CC BY
22УДК 575.224.46; 575.167; 639.2.05;
В.И. Крюков, доктор биологических наук, профессор
V.I. Kryukov, Doctor of Biological Sciences, Professor А.Л. Климов, аспирант A.L. Klimov, postgraduate Н.В. Красова, аспирант
N.V. Krasova, postgraduate
ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет» Orel State Agrarian University
СИНЕРГИЗМ СОЧЕТАННОГО ДЕЙСТВИЯ ИОНОВ ХРОМА (VI) И НИЗКОЧАСТОТНОГО ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРИ ИНДУКЦИИ ЯДЕРНЫХ АНОМАЛИЙ В ЭРИТРОЦИТАХ КАРПА
(THE SYNERGY OF THE COMBINED ACTION OF CHROMIUM IONS (VI) AND LOW FREQUENCY ALTERNATING ELECTROMAGNETIC FIELD IN THE INDUCTION OF NUCLEAR ANOMALIES IN THE CARP ERYTHROCYTES)
Резюме. Были изучены частоты образования микроядер в эритроцитах карпа после 24 часового воздействия а) ионов хрома (VI) в концентрациях от 0,001 до 0,4 мг/л; б) переменного низкочастотного электромагнитного поля напряжённостью от 25 до 400 А/м и в) одновременного воздействия различных концентраций ионов хрома и низкочастотного переменного электромагнитного поля семи уровней напряжённости. Частота микроядер в контроле составила 0,47%. Когда на рыбу воздействовали ионы хрома частот микроядер вырастала до 0,62%. 24 часовое воздействие электромагнитного поля напряжённостью от 25 до 400 А/м увеличивало частоту микроядер с 0,48 до 0,63% соответственно. Сочетанное действие двух факторов вызывало слабый синергидный эффект в результате которого частоты аномалий при сочетанном действии ионов хрома и электромагнитного поля оказываются больше простой суммы частот аномалий, индуцируемых этими факторами при изолированном воздействии. Ключевые слова: Тяжёлые металлы, хром, мутагенность, микроядра, низкочастотное электромагнитное поле, сочетанное действие, синергизм
Введение
Создание новых промышленных технологий и современных средств телекоммуникации связано с использованием мощных электромагнитных полей (ЭМП). Использование различных электрических приборов и установок в быту, медицинской практике и на производстве обусловило значительное усиление воздействий ЭМП низкочастотного (НЧ), высокочастотного (ВЧ), сверхвысокочастотного (СВЧ) и край-невысокочастотного (КВЧ) диапазонов на живые организмы. Превышение параметров используемых ЭМП по сравнению с фоновыми величинами, к которым живые организмы адаптировались в процессе длительной эволюции, может отражаться на функционировании внутриклеточных структур.
Установлены две группы генетических эффектов ЭМП на биосистемы: индукция различных генетических нарушений при одних режимах воздействия и модифицирование генной экспрессии при других [1].
Summary. Formation of micronuclei frequency were studied in the carp erythrocytes after 24 hours of exposure a) chromium ions (VI) at concentrations ranging from 0.001 to 0.4 mg/l; b) low-frequency alternating electromagnetic field of an intensity of 25 to 400 A/m, and c) simultaneous exposure to different concentrations of chromium ions and low frequency alternating electromagnetic field intensity of seven levels. The frequency of micronuclei in control was 0.47%. When the fish exposed to chromium ions frequency of micronuclei grew to 0.62%. 24-hour exposure to the electromagnetic field strength of 25 to 400 A/m increased the frequency of micronuclei from 0.48 to 0.63%, respectively. The combined action of two factors caused a weak synergistic effect as a result of which the frequency of anomalies in the combined action of chromium ions and electromagnetic field are greater than the sum frequency anomalies induced by these factors in an isolated impact.
Keywords. Heavy metals, chrome, mutagenicity, micronu-clei, low-frequency electromagnetic field, combined action, synergism
Механизмы и закономерности этих процессов пока ещё не выяснены. Малоизученными остаются генетические эффекты воздействия ВЧ, СВЧ, и КВЧ ЭМП на соматические и генеративные клетки. Нет единого мнения о биологических последствиях воздействия на организмы низкочастотных электромагнитных полей. Не следует исключать возможности отдалённых генетических последствий воздействия ЭМП на генетический аппарат генеративных клеток. Высказаны предположения о том, что регистрируемый в последние годы рост числа онкологических заболеваний может зависеть (помимо прочих причин) и от антропогенного повышения электромагнитного фона биосферы [12, 26]. Проведение дальнейших исследований биологических эффектов электромагнитных полей чрезвычайно актуально, т.к. имеет большое значение для понимания их роли в развитии организмов, индукции патологических процессов и регуляции генной экспрессии в процессе онтогенеза [9, 14].
Другая важная экологическая проблема, порождённая техногенезом, - загрязнение окружающей среды тяжёлыми металлами. Многие тяжёлые металлы в микроколичествах необходимы организмам, поскольку входят в состав различных полипептидов (в том числе - ферментов), полинуклеотидов и соединений некоторых других классов. Предприятия горнодобывающей, металлургической и многих других отраслей промышленности загрязняют окружающую среду практически всеми известными металлами. Многие из них обладают мутагенной и канцерогенной активностью. В связи с этим проблемы загрязнения окружающей среды тяжёлыми металлами и модифицирование их вредоносных воздействий другими техногенными поллютантами приобретают широкомасштабный характер. Указанные выше негативные эффекты тяжёлых металлов активно исследовались, особенно с точки зрения опасности для человека. Вместе с тем большое количество созологических и эволюционных проблем техногенного загрязнения окружающей среды тяжёлыми металлами остаются неизученными.
Одновременное загрязнение окружающей среды тяжёлыми металлами и повышение в ней уровней электромагнитных полей порождают новую проблему - проблему сочетанного действия этих двух факторов. Нельзя исключать возможности того, что совместное действие физических и химических факторов на организм может вызывать иные ответные реакции по сравнению с их изолированным действием. Изучению одного из частных вопросов этой проблемы посвящено данное сообщение. В работе рассматриваются ци-тогенетические последствия изолированного и соче-танного действия на карпов различных концентраций ионов шестивалентного хрома и различных уровней низкочастотного электромагнитного поля.
Материалы и методы
Материалом для исследования служили годовалые карпы (Cyprinus carpió), массой 17-24 г., приобретённые в рыбхозе Орловской области. Привезённую рыбу для адаптации помещали по 50 экз. в 150-литровые аквариумы, заполненные чистой водопроводной водой после её предварительного отстаивания в течение 2 суток. Воду в аквариумах принудительно аэрировали и фильтровали. Температуру на уровне
22°С и световой режим (10 часов освещения люминесцентными лампами и 14 часов темноты) поддерживали автоматически. Во время адаптации и после выполнения экспериментального воздействия рыб кормили 1 раз в сутки коммерческим комбикормом для карповых рыб. После адаптационного периода, продолжительностью не менее 3 суток, рыбу использовали для проведения экспериментов, после проведения которых исследовали частоту микроядер в эритроцитах подопытных животных.
Анализ частоты клеток с микроядрами является признанным методом изучения мутагенеза как в лабораторных экспериментах [6], так и в природных популяциях [5]. Тест признан ВОЗ и включён в «Руководство по краткосрочным тестам для выявления мутагенных и канцерогенных химических веществ» [10]. В настоящее время ведутся исследования по стандартизации метода [16]. Метод анализа микроядер успешно использован на рыбах [4, 23]. Анализ опубликованных работ показывает, что не существует общепринятой продолжительности экспериментального воздействия солей металлов на рыб. Длительность воздействия растворов исследуемых металлов варьировала от 6 часов до 7 суток [24].
В выполненном нами эксперименте подопытные животные были разделены на 3 группы. Первая группа подвергалась воздействию семи различных концентраций бихромата калия. На рыб второй группы воздействовали электромагнитным полем семи различных напряжённостей. Рыбы третьей группы подвергались сочетанному воздействию указанных двух факторов одновременно.
Рыб первой группы подвергали 24 часовому воздействию раствора бихромата калия в различных концентрациях. Для исследования использовали би-хромат калия (К2Сг207) квалификации «химически чистый». Расчёт концентраций соли выполняли по действующему веществу - Сг+6. В качестве отправной точки были приняты: 1) норматив содержания хрома в воде для рыбоводных целей - 0,001 мг/л и 2) норматив содержания хрома в питьевой воде - 0,05 мг/л. Весь ряд исследованных концентраций показан в таблице 1:
Таблица 1. - Исследованные концентрации ионов хрома (VI)
Номер варианта опыта 0 (К*) 1 2 3 4 5 6 7
Концентрация Cr+6 в ПДК 0 1** 1 2 3 4 5 8
Концентрация Cr+6 в мг/л 0 0,001 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,40
* - К* - контроль, интактные животные.
** - ПДК Сг+6 для воды, используемой в рыбоводных целях,
Для анализа мутагенности хрома использовали 25-литровые пластмассовые аквариумы, заполненные растворами бихромата калия исследуемых концентраций. Рыб выдерживали в экспериментальных растворах соли хрома в течение 24 часов. Затем пересаживали в аквариумы с чистой водой, где рыбу содержали следующие 24 часа (для реализации индуцированных аномалий). По истечении указанного времени готовили мазки крови. Действие каждой концентра-
ции проводили в двух независимых повторностях (в двух разных экспериментальных ёмкостях).
Рыб второй группы в течение 24 часов подвергали действию электромагнитного поля промышленной частоты и семи различных уровней напряжённости: 25, 50, 100, 150, 200, 250 и 400 А/м. Эксперименты выполнены в лабораторных условиях с использованием модельной индукционной катушки с многослойной рядовой намоткой одножильного алюминиевого провода марки «АПВ-10» диаметром =3,5 мм в вини-
ловой изоляции. Провод намотан на текстолитовый каркас прямоугольного сечения таким образом, что в катушке создана полость размером (дхшхв) 48x29x20 см, для размещения в ней экспериментальной ёмкости с водой. Электроснабжение катушки осуществляли от сети 220 В через лабораторный автотрансформатор марки ТБОС2-1К (ЭТК «Энергия», Россия). Обмотка катушки имеет 11 отводов, позволяющих использовать различное число её витков. Наличие ЛАТРа и одиннадцати отводов от обмотки катушки позволяют в широком диапазоне варьировать интенсивность электрического и магнитного полей внутри её полости. Параметры электрического и магнитного полей устанавливали и контролировали, используя прибор П3-50В с антеннами-преобразователями: Е3-50 - для измерения напряжённости электрического и Н3-50 - для измерения напряжённости магнитного полей. Для изучения влияния ЭМП группу из 4 рыб помещали в эксперимен-
Все варианты воздействия электромагнитного поля проводили в сосудах ёмкостью 7 литров (максимальная рабочая ёмкость сосуда, помещаемого в полость индукционной катушки). Контрольный вариант (интактные рыбы) был один для всех опытных групп.
Кровь для мазков отбирали из хвостовой вены рыб с помощью одноразового шприца с небольшим количеством (=0,1 мл) гепарина в физиологическом растворе. Каплю взятой крови выдавливали из шприца на чистое предметное стекло и делали мазок в соответствии с рекомендациями [8]. Мазок высушивали на воздухе в течение 18-36 часов, фиксировали 25-30 минут в 96%-ном этаноле и окрашивали 5%-ным раствором азур-эозина по Романовскому на фосфатном буфере при температуре 37°С. Интенсивность окраски периодически контролировали визуально при малом увеличении микроскопа. При достижении оптимальной интенсивности окраски клеточных ядер краситель сливали, препараты промывали струёй водопроводной воды, затем ополаскивали тремя сменами дистиллированной воды и высушивали.
Препараты просматривали под микроскопом марки "AxioImager A1" (Karl Zeiss) с цифровой цветной фотокамерой "ProgRes CFscan" в составе комплекса аппаратно-программной визуализации морфологических препаратов для анализа и регистрации показателей «ВидеоТесТ-Морфология» (Санкт-Петербург, «ВидеоТесТ»).
Микроскопический анализ клеток выполняли в соответствии со следующими принципами. Для анализа выбирали такие участки мазка, на которых эритроциты располагались без наложения друг на друга. Микроядрами считали хроматиновые образования, удовлетворяющие следующим условиям: 1) размер
тальный пластмассовый аквариум размером 33x21x10 см и ёмкостью !7 литров, который устанавливали внутри полости экспериментальной катушки. В период воздействия ЭМП рыб не кормили. После суточного воздействия ЭМП аквариум извлекали из полости индукционной катушки и рыб на сутки пересаживали в аквариум с чистой водой (для реализации исследуемых нарушений). По истечении суток после окончания воздействия электромагнитного излучения готовили мазки крови на предметных стёклах. Каждый вариант эксперимента выполнен в двух повторностях. Интервал между повторностями - 7 суток. Рыбу, выведенную из эксперимента, выпускали в р. Орлик.
Третью группу рыб в течение 24 часов подвергали одновременному воздействию растворов бихромата калия различной концентрации и действию электромагнитного поля различной напряжённости в следующих сочетаниях (табл. 2)
микроядра не должен превышать 1/5 размера ядра этого эритроцита; 2) микроядра должны быть чётко отделены от основного ядра; 3) микроядро должно находиться в той же плоскости, что и основное ядро и его оптическая плотность не должна существенно отличаться от оптической плотности основного ядерного материала.
Микроядра, размер которых приближался бы к 1/5 размера ядра, практически не встречались. Обычно размер обнаруживаемых микроядер не превышал 1/10 размера клеточного ядра.
Помимо микроядер при анализе фиксировали клетки с нарушенной морфологией ядер. Среди аномалий клеточных ядер выделяли следующие [13, 19, 23]:
- пузырящиеся (blebbed) ядра (BL), имеющие одно или, чаще, несколько небольших выпячиваний ядерной оболочки, содержащих хроматин.
- лопастные (lobed) ядра (LB) с выпячиваниями большого размера, которые в свою очередь могли нести одно или несколько выпячиваний («лепестков») меньшего размера.
- зазубренные (notched) ядра (NT), у которых ядерная оболочка имела остроконечную «вмятину»,
- двуядерные клетки (binuclei) (В^,имеющие два ядра, приблизительно равных размеров и интенсивности окрашивания, находящиеся в пределах цитоплазмы одной клетки, расположенной обособленно от других эритроцитов.
- ядра в стадии амитотического деления (АМ), морфология которых чётко указывала на протекающий процесс амитотического деления. Такие ядра обычно имеют гантелеобразную форму.
Таблица 2. Варианты сочетанного действия на рыб различных концентраций хрома и электромагнитного поля
Номер экспериментальной подгруппы 0 (К) 21 22 23 24 25 26 27
Концентрация Сг+6 в мг/л 0 0,001 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,40
Напряжённость магнитного поля, А/м 0 25 50 100 150 200 250 400
Рис. Эритроциты карпов с различными аномалиями ядер: а - нормальное ядро; б - микроядро; в - двуядерный эритроцит; г - амитоз; д - blebbed (пузырящееся) ядро; е - lobed (лопастное) ядро; ж - notched (зазубренное) ядро.
В двух вариантах опыта после воздействия на рыб максимальных концентраций хрома обнаружили по одной погибшей рыбе. Чтобы уравнять количество проанализированных рыб в каждой из двух повторно-стей эксперимента анализировали по 3 рыбы из 4. В мазке каждой из них просматривали не менее 3000 эритроцитов. Таким образом, частоту аномалий в каждом варианте опыта рассчитывали после анализа не менее 18000 клеток.
Достоверность различий в частотах нарушений между контролем и различными вариантами опыта определяли при уровне значимости Р<0,05 после "преобразования частот аномалий [11, с. 166-169]. Все расчёты были реализованы с использованием электронных таблиц MS Excel. Так как объёмы выборок во всех вариантах опыта достаточно большие, то доверительные границы для вычисленных частот были во всех случаях ниже ±0,001% и поэтому, чтобы не загромождать таблицы, в них не приведены.
Результаты и обсуждение
Одним из тяжёлых металлов, загрязняющих окружающую среду, является хром. Этот металл характеризуется тремя степенями окисления: 2, 3 и 6. Трёхвалентный хром играет важную роль в питании животных и человека, участвуя в метаболизме глюкозы. Шестивалентный хром химически менее стабилен и биологически более реактивен, токсичен, мутагенен и канцерогенен. Норматив ВОЗ для шестивалентного хрома в питьевой воде - 50 мкг/л.
Токсичность растворённого в воде хрома зависит от многих факторов, которые разделяют на две группы: биотические и абиотические. К биотическим факторам относят видовую принадлежность рыб, возраст рыб и стадии развития молоди. Среди абиотических
факторов, прежде всего, следует отметить концентрацию и степень окисления самого хрома, а также солёность, жёсткость, температуру и рН воды. Сравнительный анализ чувствительности к растворам хрома рыб пяти различных видов (радужная форель, плотва, окунь, елец и трёхиглая корюшка) показал, что радужная форель по сравнению с другими четырьмя видами чувствительнее в 1,2-2,5 раза [17].
Полулетальной дозой бихромата натрия (Ш^г^^ для золотых рыбок (Сата^т аитсйш) при 96-часовом воздействии оказалась концентрация 85,7 ± 4 ppm [28]. Близкий родственник золотых рыбок -карп оказался более резистентным к токсическим свойствам бихромата калия. Для него полулетальной дозой при 96-часовом воздействии оказалась концентрация - 375,8 мг/л [22]. Для других видов рыб полулетальные дозы бихромата калия ниже - для тропической рыбки змееголова (СИаппа рипсгагш) - 61,8 мг/л [21], для большого индийского карпа (ЬаЬво гоИг-га) - 118 мг/л [25],
Мутагенность соединений хрома для рыб установлена [20]. Недельное пребывание золотых рыбок в воде с бихроматом натрия в концентрации, равной 5% (4,28 ррт,) от 96-часовой ЛД50 (85,7 ррт) вызывало статистически достоверное повышение частот повреждений ДНК в клетках печени и почек. Повышенные частоты повреждений ДНК наблюдали после недельного и 2-недельного пребывания в воде с таким же содержанием бихромата натрия. Более высокая концентрация бихромата натрия в воде, равная 10% (8,57 ррт) от 96-часовой ЛД50, (85,7 ррт) вызывала статистически достоверное повышение частот повреждений ДНК в клетках печени и почек золотых рыбок и
б
а
е
после недельного, и после двухнедельного пребывания в растворе [28].
Клетки млекопитающих также очень чувствительны к хрому. В экспериментах с культурой эмбриональных фибробластов человека установлено, что бихромат калия в дозах 0,03 и 0,15 мкг/мл индуцировал аберрации хромосом в 2,2 и 5,4% клеток, соответственно. Эти частоты статистически достоверно отличались от контрольной величины (1,7%). Доза 0,3 мкг/мл подавляла деление клеток. Введение крысам раствора бихромата калия в дозе 15 мг/кг вызывало статистически достоверное увеличение частоты аберраций хромосом в соматических клетках костного мозга. Количество аномалий возрастало пропорционально срокам экспозиции хрома: через 6, 12 и 24 ч частота аберраций составляла 6,8, 7,2 и 8,0% соответственно. Частота аберрантных клеток возрастала и пропорционально дозе мутагена: при дозах 5,10 и 15 мг/кг было обнаружено 3,5, 6,1 и 6,9% клеток с аберрациями хромосом [2]. С использованием линии трансгенных мышей исследована мутагенность Сг+6 в виде К2Сг04. Бихромат калия вводили внутрибрю-шинно, пробы печени и костного мозга брали спустя 1-7 суток и анализировали частоту мутаций в трансгене 1ас2. Показано, что уровень мутабильности в ткани костного мозга существенно возрастает уже через 1 сутки после инъекции, а затем быстро снижается и к 7-м суткам достигает контрольного (спонтанного) уровня. В отличие от костного мозга, в печени
повышенный уровень мутаций в гене lacZ наблюдается только на 7-с сутки после инъекции. Причины межтканевых различий пока неясны [18].
Обнаружена неодинаковая мутагенность солей хрома при различном попадании в организм животных. При пероральном введении мышам К2Сг04 (от 20 до 320 мг/кг) частота микроядер в полихромато-фильных эритроцитах практически не изменялась. При внутрибрюшинном введении К2Сг04 (от 10 до 80 мг/кг) происходило существенное увеличение частоты микроядер [27]. Авторы исследования пришли к заключению, что мутагенность соединений хрома проявляется только в шестивалентном его состоянии, а при пероральном введении активная форма хрома либо претерпевает метаболические изменения, либо не всасывается. Шестивалентный хром способен проникать через плаценту и оказывать воздействие непосредственно на генетические структуры клеток плода [15]. Это свойство хрома особенно необходимо учитывать при прогнозе риска повреждения женских гамет.
Результаты микроскопического анализа мазков крови карпов после воздействия различных концентраций хрома приведены в таблице 3. Так как объёмы выборок во всех вариантах опыта достаточно большие, то доверительные границы для вычисленных частот были во всех случаях ниже ±0,001% и поэтому, чтобы не загромождать таблицу, в ней не приведены.
Таблица 3. - Результаты микроскопического анализа эритроцитов карпов после суточного воздействия семи различных концентраций хрома (верхняя строка - абсолютные количества, нижняя строка - частоты (в %).
Концентрация ионов хрома, мг/л Всего изучено клеток Всего аномальных клеток В числе аномальных клеток
с микроядрами двуядер-ных в стадии амитоза с ядрами ЫеЬЬеё с ядрами 1оЬеё с ядрами по1сИеё
Контроль 19813 149 0,75 94 0,47 16 0,08 12 0,06 1 0,005 4 0,02 22 0,11
0,001 19204 167 0,87* 97 0,51 19 0,10 16 0,08 9 0,05* 6 0,03 20 0,10
0,05 19860 220 1,11* 102 0,51 28 0,14 26 0,13* 17 0,09* 13 0,07* 34 0,17
0,10 21823 283 1,30* 116 0,53 26 0,12 41 0,19* 27 0,12* 28 0,13* 45 0,21*
0,15 22580 424 1,88* 138 0,61 50 0,22* 54 0,24* 57 0,25* 53 0,23* 72 0,32*
0,20 20936 451 2,15* 130 0,62* 45 0,21* 57 0,27* 72 0,34* 63 0,30* 84 0,40*
0,25 22280 532 2,39* 139 0,62* 55 0,25* 59 0,26* 95 0,43* 77 0,35* 107 0,48*
0,40 20561 572 2,78 125 0,61 92 0,45* 41 0,20* 83 0,40* 100 0,49* 131 0,64*
* - звёздочкой отмечены частоты, статистически достоверно отличающиеся от соответствующей величины в контрольном варианте при Р<0,05; доверительные границы частот во всех вариантах меньше ±0,001%.
Ядро нормальных эритроцитов карпов имеет круглую или эллиптическую форму с ровными краями. Обнаруживаемые микроядра имели диаметры от 1/20 до 1/5 диаметра нормальной клетки. Их форма обычно была также круглой или овальной. Однако в небольшом количестве были обнаружены сравнительно крупные микроядра неправильной сложной
формы. Расположение микроядер в цитоплазме варьировало. Большинство микроядер находилось в непосредственной близости от ядра, иногда примыкая к нему. Некоторое количество микроядер было обнаружено в цитоплазме на значительном расстоянии от ядра.
При увеличении концентрации хрома с 0 до 0,25 мг/л в среде обитания рыб, частота клеток с микроядрами постепенно возрастает с 0,47% в контроле до 0,62% при концентрациях 0,20 и 0,25 мг/л и, незначительно снижается до 0,61% в варианте с максимальной (0,40 мг/л) концентрацией хрома.
Статистически достоверное увеличение частоты клеток с микроядрами наблюдается только у рыб, подвергнутых воздействию ионов хрома в концентрациях 0,20 и 0,25 мг/л. Снижение частоты клеток с микроядрами в варианте с максимальной концентрацией и соответствующее этому снижению отсутствие достоверности различий частоты клеток с микроядрами по сравнению с контролем можно объяснить возможным снижением частоты митотической активности клеток, подвергшихся воздействию хрома в столь высокой концентрации. Таким образом, повышение концентрации ионов хрома в воде до величины, равной 4 питьевым ПДК (0,20 мг/л) вызывает статистически достоверное увеличение частоты индуцированных микроядер в клетках периферической крови карпов. Концентрации хрома, равные 8 питьевым ПДК, возможно, ингибируют митотическую активность кроветворных клеток.
Частота двуядерных клеток при возрастании концентрации ионов хрома в воде от 0 (контроль) до 0,40 мг/л возрастала от 0,08% (в контроле) до 0,45%. Резкое и статистически достоверное увеличение частоты двуядерных клеток обнаруживалось при концентрациях ионов хрома 0,15 мг/л и более. Этот факт может быть косвенным подтверждением нарушения ионами хрома процессов митотического деления клеток.
Ещё одним доказательством нарушения шестивалентным хромом процессов митоза являются результаты анализа частот амитотически делящихся клеток. Из приведённых в таблице 2 данных следует, что при повышении концентрации хрома в среде обитания от 0 до 0,25 мг/л частота амитозов увеличивается с 0,06% до 0,26%, т.е. в 4,3 раза. Рост частоты амитотически делящихся клеток становится статистически достоверным уже при концентрации ионов хрома 0,05 мг/л. Частота амитозов при максимальной исследованной концентрации (0,40 мг/л) несколько снижается (до 0,20%), вероятно, из-за токсического ингибирования важных процессов метаболизма, обусловливающих митотическое деление клеток. Статистически достоверные различия от контроля при этом сохраняются.
«Пузырящиеся ядра» (blebbed nuclei) представляют собой морфологическую аномалию интерфазного ядра, проявляющуюся в образовании на ядерной оболочке структур, напоминающих пузыри, заполненные хроматиновым материалом. Результаты статистического анализа полученных данных свидетельствуют о высокой чувствительности этого показателя к воздействию хрома. Частота клеток с такими ядрами десятикратно возрастает с 0,005% в контроле до 0,05% - при концентрации ионов хрома 0,001 мг/л. При дальнейшем повышении концентрации ионов металла, частота пузырящихся ядер постепенно возрастает, достигая 0,40% при концентрации хрома 0,40 мг/л. Поэтому во всех вариантах воздействия хрома
различия индуцируемых им частот «пузырящихся» ядер от частоты аномалий в контроле были статистически достоверными.
Лопастные ядра (lobed nuclei) являются морфологической аномалией ядра, представляющей собой хорошо выраженные выпячивания кариоплазмы. Частота этих аномалий в крови контрольных рыб была равной 0,02%. При содержании рыб в воде с ионами хрома в концентрации равной рыбоводной ПДК (0,001 мг/л) повышение частоты данной аномалии было незначительным и статистически недостоверным. Однако с увеличением концентрации хрома до величины равной питьевой ПДК (0,005 мг/л), частота лопастных ядер возрастает в 3,5 раза и становится статистически достоверной. Увеличение концентрации ионов хрома в воде приводит к дальнейшему и статистически достоверному повышению частот лопастных ядер вплоть до 0,49% при концентрации хрома в 0,40 мг/л. Таким образом, содержание в воде ионов шестивалентного хрома в концентрациях, превышающих рыбоводную ПДК в 5 и более раз, вызывает статистически достоверное увеличение частоты клеток с лопастными ядрами.
Частота зазубренных ядер (notched nuclei) у рыб контрольного варианта составила 0,11%. Ионы хрома, в концентрациях равных рыбоводной (0,001 мг/л) и питьевой (0,05 мг/л) ПДК, не вызывали статистически достоверных изменений частот указанных аномалий. Однако уже двукратное превышение питьевой ПДК приводило к двукратному и статистически достоверному увеличению частоты клеток с зазубренными ядрами. Более высокие экспериментальные концентрации ионов хрома индуцировали такие аномалии с частотами, величины которых отличались от контрольной частоты в 3 -6 раз и были статистически достоверны.
Все описанные выше аномалии ядер являются, вероятно, следствием единого комплекса процессов, происходящих в клетках рыб, подвергшихся воздействию избыточных количеств ионов шестивалентного хрома в среде обитания. По этой причине суммарная частота всех описанных нарушений может быть дополнительной характеристикой отклика клеток крови рыб на воздействие высоких концентраций хрома.
Статистический анализ показывает, что суммарная частота всех ядерных нарушений остаётся статистически достоверно не отличающейся от контрольной только при воздействии хрома в концентрации, равной рыбоводной ПДК (0,001 мг/л). Концентрация хрома, равная питьевой ПДК (0,05 мг/л) и все более высокие концентрации вызывают статистически достоверное увеличение частоты ядерных нарушений в клетках периферической крови рыб.
Полученные данные являются дополнительным подтверждением целесообразности столь строгой величины ПДК для рыбоводных водоёмов (0,001 мг/д) и основанием для рекомендаций пересмотра величины ПДК для питьевой воды и её уменьшению. Возможно, что критерием для установления ПДК ионов некоторых мутагенных металлов в водной среде следует избирать не токсикологические критерии, а мутагенные (генотоксические).
По своим электрическим и магнитным свойствам содержимое клеток является раствором электролитов, содержащим молекулы нуклеиновых кислот и белков. Они обладают слабыми диамагнитными или парамагнитными свойствами, а также электрической полярностью, характеризуемой дипольным моментом. Если клетка оказывается в электростатическом поле, то под его воздействием в клетке начинается перемещение различных электрических частиц (электронов, ионов) и поляризация молекул. Происходит ориентация молекул, имеющих постоянный дипольный момент. Если же на клетку действует переменное ЭМП, то в ней возникнут процессы двух основных типов: колебания свободных зарядов и повороты дипольных молекул с частотой соответствующей частоте изменения ЭМП [3].
Биологический эффект воздействия электромагнитного поля будет зависеть от поглощённой за определённое время энергии этого поля, т.е. от дозы облучения. Дозиметрия электромагнитных полей сложна потому, что величина поглощённой энергии зависит не только от физических параметров поля: интенсивности и частоты. На величину поглощённой энергии сильно влияют:- размеры, форма и внутренняя структура биообъекта, - его расположение относительно векторов Е и Н, - состав и структура окружающего пространства, - наличие заземления и другие факторы. В качестве характеристики величины поглощённой энергии используется такой параметр как удельная поглощённая энергия (УПМ или, в английском варианте, - SAR).
Глубина проникновения и длинна волны электромагнитного излучения в облучаемых тканях организма зависит от содержания в них воды. При высокой её концентрации в тканях глубина проникновения и длинна волны ЭМИ меньше, чем при малом содержании воды в биообъекте. Основным механизмом преобразования энергии ЭМП высокой интенсивности в биообъекте является его нагревание. Повышение температуры тела может служить пусковым механизмом для различных реакций, эффект которых будет зависеть от терморегуляторных и метаболических характеристик конкретной ткани или системы организма. В регуляции теплообмена большая роль принадлежит кровеносной системе. Однако в организме животных есть органы, которые в силу своих морфофизиологических особенностей не имеют эффективной терморегуляции, например, хрусталик глаза. В нём из-за отсутствия тепловых рецепторов при воздействии ЭМП, особенно низкой интенсивности, могут возникать изменения, приводящие к помутнению - катаракте. Нагрев тканей организма может приводить к ускорению биохимических реакций, что, в свою очередь, может повлечь нарушение морфофи-зиологических процессов в организме. В то же время, при достаточно эффективной работе систем терморегуляции, морфофизиологические нарушения могут происходить в организме даже на фоне стабильной температуры. Ответные реакции организма на воздей-
ствие ЭМП разделяют на краткосрочные и длительные. Краткосрочные реакции формируются сразу после воздействия, спустя единицы или десятки секунд. Длительность краткосрочных реакций также единицы или десятки секунд. Обычно они не вызывают значимых нарушений в организме. Длительные реакции имеют последствия длительностью от нескольких часов до нескольких суток. Молекулярный уровень реакции биосистем на воздействие ЭМП Электромагнитные волны могут усиливать гидратацию молекул белков. Клеточный уровень реакции биосистем на воздействие ЭМП (биохимический аспект). Реакция тканей и систем органов на воздействие ЭМП Биологические эффекты, вызываемые электромагнитными излучениями на молекулярном уровне, не обязательно будут вызывать функциональные нарушения в более сложных системах, например в тканях или в системах органов. Это обусловлено тем, что система более сложного уровня организации это не просто совокупность более простых систем, а новый уровень функционирования и саморегуляции биосистемы не присущий составляющим её компонентам.
Анализ опубликованных результатов исследований позволяет сделать вывод, что биологический эффект ЭМП имеет сложный и комплексный характер. Проявление этого эффекта зависит от частоты, мощности и длительности воздействия ЭМП. Основным механизмом воздействия ЭМП на организм является изменение свойств его водных растворов. При этом основными мишенями являются внутриклеточная и межклеточная жидкость и плазматические мембраны клеток
Результаты микроскопического исследования эритроцитов после воздействия на рыб ЭМП различной напряжённости приведены в таблице 4.
В данном эксперименте в каждой аномальной клетке обнаруживали лишь одно микроядро, клетки с двумя и более микроядрами не были обнаружены. Статистически достоверные различия частот микроядер от контрольной величины выявляются при двух высоких концентрациях хрома - 200 и 400 мг/л. При воздействии на рыб хрома в концентрации 250 мг/л частота микроядер была несколько выше частоты их образования при воздействии хрома 200 мг/л, но при этом отличия от контроля оказались статистически недостоверными. Недостоверное отличие от контроля частот микроядер после воздействия ионов хрома в концентрации 250 мг/л пока объяснить достаточно сложно. Возможно, этот вариант опыта нужно будет повторить.
Помимо микроядер регистрировали другие аномалии морфологии ядра, которые не относятся к микроядрам, но встречаются с достаточно высокой частотой и могут иметь аналитическое значение. К этой группе аномалий были отнесены ядра, определяемые как пузырящиеся (blebbed, BL), лопастные (lobed, LB), зазубренные (notched, NT), а также двуядерные (binucleated, BN) клетки и клетки, находящиеся в стадии амитотического деления.
Таблица 4. - Количества и частоты аномалий ядер (%) в эритроцитах карпов после суточного воздействия низкочастотного переменного электромагнитного поля различной напряжённости (верхняя строка - абсолютные _количества, нижняя строка - частоты (в %)._
Напря- Всего Всего ано- В числе аномальных клеток
ЭМП, А/м клеток клеток с микроядрами двуядер-ных в стадии амитоза ЫеЬЬеё 1оЬеё по1сИеё (зазубрен.)
Конт 19813 149 0,75 94 0,47 16 0,08 12 0,06 1 0,005 4 0,02 22 0,11
25 21207 161 102 12 14 9 2 22
0,76 0,48 0,08 0,07 0,042* 0,01 0,13
50 19569 184 105 16 13 14 6 30
0,94* 0,54 0,08 0,07 0,072* 0,03 0,15
100 19112 211 116 23 14 18 9 31
1,10* 0,61 0,12 0,07 0,094* 0,05 0,16
150 19636 236 122 29 18 17 13 37
1,20* 0,62 0,15* 0,09 0,087* 0,07* 0,19*
200 24103 286 148 27 24 24 18 45
2,03* 0,61* 0,11 0,10 0,100* 0,07* 0,19*
250 19112 232 119 25 22 23 15 28
1,21* 0,62 0,13 0,12 0,120* 0,08* 0,20*
400 22880 288 145 34 27 27 12 43
1,26* 0,63* 0,15* 0,12* 0,120* 0,05 0,19*
* - звёздочкой отмечены частоты, статистически достоверно отличающиеся от соответствующей величины в контрольном варианте при Р<0,05; доверительные границы частот во всех вариантах меньше ±0,001%.
С увеличением напряжённости ЭМП доля дву-ядерных клеток возрастала. Увеличение частоты дву-ядерных клеток не было равномерным. Пики частот наблюдали при напряжённости ЭМП равной 150 и 400 А/м. Именно эти пиковые частоты статистически достоверно отличались от контроля.
Частота амитотически делящихся клеток в крови рыб, подвергнутых действию электромагнитного излучения промышленной частоты возрастала от 610-4 до 1210-4. Двукратное увеличение частоты амитоти-чески делящихся клеток оказалось статистически достоверным при воздействии на рыб ЭМИ максимальной напряжённости (400 А/м). На основании полученных данных можно предположить, что сильные ЭМП промышленной частоты способны влиять на процессы регулирующие деление клеток.
У интактных рыб в контроле частота клеток с пузырящимися ядрами была очень низкой (5 10-5). При воздействии ЭМП даже низкой напряжённости частота пузырящихся ядер с резко возрастала до величины 4,2 10-4 и отличия от контроля становились статистически достоверными.
В контрольном варианте лопастные ядра образовывались с частотой 2-10-4 При воздействии ЭМП напряжённостью 25-100 А/м происходило небольшое и статистически недостоверное увеличение частоты этих ядерных аномалий. При напряжённости поля 150-250 А/м различия в частотах становятся статистически достоверными, но при максимальном напряжении ЭМП частота снижается до 5-10-1 и различия становятся статистически недостоверными. Причину такого снижения нужно будет ещё исследовать.
Зазубренные ядра в контрольном варианте составила 1,1-10-3. При воздействии ЭМП низких уровней напряжённости (25-100 А/м) частота зазубренных
ядер незначительно увеличивалась, но при напряжённости поля 150 А/м становилась уже статистически достоверной и оставалсь на этом высоком уровне вплоть до варианта с напряжённостью 400 А/м.
Все аномалии ядер, частоты которых охарактеризованы выше, являются, вероятно, следствием совокупности процессов, происходящих в клетках рыб, подвергшихся воздействию ЭМП высокой напряжённости. По этой причине суммарная частота всех описанных нарушений может быть дополнительной характеристикой отклика клеток крови рыб на их воздействие.
Из приведённой выше таблицы следует, что суммарные частоты всех аномалий в контрольном варианте составляют 0,75%. При воздействии ЭМП напряжённостью 25 А/м суммарная частота всех аномалий увеличивается всего на 0,01% и её отличия от контрольной остаются статистически недостоверными. Увеличение напряжённости ЭМП приводит к росту суммарных частот ядерных аномалий и при напряжённости ЭМП равном 550 А/м суммарная частота ядерных аномалий (0,94%) становится уже статистически достоверно отличающейся от контроля. Дальнейшее увеличение напряжённости ЭМП ведёт к росту суммарных частот аномалий вплоть до 1,26% при его максимальном значении (400 А/м). Таким образом, воздействие электромагнитных полей высоких уровней напряжённости может вызывать комплекс аномалий в ядре, которые могут иметь отрицательные последствия для жизнедеятельности рыб.
Результаты микроскопического анализа мазков крови, полученной от рыб в каждом из 7 вариантов сочетанного действия различных концентраций хрома и различных уровней напряжённости электромагнитного поля, показаны в таблице 5.
Таблица 5. - Результаты микроскопического анализа эритроцитов карпов после суточного сочетанного воздействия семи различных концентраций хрома и электромагнитного поля семи различных напряжённостей (верх_няя строка - абсолютные количества, нижняя строка - частоты (в %)._
Концентрация ионов хрома, мг/л Напряжённость ЭМП, А/м Всего изучено клеток Всего аномальных клеток В том числе клеток
с микроядрами двуядерных в стадии амитоза с ядрами ЫеЬЬеё с ядрами 1оЬеё с ядрами по1сИеё
Контроль 19813 149 0,75 94 0,47 16 0,08 12 0,06 1 0,005 4 0,02 22 0,11
0,001 25 20210 350 1,73* 117 0,58 42 0,21* 46 0,23* 34 0,17* 40 0,20* 71 0,35*
0,05 50 19381 429 2,21* 119 0,61 47 0,24* 41 0,21* 120 0,62* 37 0,19 65 0,34*
0,10 100 20303 511 2,52* 152 0,75* 74 0,36* 70 0,34* 63 0,31* 78 0,38* 74 0,36*
0,15 150 19694 630 3,20* 170 0,86* 105 0,53* 96 0,49* 80 0,41* 99 0,50* 80 0,41*
0,20 200 19407 674 3,47* 174 0,90* 109 0,56* 89 0,46* 101 0,52* 111 0,57* 90 0,46*
0,25 250 22746 884 3,89* 203 0,89* 171 0,75* 128 0,56* 130 0,57* 129 0,57* 123 0,54*
0,40 400 22338 942 4,22* 201 0,90* 160 0,72* 100 0,45* 130 0,58* 191 0,86* 160 0,72*
* - звёздочкой помечены частоты аномалий, статистически достоверно отличающиеся от контрольной величины при Р<0,05. Доверительные границы частот во всех вариантах меньше ±0,001%.
Частота клеток с микрядрами в контроле составляла 0,47±0,10%. Действие в течение суток ионов хрома и электромагнитного поля в сочетаниях (0,001 мг/л - 25 А/ч и 0,05 мг/л - 50 А/ч) несколько увеличивали частоты клеток с микроядрами, однако это увеличение было статистически не достоверным. Однако уже следующий вариант суточного сочетанного действия этих двух факторов (0,10 мг/л - 100 А/ч) вызвал статистически достоверное увеличение частоты клеток с микроядрами. По мере увеличения концентрации хрома в воде и напряжённости электромагнитного поля частота клеток с микроядрами также увеличивалась, сохраняя статистическую достоверность отличий от контрольной величины.
У интактных рыб (в контроле) частота двуядер-ных клеток была равна 0,08%. При сочетанном действии ионов хрома и электромагнитного поля на уровнях (0,001 мг/л - 25 А/м) частота двуядерных клеток возрастала в 2,6 раза (до 0,21%). и её отличия от контрольного значения становилось статистически достоверным. По мере увеличения концентрации ионов хрома в воде и возрастании напряжённости электромагнитного поля частоты двуядерных клеток возрастали до значения 0,75%. Рост частоты двуядерных клеток, возможно, происходит из-за нарушения нормального митотического деления и роста доли клеток, делящихся путём амитоза. Это наше предположение подтверждают результаты анализа амитоти-чески делящихся клеток, представленные ниже.
Частота амитозов в эритроцитах рыб из контрольного варианта составляла 0,06±0,03%. Сочетан-ное действие ионов хрома в концентрации, равной рыбоводной ПДК (0,001 мг/л) и электромагнитного поля напряжённостью 25А/м вызывали почти четырёхкратное и статистически достоверное увеличение частоты амитотических клеток. В варианте с концентрацией хрома 0,05 мг/л (=ПДК водоисточников пить-
евой воды) в сочетании с действием электромагнитного поля напряжённостью 50 А/м обнаружено незначительное понижение частоты амитозов, обусловленное, вероятно, действием неконтролируемых факторов. Дальнейший рост концентрации хрома в сочетании воздействием электромагнитного поля более высоких напряжённостей приводит к ярко выраженному и статистически достоверному росту частоты амитотически делящихся клеток.
На основании рассмотренных данных можно предположить, что сочетанное действие хрома и электромагнитного поля существенно нарушает нормальное митотическое деление кроветворных клеток и приводит к резкому повышению доли амитотически делящихся клеток.
У интактных рыб (в контроле) частота клеток с пузырящимися ядрами чрезвычайно мала (0,005%). Даже минимальное из исследованных сочетанное действие хрома (0,001 мг/л) и электромагнитного поля (25 А/м) вызывает статистически достоверное увеличение частот этих нарушений (по сравнению с интактными рыбами). Увеличение концентрации хрома и более высокие напряжённости электромагнитного поля приводят к интенсивному росту частот клеток с пузырящимися ядрами, величины которых статистически достоверно отличаются от контрольных. Образование пузырящихся ядер, вероятно, обусловлено нарушением структуры ядерной оболочки и образующих эту оболочку мембран.
Клетки с лопастными ядрами в контроле встречались с частотой 0,02%. Сочетанное действие различных концентраций ионов хрома и напряжённостей электромагнитного поля во всех исследованных сочетаниях вызывали статистически достоверное увеличение частот этих нарушений.
Таким образом, анализ частот клеток с лопастными ядрами свидетельствует о том, что негативное
действие ионов хрома на структуру ядерной оболочки и составляющих её мембран существенно усиливается одновременным воздействием электромагнитных полей промышленной частоты.
Клетки с зазубренными ядрами в контроле встречались с частотой 0,11%. Сочетанное действие даже самой низкой концентрации хрома (0,001 мг/л) в сочетании с действием ЭМП самой низкой напряжённости (из исследованных) вызывало трёхкратное и статистически достоверное увеличение частоты зазубренных ядер. При дальнейшем увеличении значений концентрации хрома и напряжённости ЭМП частота зазубренных ядер возрастала сохраняя статистически достоверные отличия от контроля.
Суммарная частота клеток со всеми регистрируемыми аномалиями у интактных рыб (в контрольном варианте) составила 0,75%. При сочетанном действии ионов хрома и ЭМП даже на самых низких из исследованных уровней (0,001% Сг+6 и 25 А/м ЭМП) суммарная частота всех аномалий резко возрастает в 2,3 раза, достигая величины 1,73% и, затем, по мере увеличения концентрации ионов хрома и напряжённости ЭМП, повышается до 4,22% при максимальных параметрах исследуемых факторов (табл. 6). Во всех вариантах этого эксперимента суммарные частоты аномалий статистически достоверно отличались от контрольной величины.
Таблица 6. - Сравнение суммарных частот (%) всех ядерных аномалий, обнаруженных в клетках крови карпов, при изолированном и сочетанном действии ионов хрома семи различных концентраций и электромагнитного _излучения различной напряжённости_
Концентрация ионов хрома, мг/л Напряжённость ЭМП, А/м
0 25 50 100 150 200 250 400
0 0,75 0,81 0,94 1,10 1,20 1,19 1,27 1,26
0,001 0,87 1,73
0,05 1,11 2,21
0,10 1,30 2,52
0,15 1,88 3,20
0,20 2,15 3,47
0,25 2,39 3,89
0,40 2,78 4,22
Чтобы понять, как отражаются на частотах ядерных аномалий одновременные воздействия ЭМП и ионов хрома, следует учесть следующее. Частота аномалий, зарегистрированная при изолированном или сочетанном воздействии ионов металла и физического фактора слагается из количества аномалий, возникших спонтанно и индуцированных исследуемыми факторами. Поэтому, чтобы точнее определить тип реакции клеток на сочетанное воздействие металла и ЭМИ по сравнению с суммой реакций на изолированное воздействие двух факторов, необходимо найти разность между частотами, индуцируемыми сочетан-ным действием двух исследуемых факторов и суммой частот аномалий, возникших при изолированном действии факторов. При этом нужно учитывать, что каждая из этих трёх величин включает частоту спонтанного возникновения аномалий. Её необходимо вычесть. Для простоты изложения введём обозначения:
щ - частота аномалий, регистрируемая при сочетанном воздействии /'-той концентрации металла и ЭМИ;
Ъ - частота аномалий, регистрируемая при изолированном воздействии одного ЭМИ;
€1 - частота аномалий, регистрируемая при изолированном воздействии /'-той концентрации металла;
й - спонтанная частота возникновения аномалий.
Тогда величина, отражающая разницу между частотой аномалий, индуцированной сочетанным воздействием двух факторов и суммарной величиной эффектов изолированных факторов будет следующей: А9 = (аг - й) - [(" -й) + (Ъ -й)] = а{ - " - Ъ( + й.
Если итоговая величина будет равна нулю - происходит простое суммирование эффектов двух факторов. Если величина больше нуля - наблюдаемое явление следует отнести к синергизму факторов; если же величина окажется меньше нуля - к антагонизму [7].
Результаты расчёта Л9 представлены в таблице 7. На основании этих расчётов можно сделать заключение о слабом синергидном эффекте ЭМП и хрома.
Таблица 7. - Результат расчёта сочетанного действия различных концентраций ионов шестивалентного хрома и
различных напряжённостей электромагнитного поля.
Концентрация ионов хрома, мг/л Напряжённость ЭМП, А/м л? Заключение о сочетанном действии хрома и ЭМП
Конт золь 0
0,001 25 +0,0080 синергизм
0,05 50 +0,0091 синергизм
0,10 100 +0,0086 синергизм
0,15 150 +0,0087 синергизм
0,20 200 +0,0089 синергизм
0,25 250 +0,0098 синергизм
0,40 400 +0,0093 синергизм
Таким образом, выполненного исследования свидетельствуют о том, что самостоятельным мутагенным эффектом обладают как различные концентрации ионов шестивалентного хрома, так и различные напряжённости электромагнитного поля. Соче-танное действие этих двух факторов приводит к некоторому синергидному эффекту, в результате которого суммарные частоты всех аномалий оказываются несколько выше суммарных частот всех аномалий индуцируемых каждым из этих факторов изолированно друг от друга.
Выводы
1. Суточное воздействие на карпов ионов хрома (VI) в концентрациях 0,05 мг/л и более приводит к статистически достоверному увеличению частоты ядерных аномалий в эритроцитах рыб.
2. Суточное воздействие на карпов электромагнитного поля промышленной частоты (50 Гц) и напряжённостью 200, 250 и 400 А/м вызывает статистически достоверное увеличение частоты ядерных аномалий в клетках периферической крови этих рыб.
3. Суточное действие ионов шестивалентного хрома в концентрациях 0,001-0,40 мг/л одновременно с воздействием электромагнитного поля промышленной частоты и напряжённостью 25-400 А/м вызывает слабый синергидный эффект при котором частоты аномалий при сочетанном действии двух факторов оказываются больше простой суммы частот аномалий, индуцируемых этими факторами при изолированном воздействии.
Литература
1. Беляев И.Л. и др. Влияние миллиметрового из-
лучения на радиационно-индуцируемую репарацию конформационного состояния генома // 9. Труды рабочего совещания по исследованию механизма радиационно-индуцированного мутагенеза и репарации ДНК. / Беляев И.Л., Атагов Е.Д., Щеглов В.С. // -Дубна, 1990. -С. 242261.
2. Бигалиев А.Б. и др. Тестирование на мутаген- 10.
ность хрома и его соединений в клетках высших организмов / А.Б. Бигалиев, М.Ш. Елеме-сова, М.Н. Туребаев //Теоретические и практические подходы к проблеме мутагенеза и канцерогенеза окружающей среды. Материалы III -го сов.-амер. симпозиум Душанбе, апрель 1976. 11. -М.: Гидрометеоиздат, 1976. -С. 20-21.
3. Васильева Е.Г. Механизм влияния электромаг-
нитных полей на живые организмы. // Вестник 12. АГТУ. 2008. № 3 (44), -С. 186-191.
4. Гришанин А.К. и др. Изучение мутагенного
действия дихлорофоса, кадмия и нафталина на эритроциты тиляпий (Oreochromis mossambicus, 13. Peters) при помощи метода учёта микроядер. / Гришанин А.К., Степанова В.А., Павлов Д.Ф. // Генетика 1993. Т. 29, № 7. -С. 1213-1217.
5. Жулева Л.Ю., Дубинин Н.П. Использование
микроядерного теста для оценки экологической обстановки в районах Астраханской области 14. //Генетика. -1994. Т. 30, № 7. -С. 999-1004.
6. Ильинских Н.Н. и др. Использование микро-
ядерного теста в скрининге и мониторинге му- 15. тагенов / Ильинских Н.Н., Ильинских И.Н., Некрасов В.Р. //Цитология и генетка. 1988. Т. 22, №1. -С. 67-72.
7. Крюков, В.И. Генетический мониторинг антро-
погенного загрязнения окружающей среды : 16. дис... доктора биол. наук : 05.13.09 : защищена 19.05.2000 : утв. 08.09.2000 / Крюков Владимир Иванович. - Тула, ТулГУ, 2000. - 506 с. http://www.labogen.ru/50_bookcase/dis-doc_kryukov/index.html
8. Методические указания по проведению гемато-
логического обследования рыб, 1999. Электронный ресурс 17.
http://www.cap.ru/home/65/aris/bd/vetzac/docume nt/201.html
Неганов В.А. Особенности воздействия электромагнитных волн КВЧ диапазона на биологические объекты: основные направления научных исследований и тенденции в разработках КВЧ аппаратуры // Вестник новых медицинских технологий. 1994, Т. 1, № 2. -С. 13-18.
Руководство по краткосрочным тестам для выявления мутагенных и канцерогенных химических веществ //Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Выпуск 51. Пер. с англ. -М.: Медицина: Женева: ВОЗ. 1989. -212 с.
Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях. -М.: Медицина, 1975. -295 с.
Хадарцев А.А. Электромагнитные поля: возможности применения в медицине. // Вестник новых медицинских технологий. 1994. Т. 1, №1. -С. 1 -8.
Abu Bakar S.N.N. et al., 2014. Genotoxic effect of zinc and cadmium following single and binary mixture exposures in tilapia (Oreochromis nilot-icus) using micronucleus test / S.N.N. Abu Bakar, A. Ashriya, A.S. Shuib, S.A. Razak // Sains Ma-laysiana 2014. V.43, №7. -P.1053-1059.
Biological aspects of low intensity millimeter waves / Eds.: N.D. Deviatkov, O.V. Betskii. -Moscow: «Seven plus». 1994. -336 p.
Danielsson B.R. et al. Embryotoxicity of chromium: distribution in pregnant mice and effects on embryonic cell in vitro / B.R. Danielsson, E. Has-soun, L. Dencker //Arch. Toxicol. 1982. V. 51, № 1. -P. 233-345.
Fenech M. et al. HUMN project: detailed description of the scoring criteria for the cytokinesis-block micronucleus assay using isolated human lymphocyte cultures / M. Fenech, W.P. Chang, M. Kirsch-Volders, N. Holland, S. Bonassi, E. Zeiger. // Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. 2003, V. 534, № 1-2, -P. 65-75.
Hogendoorn-Roozemond A.S., et al. The influence of pH on the toxicity of hexavalent chromium to
rainbow trout (Salmo gairdneri). / A.S. Hogen-doorn-Roozemond, J.J. Tenholder, J.J. Stirk // Aquatic Pollutants-Transformation and Biological Effects; Proceedings of the Second International Symposium on Aquatic Pollutants; Oxford: Per-gamon Press; 1977. -P. 477-478.
18. Itoh S., Shimada H. In vivo mutagenicity of hex-
avalent chromium and suppression by metallothi-onein inducer // Mutat. Res. Environ. Mutagen. and Relat. Subj. 1996. V. 359, № 3. -P. 222.
19. Jiraungkoorskul W. et al. Evaluation of Micronu-
cleus Test's Sensitivity in Freshwater Fish Species. / W. Jiraungkoorskul, P. Kosai, S. Sahaphong, P. Kirtputra, J. Chawlab, S. Charucharoen. // Research Journal of Environmental Sciences, 2007. V. 1. № 2. -P.56-63.
20. Krishnaja A.P., Rege M.S. Induction of chromoso-
mal aberrations in fish Boleophthalmus dussumieri after exposure in vivo to mitomycin C and heavy metals mercury, selenium and chromium. // Mutat. Res. 1982. V. 102, № 1. -P. 71-82.
21. Kumar P. et al. Genotoxic and Mutagenic As-
sessment of Hexavalent Chromium in Fish Following In Vivo Chronic Exposure / Pavan Kumar, Ravindra Kumar, Naresh Sahebrao Nagpure , Pra-kash Nautiyal, Anurag Dabas , Basdeo Kushwaha, Wasir Singh Lakra // Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal, 2012. V. 18, № 4.
http ://www.tandfonline. com/doi/abs/10.1080/1080 7039.2012.688713
22. Kumar P. et al. Genotoxicity and antioxidant
enzyme activity induced by hexavalent chromium in Cyprinus carpio after in vivo exposure Pavan Kumar, Ravindra Kumar S Naresh S. Nagpure, Prakash Nautiyal, Basdeo Kushwaha, Anurag Dabas // Drug and Chemical Toxicology 2013. Volume 36, № 4. -P. 451-460.
http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.3109/0148 0545.2013.776581
23. Manna G.K., Sadhukhan A. Use of cell of gill and
kidney of tilapia fish in micronucleus test//Curr. Sci. (India). 1986. V.55, № 10. -P. 498-501.
24. Marques A.E. Comparagao entre contagens de
eritrocitos periféricos pelo teste do micronúcleo písceo em Astyanax fasciatus submetida á contam-inagao por sulfato de cobre -Curitiba (Brasil): Universidade Federal do Paraná. 2011. -37 p.
25. Nagpure N.S. et al. Assessment of genotoxic
and mutagenic potential of hexavalent chromium in the freshwater fish Labeo rohita (Hamilton, 1822) / Naresh Sahebrao Nagpure, Rashmi Sri-vastava, Ravindra Kumar, Basdeo Kushwaha, Sat-ish Kumar Srivastava, Pavan Kumar, and Anurag Dabas // Drug and Chemical Toxicology http ://informahealthcare. com/dct ISSN: 01480545 (print), 1525-6014 (electronic), https://www.academia.edu/9253428/Assessment o f genotoxic and mutagenic potential of hexaval ent chromium in the freshwater fish Labeo roh ita Hamilton 1822
26. Newi G. Biologische Wirkung electromagnetischer
50 Hz-Felder auf Menschen // Nichtionisierende Strahlung 21 Jahrestag., Gurzenich zu Koln, 7-9 Nov, 1988. Koln, 1988. -S. 89-94.
27. Shindo Y. et al. Micronucleus test with potassium
chromate (VI) administered intraperitoneally and orally to mice / Y. Shindo, Y. Toyoda, K. Kawa-mura. // Mutat. Res. Genet. Toxicol. Test. 1989. V. 223, № 4. -P. 403-406.
28. Velma V., Tchounwou P.B. Oxidative stress and
DNA damage induced by chromium in liver and kidney of goldfish, Carassius auratus // Biomarker Insights. 2013. V.8. -P. 43-51.
Поступила в редакцию: 08.09.2016
Крюков Владимир Иванович, доктор биологических наук, профессор, зав. лабораторией генетики ИНИИЦ ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет», e-mail: eco [email protected]
