CC BY
13Заключение. На модели хронического неспецифического заболевания легких (хроническая затравка пылью комбикорма) продемонстрирована лечебно-профилактическая эффективность рецептуры (перфторан, педифен, сальбу-тамол) по предотвращению приступов бронхо-обтурации и развития воспалительных изменений в легких.
Список литературы
1. Вредные вещества в промышленности. Справочник. Т. 3. Неорганические и элементоорганиче-ские соединения. — Л.: Химия, 1977. — 608с.
2. Кокосов А.Н. Ингаляционные методы лечения. Рук-во для врачей. Т. 1. — М.: Медицина, 1989. - С. 537-544.
3. Ромоданов А.П. и др. Перфторан при внутричерепной гипертензии и отеке-набухании головного мозга // Перфторуглеродные активные среды для медицины и биологии. — Пущино, 1993. — С. 63-69.
4. Усенко Л.В., Белоярцев Ф.Ф. и др. RU 2049464, приоритет от 01.08.1988 г.
5. Федосеев Г.Б. Механизмы воспаления бронхов и легких и противовоспалительная терапия. — СПб: Нордмед-Издат, 1998. - С. 688.
6. Thomas S.R. et al. Perfluorocarbon compound aerosols for delivery to the lung as potential 19F magnetic resonance reports of regional pulmonary p02 // Invest.-Radiol., 1997. - Jan 32(1). - Р. 39-38.
Материал поступил в редакцию 01.08.05.
G.A.Livanov, S.P.Nechiporenko, A.N.Lodyagin, S.Ye.Kolbasov
PERFLUORCARBON-BASED MEDICINAL AEROSOL USED AT EXPERIMENTAL CHRONIC NON-SPECIFIC LUNG DISEASES
State-owned Toxicology Institute, Ministry of Health and Social Development of Russia, St. Petersburg
Experimental data are reported on investigation of inhalation uptake effectiveness of a new perfluorcarbon-based prescription at chronic non-specific lung diseases. Its efficacy is proven for the given pathology.
УДК 597.554.3:575.854+538:597.554.3
И.Л.Голованова, Ю.Г.Изюмов, Ю.В.Чеботарева, М.Г.Таликина
ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ РАЗДЕЛЬНОГО И СОЧЕТАННОГО ВЛИЯНИЯ ХЛОРОФОСА И ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В ПЕРИОД ЭМБРИОГЕНЕЗА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГИДРОЛИЗА УГЛЕВОДОВ
У СЕГОЛЕТКОВ ПЛОТВЫ
Институт биологии внутренних вод им. И.Д.Папанина РАН, п. Борок, Ярославская обл.
При изучении отдаленных последствий раздельного и сочетанного действия переменного электромагнитного поля (ПеЭМП) частотой 500 Гц и низких концентраций хлорофоса (1-10-2 мг/л) в период раннего онтогенеза установлены разнонаправленные изменения линейно-весового роста, а также активности пищеварительных карбогид-раз и кинетических характеристик гидролиза ди- и полисахаридов у сеголетков плотвы ЯиШш гиШш При со-четанном действии ПеЭМП и хлорофоса выявлено наибольшее снижение общей амилолитической активности и фермент-субстратного сродства, свидетельствующее об уменьшении эффективности начальных этапов переваривания углеводов в кишечнике сеголетков плотвы.
Ключевые слова: переменное электромагнитное поле, хлорофос, плотва, пищеварительные карбогидразы.
Введение. В условиях глобального антропогенного загрязнения многие водоемы и обитающие в них гидробионты подвержены действию различных загрязняющих веществ, в том числе хлор- и фосфорорганических соединений. Хлорофос, промышленный яд с энзиматическим и нервно-паралитическим действием, ранее применялся в рыбоводстве главным образом для борьбы с эктопаразитами рыб [16]. Исследования последних десятилетий показали, что это вещество вызывает нарушение нормальной функ-
ции различных органов и систем, изменяя поведение, рост, развитие и иммунный статус рыб [1, 13]. На примере плотвы установлено, что последствия кратковременного действия хлорофоса в период раннего индивидуального развития приводят к изменению выживаемости и линейно-весового роста особей, ряда функциональных характеристик половых желез и пищеварительных гидролаз кишечника, значительным онтогенетическим нарушениям у развивающегося потомства [1, 7, 8].
Хорошо известно, что в условиях естественных водоемов действие одного фактора часто сочетается с действием других подобных или отличающихся по природе агентов. Так, постоянное наличие электромагнитных полей, создаваемых воздушными и подводными линиями электропередач на некоторых участках акваторий, может оказывать различные эффекты на биоту водоемов, а также изменять действие присутствующих в водной среде токсикантов. В настоящее время большая часть исследований по действию переменных электромагнитных полей выполнена на млекопитающих, птицах, насекомых или микроорганизмах [12, 14, 15]. Данных, полученных на гидробионтах, особенно в условиях in vivo, крайне мало [3, 4, 5, 11, 17]. Работы по комплексному действию хлорофоса и электромагнитного поля на функционирование пищеварительной системы рыб в настоящее время отсутствуют.
Цель настоящей работы заключалась в изучении отдаленных последствий раздельного и со-четанного воздействия агентами химической (хлорофос) и физической (переменное электромагнитное поле) природы в период эмбриогенеза на эффективность гидролиза углеводов в кишечнике сеголетков плотвы Rutilus rutilus (L).
Материал и методы исследования. Работа выполнена на прудовой базе Института биологии внутренних вод в 2005 г. Для опытов использовали осемененную икру от производителей, выловленных в мае на нерестилище Рыбинского водохранилища. Осеменение икры проводили сухим способом, через 7—10 мин после осеменения икру (около 2 тыс. для каждого из вариантов) сеяли в кристаллизаторы с речной водой. После набухания и приклеивания воду меняли или заливали раствор хлорофоса. В первом варианте опыта
икру подвергали действию хлорофоса в концентрации 1-10"2 мг/л, во втором — переменных электромагнитных волн с частотой 500 Гц, величина индукции 150 цТ. Переменное электромагнитное поле (ПеЭМП) создавали генератором ГЗ-102 и индукционной катушкой Гельмгольца. В третьем варианте опыта исследовали совместное действие хлорофоса в концентрации 1-10-2 мг/л и ПеЭМП с частотой 500 Гц. Воздействие хлорофосом и (или) ПеЭМП продолжалось в течение 60 ч от момента оплодотворения. Затем воздействие ПеЭМП прекратили, а растворы хлорофоса заменили речной водой. Контролем служила икра, инкубировавшаяся в таких же кристаллизаторах с речной водой. Приготовление растворов хлорофоса на речной воде и их смену, а также смену воды в контроле и вариантах опыта с Пе-ЭМП проводили раз в сутки. После рассасывания желточного мешка личинок выпустили в однотипные выростные пруды с естественной кормовой базой, в которых они находились до середины сентября.
По завершении опыта рыб обездвиживали, перерезая позвоночник, затем определяли длину и массу тела, а также длину и массу кишечника. Для приготовления ферментативно-активных препаратов слизистую оболочку кишечника от 20 рыб гомогенизировали, добавляя охлажденный до 2—4°С раствор Рингера для холоднокровных животных (110 мМ NaCl, 1,9 мМ KCl, 13 мМ CaCl2, рН 7,4) в соотношении 1:9. Растворы субстратов (0,28-7,2%-ный крахмал и сахароза в концентрации 12,5—200 ммоль/л) готовили на том же растворе Рингера. Растворы ферментативно-актив-ного препарата и субстрата инкубировали в течение 30—60 мин при температуре 20°С, рН 7,4.
Общую амилолитическую активность (суммарная активность а-амилазы КФ 3.2.1.1, глю-
Таблица
Морфо-физиологические и физиолого-биохимические показатели (M±m) плотвы в контрольной и опытных группах, n = 20
Показатель Контроль Действующий фактор
ПеЭМП хлорофос ПеЭМП +хлорофос
Длина тела, см 7,27+0,07 7,84+0,07 (+)* 7,33+0,08 (=) 6,80+0,06 (-)*
Масса тела, г 7,14+0,22 9,02+0,22 (+)* 7,27+0,23 (=) 5,56+0,13 (-)*
Длина кишки, см 7,85+0,20 9,29+0,27 (+)* 8,10+0,21 (+) 7,04+0,24 (-)*
Масса кишки, см 0,72+0,07 0,84+0,04 (+) 0,57+0,05 (-) 0,45+0,03 (-)*
Общая амилолитическая активность, мкмольДг-мин) 41,14+3,24 37,90+0,43 (-) 33,71+2,96 (-) 29,90+1,39 (-)*
Кт гидролиза крахмала, г/л 2,35+0,09 2,30+0,08 (=) 4,52+0,33 (+)* 4,12+0,15 (+)*
Хтах гидролиза крахмала, мкмоль/г-мин 48,36+2,61 44,30+1,67 (=) 46,25+1,36 (=) 50,29+1,56 (=)
Активность сахаразы, мкмольДг-мин) 1,42+0,03 2,20+0,02 (+)* 1,80+0,02 (+)* 1,93+0,03 (+)*
Кт гидролиза сахарозы, ммоль/л 6,88+0,47 9,17+0,44 (+)* 8,61+0,27 (+)* 11,77+0,60 (+)*
Хпах гидролиза сахарозы, мкмоль/г-мин 1,78+0,07 2,62+0,17 (+)* 2,44+0,11 (+)* 2,61+0,10 (+)*
Примечание. В скобках указан эффект: (+) — позитивный, (-) — негативный, (=) — близкий к контролю; М±т — среднее значение показателя и его ошибка; * — различия показателей статистически достоверны по сравнению с контролем при р < 0,05
D :о ао бо ао ™ IM ÜO
Рис. Динамика отхода икры во время инкубации
По оси абсцисс - время от начала инкубации, часы; по оси ординат - процент живых икринок. 1 - контроль, 2 - ПеЭМП, 3 - хлорофос, 4 - ПеЭМП + хлорофос
коамилазы КФ 3.2.1.3 и ферментов группы маль-таз КФ 3.2.1.20), а также активность сахаразы КФ 3.2.1.48 оценивали по приросту гексоз методом Нельсона в модификации Уголева и Иезуи-товой [9]. Активность ферментов в суммарных пробах гомогената определяли в пяти повторно-стях и выражали в микромолях продуктов реакции, образующихся за 1 мин инкубации в расчете на 1 г влажной массы ткани (мкмоль/г-мин). Кинетические характеристики гидролиза крахмала и сахарозы — значения кажущейся константы Михаэлиса (Km) и максимальной скорости реакции (Vmax) определяли графическим методом Лайнуивера-Берка, строя для каждой по-вторности графики зависимости ферментативной активности от концентрации субстрата в координатах двойных обратных величин. Средние значения Km и Vmax рассчитывали на основании данных пяти повторностей.
Статистическую обработку данных проводили с использованием программных пакетов Exel и Statistica for Windows 5.0.
Результаты и обсуждение. При выбранных режимах воздействия повреждающий эффект тестируемых факторов проявился уже в конце эмбриогенеза. На рисунке представлена выживаемость икры за период от начала осеменения до начала выклева личинок. В контрольном варианте опыта процент живых икринок достоверно выше, чем в любом варианте воздействий. Минимальная выживаемость икры отмечена в вариантах опыта с присутствием ПеЭМП.
Специфика линейно-весового роста подопытных сеголетков проявилась в диаметрально противоположных пролонгированных ответах — стимулирующем в опытах с ПеЭМП и угнетающем в опытах с сочетанным действием ПеЭМП и хлорофоса. В каждом из указанных вариантов развившаяся молодь плотвы имела близкие сред-
ние значения длины и массы тела, а также длины и массы кишечника, достоверно отличающиеся от таковых в контроле. В то же время действие одного лишь хлорофоса не вызывало достоверных изменений линейно-весовых показателей развивающейся молоди плотвы, что хорошо согласуется с результатами проведенных ранее экспериментов [2].
Уровень активности исследованных ферментов в кишечнике сеголетков плотвы в контроле и опыте в 2—4 раза превышает аналогичный показатель у одновозрастной молоди плотвы из Рыбинского водохранилища [10]. Это свидетельствует о высокой функциональной активности пищеварительной системы у подопытных рыб и удовлетворительной кормовой базе в выростных прудах. Общая амилолитическая активность в слизистой оболочке кишечника сеголетков плотвы достоверно снижается на 27% от контроля лишь в варианте опыта с совместным действием ПеЭМП и хлорофоса, в то время как активность сахаразы достоверно возрастает во всех вариантах опыта (табл.). Максимальное увеличение активности сахаразы на 55% от контроля отмечено при действии ПеЭМП, минимальное — на 27% в опытах с хлорофосом. Значения Кт гидролиза крахмала достоверно возрастают (свидетельствуя о снижении фермент-субстратного сродства) лишь в вариантах опыта с хлорофосом и ПеЭМП + хлорофос на 92 и 75% соответственно, Кт гидролиза сахарозы — во всех вариантах опыта, причем максимальное увеличение на 71% от контроля отмечено при совместном действии изученных факторов. Значения Утах гидролиза крахмала фактически не изменяются, Утах гидролиза сахарозы — достоверно возрастают во всех вариантах экспериментальных воздействий.
Интересно отметить, что уровень активности исследованных ферментов и характер его изменения при раздельном действии ПеЭМП и хлорофоса в целом близки таковым у сеголетков плотвы из проведенных ранее экспериментов 2004 г. [2, 4]. Некоторые различия, в частности, достоверное снижение линейно-массовых размеров рыб при действии ПеЭМП и уменьшение значений кажущейся Кт гидролиза крахмала при действии хлорофоса в более ранних экспериментах, могут быть обусловлены различным временем экспозиции к указанным агентам. Так, в 2004 г. экспозиция зародышей в токсических средах продолжалось до стадии подвижного эмбриона, в опыте с ПеЭМП — до их массового вылупления, что при температуре инкубации 17—19°С составило 54 и 82 ч соответственно. В экспериментах 2005 г. экспозиция продолжалась в течение 60 ч от момента оплодотворения во всех вариантах опыта.
У большинства костистых рыб, в том числе и у карповых, амилолитическая активность в период эмбриогенеза чрезвычайно низка и увеличи-
вается лишь после резорбции желточного мешка и перехода на экзогенное питание, что совпадает с началом функционирования панкреаса [6]. Разнонаправленные эффекты воздействия ПеЭМП и хлорофоса в период эмбриогенеза плотвы на общую амилолитическую активность (отражающую суммарную активность а-амилазы, глюкоамилазы и мальтазы) и активность сахара-зы (маркерного фермента мембранного пищеварения) у сеголетков, могут быть связаны с неодинаковым влиянием испытанных факторов внешней среды на процессы синтеза панкреатических и собственно кишечных ферментов. Кроме того, специфика задержанных ответов может быть обусловлена временными различиями становления функциональной активности указанных карбо-гидраз.
Заключение. Отдаленные последствия раздельного и сочетанного действия ПеЭМП и хлорофоса в период раннего индивидуального развития проявляются в разнонаправленных изменениях линейно-весового роста сеголетков, активности пищеварительных карбогидраз и кинетических характеристик гидролиза ди- и полисахаридов в кишечнике плотвы. Воздействие ПеЭМП вызывает достоверное увеличение, а в сочетании с хлорофосом — достоверное снижение морфометриче-ских показателей сеголетков плотвы. Максимальное уменьшение фермент-субстратного сродства и общей амилолитической активности выявлены при комплексном действии ПеЭМП и хлорофоса. Активность сахаразы, а также значения кинетических характеристик гидролиза сахарозы достоверно повышаются во всех вариантах опыта, особенно при действии ПеЭМП. Увеличение значений кажущейся Кт гидролиза крахмала и сахарозы (снижение фермент-субстратного сродства), а также снижение уровня общей амилоли-тической активности свидетельствуют об уменьшении эффективности начальных этапов переваривания углеводов в кишечнике сеголетков плотвы при действии низкочастотного ПеЭМП и низких концентраций хлорофоса. Предполагается, что разнонаправленные неспецифические изменения активности пищеварительных карбогидраз в результате пролонгированного эффекта воздействий физических и химических агентов в определенной мере обусловлены различным влиянием исследованных факторов на процессы синтеза панкреатических и собственно кишечных ферментов.
Список литературы
1. Глубокое А.П. Рост трех видов рыб в ранние периоды онтогенеза в норме и в условиях токсического воздействия // Вопр. ихтиологии, 1990. — Т. 39. - № 1. - С. 137-143.
2. Голованова И.Л., Таликина М.Г. Влияние низких концентраций хлорофоса в период раннего индивидуального развития на пищеварительные кар-
богидразы сеголетков плотвы Rutilus rutilus //Вопр. ихтиологии, 2006. - Т. 46. - № 2. -С. -.
3. Грефнер И.М., Яковлева Т.Л., Борейша И.К. Влияние электромагнитного излучения на развитие головастиков травяной лягушки (Rana temporaria L.) // Экология, 1998. - № 2. - С. 154155.
4. Котикова А. С., Ивченко Е.В., Голованова И.Л. и др. Влияние физических и химических факторов в период эмбриогенеза на активность пищеварительных карбогидраз плотвы и их чувствительность к действию тяжелых металлов // Современные проблемы биологии, экологии, химии: Регион. сб. науч. трудов / Под ред. В.Н. Казина и др. - Ярославль, 2005. - С. 103-110.
5. Малинина Ю.А., Далечина И.Н., Донецкая
B.В. и др. Оценка влияния электромагнитного излучения промышленной частоты на гидроценозы малых рек // Экосистемы малых рек: биоразнообразие, экология, охрана: Тез. докл. 2 Всерос. конф. - Борок, 2004. - С. 56-57.
6. Остроумова И.Н., Дементьева М.А. О начале функционирования поджелудочной железы в пищеварительном процессе личинок карпа Cyprinus carpio L. // Вопр. ихтиологии, 1981. - Т. 17.- № 3.-
C. 302-305.
7. Таликина М.Г., Изюмов Ю.Г., Касьянов А.Н. и др. Влияние токсических веществ в период эмбриогенеза на выживаемость, линейно-весовые показатели и формирование гонад сеголеток плотвы Rutilus rutilus // Вопр. ихтиологии, 1999. - Т. 39. -№ 3. - С. 401-409.
8. Таликина М.Г., Изюмов Ю.Г., Чеботарева Ю.В. Отдаленные ответы сеголеток плотвы Rutilus rutilus на действие низких концентраций хлорофоса в период раннего индивидуального развития // Вопр. ихтиологии, 2005. - Т. 45. - № 4. -С. 511-517.
9. Уголев А.М., Иезуитова Н.Н. Определение активности инвертазы и других дисахаридаз // Исследование пищеварительного аппарата у человека. - Л.: Наука, 1969. - 192 с.
10. Уголев А.М., Кузьмина В.В. Пищеварительные процессы и адаптации у рыб. - Спб.: Гидроме-теоиздат, 1993. - 238 с.
11. Усанов А.Д. Исследование влияния переменного магнитного и электрического полей на живые организмы и водную среду с использованием дафний в качестве биоиндикаторов // Автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук. - Саратов, 2004. - 15с.
12. Chernoff N., Rogers J.M., Kavet R. A review of the literature on potential reproductive and developmental toxicity of electric and magnetic fields // Toxicology, 1992. - V. 74. - № 2-3. - P. 91-126.
13. Ferrando M.D., Sanho E, Angrey-Moliner E. Comparative acute toxicities of selected pesticides to Anguilla anguilla // J. Environ. Sci. Health. Part B, 1991. - V. 26. - № 5-6. - P. 491-498.
14. Juutilainen J. Effects of low-frequency magnet-
ic fields on embryonic development and pregnancy // Scand. J. Work Environ. Health, 1991. - № 17 (3). -P. 149-158.
15. McCann J., Dietrich F., Rafferty Ch. The ge-notoxic potential of electric and magnetic fields: an update // Mutation Research, 1998. - V. 411. - № 2. -P. 45-86.
16. Nakahara T., Takase I., Yosshimoto Y. Residues
of trichlorfon in ell and carp // J. Pestic. Sci., 1973. — V. 1. - № 2. - P.75-76.
17. Skauli K.S., Reitan J.B, Walther B.T. Hatching in zebrafish (Danio rerio) embryos exposed to a 50 Hz magnetic field // Bioelectromagnetics, 2000. - V. 21. - № 5. - P. 407-410.
Материал поступил в редакцию 23.01.06.
I.L.Golovanova, Yu.G.Izyumov, Yu.V.Chebotaryova, M.G.Talikina
DELAYED EFFECTS OF SEPARATE AND JOINED IMPACT OF TRICHLOROFON AND ALTERNATING ELECTROMAGNETIC FIELD ON EFFECTIVENESS OF HYDROCARBON HYDROLYSIS DURING
EMBRYOGENESIS IN RUTILUS RUTILUS (L.)
I.D. Papanin Institute of Inland Waters Biology, Russian Academy of Sciences, Borok
While studying delayed effects of separate and joined exposure to 500 Hz alternating electromagnetic field and a low concentration of trichlorfon (1-10-2 mg/l) during the period of early ontogenesis, the following was established in Rutilus rutilus (L.): unequal direction of changes in linear-weight growth, as well as in activity of digestive carbohydrases and hydrolysis kinetic characteristics of di- and polysaccharides. At joined exposure to the alternating magnetic field and trichlorofon it was found out the greatest decrease of general amylolytic activity and of enzyme-substrate affinity which indicates a decreased effectiveness of early stages digestion of hydrocarbons in Rutilus rutilus (L.) intestine.
УДК 613.62(063)(73)
К.К.Сидоров
АМЕРИКАНСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПРАВИТЕЛЬСТВЕННЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГИГИЕНИСТОВ (АCGIH): ВЧЕРА И СЕГОДНЯ
ФГУЗ «Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ»
Роспотребнадзора, Москва
Проведен ретроспективный анализ деятельности Американской конференции правительственных промышленных гигиенистов (ACGIH) с момента ее создания до настоящего времени. Приводится сравнение величин ТЕУ и российских ПДК химических соединений для воздуха рабочей зоны с 1962 по 2005 гг
Ключевые слова: Американская конференция правительственных промышленных гигиенистов, ТЬУ, ПДК.
Американская конференция правительственных промышленных гигиенистов (ACGIH) как частная ассоциация была создана в 1938 г. с целью восполнения недостаточности мер, принятых в свое время общественными организациями США для защиты здоровья работающих в химической промышленности [1]. С момента своей организации ACGIH для обозначения допустимого содержания химических веществ в воздухе пользовалась аббревиатурой МАК (максимально допустимая концентрация) и лишь после 1953 г. определила столь привычное для настоящего времени понятие и аббревиатуру ТЕУ, которая в дальнейшем получила статус зарегистрированной торговой марки — ТЕУ®. Впервые перечень ТЕУ был опубликован по данным Н^туШ [2] в 1956 г. и содержал 238 наименований химических соединений. Справедливости ради надо отметить, что
первый перечень МАК на территории США был опубликован в 40-х годах прошлого века в виде «Массачусетского закона о безопасных концентрациях распространенных токсических веществ, применяемых в промышленности».
Из года в год ACGIH в преамбуле к перечню ТЕУ предупреждает, что величины ТЕУ не являются обязательными нормативами, а носят рекомендательный статус. ТЕУ должны, по утверждению ACGIH, применяться только специалистами и не использоваться в странах, условия труда и технологические процессы которых отличаются от таковых в США. Однако рекомендации ACGIH относительно статуса ТЕУ в свое время были проигнорированы местными, региональными властями США и рядом зарубежных стран в следствии чего величины TЕУ-ACGIH получили широкое распространение [1].
