ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ КАНЦЕРОГЕННОГО ДЕЙСТВИЯ 4-АМИНО-1,2,4-ТРИАЗОЛА В ХРОНИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТАХ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

морфологических, иммунологических и физиологических показателей ранних изменений функциональных реакций организма человека при воздействии факторов окружающей среды,— Пермь; М„ 1986,— С. 135.

4. Немыря В. И., Бонашевская Т. И. и др. // Гиг. и сан.— 1984,— № 2,— С. 26—30.

5. Никитин В. М. Справочник методов иммунологии.— Кишинев, 1982,— С. 303.

6. Alexanersson R., Hedenstierna G., Kolmodin-Dehman В. // Arch, environ. Hlth.— 1982,- Vol. 37, N 5.— P. 279—283.

7. Mashjord P. At., Jones A. R. // Xenobiotica.— 1982 — Vol. 12, N 2.— P. 119—124.

Поступила 24.06.93

Summary. Joint effects of lysin, eprin and formaldehyde in acute and subacute experiments were investigated. As shown, this effect can be evaluated as a partial summing with coefficient 1.84. -(f

Гигиена воды, санитарная охрана воды и почвы

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ 1993 УДК 615.277.4:631.82/.85].076.9

Л. А. Савлучинская, Д. К. Князев, Т. Ф. Кулагина, Ю. Д. Парфенов, Н. И. Рыжова

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ КАНЦЕРОГЕННОГО ДЕЙСТВИЯ 4-АМИ НО-1,2,4-ТРИАЗОЛА В ХРОНИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТАХ

&

Онкологический научный центр РАМН, Москва

Азотсодержащие удобрения занимают одно из важных мест среди загрязнителей окружающей среды. Применение больших количеств азотных удобрений для получения планируемых урожаев повышает экологическую опасность, связанную с накоплением избыточных количеств нитратов в почве, в пищевой и кормовой продукции, загрязнением поверхностных и грунтовых вод, в том числе источников питьевого водоснабжения [2]. Все это способствует увеличению нитратной нагрузки на организм человека.

Вследствие поступления в организм человека повышенных количеств нитратов возникают мет-гемоглобинемия, нарушение обменных процессов, иммунного статуса, отмечается эмбриотоксическое действие и т. д. В последние 25 лет наибольшее внимание привлекает возможность участия нитратов и нитритов в синтезе нитрозаминов — сильных канцерогенных соединений. В последнее время показана возможность модифицирующего (усиливающего) действия нитратов и нитритов на мутагенез и канцерогенез [3].

Одним из путей снижения загрязнения окружающей среды азотсодержащими удобрениями может быть применение ингибиторов нитрификации. Таким образом создаются «медленно действующие удобрения», ограничивается загрязнение нитратами и нитритами окружающей среды и уменьшается образование нитросоединений (НС) в окружающей среде и в организме.

Наибольший интерес представляет группа нелетучих ингибиторов нитрификации, которые можно вводить в состав твердых азотных удобрений. К их числу относится препарат 4-амино-1,2,4-триазол (АТГ). Предварительные испытания показали высокую ингибирующую активность соединения и позволили отнести его к числу перспективных для внедрения в сельскохозяйственную практику ингибиторов [4].

Целью настоящего исследования явилась оценка канцерогенных свойств АТГ. В работе использовали химически чистый препарат, синтезиро-

ванный малым государственным научно-производ-ственным предприятием «Инаком».

АТГ, С2Н4Ы4, имеет мол. массу 84, его структурная формула:

Т=сн\

-ЬГ=СН

Содержит 66,7 % азота. АТГ — белый кристаллический порошок с температурой плавления 82—83 °С. Нелетуч, без запаха. Хорошо растворим в воде. Разлагается при температуре 220 °С.

Для испытаний АТГ на канцерогенкость использованы мыши-гибриды Р| (С57В1ХСВА) и крысы Вистар — животные, достаточно устойчивые к интеркуррентным инфекциям, с хорошо изученной онкологической характеристикой (ча- .7-стота спонтанных опухолей и спектр опухолей, возникающих под действием известных канцерогенов). Испытание проводилось в соответствии с методическими рекомендациями [1]. В группах было минимум 50 животных. Препарат давали с питьевой водой и вводили подкожно. На основании результатов субхронического эксперимента определены максимально переносимые дозы АТГ, которые составили для обоих видов животных 164 мг/(кг-нед) при введении внутрь и 393 мг/(кг-нед) при подкожном введении. Длительность эксперимента и продолжительность воздействия АТГ на животных составили в среднем 20 мес. Все павшие или забитые в ходе опыта животные были подвергнуты макроскопическому обследованию и вскрытию. Для дальнейшей гистологической обработки с окраской гематоксилином и эозином брали все опухоли, а также органы и ткани с видимыми патологическими изменениями. Результаты тестирования АТГ на канцерогенность определяли по числу животных с опухолями всех локализаций и по каждой локализации в отдельности и эффективному числу (число мышей и крыс, доживших до появления — обнаружения первой опухоли).

Частота опухолей у мышей в результате воздействия АТГ

Доза АТГ. мг/кг Пол Эффективное ЧИСЛО Все опухоли Опухоли легкого Гематомы Гемангио-эндотелиомы Гсмобластозы

абс. % ИИ абс. % абс. % абс. % абс. % ЯК

Контроль Самки 36 26 72,2 — 2 5,5 — 10 27,8 — 8 22,4 — 19 52,8 _

Самцы 49 38 77,6 — 10 20,4 — 15 30,6 — 9 18,4 — 23 46,9 —

164 Самки 47 39 83,0 1,15 3 6,4 1,16 8 17,0 0,61 7 14,9 0,67 35 74,5 1,41

Самцы 38 31 81,6 1,05 10 26,3 1,29 14 36,8 1,20 12 31,6 1,72 19 81,6 1,74

393 Самки 50 46 92,0 1,27 6 12,0 2,18 29 58,0 2,09 8 16,0 0,72 39 78,0 1,48

Самцы 76 61 80,3 1,03 16 21.1 1,03 48 63,2 2,07 14 18,4 1,00 24 31,6 0,67

Примечание. ИИ — относительный риск по отношению к контролю (здесь и в табл. 3).

Статистический анализ был проведен с помощью парных сравнений каждой опытной группы с контролем по критерию 1 стандартного нормального распределения с поправкой на непрерывность [6]. Достоверность канцерогенного эффекта АТГ по той или иной локализации определяли с помощью кокрен-армитейдж-теста на тренд с дозой по критерию 1 стандартного нормального распределения с поправкой на непрерывность. Статистически достоверной канцерогенную активность АТГ считали тогда, когда доверительная вероятность при тесте на положительный тренд с дозой испытуемого соединения превышала 95 %.

Результаты и их обсуждение. Локализация и морфология опухолей, обнаруженных в течение хронического эксперимента на мышах, представлены в табл. 1. Общая частота опухолей (с контролем) составила 72,2 % у самок и 77,6 % у самцов. Морфологический спектр опухолей отличался от такового у мышей-гибридов, описанных ранее в литературе [8].

Подкожное введение препарата (393 мг/кг) вызывало увеличение общей частоты опухолей в опытной группе по отношению к контролю (см. табл. 1). Морфологическая характеристика наблюдаемых опухолей оставалась такой же, как в контроле. У самок высокая частота опухолей была обусловлена в основном гемобластозами, представленными лейкозами и локализованными лим-фосаркомами (78,0%), у самцов — достоверным учащением опухолей печени (см. табл. 1).

При введении АТГ с питьевой водой (164 мг/кг) общая частота индуцированных опухолей составила 83 % у самок и 81,6 % у самцов. Наибольшее увеличение частоты опухолей, как и в предыдущей опытной группе, обусловливалось ростом

числа гемобластозов и опухолей печени (см. табл. 1).

Статистический анализ результатов эксперимента у мышей показал достоверное увеличение частоты новообразований по отношению к контролю лишь для опухолей двух локализаций —лейкозов и гепатом (табл. 2). Так, при дозе 164 мг/кг достоверное увеличение частоты лейкозов отмечено лишь у самцов (Р=99,4), а при дозе 393 мг/кг — у самок (Р=99,7). Достоверный положительный тренд с дозой АТГ был получен только для гемобластозов у самок. Для самцов, наоборот, получен достоверный отрицательный тренд с дозой АТГ. Кроме того, установлено достоверное превышение частоты гепатом по сравнению с контролем при подкожном введении АТГ как у самок, так и у самцов. Тестирование на положительный тренд с дозой АТГ показало достоверность этой зависимости как для самцов, так и для самок. Это неоспоримо подтверждает роль АТГ в индукции гепатом у мышей. Для опухолей остальных локализаций, обнаруженных в экспериментах на мышах, не выявлено достоверного увеличения частоты. Анализ общей частоты опухолей всех локализаций на положительный тренд с дозой показал достоверную зависимость от дозы АТГ только для самок.

Частота опухолей различных локализаций, возникших у крыс Вистар, приведена в табл. 3. Общий процент животных с опухолями в контрольной группе составил 57,6 % для самок и 41,9 % для самцов. Морфологический спектр обнаруженных опухолей был примерно одинаковым как у самцов, так и у самок, за исключением опухолей молочных желез, составивших 30,3 % у самок.

Таблица 2

Статистическая оценка канцерогениости АТГ у мышей при попарном сравнении с контролем и с помощью кокрен-армитейдж-теста

на тренд с дозой

Оценка Доза ЛТГ. мг/кг Пол Все опухоли Опухоли легкого Гепатоми Гемангиоэндо-телиомы Гемобластозы

г р <%> г Р <%) г Р <%> г Р <%) г Р <%>

Парные сравнения

Кокрен-армитейдж-тест на тренд

164

393

Самки Самцы Самки Самцы Самки Самцы

0,23 40,7 0,57 71,7 6,94 100" 0,58 71,8 1,21 88,7

0,19 3.66 0,08 2,28 0,22

57,6

99,9*

53,2

98,9*

58,6

1,06 1,87 0,31 0,92 0,10

85,5 96,9* 62,3 82,2 46,0

2,95 7,48 5,64 3,07 3,59

99,8* 100* 100* 99,9* 99,9*

3,14 0,34 1,27 0,55 0,07

99,9** 63,4

89.8

70.9 52,6

2,51 2,72 3,20 2,29 2,51

99,4*

99,7*

99,9**

98,9*

99,4**

Примечание. Здесь и в табл. 4 * — достоверный положительный - достоверный отрицательный тренд с доверительной вероятностью >95 %.

тренд с доверительной вероятностью >95%;

Частота опухолей у крыс Вистар в результате воздействия АТГ

Доза АТГ. мг/кг Пол Эффективное число Все опухоли Опухоли легкого Гепатомы Гемангио-эндотелиомы Гемобластозь» Опухоли молочных желез

абс. % абс. % абс. % абс. % абс. % абс. %

Контроль Самки Самцы

164 Самки

Самцы

393 Самки

Самцы

33 19 57.6

43 18 41.9

42 25 59,5

42 21 50,0

40 27 67.5

37 21 56,8

— 3 9.1

— 4 9.3

1,03 4 9.5

1.19 6 14.3

1.17 4 10,0

1.36 5 13,5

2 6.1

3 7.0

1.04 2 4.8

1.54 2 4.8

1.10 3 7.5

1.45 3 8,1

— 2 6.1

- 1 2,3

0.79 3 7.1

0.69 —

1,23 3 7.5

1,16 1 2,7

— 8 24.2

— 9 20,9

1.16 13 31,0

— 10 23,8

1,23 11 27,5

1.17 12 32,4

— 10 30.3

1.28 17 40.5

1.14 — —

1.14 14 35.0

1.55 —

При введении препарата крысам с питьевой водой (164 мг/кг) с опухолями было 59,5% самок и 50,0 % самцов. Среди обнаруженных опухолей у самок опухоли молочных желез составили 40,5 %.

В группе с подкожным введением АТГ (393 мг/кг) общая частота опухолей составила 67,5 % у самок и 56,8 % у самцов. Морфологическая характеристика также была аналогична опухолям, обнаруженным в контрольной и в 1-й опытной группах.

Статистический анализ результатов хронического эксперимента на крысах Вистар при парном сравнении не выявил достоверных различий с контролем как по общей частоте новообразований, так и по отдельным локализациям опухолей (табл. 4). Анализ с помощью кокрен-арми-тейдж-теста у крыс также не выявил достоверности положительного тренда с дозой АТГ как у самцов, так и самок.

Локализация большинства опухолей, обнаруженных у крыс Вистар при тестировании АТГ, соответствует локализации спонтанных опухолей, характерных для животных этой линии [5, 7].

Подчеркнем, что тестирование АТГ на крысах Вистар не выявило канцерогенных свойств препарата. Канцерогенность вещества проявилась только в опытах на мышах-гибридах Р) (достоверное увеличение частоты гемобластозов и гепатом, т. е. опухолей, встречающихся у этой линии мышей спонтанно).

Таким образом, на основании результатов исследования, а также в соответствии с рекомендациями экспертов МАИР [9] АТГ можно считать веществом с ограниченными доказательствами канцерогенности для животных.

Локализация опухолей, частота которых в опытных группах оказалась достоверно выше, а также химическая структура АТГ, близкая к пирролиди-

ну (предшественник канцерогенного 1^-нитрозо-пирролидина), дают основание предположить, что бластомогенная активность препарата связана с его способностью к эндогенному нитрозированию с образованием нитрозопроизводного АТГ:

и=с

Таким образом, на примере ингибитора нитрификации АТГ видно, что некоторые используемые в сельском хозяйстве вещества могут подвергаться нитрозированию с образованием канцерогенов. Ингибиторы нитрификации применяются на полях, обрабатываемых азотными минеральными удобрениями. Это создает условия для образования нит-розосоединений в почве и водоемах и усиливает опасность их эндогенного синтеза при поступлении остаточных количеств азотсодержащих веществ с водой и пищевыми продуктами в организм человека. В связи с этим, а также с особенностями химической характеристики АТГ, следует рекомендовать определенную осторожность в его применении, а также соблюдение мер безопасности при контакте с ним. Целесообразно расширение исследований данного соединения и других ингибиторов этого класса веществ, выпускаемых промышленностью, с учетом возможности образования канцерогенных нитрозосоединений.

Литература

1. Методические рекомендации по исследованию канцерогенных свойств химических веществ и биологических продуктов в хронических опытах на животных.— М.; Л., 1981,— С. 17.

2. Муравин Э. А. Ингибиторы нитрификации.— М., 1989.— С. 245.

3. Онкогигиеническая профилактика — путь к снижению онкологической заболеваемости / Под ред. А. П. Ильницко-го.— М„ 1989,— Вып. !.— С. 76.

Таблица 4

Статистическая оценка канцерогенности АТГ у крыс при попарном сравнении с контролем и с помощью кокрен-армитейдж-теста

на тренд с дозой

Оценка Доза АТГ. мг/ Пол Все опухоли Опухоли легкого Гепатомы Гемангио-эидотелиомы Гемо-бластозы Опухоли молочных желез

кг г р (%) г Р(%) г Р(%) г г Р{%) г Р<%>

Парные 164 Самки 0,31 62,5 <0,01 27,8 0,09 53,6 <0,01 27,5 0,64 73,9 1,13 87,0

сравнения Самцы 0,09 46,2 0,32 62,7 0,33 63,1 0,54 70,6 0,13 55,1 — —

393 Самки 1.57 94,1 <0,01 46,2 0,46 67,7 <0,01 48,1 <0,01 46,0 <0,01 50,3

Самцы 1,74 95,9 0,22 58,6 0,42 66,2 0,31 62,3 1,81 96,5* — —

Кокрен-ар- Самки 0,76 77,7 <0,01 47,3 0,04 51,4 <0,01 50,2 0,14 55,7 0,25 59,7

митейдж- Самцы 1,22 88,8 0,42 66,3 <0,01 46,1 <0,01 36,2 2,51 84,9 — —

тест на тренд

4. Рекомендации по изучению эффективности перспективных ингибиторов нитрификации (1 -карбамоил-3(5)-метилпира-зола — КМП, дициандиамида, аминотриазола — АТГ) в лабораторных, вегетационных и полевых опытах.— М., 1985.— С 18

5. Турусов В. С. Ц Экспер. онкол.— 1982,—№ 2,—С. 8—13.

6. Турусов В. С., Парфенов Ю. Д. Методы выявления и регламентирования химических канцерогенов.— М., 1986.— С. 152.

7. Pathology of Tumours in Laboratory Animals. 1. Tumours of the Rat / Ed. V. S. Turusov.—Lyon. 1973,—Vol. 1,— P. 185.

8. Pathology of Tumours in Laboratory Animals. II. Tumours

of the Mouse / Ed. V. S. Turusov.— Lyon, 1979 — Vol. 2,— P. 655.

9. IARC Monographs on the Carcinogenic Risk of Chemicals to Humans.— Lyon, 1987,— Suppl. 7,— P. 440

Поступила 28.04.93

Summary. Results of carcinogenic testing of 4-amino-1,2,4-triazole (AT) in chronic experiments is presented. The testing did not reveal carcinogenic properties of this substance in rats but showed carcinogenicity in Fi mice. AT can be characterized as a substance with limited evidence of carcinogenicity.

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1993 УДК 614.777:577.118)-074

Г. Н. Красовский, В. С. Журков, Т. С. Дергачева, Т. В. Алексеева, М. Г. Антонова, А. С. Спасский,

О. Г. Саламатова

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ РЕАЛОНА И ЦИНКОВОГО КОМПЛЕКСА

ИОМС-1 В ВОДЕ ВОДОЕМОВ

НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва

Изученные соединения, предназначенные для предотвращения отложений минеральных солей в теплоэнергетике, нефтяной, газовой промышленности, цветной, черной металлургии, представляют собой прозрачные жидкости коричневого (реалон) и желтовато-зеленого (цинковый комплекс ИОМС-1) цвета. Растворимость в воде безгранична.

Использование метода «закрытого опыта» [3] позволило установить пороговые концентрации (ПГ) цинкового комплекса ИОМС-1 и реалона на органолептические свойства воды, которые составили по окраске 500±84 и 0,04±0,02 мг/л соответственно. Нагревание растворов до 60 °С не приводило к усилению окраски.

Вместе с тем цинковый комплекс ИОМС-1 в отличие от реалона придавал воде^привкус. ПК по этому показателю вредности при 20 °С составила 4,0±0,5 мг/л, нагревание растворов привело к снижению порога до 2,0±0,4 мг/л.

В пределах растворимости изученные соединения не вызывали пено- и пленкообразования, не придавали воде запаха.

Как реалон, так и цинковый комплекс ИОМС-1 вызывают стимуляцию процессов биологического потребления кислорода. ПК по влиянию на санитарный режим водоемов равны соответственно 3 и 2,5 мг/л.

При пероральном введении реагенты являются малотоксичными соединениями, при введении белым крысам-самцам цинкового комплекса ИОМС-1 в дозе 20 г/кг, а реалона 15 г/кг гибели животных не наблюдалось. ЛД50 реалона для белых мышей составляет 3000±444 мг/кг. Среднее время гибели мышей (ЕТ50) равно 4 ч. Полученные результаты свидетельствуют о малой куму-лятивности препаратов.

Оценка острой токсичности реалона (СЦо — 1,5 мг/л, СУЗ — 0,7 мг/л) и цинкового комплекса ИОМС-1 (СЦЗ-333 мг/л), проведенная на гид-робионтах [4|, позволила также отнести их к группе малотоксичных соединений.

Изучение токсических свойств реалона и цинкового комплекса ИОМС-1 при длительном поступлении в организм проводилось на белых крысах-

самцах в подострых 30-суточных опытах в дозах 75, '/25, 7125 LDso, что составило 3000, 600, 111 и 4000, 800, 160 мг/кг соответственно (в качестве LDso цинкового комплекса ИОМС-1 была взята максимальная из испытанных в острых опытах доза, равная 20 г/кг, реалона—15 г/кг).

Препараты вводились внутрижелудочно в водных растворах. Функциональное состояние животных оценивалось на 1,5, 10, 30-е сутки по следующим показателям: количеству эритроцитов, содержанию гемоглобина, количеству лейкоцитов, сульфгидрильных групп в крови лабораторных животных, активности аланин-, аспартатами-нотрансферазы, лактат-, малатдегидрогеназы и щелочной фосфатазы в сыворотке крови. Двигательная активность животных оценивалась на приборе «Animex». Постоянно велись наблюдения за общим состоянием и динамикой массы белых крыс.

Результаты исследования показали, что цинковый комплекс ИОМС-1 и реалон вызывали достоверные изменения содержания эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина в крови (р<0,05).

Изменения активности ферментов в сыворотке крови носили волнообразный характер. Дозы цинкового комплекса ИОМС-1 160 мг/кг и реалона 111 мг/кг — пороговые в условиях подострого опыта.

В отличие от цинкового комплекса ИОМС-1 реалон в максимальной дозе приводил к изменению двигательной активности животных (р< <0,05).

В конце подострых экспериментов оценивалось гонадотоксическое действие соединений, при этом выявлено, что цинковый комплекс ИОМС-1 в дозе 4000 мг/кг вызывал снижение кислотной резистентности сперматозоидов, а в средней и минимальной дозах — уменьшение их количества (р< <0,05). В дозах 4000 и 800 мг/кг цинковый комплекс ИОМС-1 снижал также подвижность сперматозоидов по сравнению с контролем (р< <0,05).

При воздействии реалона отмечалось достоверное (р<0,05) уменьшение количества сперматозоидов, их подвижности и кислотной резистент-