диагностики, прогноза и профилактики изменений в состоянии здоровья ребенка под воздействием неблагоприятных средовых факторов.
Полученные данные позволили вычленить информативные нозологические формы для гигиенических исследований и обосновать приоритетную систему тестов для оценки качества окружающей среды и его влияния на детский организм на разных уровнях его интеграции.
Система неинвазивного биоскрининга для оценки качества окружающей среды и его влияния на организм детей на разных уровнях биологической организации включает: клиническую диагностику хронического тонзиллита, фарингитов, вазомоторного ринита, хронического гингивита; экспозиционные тесты (приоритет назального секрета при изучении влияния на организм атмосферных загрязнений); цитологическую характеристику назального и буккального эпителия; анализ содержания микрофлоры на поверхности верхних дыхательных путей и кожных покровов, оценку степени бактериурии; поляризационно-оптические показатели текстуры жидких кристаллов, свето-оптическую оценку морфологии твердых кристаллов в моче, слюне и особенно назальном секрете и смывах с миндалин, оценку содержания в моче ли-пидов, метаболитов коллагена и уратов; анализ
спонтанной и индуцированной хемолюминесцен-ции мочи.
Как показали флористические исследования, состояние растительного покрова, степень видового разнообразия флоры, морфологические аномалии в росте и развитии деревьев и кустарников также могут служить критериями оценки качества окружающей среды.
Нам представляется особенно важным дальнейшее развитие эколого-гигиенических исследований с оценкой различных звеньев биоценоза в аналогичных микрорайонах, которые могут служить моделями экологических ниш. Оценка влияния комплекса различных факторов окружающей среды на разные формы жизни и их взаимодействие (особенно широкие возможности открывает система макро- и микроорганизм) должна осуществляться, базируясь на основополагающей идее о примате исследований человека и его здоровья.
Литература
1. Антонов В. С.. Власенко В. И., Комлева А. А. и др. // Проблемы развития работ по лабораторно-технической диагностике.— Смоленск, 1988.— С. 7.
2. Минц Р. И., Каноненко Е. В. Ц Арх. пат,— 1981 — № 7,— С. 3-12.
3. Теодор И. J1., Мороз J1. А., Каликштейн Д. Б. и др. // Лаб. дело. 1985. - № 5,— С. 295—299.
4. Anderson Н. S., Reid P. U. // J. Physical.— 1984,— N 4,— Р. 217—239.
Поступила 10.03.92
© Н. И. АЛЕКСЕЕВА. В. II ЖИЛЕНКО. 1993 УДК 616.153.963.1:54в.56|-02:613.632:621.921.8|-092.9-07
Н. II. Алексеева, В. Н. Жиленко
ЦЕРУЛОПЛАЗМИН КАК ПОКАЗАТЕЛЬ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ РЕЗИН И ИХ
ИНГРЕДИЕНТОВ
НИИ резиновых и латексных изделий, Москва
Многообразие функций церулоплазмина (ЦП) и степень его вовлеченности в процесс поддержания гомеостаза используются исследователями для выявления нарушений регуляции важных физиологических систем организма [5, 6].
В доступной литературе нам не удалось обнаружить специальных работ, посвященных изменениям активности ЦП в токсикологических исследованиях. В то же время определение активности этого фермента широко используется в клинике при диагностике различных заболеваний и для оценки состояния больных при отравлениях химическими веществами |2, 3, 7].
Целью настоящей работы явилось определение значимости ЦП в качестве показателя биологической активности резин и их ингредиентов. Содержание фермента в сыворотке крови белых крыс линии Вистар определяли по его оксидазной активности с П-фенилендиамином в качестве субстрата по методике О. В. Ноиэкш, модифицированной А. А. Миттельштедтом и соавт. [4]. Активность фермента определяли в острых, подострых и хронических экспериментах по изучению токсичности резиновых изделий и их ингредиентов. В результате проведенных исследований установлено, что ЦП является пластичным биологическим по-
казателем. Для контрольных крыс-самцов содержание фермента в крови находится в интервале 20,2—47,5 мг%, что связано с возрастом животных и сезонными изменениями активности ЦП. Изменение содержания фермента в крови сопоставляли с достоверными отклонениями других биохимических и физиологических показателей (всего 20) состояния организма подопытных крыс. Статистическую обработку результатов проводили по критерию / Стьюдента — Фишера.
В опытах с экстрактами из некоторых изделий (укупорочных пробок для медицинских препаратов, рецептуры СК-17 и 52-599; викельных колец, рецептуры ВК-3 и ВК-Ю7; детских игрушек из пластизоля ПВХ с красителями и неокрашенные игрушки; латексных надувных шаров) активность фермента в крови достоверно не отличалась от контроля. Все перечисленные изделия были отнесены к биологически неактивным в конкретных условиях их испытания, так как практически не изменялся ни один из использованных нами тестов. Укупорочные пробки, викельные кольца и надувные детские шары были рекомендованы к внедрению. Игрушки из пластизоля ПВХ не были разрешены для использования по назначению, потому что вытяжка из них вызывала развитие
Содержание ЦП (в мг%) в сыворотке крови крыс при воздействии ингредиентов резин
Ингредиент Эксперимент Срок обследования Группы животных
1-я 2-я 3-я 4-я Контроль
ТМТД и оксид Острый
цинка
Эмульгатор ОП-10
Подострый Хронический
На следующий день На 21-й день
Восстановительный период
1 мес
2 мес 4 мес 6 мес
Восстановительный период
19,9±1,99* 31,5±3,75 7,6±2,68* 19,5±2,68*
,70 ,19
52,3±5.67
34,9±2,04
27,7±3,56
34,0± 1,78*
48,0±2,73*
39,9±2,75*
53,9± 1,58*
38,8±4,05 35,5± 1,59 19,2±2,59 40,1 ±3.24* 50,4±2,59* 44,5±2,27* 49,6± 1.93*
28,0±4,10* 31,8±2,65 20,5± 1,90 37,8±3,96* 43,6± 1,46 36,2± 1,50 46,1 ±2,59
34,6±4/ 44,1 ±3,
36,4 ±2,92 43,9±3,80 43,7 ±2,72 21,6±2,59 28,4 ±1,69 40,8± 1,94 30,4 ±1,62 41,1 ± 1,96
Примечание. Звездочка — достоверное различие с контролем (р<0,05).
сенсибилизации у крыс и морских свинок. Активность ЦП нигде не отличалась от нормы, что вполне закономерно, так как изученные изделия не оказывают общетоксического действия на организм крыс.
Вьетнамский натуральный каучук CSV-5L при повторном и хроническом воздействии оказывает специфическое действие на почки (стойкое изменение содержания хлоридов в моче), а при свободном спаивании в течение б мес оказывает повреждающее действие на печень (содержание общего белка в сыворотке крови не нормализовалось после одномесячного восстановительного периода). Однако несмотря на указанные отклонения функциональных показателей почек, активность ЦП у этих животных достоверно не отличалась от контроля. По-видимому, содержание фермента в крови не изменяется при умеренной степени (без морфологических повреждений) отклонений функции печени и почек у крыс.
В таблице представлены результаты определения содержания ЦП при воздействии ингредиентов резин: тетраметилтиурамдисульфида (ТМТД) и оксида цинка в остром и подострых опытах, а также ингредиента ОП-Ю (относящегося к по-лиоксиэтиленовым эфирам алкилфенолов) в хроническом опыте. В условиях острого опыта животным 1-й группы вводили ТМТД в дозе 100 мг/кг, крысы 2-й группы получали оксид цинка в дозе 1000 мг/кг, что соответствовало значениям порогов острого действия исследованных веществ. Животные 3-й и 4-й групп подвергались комбинированному воздействию ТМТД и оксида цинка в дозах 1 Limac и 0,5 Limac. В подост-ром эксперименте крысы 1-й и 2-й групп подвергались изолированному воздействию ТМТД и оксида цинка в дозах '/ю Limac, животные 3-й и 4-й групп получали вещества в дозах, равных '/ю и '/го Limac. В хроническом опыте исследовали токсическое действие ОП-Ю в концентрациях 20 мг/л (1-я группа), 2 мг/л (2-й группа) и 0,2 мг/л (3-я группа).
При комбинированном воздействии ТМТД и оксида цинка на уровне порогов острого действия (Limac и '/г Lima() отмечено усиление токсического эффекта. Как видно из таблицы, содержание ЦП при этом было достоверно снижено (3-я и 4-я группы). Стойкое снижение уровня ЦП в сыворотке крови крыс отмечено также при комбинированном действии ТМТД и оксида цинка в подостром эксперименте. По данным литературы, снижение активности фермента свидетельствует об ослаблении приспособительных реакций в системе поддержания гомеостаза, в то время
как увеличение уровня ЦП в крови указывает на мобилизацию защитных сил организма [1].
Результаты хронического эксперимента с введением эмульгатора свидетельствуют, что концентрация 20 мг/л является действующей по общему токсическому эффекту, 2 мг/л — близка к пороговой, а концентрация 0,2 мг/л признана недействующей величиной. Стойкое повышение содержания ЦП отмечено в 1 -й и 2-й группах (20 и 2 мг/л). В 3-й группе повышение активности фермента отмечено после 2 мес воздействия, в более поздние сроки активность ЦП нормализовалась.
Синтез ЦП, осуществляемый в гепатоцитах, очевидно, может специфически характеризовать функцию печени. При воздействии на организм крыс эмульгатора ОП-Ю в концентрациях 20 и 2 мг/л отмечено стойкое изменение гиппуровой кислоты и фазовое изменение общего белка в сыворотке крови, причем при действии концентрации 2 мг/л указанные отклонения от контроля были выражены слабее. Однако степень увеличения активности ЦП у животных обеих групп была одинаковой. Отсутствие дозовой зависимости в изменении активности ЦП, а также стойких нарушений фермента в 3-й группе позволяет предположить, что при умеренном поражении ЦП не характеризует специфически функцию печени.
Выводы. 1. Определение содержания ЦП в сыворотке крови крыс не может быть использовано в качестве специфического печеночного теста и показателя функции почек. При умеренном специфическом действии водных вытяжек из резин на печень и почки не наблюдается изменений медьок-сидазного профиля крови.
2. При изучении вытяжек из резиновых изделий и ингредиентов резин на пороговых уровнях (1лтао ЫгЛси) активность ЦП в сыворотке крови крыс мало информативна, так как она отражает наличие выраженной патологии в организме.
3. Активность ЦП в сыворотке крови крыс характеризует общетоксическое действие резин и их ингредиентов и не зависит от их аллергенных свойств.
Литература
1. Васюта В. В. Экспериментальные данные об участии ме-таллопротеидов (церулоплазмина. трансферрина н ферри-тнна) в механизмах развития аллергии: Автореф. дне. ... канд. мед. наук. Львов, 1974.
2. Джалилов А. Д. // Тер. арх,— 1982,—№ 2. С. 57-59.
3. Медь и се соединения // Сборник научных обзоров советской литературы (Центр международных проектов ГКНТ).- М„ 1989. С. 107; 113.
4. Миттелыитедт А. А. Ц Журн. невронатол. и психиатр. 1984,—№6. С. 819.
5. Рослый И. М., Ролин А. Р., Козлов А. В. и др. // Бюл. 7. Сургутанова Т. А. // Экстремальные состояния организ-экспер. биол.— 1987.— № 6.— С. 672—674. ма, скорая и неотложная медицинская помощь.— Ро-
6. Санина О. Л., Бердинских Н. К. // Вопр. мед. химии.— стов-н/Д,— 1986.— С. 74—75.
1986,— № 5.— С. 7—14. Поступила 27.12.91
© В. Д. ЧМИЛЬ. 1993 УДК 614.71 /.73-074:543.544
В. Д. Чмиль
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ПРОГНОЗА ТОКСИЧНОСТИ ВЕЩЕСТВ И ИХ СУДЬБЫ В БИОСФЕРЕ
Украинский НИИ экогигиены и токсикологии химических веществ им. Л. И. Медведя, Киев
Установление связи между строением и свойствами веществ является основополагающим принципом для направленного поиска биологически активных соединений и, в частности, пестицидов. Количественные соотношения между структурой и действием лежат в основе понимания механизмов токсического действия изучаемых соединений [1, 3, 8].
Наибольшее распространение для изучения связи между строением и биологической активностью лекарственных препаратов, пестицидов, канцерогенных и других веществ получили методы, основанные на полуэмпирических линейных соотношениях между свободной энергией процесса и физико-химическими параметрами биологически активного соединения (модель Ханча и соавт.) [17] и на различных квантовомеханических моделях [14].
В основе модели Ханча лежит предположение о наличии корреляционной зависимости между параметрами, определяющими биологическую активность, и физико-химическими параметрами соединений в гомологических рядах; причем фи-зико-химические параметры рассматриваются как независимые переменные. В качестве физико-химических параметров используются величины, характеризующие гидрофобные (логарифм коэффициента распределения соединения между водой и октиловым спиртом — Р), электронные (константы Гаммета) и стерические (константа Тафта) свойства молекул биологически активных соединений [15, 19].
Опубликован ряд работ, в которых в качестве параметра гидрофобности используются другие величины, характеризующие липофильные свойства молекулы, например величина параметра в тонкослойной хроматографии /? п [18, 20], время удерживания соединения в высокоэффективной жидкостной хроматографии [21], логарифмический индекс удерживания в газожидкостной хроматографии [2] и т. п. Однако следует заметить, что хроматографические параметры являются величинами, которые характеризуют межмолекулярные взаимодействия в системах сорбат — сорбент с учетом не только гидрофобных, но и электронных и стерических свойств молекулы сорбата [12, 13]. В связи с этим при изучении связи между строением и биологической активностью соединений хроматографический параметр может рассматриваться как суммарный показатель, характеризующий гидрофобные, электронные и стерические свойства молекулы.
В настоящей статье возможность использова-
ния такого подхода для прогноза токсичности пестицидов и их поведения в окружающей среде прослежена на примерах хлоралканкарбоновых (ХАК) и хлорфеноксиалканкарбоновых (ХФАК) кислот, замещенных фенилмочевин, хлор- и нитро-фенолов, производных симм-триазина, карбамино-вой и тиокарбаминовой кислот. Количество соединений в изучаемых рядах, используемое для получения соответствующих корреляционных уравнений, обусловливалось наличием данных о токсических параметрах веществ и их поведении в биосфере.
Прослеживаются зависимости между величинами, характеризующими биологическую активность ХАК- и ХФАК-кислот, и величинами, характеризующими их взаимодействие с сорбентом в условиях тонкослойной (распределительной — /?[и адсорбционной — Ц^) хроматографии. В гомологических рядах исследуемых соединений наблюдаются симбатные изменения величин и 1дЬ05о для крыс: увеличение электронной плотности на атоме кислорода карбонильной группы приводит к увеличению токсического действия соединения. В результате количественного регрессионно-корреляционного анализа получена следующая зависимость между величинами и для ХФАК-кислот:
1.050=2,541+0,614/?Р (л=6, г=0,922).
На величину биологической активности гербицидов оказывают влияние не только электронные, но и стерические эффекты. Во всех случаях 2,6-за-мещенные ХФАК-кислоты обладают более низкой биологической активностью [7]. Наличие двух заместителей в ортоположениях бензольного кольца молекул ХФАК-кислот, по-видимому, создает затруднения для вращения алкоксикарбонильной группы и приводит к ослаблению взаимодействия соединения с субстратом. Аналогичным образом происходит изменение взаимодействия с сорбентом: 2,6-замещенные ХФАК-кислоты обладают пониженной сорбционной способностью [11].
Такие же зависимости прослеживаются и в ряду ХАК-кислот. а,а-Дихлопропионовая кислота обладает более сильным гербицидным действием, чем трихлоруксусная кислота [7]. В то же время величины к" этих кислот составляют соответственно 0,42 и 0,66, т. е. последняя более слабо взаимодействует с сорбентом.
Сравнение параметров, характеризующих токсическое действие замещенных фенилмочевин, с величинами И* показало, что в том случае, когда рядом с адсорбционным центром в молекуле (кар-
