CC BY
3
Общие вопросы гигиены
© И. В. ГЕРМАН, 1990
УДК 614.7:615.285.71-07:616.419-018.1-092:575.224.23
И. В. Герман
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПЕСТИЦИДОВ ПРИ ИХ ГИГИЕНИЧЕСКОМ РЕГЛАМЕНТИРОВАНИИ
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс, Киев
*
Одним из наиболее широко используемых методов оценки мутагенной активности факторов окружающей среды, и в частности пестицидов, следует считать метафазный анализ хромосомных аберраций в клетках костного мозга [9]. Особенностью данной ткани является высокая степень клеточной пролиферации, что затрудняет накопление хромосомных аберраций при повторных воздействиях мутагенов. Признание этого факта многими исследователями в качестве основополагающего привело к тому, что изучение мутагенного действия пестицидов на данном тест-объекте зачастую изучалось лишь при однократном воздействии препаратов. При этом эффект обнаруживался, как правило, в высоких по токсичности дозах, что затрудняет использование полученных результатов в гигиенических целях. Тем не менее в литературе имеется достаточно сведений о зависимости цитогенетиче-ской активности от длительности воздействия различных химических веществ, в том числе и пестицидов, установленной на клетках костного мозга [2, 4]. Отмечены особенности зависимости время — эффект: нарастание частоты хромосомных аберраций в первые 2—4 нед и в дальнейшем ее постепенное снижение [6]. Поэтому для прогноза цитогенетического эффекта химических веществ в клетках костного мозга при длительном воздействии ряд авторов [5, 11] рекомендуют ограничиться экспериментом длительностью 10—15 дней. Существенным фактом, установленным в этих работах, является то, что при многократном воздействии максимум хромосомных аберраций обнаруживается в более ранние сроки фиксации клеток по сравнению с традиционными (до 6 ч после последнего введения вещества, а не через 24 ч). Однако при изучении цито-генетической активности пестицидов подобный методический подход не использовался.
Другой важный с гигиенических позиций момент заключается в том, что мутагенное действие пестицидов изучалось, как правило, лишь при пероральном введении и не изучалось при ингаляционном, хотя последний путь поступления является наиболее адекватным в условиях производства и применения пестицидов.
По нашему мнению, указанный вопрос заслу-
живает особого внимания, так как в ряде работ последних лет [1] показаны значительные различия в токсичности пестицидов, поступающих в организм через органы дыхания и пероралыю. Данные о более высокой ингаляционной токсичности многих пестицидов настораживают и в плане возможности существования подобной зависимости при изучении их мутагенного действия.
Для проверки этого предположения, а такжел| с целью изучения зависимости цитогенетической ~ активности пестицидов от длительности воздействия и сроков фиксации клеток исследовано 7 препаратов — представителей различных классов химических соединений: фосфорорганиче-ские — хостаквик, циодрин (ЬО50 соответственно 75 и 40 мг/кг; ЬСбо — 379 и 88 мг/м3); производное карбоновых кислот — дактал (ЬЕ>50 3000 мг/кг; ЬС5о не установлена); хлорорганиче-ское — гексахлорбутадиен — ГХБД (ЬО50 — 51 мг/кг, ЬСбо — 370 мг/м3); гетероциклическое — буцид (и)5о— 1500 мг/кг, ЬС5О>2000 мг/м3); производное бензимидазола — олгин (1ЛЭ5о — 6400 мг/кг); репеллент терпеноидный (ЬО50 — 3160 мг/кг). Ранее [8] было показано, что первые 3 препарата не проявили мутагенной актив% ности в данной тест-системе при однократном пероральном воздействии.
Цитогенетическую активность препаратов изучали на белых нелинейных мышах-самцах 2— 3-месячного возраста. Препараты хромосом готовили с помощью общепринятого метода Форда в модификации, принятой во ВНИИГИНТОКС [7]. В случае перорального воздействия пестициды вводили как однократно, так и на протяжении 14 дней. При ингаляционном поступлении (эксперимент поставлен при одновременном изучении параметров токсичности, проведенном Г. А. Войтенко, химический анализ проб воздуха проведен М. В. Письменной, Л. Е. Морару и Т. А. Синицкой) животных подвергали воздействию ГХБД, хостаквика, циодрина однократно в течение 4 ч, а дактала и буцида — при различных сроках экспозиции — от 1 до 14 дней, включая выходные. Фиксацию клеток проводили че^ рез 24 ч после однократного воздействия, а при многократном — также через 6 ч после послед-
Таблица 1
Таблица 2
Частота хромосомных аберраций в клетках костного мозга мышей в зависимости от длительности поступления и сроков фиксации клеток при пероральном воздействии
пестицидов
Зависимость цитогенетического эффекта пестицидов от пути поступления в организм в эквивалентных дозах при
однократном и повторных воздействиях
€
Препарат > Доза, мг/кг Длительность введения, ДНИ Время фиксации клеток, ч Частота хромосомных аберраций, /0
Дактал 1000 1 24 1,66+0,52
200 1 24 1,00+0,40
200 14 24 3,00+ 0,69*
200 14 6 5,00+0,88*
40 14 24 1,80+0,59
40 14 6 2,80+0,73*
Олгин 500 1 24 2,16+0,59
500 14 6 3,00+0,69*
Репеллент терпе- 1000 1 24 1,00+0,40
ноидный 100 14 6 1,20+0,48
Буцид (5 мг/м3) 5 1 24 1,00+0,40
5 14 24 1,33+0,46
14 2 2,66+0,65* $
Контроль 1,00+0,40
Примечание. Здесь и в табл. 2: звездочка — различия достоверны при 0,05.
него введения в желудок и через 2 ч после последнего ингаляционного поступления, так как в данном случае препараты быстрее всасываются в кровь, чем при введении в желудок.
Результаты изучения цитогенетической активности 4 пестицидов в зависимости от длительности воздействия и сроков фиксации клеток представлены в табл. 1, из которой следует, что репеллент терпеноидный не проявил мутагенной активности. Дактал, буцид и олгин давали статистически достоверный эффект лишь при много-.кратном поступлении. При этом частота хромосомных аберраций у первых двух препаратов достоверно отличалась от наблюдаемой при остром воздействии (дактал в дозе 200 мг/кг — соответственно 5,00+0,88 и 3,00+0,69 %
1,00+0,40 %; буцид — 2,66+0,65 % 1,00+0,40 %). В случае многократного воздействия максимальный эффект наблюдался в более ранние сроки фиксации клеток.
Полученные результаты, по всей вероятности, связаны не с накоплением мутаций, а с материальной кумуляцией изученных пестицидов и (или) их метаболитов, а также, возможно, с подавлением систем репарации генетических повреждений, чего не происходит при однократном введении препаратов.
Для сравнительной оценки степени мутагенной активности дактала, ГХБД, хостаквика, циодри-на и буцида при пероральном и ингаляционном Vвоздействии был проведен перерасчет их действующих концентраций в экспозиционную дозу (Дииг), полученную животными за 4 ч. Расчет проводили по формуле Флюри [9]. Как показа-
против против
Препарат Длительность введения, дни Изученные величины Частота метафаз с аберрациями, %
ингаляционная доза, мг/м3 расчетная, Дцнг мг/кг фактическая доза, мг/кг при ингаляционном поступлении при введении в желудок
ГХБД 1 10,0 3,0 2,0 4 , 16 ±0,81 * 2 , 66 ± 0,64 *
Хостаквик 1 40,0 8,0 10,0 2,83 ± 0,67* 0,50 ±0,28
Циодрин 1 2.5 0,7 5 1,0 4 , 16 ± 0 , 8 1 * 1 ,66±0, 52
Дактал 1 1, 14 0,30 2,16 ± 0,59*
Буцид 1 4 О 1,5 1,5 2,66 ±0,64* 0,50 ± 0,28
Примечание. Прочерк — ввиду отсутствия эффекта в дозах 1 000 и 200 мг/кг более низкие дозы не изучались.
ли расчеты, концентрации всех пестицидов, кроме дактала, были практически эквивалентны изученным ранее дозам. Эти результаты, а также данные, полученные при обоих путях поступления в организм, представлены в табл. 2, из которой следует, что при ингаляционном воздействии все 5 препаратов проявили статистически значимую цитогенетическую активность, тогда как при пероральном введении, кроме ГХБД, они в указанных дозах эффекта не давали. Наиболее существенные различия получены для дактала, у которого генетически активная ДИнг при однократном воздействии составила 0,3 мг/кг, в то время как при пероральном поступлении дозы 1000 и 200 мг/кг оказались недействующими.
Эти результаты, очевидно, обусловлены особенностями токсикокинетики и метаболизма данных препаратов в организме, барьерной функцией иечени, превращениями в пищевом канале и др.
Полученные данные, возможно, служат объяснением некоторого несоответствия между неустановленной или слабо выраженной цитогенетической активностью многих фосфорорганических пестицидов в опытах на млекопитающих при их введении в желудок и наличием кластогенного эффекта в лимфоцитах периферической крови рабочих, занятых их производством (преимущественно ингаляционное воздействие), а также повышенной частотой спонтанных абортов у женщин, имеющих контакт с фосфорорганиче-скими пестицидами, и врожденных пороков развития у детей, чьи родители имеют профессиональный контакт с пестицидами данной группы [10].
Обнаруженный нами в эксперименте мутагенный эффект дактала и ГХБД был также подтвержден при цитогенетических обследованиях рабочих, занятых производством этих пестицидов [3].
Выводы. 1. Установлена зависимость цитогенетического эффекта дактала, олгина, буцида
от длительности воздействия; дактала и буци-да—от сроков фиксации клеток; хостаквика, циодрина и дактала — от пути поступления в организм.
2. Использованные методические подходы позволили дополнительно выявить 3 пестицида-мутагена: дактал, хостаквик и циодрин.
Литература
1. Войтенко Г. А., Каган Ю. СТомкив В. М. и др.// Гиг. и сан. — 1984, —№ 6. —С. 13—16.
2. Волнянская А. ВВасилос А. Ф. // Ежегодная конф. Европейского о-ва по мутагенам внешней среды, 14-я. — М., 1984. —С. 558—559.
3. Герман И. В... Витер В. Ф. // Гигиена применения, токсикология пестицидов и полимерных материалов. — Киев, 1985. —Вып. 15.— С. 32—34.
4. Ефименко Л. П., Кулаков А. Е.// Основные вопросы проблемы отдаленных последствий воздействия профессиональных ядов / Под ред. А. К- Пласунова, Г. А. Пашковой. — М.. 1976. — С. 115—119.
5. Журков В. С. // Медико-биологические исследования в гигиене. — М„ 1986. —С. 222—266.
6. Красобский Г. И., Жолдакова 3. И., Саноцкий И. В
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1990 УДК 612.015.31.014.46:615.831.41.08
Фоменко В. Н. II Гигиенические проблемы канцерогенного и мутагенного действия факторов окружающей среды. — М„ 1985. —С. 104—115.
7. Куринный А. И., Пилинская М. А. Исследование пестицидов как мутагенов внешней среды. — Киев, 1976.
8. Куринный А. И., Пилинская М. А., Герман И. В., Львова Т. С.//Цитол. и генет. — 1982. — № 1. —С. 45—49.
9. Саноцкий И. В., Фоменко В. Н. Отдаленные последствия влияния химических соединений на организм. — М., 1979. t
10. Kiraly /., Szentesi I., Csorsz /С, Czeizel A.// Mutat! Res. — 1980. — Vol. 74, N 3. — P. 172—173.
11. Vachkova-Petrova R. // Ibid. — 1978. — Vol. 53, N 2.— P. 277—278.
Поступила 14.02.89
Summary. Cytogenetic activity of 7 pesticides from various chemical classes was studied on mice bone marrow cells. 6 substances produced a mutagenic effect of different degrees of severity. The dependance of cytogenetic activity on the path, duration of administration into the organism and terms of cell fixation was stated. Hygienic standards and regulations for the production and use of the studied pesticides were developed with regard for the data obtained. The mutagenic effect appeared to be a limiting criterion of harmfulness for 2 substances in the substantiation of their MACs in the air of occupational area.
В. Р. Бардов, Г. М. Шмутер, Б. П. Сучков, Г. А. Степаненко,
С. Т. Омельчук
ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА СОДЕРЖАНИЕ КАЛЬЦИЯ, НАТРИЯ И КАЛИЯ
В ОРГАНИЗМЕ БЕЛЫХ КРЫС
Киевский медицинский институт им. акад. А. А. Богомольца
Ультрафиолетовое облучение (УФО) нашло широкое применение для профилактики светового голодания [9], сердечно-сосудистых заболеваний [2, 10], в качестве адаптогенного средства [3].
Массовое использование естественного и искусственного УФО требует всестороннего изучения его влияния на обменные процессы в организме. Это позволит более полно представить механизм действия УФО и избежать неблагоприятных для здоровья населения последствий.
Учитывая выраженную зависимость накопления и выведения кальция от интенсивности воздействия на организм УФ-лучей, связь обмена кальция с обменом натрия и калия и огромную роль указанных минеральных веществ в процессах жизнедеятельности организма, следует признать целесообразным проведение параллельных исследований в изучении влияния УФО различной интенсивности на содержание в организме кальция, натрия и калия. Тем более, что в литературе [5] можно встретить данные о содержании натрия и калия при УФО различной интенсивности лишь в отдельных органах и тканях, но не в организме в целом.
Требует уточнения и вопрос об изменении ха-
рактера обмена указанных минеральных веществ в организме спустя различные сроки после проведения курса УФО.
Целью нашей работы явилось изучение влия-... ния различных доз УФ-излучения на содержа-т ние кальция, натрия и калия как в сыворотке крови, так и в целом организме лабораторных животных (белых крыс) в различные сроки после проведения курса УФО.
Исследования проведены на беспородных крысах-самцах массой 175+25 г. Всего в опытах использовано 72 животных.
Эксперимент проведен на 5 группах животных: 1-я группа — контрольная; 2—5-я группы — подопытные животные, подвергавшиеся ежедневно в течение 10 дней воздействию УФ-лучей (2-я группа — 74 биодозы, 3-я — 1/2 биодозы, 4-я — 1 биодоза, 5-я — 2 биодозы).
Для облучения использовали люминесцентные эритемные лампы типа ЛЭ-30, излучение которых находится преимущественно в диапазоне 280—380 нм. Излучение в указанном диапазоне обеспечивает максимальное О-витаминобразу-ющее, общестимулирующее и пигментообразую-^ щее действие [11]. Животные контрольной группы искусственному облучению УФ-лучами не под-
