Студопедия — Мутагены внешней среды Республики Татарстан
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Мутагены внешней среды Республики Татарстан






Прежде всего, необходимо отметить, что целенаправленных исследований по определению мутагенов в почве, воде и воздухе Татарстана не производилось. Однако, целый ряд фактов не позволяет говорить о нормальном их содержании во внешней среде Республике. Необходимо отметить, что в республике сложились крупные урбоэкосистемы с преобладанием химического, нефтеперерабатывающего, энергетического и машиностроительного профиля. Такие производства при современной, практически не замкнутой, технологии представляют значительную угрозу для экологии. И действительно, подсчитано, что в атмосферу республики ежегодно поступает порядка 1 млн. тонн загрязняющих веществ, среди которых присутствуют не только токсиканты, но и вещества разрушающие генетический аппарат человека. В республике можно определить 5 районов с наиболее интенсивным загрязнением воздушного бассейна: – Юго-восточный район (нефтегазодобывающие предприятия), Нижнекамский (нефтехимия, энергетика), Казанский (нефтехимия, машиностроение, энергетика, стройматериалы), Набережно- Челнинский (машиностроение, стройиндустрия, энергетика) и Елабужский (машиностроение, нефтегазодобыча, минеральные удобрения). По уровню загрязнения Юго-Восточный район РТ стоит в одном ряду с Московской областью.

В значительной степени загрязнена и почва Татарстана. Часть этих загрязнений попадает в неё в виде осадков из атмосферы, источником других являются нефте- и газодобывающие и перерабатываюшие предприятия. Проведённые сотрудниками кафедры медицинской биологии и генетики совместно с кафедрой коммунальной гигиены исследования загрязнённости почвы Юго – Восточного района и реки Зай показало высокую мутагенную активность почвенного покрова и воды на всём протяжении реки Зай.

Существенный вклад вносят химические вещества используемые в сельском хозяйстве. В РТ удельная нагрузка на гектар пашни пестицидов в 1996 г. была 0,42 кг. Это значительно меньше, чем 10 лет назад. Ранее и сейчас применяют пестициды из группы стойких хлорорганических соединений. В 1992 г. использовали 11 видов фунгицидов, 6 видов протравителей, 27 видов гербицидов. На долю сильнодействующих приходилось свыше 30 %, на долю высоко аккумулятивных – примерно 17 %. В числе используемых - метилмеркаптофос, гранозан, полихлорпилен и др., показавшие in vitro мутагенную активность.

До настоящего времени в РТ нет ни одного предприятия или полигона по обезвреживанию или захоронению твердых бытовых отходов. Раньше отходы утилизировали на экспериментальном заводе в Уфе. Сейчас утилизация там прекращена. На Казанском заводе “Эликон” изготовлена опытная передвижная установка для утилизации отходов. В республике ежегодно образуется 2,5 млн. т. твёрдых бытовых отходов, которые вывозятся в основном на свалки, т.к. до сих пор не построен ни один мусоросжигательный завод. По официальным данным из 3,7 млн. человек населения республики более 1 млн. проживает в зонах с периодическим превышением предельно допустимых концентраций, загрязняющих ингредиентов в воздухе и воде.

На территории Татарстана расположено более 2 тыс. предприятий, половина из них сбрасывают сточные воды в реки практически без очистки. Реки нашей республики делятся на 3 класса: сильно-, средне- и слабозагрязнённые. 25% рек на территории республики – слабозагрязнённые. К сильнозагрязнённым рекам относятся – Зай, Шешма, Казанка, Низовья Тоймы.

60-70 % населения РТ пользуется подземной водой. В настоящее время и в ней отмечают наличие вредных веществ, попавших с загрязнённой поверхности. Частично это связано с тем, что промышленные предприятия отбирают подземные воды для промышленных нужд, что приводит к обезвоживанию подземных горизонтов на больших площадях. Возникающие при этом “депрессионные воронки” создают условия для поступления в эти горизонты поверхностных загрязнений из негерметичных нефтепромысловых сооружений, земляных амбаров с технологической жидкостью и т.д.

Что касается г. Казани, то основной вклад в загрязнение воздуха вносят ПО “Оргсинтез”, Тасма, ТЭЦ-3, НПО им. Ленина. В атмосферу они выбрасывают диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, углеводороды, фенолы. Интенсивное загрязнение воздушного бассейна наблюдается в Автозаводском и Кировском районах.

Примерно 1 % городской почвы сильно загрязнено вредными веществами. В основном, это зоны внутри или вокруг крупных предприятий. К категориям почвы со средней загрязнённостью относится примерно 8 % площади города. Это, в основном, юго-восточная часть города. Изученная сотрудниками кафедры медицинской биологии и генетики загрязнённость главных магистралей города показала, что около половины взятых проб почвы обладают способностью повреждать генетический аппарат клеток растений.

В жилых районах Казани интенсивность электромагнитных измерений (ЭМИ) в основном на уровне допустимых величин. Наиболее мощными источниками ЭМИ являются теле- и радиостанции, радиолокационные установки, линии электропередача сверх- и ультравысокого напряжения. Эти излучения на близком расстоянии от источника превышают допустимые нормы примерно в 10 и более раз.

О наличии мутагенов в среде обитания жителей РТ свидетельствует тот факт, что в структуре младенческой смертности 2-е место занимают врождённые пороки развития – 21,6 %, возникновение которых связано с повреждением генетического аппарата половых или эмбриональных клеток.

1.5. Антимутагены – факторы защиты генома.

Первые работы, показавшие возможность снизить мутагенное повреждение генома относятся к 50-м годам 20 века. Вещества, снижающие уровень индуцированных мутаций назвали антимутагенами. Достаточно быстро обнаружили, что антимутагены предохраняют геном от разрушения на различных уровнях – генном, геномном и хромосомном у всех организмов от микроорганизмов до человека.. В настоящее время известно более 300 антимутагенов. По механизму действия их можно условно подразделить на 4 группы.

1. Десмутагены. Вещества, инактивирующие мутагены в химических реакциях

Очевидно, что в случае непреднамеренного, случайного контакта человека с мутагенами, одним из действенных средств защиты генетических структур является применение десмутагенов, т.е. веществ, способных инактивировать мутагенный агент или предупреждать его образование в химических реакциях in vivo.

Известно, что активированные макрофаги и бактерии могут продуцировать опасные канцерогены (нитрозосоединения) в результате реакции между амидами, аминами и нитратами. Процесс нитрозирования может происходить в желудочно-кишечном тракте, куда с пищей поступают необходимые компоненты реакции, а так же в тех местах где имеется воспаление (например, в мочевом пузыре, почках, кости и т.д.). Ингибиторы нитрозирования разрушают компоненты реакции, действуя как конкуренты за субстрат. Таким ингибитором является аскорбиновая кислота. Экзогенный глутатион может инактивировать мутагенные электрофилы. Аналогичное действие оказывает витамин Е, ряд природных и синтетических фенолов. Гуминовая кислота способна адсорбировать бенз(а)пирен, 3-аминоантрацен.

Особенно интенсивно поиском десмутагенов занимаются японские ученые. Они например обнаружили, что свойствами десмутагенов обладают многие овощные соки (капусты, редиса, сельдерея и т.д.). Было выделено действующее начало из соков, которое оказалось белком, обладающее свойством антиокислительных ферментов. Белок разлагается при повышении температуры и полностью теряет активность. В соках найден и другой антимутагенный фактор, который в отличии от первого оказался термостабильным.

Мутагены могут образовывать неактивные комплексы с пищевыми волокнами, которые представляют собой сложные углеводы двух типов – водо-растворимые и водо-нерастворимые. Первые присутствуют в овощах, фруктах, некоторых злаков (овсе). Они ингибируют канцерогенез в кишечнике, вызываемый канцерогенами пищи сдвигая метаболизм кишечника в сторону детоксикации. Напротив, нерастворимые в воде пищевые волокна, присутствующие в пшенице, рисе, не метаболизируются ферментами кишечной флоры, а действуют через другие механизмы, в частности путём задержки воды, “разводя” подобным образом канцерогены и снижая тем самым частоту возникновения рака кишечника. Пищевые волокна снижают частоту рака молочной железы у животных и людей. Таким образом применение злаков, фруктов может предупреждать возникновение опухолей у человека, о чём свидетельствуют эпидемиологические данные.

2. Вещества, влияющие на метаболизм и транспорт мутагенов.

Неоднократно демонстрировалось, что влияние на системы метаболизма мутагенных ксенобиотиков, может модифицировать их повреждающее действие. Под влиянием индукторов метаболических систем снижаются эффекты прямых мутагенов, а ингибиторы метаболизма ослабляют повреждающее действие веществ, требующих для проявления мутагенных эффектов метаболической активации.

Например, снижение уровней хромосомных аберраций, индуцированных прямым мутагеном фотрином у мышей, было показано на фоне индукции микросомальных ферментов фенобарбиталом. В то же время было установлено, что в ряде случаев в результате интенсификации метаболизма прямых мутагенов их повреждающее действие может усиливаться за счёт образования метаболитов, более активных в генетическом отношении, чем исходное соединение. Такие эффекты были продемонстрированы при исследовании различных форм нитрозомочевины на клетках китайского хомячка в присутствии микросомальной фракции S-9, индуцированной фенобарбиталом.

Эффект непрямого мутагена циклофосфамида, как и следовало ожидать, усиливался в результате химической индукции ферментных систем у мышей, дрозофилы, в тестах на микроорганизмах с метаболической активацией. Аналогичный эффект наблюдали в отношении нитрозоморфолина, 2-аминоантрацена и бенз(а)пирена, тогда как селен, ингибирующий метаболизм последнего ксенобиотика, одновременно снижал его мутагенное действие [ Дурнёв А.Д., Середенин С.Б., 1994].

3. Вещества, влияющие на процессы репарации и репликации.

В результате многолетних фундаментальных исследований показано, что нативный и рекомбинативный интерфероны стимулируют эксцизионную репарацию ДНК и, таким образом, защищают генетические структуры культивируемых клеток человека от радиационного и химически индуцированного (4-нитрохинолин-1-оксид) мутагенеза, регистрируемого методом учёта хромосомных аберраций.

Репарагеном является также пара-аминобензойная кислота (предшественник витамина В), оказавшая ингибирующее влияние на мутагенные эффекты нитрозопроизводных мочевины и ряда других мутагенов в экспериментах на E. coli. Дальнейшее изучение показало, что ПАБК снимает мутагенный эффект гипербарической оксигенации, снижает уровень аберраций, индуцированных N-нитрозоэтилмочевиной у мышей одной линии, но достоверно увеличивает количество клеток, повреждённых использованным мутагеном, у мышей другой линии и не влияет на частоту генных мутаций в меланоцитах мышей [Алекперов У.К., 1984].

Анализ литературы показал, что эффективными антимутагенами являются мексамин, активирующий синтез лигаз (ферментов, участвующих в эксцизионной репарации), интерферона, ванилина, хлорида кобальта и других соединений усиливающие процессы репарации повреждений ДНК. Так двухвалентный кобальт, в большом количестве содержащийся в плаценте человека и млекопитающих обуславливает высокую антимутагенную активность экстрактов плаценты.

4. Вещества с антиокислительной активностью.

В современной литературе всё более утверждается мнение о том, что свободно-радикальные механизмы лежат в основе повреждающего действия большинства мутагенов, что делает изучение антимутагенных свойств антиоксидантов весьма перспективным с практической точки зрения. Немаловажно также отметить, что сведения, полученные в ходе фундаментального изучения свободно-радикальных процессов в биологических системах, позволяют проводить направленный поиск фармакологических средств защиты генетических структур на основе изучения свободно-радикальных механизмов индуцированного мутагенеза.

Наиболее хорошо исследованные на сегодняшний день естественные компоненты антиоксидантной защиты: глутатион, аскорбиновая кислота, токоферол, витамин А.

Глутатион в микробиологических тестах продемонстрировал мутагенное действие опосредованное процессами автоокисления и образованием АФК. В эукариотических тест-системах (V79-E клетки) было показано, что L-цистеин в совокупности с глутатионом образует систему, способную трансформировать гидропероксид водорода в гидропероксидный радикал, который и обусловливает наблюдаемый мутагенный эффект.

Витамин С вне связи с другими элементами антирадикальной цепи способен к перехвату супероксидного анион-радикала в водной фазе клетки. Однако в этом случае в качестве промежуточного продукта инактивации супероксидного анион-радикала кислорода возникает ещё более высокореакционный радикал HOO.

Хорошо зарекомендовал себя в качестве “ловушек” свободных радикалов витамин Е. Отмечено, что применение витамина Е у мышей увеличивает продолжительность жизни.

Соединения группы витамина А и его предшественники каротиноиды рассматриваются как важные элементы антиокислительной системы. Они являются ловушками СРК, взаимодействуют с радикалами органических молекул.

Необходимо отметить, что больше всего антиоксидантов содержится в овощах и фруктах. Употребление их значительно снижает угрозу повреждения генетического аппарата клетки [Дурнёв А.Д., Середенин С.Б., 1994].

 

 







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 400. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Ваготомия. Дренирующие операции Ваготомия – денервация зон желудка, секретирующих соляную кислоту, путем пересечения блуждающих нервов или их ветвей...

Билиодигестивные анастомозы Показания для наложения билиодигестивных анастомозов: 1. нарушения проходимости терминального отдела холедоха при доброкачественной патологии (стенозы и стриктуры холедоха) 2. опухоли большого дуоденального сосочка...

Сосудистый шов (ручной Карреля, механический шов). Операции при ранениях крупных сосудов 1912 г., Каррель – впервые предложил методику сосудистого шва. Сосудистый шов применяется для восстановления магистрального кровотока при лечении...

Ведение учета результатов боевой подготовки в роте и во взводе Содержание журнала учета боевой подготовки во взводе. Учет результатов боевой подготовки - есть отражение количественных и качественных показателей выполнения планов подготовки соединений...

Сравнительно-исторический метод в языкознании сравнительно-исторический метод в языкознании является одним из основных и представляет собой совокупность приёмов...

Концептуальные модели труда учителя В отечественной литературе существует несколько подходов к пониманию профессиональной деятельности учителя, которые, дополняя друг друга, расширяют психологическое представление об эффективности профессионального труда учителя...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия