CC BY-ND
18
ЗНиСО HOfliPi №11 (23Е)
t± -Р
3
ВЛИЯНИЕ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ НА ТОКСИЧНОСТЬ ПРОМЫШЛЕННЫХ МОНОЭФИРОВ АЛКИЛ (АЛКЕНИЛ) ЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ВНУТРИЖЕЛУДОЧНОМ
ВВЕДЕНИИ В ОРГАНИЗМ БЕЛЫХ КРЫС
В.В. Турбинский, В.А. Хмелев
INFLUENCE OF HUMIC ACIDS ON TOXICITY INDUSTRIAL OF MONOETHERS АLKYL (ALKENIL) AMBER ACID AT INTRAGASTRIC INTRODUCTION IN THE ORGANISM OF WHITE RATS
V.V. Turbinskiy, V.A. Chmelev ФБУН «Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» Роспотребнадзора, г. Новосибирск, ФБОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», г. Новосибирск Гуминовые кислоты при внутрижелудочном введении в дозе, эквивалентной концентрации 3,0 мг/дм3 и придающей воде цветность в 20 градусов платиново-кобальтовой шкалы, оказывают защитное влияние от токсичного действия промышленных моноэфиров алкил (алкенил) янтарной кислоты и в 2,3 раза увеличивают максимально недействующую дозу.
Ключевые слова: гуминовые кислоты, токсическое действие, внутрижелудочное введение, лабораторные животные, моноэфиры алкил (алкенил) янтарной кислоты, пороговая доза, референтная концентрация. It is shown that humic acids at intragastric introduction in a dose of equivalent concentration of 3,0 mg/dm3 to giving water chromaticity in 20 degrees of platinum-cobalt scales, possess protective influence from toxic action of industrial monoethers alkyl (alkenil) amber acid on an exchange, function of nervous system, balance and excretion function of kidneys of laboratory animals.
Keywords: humic acids, toxic action, intragastric introduction, laboratory animals, monoethers alkyl(alkenil) amber acid, a threshold dose, referential concentration.
Моноэфиры алкил (алкенил) янтарной кислоты ЭФК-1 — перспективный флотореагент с хорошими технологическими показателями при флотации апатита на Ковдорском и Себльяврском месторождениях. Основным компонентом ЭФК-1 являются моноэфиры дикарбоновых кислот, чье токсическое действие на теплокровный организм характеризуется поражением печени и нервной системы [1; 2]. Исходными продуктами для синтеза ЭФК-1 являются алкил (алкенил) мале-иновый ангидрид (DL50 = 625 мг/кг, ПДК = 1,0 органо-
лептический лимитирующий признак вредности) [3]. Высшие спирты, входящие в состав ЭФК-1 имеют DL50 от 4 000 до 35 000 мг/кг и оказывают гепатотоксическое и нейротоксическое действия, изменяют морфологическую картину крови [4].
Цель настоящего исследования — оценка влияния гуминовых веществ на токсическое действие промышленных моноэфиров алкил (алкенил) янтарной кислоты при хроническом пероральном поступлении в теплокровный организм.
Ш №11 (Ш
47
Объектами исследования служили ЭФК-1 и природные гуминовые кислоты (ГК), лабораторные животные (беспородные самцы и самки) белых крыс с массой тела 180—200 г и белых мышей 18—20 г.
Методы исследования. Флотореагент и водный раствор гуминовых кислот вводился животным внутрижелудочно утром натощак. Исследования проводились при остром и подостром (30-ти суточном) введении, а комбинированное действие ЭФК-1 и ГК изучалось при хроническом (6,5 месяцев) введении веществ.
Хронический эксперимент проводился на семи группах животных: 1 группа служила контролем; 2 группа получала ГК в дозе 0,15 мг/кг (эквивалентно концентрации 3,0 мг/дм3, придающей воде цветность 20 градусов); 3 группа получала ЭФК-1 в дозе 0,5 мг/кг; 4 группа получала ЭФК-1 в дозе 0,5 мг/кг и ГК — в дозе 0,15 мг/кг; 5 группа получала ЭФК-1 в дозе 5,0 мг/кг; 6 группа — ЭФК-1 в дозе 5,0 мг/кг и ГК — 0,15 мг/кг; 7 группа — ЭФК-1 в дозе 50,0 мг/кг; 8 группа — ЭФК в дозе 50,0 мг/кг и ГК — 0,15 мг/кг.
Для оценки функционального состояния организма животных использовались тесты для оценки функционального состояния печени (активность ферментов АЛТ и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в плазме крови); жирового обмена (содержание в плазме крови р-липопротеидов, а-холестерина и триглицеридов); водно-электролитного обмена (содержание натрия и калия в эритроцитах, плазме крови, моче, внутренних органах); функционального состояния почек (реакция на 5 % водную нагрузку); состояния системы эритрона (количество эритроцитов, гемоглобина в крови, объем эритроцитов, средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах, показатель гематокрита, осмотическая и кислотная резистентность эритроцитов); иммунного статуса (реакции специфического лизиса лейкоцитов, содержание гистамина в плазме крови); высшей нервной системы (показатель СПП), общего состояния организма (внешней вид, динамика массы тела и весовые коэффициенты внутренних органов).
Состояние организма подопытных животных в группах оценивалось по количеству измеренных параметров в группе, выходящих за пределы диапазона нормы. Значения диапазона нормы устанавливались для каждого контролируемого периода эксперимента по группе интакт-ных (контрольных) животных в пределах среднего значения показателя ± две сигмы (М ± 2 сигмы). По числу измерений, выходящих за пределы нормы от общего числа проведенных измерений в группе, рассчитывалась вероятность обнаружения изменений функционального состояния организма животных в экспериментальных группах животных — эффект вредного действия. Вероятность отклонения параметра в опытной группе животных представляет собой результат действия неучтенных и случайных факторов, а также действия исследуемого вещества (ЭФК-1 или ГК), то для выражения эффекта действия фактора была использована формула сложения вероятностей:
была практически одинакова. Через 5—7 мин после введения ЭФК-1 животное становилось заторможенным, слабо реагировало на раздражители. На вскрытии умерших животных обнаруживались сильно раздутый желудок, обильные кровоизлияния в печени, легких и головном мозге. Гибель крыс наступала на 3—5 сутки, мышей — 1—6 сутки.
По данным острых опытов установлено, что флото-реагент ЭФК-1 обладает сверхкумулятивностью (индекс кумулятивности 1к = 0,51) [5]. В подостром эксперименте установлено, что ЭФК-1 вызывает увеличение активности фермента АЛТ в плазме крови, не оказывает влияния на активность фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, изменяет содержание р-липопротеидов в плазме крови и натрия и калия — в эритроцитах.
В хроническом санитарно-токсикологическом эксперименте установлено, что флотореагент ЭФК-1 при внутри-желудочном введении в дозе 50,0 мг/кг оказывает влияние на функциональное состояние печени, почек, центральной нервной системы, вызывает нарушения в состоянии липидного и белкового обменов, водно-электролитного баланса, системы эритрона, обладает аллергенным действием. В дозе 5,0 мг/кг ЭФК-1 при хроническом внутри-желудочном введении в теплокровный организм оказывает влияние на печень, почки, липидный и белковый обмены, водно-электролитный баланс организма и систему эри-трона. В дозе 0,5 мг/кг флотореагент ЭФК-1 не вызывал
Вероятность отклонения функциональных параметров организма экспериментальных животных при хроническом внутрижелудочном введении флотореагента ЭФК-1 и гуминовых кислот
Группы животных Число наблюдений Доля наблюдений с отклонением от нормы (Р. ) £ * факт' Эффект (рассчетный) Р1 Коэффициент Стьюдента (достоверность Рфакт)
Контроль Группа 1 1260 0,0119 3,87
ГК Группа 2 1260 0,0047 -0,0072 3,01
0,5 эфк-1 Группа 3 1260 0,0079 -0,0040 2,24
Гк+0,5эфк-1 Группа 4 1260 0,0055 -0,0064 2,83
5 эфк-1 Группа 5 1260 0,0380 0,0265 5,77
ГК+5,0эфк-1 Группа 6 1260 0,0193 0,0080 3,24
50эфк-1 Группа 7 1260 0,0674 0,0562 8,41
Гк+50эфк-1 Группа 8 1260 0,0206 0,0088 3,33
Рс
1 - (1 - Р0 X ( 1 - РО, где
Рс.
суммарная вероятность (суммарный эффект);
Р1 вероятность (эффект) действия первого агента (случайные события, неучтенные факторы, по контролю);
Р; — вероятность (эффект) действия второго агента (ЭФК-1, или ГК).
Исходя из этой формулы, для случаев изолированного действия ЭФК-1 и ГК были рассчитаны откорректированные величины эффектов их действия:
Р; = (Рфакт - Рк)/(1-Рк), где
Рфакт - регистрируемая частота (вероятность) отклонения параметров организма за пределы нормы в опытной группе;
Рк - регистрируемая частота (вероятность) отклонения параметров организма за пределы нормы в контроле.
Результаты исследований. По результатам острых и подострых санитарно-токсикологических экспериментов получена характеристика токсичности ЭФК-1. Клиническая картина острого отравления у крыс и мышей
функциональных и морфологических изменений в организме подопытных животных.
О достоверности регистрируемого и расчетного эффектов действия судили с помощью метода сравнения выборочных долей вариант (см. табл.) [6].
Вероятность отклонения функциональных параметров организма экспериментальных животных при хроническом внутрижелудочном введении флотореагента ЭФК-1 и гуминовых кислот
Статистически достоверные различия с контролем по числу выходящих за пределы нормы измерений в группе животных, получавших ЭФК-1 в дозе 0,5 мг/кг, зарегистрированы на протяжении последней половины эксперимента (с 3-го по 6-й месяцы). При этом обращает на себя внимание отрицательный характер эффекта, т. е. действие гуминовых кислот и ЭФК-1 в дозе 0,5 мг/кг сопровождалось уменьшением, по сравнению с контролем, количества измерений, выходящих на пределы нормы, что позволяет характеризовать состояние организма данной группы животных, с точки зрения адаптационного синдрома, как фазу повышенной резистентности.
Действие ЭФК-1 при изолированном внутрижелудочном введении в дозах 5,0 и 50 мг/кг характеризовалось более ранним и более выраженным эффектом. Так, увеличение числа измерений, выходящих за пределы нормы по сравнению с контролем, в этих группах наступало уже после половину месяца эксперимента. При этом, большее число отклонений за пределы нормы зарегистрировано в группе животных, получавших ЭФК-1 в дозе 50,0 мг/кг (0,0385—0,0562), чем в группе, получавшей ЭФК-1 в дозе 5,0 мг/кг (0,0128—0,0265).
На основании установленных величин эффектов действия ЭФК-1 в различных дозах при изолированном и комбинированном с гуминовыми кислотами поступлении построены графики зависимости (см. рис.): у = 0,013 Ln(x) + 0,005, при R2 = 1,0 - для изолированного
48
ЗНиСО ноябрь №11 (236)
эффект y = 0,013ln(x) + 0,005 ▲ R2 = 1,000 ♦ Эфк
/ логарифмическая (эфк)
S —••• Логарифмическая (эфк+гк)
/ ■ ~ y = 0,003ln(x) - 0,001 — ^^ R2 = 0,789
0,1 10 100
Доза ЭФ К, мг/кг
Зависимость эффекта действия ЭФК-1 от дозы при изолированном поступлении и комбинированном с гуминовыми кислотами на организм белых крыс
поступления; у = 0,003 Ln(x) — 0,001, при R2 = 0,79 — для комбинированного поступления с гуминовыми кислотами.
Согласно результатам расчетов по данным уравнениям, показано, что максимально недействующая доза ЭФК-1 при изолированном поступлении составляла 0,74 мг/кг, что эквивалентно концентрации 14,7 мг/дм3, а при комбинированном поступлении с гуминовыми кислотами в концентрации, придающей воде цветность в 20 градусов, максимально недействующая доза составляла 1,7 мг/кг, или 34,5 мг/дм3.
Зависимость эффекта действия ЭФК-1 от дозы при изолированном поступлении и комбинированном с гуми-новыми кислотами на организм белых крыс
Выводы.
1. Моноэфиры алкил(алкенил)янтарной кислоты при остром внутрижелудочном введении белым крысам и мышам относятся к веществами 3-го класса опасности и обладают сверхкумулятивными свойствами толерантного типа.
2. При хроническом внутрижелудочном введении ЭФК-1 в дозах 5,0 и более мг/кг оказывает влияние на функциональное состояние печени, почек, центральной нервной системы, вызывает нарушения в состоянии липид-ного и белкового обменов, водно-электролитного баланса, системы эритрона, обладает аллергенным действием; максимально недействующая доза ЭФК-1 — 0,74 мг/кг, референтная концентрация составляла 14,8 мг/дм3.
3. Комбинированное действие ЭФК-1 с природными гуминовыми кислотами в концентрации, придающей воде цветность 20 градусов, характеризовалась менее аддитивным эффектом, приводящим к увеличению максимально недействующей дозы ЭФК-1 до 1,7 мг/кг (в 2,3 раза).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кропоткина М.А., Галицкая В.А., Промыслова А.Д. Материалы к обоснованию предельно допустимой концентрации себациновой кислоты в воздухе рабочей зоны //Гигиена труда и профессиональных заболеваний. 1980. № 5. С. 48—49.
2. Турбинский В.В. Обоснование ориентировочно допустимого уровня флотореагента ЭФК-1 в воде водных объектов //Гигиена и санитария. М., 1991. № 12. С. 63—65.
3. Измеров Н.Ф., Саноцкий И.В., Сидоров К.К. Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном воздействии. М., 1977.
4. К токсикологии авсших предельных одноатомных спиртов (н-гексилового, н-гептилового, н-октилового, н-нонилового, н-децилового) //Токсикология новых промышленных химических веществ. М., 1963. Вып. 5. С. 51.
5. Штабский Б.М. Количественная оценка явлений кумуляции //Гигиена и санитария. 1973. № 8. С. 24—27.
6. Урбах В.Ю. Биометрические методы (статистическая обработка опытных данных в биологии, сельском хозяйстве и медицине). М.: Наука, 1964. 415 с.
Контактная информация:
Турбинский Виктор Владиславович, тел.: 8 (923) 126-36-89 Contact information: Turbinsky Viktor, phone: 8 (923) 126-36-89
