CC BY
5
б е р г И. М., Т а л а к и н Ю. Н. и др. — В кн.: Украинский съезд гигиенистов и санитарных врачей. 9-й. Тезисы докладов. Киев, 1976, с. 93—96. — Овец-к а я Н. М., С ы ч е в М. Н., Ш о в т у т а В. И. — Гиг. и сан., 1977, № 5, с. 101 — 103. — Саве н ко Л. 3., Макаренко Н. А.и др. — Науч. труды Иркутск, мед. ин-та, 1972, вып. 110, с. 76—77. — Талакин Ю. Н., Ломова А. А. — В кн.: Научно-технический прогресс и оздоровление труда в угольной и металлургической промышленности. Донецк, 1975, с. 188—190. — Талакин Ю. Н., Л о -м о в а А. А., Третьяк Л. Ф. — Гиг. труда, 1977, № 3, с. 7—10. — Dequ-i d t J. — Rev. Epidem., 1974, v. 22, p. 579—588. — Kirkeby S. — Histochemistry, 1976, v. 48, p. 51—60. —Stankovic D., Brkovic-Popo-v i e J. — Med. Arh., 1964, v. 18, N 1, p. 39—43. — S a u k u г a u A. K. — J. Lab. clin. Med., 1974, v. 84, p. 20—25. — Richardson R.J..Murphy S. D.— Toxicol, appl. Pharmacol., 1974, v. 29. p. 289—300. „
Поступила 5/VII 1978 r.
ACTION ON THE BODY OF STALL CONCENTRATIONS OF HEAVY METALS —
LEAD AND MERCURY
Yu. jV. Talakin, L. I. Momova, L. N.'.¡gnatieva
The authors analyse data on morphological changes developing in the hypophysis, suprarenal and thyroid glands.and cerebrum in experimental animals as a result of daily inhalation (for a period of 6 months) of lead and mercury at small concentration (thousandth and hundredth parts of a milligram per cubic metre). The data presented are indicative of a direct relation between the changes developing in the organs and systems and the concentrations tested. Initial shifts in the hypophysis-suprarenal gland system, in the functions of the thyroid gland and the central nervous system may be regarded as signals of a danger, that may be avoided by taking effective hygienic, therapeutic and preventive measures.
УДК 615.285.7.015.4:612.617.015.1
Кандидаты^биол. наук Т. А. Богатых и Н. В. Орлова, М. Я• Акинчева
ВЛИЯНИЕ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ — КЕЛЬТАНА
Ит-ИЗОМЕРА ГХЦГ НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ И ИХ ИЗОФЕРМЕНТЫ
В СЕМЕННИКАХ КРЫС
Институт питания АМН СССР, Москва
Широкое применение хлорорганических пестицидов в сельском хозяйстве обусловливает возможность попадания их в продовольственные культуры, миграцию по пищевым цепям и поступление в организм человека и животных. В связи с этим при решении вопроса о допуске с гигиенических позиций тех или иных пестицидов, а также нормировании их остаточных количеств во внешней среде, в том числе в продуктах питания, существенное значение следует придавать результатам исследований функционального состояния организма животных, в частности генеративной функции.
Так, в литературе имеются данные о неблагоприятном влиянии хлорорганических пестицидов на генеративную функцию (сокращается время подвижности сперматозоидов, увеличивается число патологических форм, возрастает число канальцев со спущенным эпителием, снижается количество фруктозы в предстательной железе, нарушается эмбриогенез и эстральный цикл) у экспериментальных животных (К. Г. Санатина; С. Я. Найштейн и Д. Д. Лейбович, и др.).
Следует отметить, что ЬО50 кельтана при пероральном введении теплокровным животным находится в пределах 700—1600 мг/кг, а предельно допустимая концентрация кельтана в растительных пищевых продуктах равна 1 мг/кг. Для -у-изомера ГХЦГ ЬО60 составляет 75—200 мг/кг (Е. Н. Буркацкая, и др.). В соответствии с современными требованиями у-изомер ГХЦГ в молоке, мясе и яйцах не должен содержаться, а в остальных пищевых продуктах предельно допустимая концентрация его составляет 2 мг/кг. Данные о характере изоферментных спектров, отличающихся стро-
гой видовой и тканевой специфичностью (Markert и Moller), при воздействии' кельтана и у-изомера ГХЦГ практически отсутствуют.
Целью данной работы явилось изучение воздействия малых количеств кельтана и у-изомера ГХЦГ на активность некоторых ферментов и их Ф изоферментов энергетического обмена (гликолиза и пентозо-фосфатного цикла) — лактатдегидрогеназы (ЛДГ, КФ 1.1.1.27), сукцинатдегидрогена-зы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ, КФ 1.1.1.49) в семенниках, а также содержание фруктозы в коагулирующей железе. Экспериментальная работа проводилась на половозрелых крысах-самцах линии Вистар. Животные получали полноценный рацион из натуральных продуктов. 90% препарат кельтана (хлорэтанола) и 88% обогащенный препарат v-изомера ГХЦГ вводили крысам с подсолнечным маслом перорально на протяжении 9 мес в дозах 16 и 1,6 мг/кг (кельтан) и 2 и 0,2 мг/кг (у-изомер ГХЦГ), составляющих V100 и 1/i000 долю LD50 (по действующему началу) соответственно. Дозы выбраны исходя из допустимых остаточных количеств препаратов в пищевых продуктах. Животные контрольной группы получали подсолнечное масло в адекватных количествах.
Активность ферментов и их изоферментные спектры определяли в гомогенатах семенников. Семенники взвешивали и гомогенизировали (в соотношении 1:4 — масса — объем) в трис-HCl pH 7,4 в течение 2 мин при 1200 об/мин. Активность Г-6-ФДГ и ЛДГ исследовали в надосадоч-ной фракции, а сукцинатдегидрогеназы (СДГ, КФ 1.3.99.1) — в митохонд-• риях; содержание фруктозы определяли в коагулирующей железе (А. А. Покровский; Mann, и др.). Электрофоретическое разделение изоферментов Г-6-ФДГ и ЛДГ осуществляли в полиакриламидном геле, используя метод Davis в модификации А. А. Покровского и К. А. Коровникова со ступенчатым градиентом концентраций геля 10, 7 и 3,5%. После электрофореза гели помещали в инкубационную среду для выявления изоферментов. Активность изоферментов выражали в условных единицах оптической плотности, пропорциональной площади окрашенных зон изоферментов, в пересчете на 1 мг белка за 1 мин инкубации при 37°С. Общую активность изоферментов рассчитывали как сумму всех активностей нзоферментных фракций.
Результаты исследования активности ферментов и изоферментов в половых железах крыс, получавших кельтан в дозе 16 мг/кг и v-изомер ГХЦГ в дозе 2 мг/кг, показали, что кельтан и у-изомер ГХЦГ в указанных дозах вызывают в половых железах крыс однотипные изменения. Так, через 3 мес от начала эксперимента отмечалось статистически достоверное снижение активности СДГ в семенниках крыс (Р<0,05) и уменьшение со-Ф держания фруктозы в коагулирующей железе. Через 6 мес эксперимента у подопытных животных при введении тех же количеств кельтана и у-изомера ГХЦГ сохранялось снижение активности СДГ в семенниках на
15 и 10% соответственно, а содержание фруктозы в коагулирующей железе повышалось (P<0,05). К 9 мес эксперимента эти отличия сглаживались. Общая активность ЛДГ и Г-6-ФДГ у подопытных животных существенно не отличалась от таковой в контроле на всех сроках эксперимента. Однако исследования изоферментных спектров позволили выявить сдвиги в активности ферментов при воздействии кельтана н у-изомера ГХЦГ.
Так, в изоферментном спектре ЛДГ в семенниках у крыс контрольной группы выявлено 5 основных и 2 специфические фракции ЛДГ—«Х»-1 и «Х»-2, характерные только для семенников, что совпадает с данными Blanco и Zinkham и др. По данным Battellino и соавт. и других исследователей, изофермент ЛДГ — «X» — связан со сперматогенезом.
Как показали исследования, введение кельтана в течение 3 мес"в дозе
16 мг/кг вызывало повышение активности фракций ЛДГ-1, ЛДГ-4 и ЛДГ-5 на 8, 44 и 68% соответственно и снижение активности специфических
* фракций «Х»-1 и «Х»-2, а также ЛДГ-2 и ЛДГ-3. При обследовании животных через 9 мес было выявлено исчезновение фракции ЛДГ — «Х»-2
т
и снижение активности фракции ЛДГ — «Х»-1 на 30%, остальных фракций ЛДГ — 1,2,3 на 6—20%. Активность фракций ЛДГ-4 и ЛДГ-5 возрастала на 40 и 25% соответственно. В результате «суммарная» активность изоферментов не изменялась.
При воздействии у-изомера ГХЦГ (доза 2 мг/кг) в изоферментном спектре ЛДГ наблюдались менее выраженные изменения. Так, после 3-месячной затравки крыс в изоферментном спектре ЛДГ наблюдалось незначительное повышение активности основных фракций ЛДГ-1—5 в пределах 2,9— 24,4%, тогда как активность специфических фракций «Х»-1 и «Х»-2 снижалась на 2—6%. Существенные изменения в изоферментном спектре ЛДГ наблюдались через 9 мес эксперимента. Активность фракции ЛДГ-3 снижалась на 22 %, ЛДГ — «Х»-1 и ЛДГ — «Х»-2 — на 22 и 60% соответственно, активность фракции ЛДГ-4 повышалась на 53%. В результате «суммарная» активность всех изоферментов оставалась без изменений.
Специфические фракции в тканях семенников ЛДГ — «Х»-1 и «Х»-2 являются медленно мигрирующими. Эти нзоферменты, определяя степень окисления цитоплазматического НАД-Н2 за счет пирувата, играют важную роль в установлении соотношения между гликолизом и дыханием. По-видимому, значительное снижение активности специфических фракций ЛДГ — «Х»-1 и «Х»-2 в тканях семенников может свидетельствовать о снижении анаэробного процесса гликолиза и переключении его на аэробный. Благодаря процессам гликолиза сперматозоиды получают энергию, необходимую для их передвижения, а по степени активности ЛДГ в семенниках можно судить об оплодотворяющей способности самцов (Н. П. Шер-гнн; В. Fox и М. Fox).
В изоферментном спектре Г-6-ФДГ в семенниках контрольных крыс выявлено 5 фракций. Результаты исследования свидетельствуют о том, что кельтан (доза 16 мг/кг) вызывает более существенные изменения по сравнению с ^-изомером ГХЦГ (доза 2 мг/кг) и в активности изоферментов Г-6-ФДГ. Так, уже через 3 мес эксперимента активность большинства фракций понизилась при воздействии кельтана, что привело к значительному снижению «суммарной» активности изоферментов. Длительное введение кельтана (9 мес) вызывало еще более значительное снижение активности фракций. При этом активность Г-6-ФДГ-1 снизилась на 15,4%, Г-6-ФДГ-2 на 16,1%, Г-6-ФДГ-4 на 35,5'%, Г-6-ФДГ-5 на 18,5%, в результате чего «суммарная» активность изоферментов Г-6-ФДГ в семенниках крыс несколько снизилась, что совпадает и с определениями общей активности Г-6-ФДГ.
При введении у-изомера ГХЦГ в течение 3 мес в дозе 2 мг/кг в изоферментном спектре Г-6-ФДГ активность большинства фракций повышалась, тогда как через 9 мес эксперимента наблюдалось снижение активности фракции Г-6-ФДГ-2 на 30%, Г-6-ФДГ-3 на 38%, Г-6-ФДГ-4 и 5 на 11,1 и 5,5% соответственно, активность же фракции Г-6-ФДГ-1 возрастала на 10%. В результате этого «суммарная» активность Г-6-ФДГ была несколько ниже у подопытных крыс, чем в контроле. Полученные данные, по-видимому, свидетельствуют о некотором угнетении превращения углеводов по пентозо-фосфатному пути при введении хлорорганических пестицидов — кельтана и у-изомера ГХЦГ.
При обследовании гонад животных, получавших на протяжении 9 мес кельтан в дозе 1,6 мг/кг и у-изомер ГХЦГ в дозе 0,2 мг/кг, составляющих */íooo LD50 для крыс, по биохимическим показателям не было выявлено статистически достоверных отличий от контроля. Эти дозы, по нашим данным, находятся ниже порога токсического действия указанных пестицидов на гонады самцов крыс.
Таким образом, исследования показали, что даже количества пестицидов, которые реально могут поступать с пищей в организм человека, вводимые перорально животным на протяжении длительного времени, оказывают в определенной мере неблагоприятное воздействие на функциональ-
ное состояние семенников, степень выраженности которого в основном зависит от химической структуры этих пестицидов, дозы и продолжительности их воздействия. Так, введение кельтана и у-изомера ГХЦГ в дозе Уш LD60 (16 и 2 мг/кг) вызывало одинаковую направленность воздействия, однако оно более выражено (по количественному критерию) у кельтана. Изоферментный статус ткани имеет определенное биологическое значение в связи с наличием в клетке нескольких форм ферментов, обладающих различными кинетическими и регуляторными свойствами, что обеспечивает возможность более тонкого и лабильного регулирования метаболических процессов. Очевидно, отсутствие изменения общей активности ЛДГ и Г-6-ФДГ при введении хлорорганических пестицидов и значительные изменения в их изоферментных спектрах свидетельствуют об этом.
Выводы
Исходя из допустимых остаточных количеств кельтана (1 мг/кг) и у-изомера ГХЦГ (2 мг/кг) в пищевых продуктах на основании наших результатов, мы считаем необходимым строго соблюдать существующие предельно допустимые концентрации для кельтана и у-изомера ГХЦГ.
Дозы 1,6 мг/кг кельтана и 0,2 мг/кг у-изомера ГХЦГ находятся ниже порога токсического действия на гонады самцов крыс, по результатам использованных нами тестов.
ЛИТЕРАТУРА. Буркацкая Е. Н. — В кн.: Гигиена труда при работе с ядохимикатами. М., 1974, с. 48. — Найштейн С. Я., Лейбо-в и я Д. Л. — Гиг. и сан., 1971, № 5, с. 19. — П о к р о в с к и й А. А., К о р о в -ников К. А. — Биохимия, 1970, №1, с. 15. — С а и а т и и а К Г. Методы определения токсичности и опасности химических веществ. М., 1970. — Ш е р -г и н Н. П. Биохимия сперматозоидов сельскохозяйственных животных. М., 1967.— Battellino L., Blanco А. — Biochem. biophys. Acta, 1970, v. 212, p. 205.— Blanco A., Zinkham W. — Science, 1963, v. 139, p. 601,—Fox В., Fox M. — Pharmacol. Rev., 1967, v. 19, p. 21, —Mann T. The Biochemistry of Semen and of the Male Reproductive Tract. London, 1964.
Поступила 11/V 1978 r.
EFFECT OF CHLORORGANIC PESTICIDES CELTANE AND y-ISOMER OF HEXACHLORCYCLOHEXANE ON THE ACTIVITY OF ENZYMES AND THEIR ISOENZYMES IN THE TESTES OF RATS
T. A. Bogatykh, N. V. Orlova, M. Ya. Akincheva
Investigation results obtained prove the chlororganic pesticides, such as celtane and Y-isomer of hexachlorcyclohexane (HC1CH), to have, apparently, a similar biochemical trend of action on the gonads of male rats. Effect of celtane is more pronounced. Doses of celtane amounting to 1.6 nig/kg and that of Y-isomer of HC1CH amounting to 0.2mg/kg, comprise one thousandth part of their LD60 and are below the threshold value of their toxic action on the gonads rats.
УДК 612.61.014.46:1613.298:666.293.51-087
Ю. В. Иванов, Т. JI. Доброславская
ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГОНАДОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
КОМПЛЕКСА ВЕЩЕСТВ, МИГРИРУЮЩИХ ИЗ ЭМАЛИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ,
ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ КОНТАКТА С ПИЩЕВЫМИ ПРОДУКТАМИ
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
При постоянно расширяющемся спектре химических соединений, с которыми контактирует человек, способных оказаться потенциально го-надотропными, в токсиколого-гигиенической оценке их вредности для организма настоятельна необходимость четких количественных и качест»
