Химические мутагены

Температурные воздействия

Предполагалось, что тепловое движение атомов в молекулярных структурах гена в некоторых случаях может привести к перестановкам атомов, появлением новых молекул, а следовательно — к мутациям. В таком случае, чем выше температура, тем выше интенсивность теплового движения, тем чаще будут происходить мутации. Это положение нашло хорошее экспериментальное подтверждение. Однако уже в работах, выполненных в 30-х годах было показано, что понижение температуры также вызывает мутации [Керкис Ю.Я., 1939].

Более опасным является воздействие температуры на вещества, с которыми контактирует человек. Так с увеличением температуры возрастает мутагенность конденсата сигаретного дыма [Crebelli R., Conti L., Fuselli S et all., 1981].

В 1985г. был проведён совместный японо-американский семинар по итогам исследований, посвящённых мутагенности, канцерогенности и метаболизму гетероциклических аминов, образующихся при термической обработке мяса и рыбы. В пиролизатах некоторых аминокислот и белков обнаружены производные пиридоимидазола, аминокарболина, имидазолхинолина и др. Большинство этих соединений являются промутагенами. Продукты их метаболизма связываются с макромолекулами и вызывают мутагенный эффект [Ленинджер А., 1985]. Во многих исследованиях показано наличие мутагенных соединений в моче и фекалиях человека, получавшего жареные или копчёные продукты [Ревазова Ю.А.,1994].

С присутствием гетероциклических аминов, по-видимому, связана также мутагенная активность в тесте Эймса разных образцов гамбургеров, «hotdogs» и других видов быстрой пищи.

Условно подразделяются на следующие группы

1. Мутагены промышленного производства

2. Мутагены сельскохозяйственного производства

3. Бытовые мутагены

а) Пищевые

б) Лекарственные препараты

в) Косметика

г) Игрушки

д) и т.д.

1.2.1. Промышленные вещества – мутагены

Наиболее опасными мутагенами, образующимися при сжигании угля, газа, нефти, производствах химической, нефтехимической, металлургической, целлюлозно-бумажной промышленности, являются вещества группы ПАУ (полициклические ароматические углеводороды) и, в особенности, диоксины. Оба названия собирательные. Группа ПАУ объединяет десятки веществ с тремя и более бензольными кольцами. Группа диоксинов объединяет сотни веществ, содержащих гетероциклическую структуру с атомом хлора в качестве заместителей. Многие из ПАУ являются мутагенами, например, бенз(а)пирен. Адсорбируясь на частичках сажи ПАУ уносятся за многие сотни километров от зон выбросов (например, горящие леса, свалки, газовые факелы и т.д.). В комнате, наполненной дымом, ПАУ примерно в 100 раз больше, чем в городском воздухе. Прослеживается чёткая зависимость числа заболевания раком лёгкого с годами курения. Показано, что возникновение раковых заболеваний происходит при введении бензо(а)пирена с пищей, а также при контакте с кожей. В атмосфере ПАУ довольно устойчивы. Их постепенная трансформация происходит при взаимодействии с озоном и диоксидом азота (продукты – нитробенз(а)пирены обладают высокой мутагенностью).

«Грязной дюжиной» называют 12 токсических хлорорганических веществ. В эту группу входят ДДТ (см. далее) и три группы веществ, объединённых по качеству сходства их токсических свойств – политоксичности. Эта группа носит название – диоксины. Длительное воздействие диоксинов на организм в ничтожных концентрациях приводит к росту онкологических заболеваний, гибели плода в матке, врождённым порокам развития, потере иммунитета. Это дало основание назвать токсикацию диоксинами – химическим СПИДом. Недавно выявлено ещё одно действие диоксина – он приводит к фертильности (потеря оплодотворяющей способности) мужской спермы. Самая лёгкая форма поражения человека диоксинами – потеря способности к длительным физическим и умственным усилиям. Выброс диоксинов происходит в основном на мусоросжигательных заводах, где сжигаются пластиковые изделия. Для уменьшения выбросов диоксина мусор сортируют, пластик отбрасывают.

Другие источники ПАУ и диоксинов – ТЭЦ и лесные пожары. Осуществление программы строительства мусоросжигательных заводов в Татарстане может привести к быстрому росту загрязнения диоксином республики. Путешествуют диоксины, как и ПАУ на частичках сажи. Разрушаются в основном под действием Уф лучей. Диоксины взаимодействуют с ДНК непосредственно и косвенно. Образуя комплекс с ферментом монооксигеназой, диоксины меняют свойства фермента. Активируется окисление, идущее с образованием свободных радикалов – сильных мутагенов. Основная масса диоксина попадает в организм с пищей [Фёдоров Л.А., 1993; Юфит С.С., 1996].

Весьма опасными загрязнителями окружающей среды являются нитросоединения: окиси азота, нитраты, нитриты, нитрозамины и др. Все они в различной степени являются мутагенами. Но наиболее опасны в мутагенном отношении нитрозамины. Нитраты с пищей попадают в желудочно-кишечный тракт человека и превращаются там в нитриты. Последние вступают в реакцию со вторичными аминами пищевых масс, образуя нитрозамины. Нитриты и нитрозамины могут образовываться в сельскохозяйственных продуктах во время их хранения. Даже хранение в холодильнике не защищает от образования нитритов. Наиболее существенным источником нитратов являются минеральные и органические удобрения. Нитраты дают значительную добавку в весе овощей и фруктов. Погоня за лишним весом приводит к тому, что при подкорме сельскохозяйственных культур используется значительный избыток удобрений. Это приводит к накоплению нитратов в зерне, овощах и фруктах в количествах опасных для здоровья. Употребление их может привести к нарушению нормальной работы наследственного аппарата клеток. Нитросоединения опасны ещё и тем, что приводят к образованию метгемоглобина. В процессе его образования происходит генерация активных форм кислорода, которые также являются опасными мутагенами.

Загрузка…

В 1960-1970 гг. у детей некоторых фермеров в США была обнаружена метгемоглобинемия. Причину заболевания долго не могли выяснить, пока случайно не связали три факта. Во-первых, известно, что нитросоединения вызывают образование метгемоглобина. Во-вторых, все заболевшие дети были из фермерских хозяйств, где использовали в больших количествах азотные удобрения. И, наконец, в овощах, которыми питались дети выявлено большое количество нитратов.

Несколько слов о неорганических токсинах. В связи с разработкой дешёвых и точных методов анализа в последнее время стали особенно интенсивно изучаться токсические эффекты 13 металлов, токсичных во всех своих водо-, щелочно- и кислоторастворимых соединениях (Be, Al, Cr, As, Se, Ag, Cd, Sn, Sb, Ba, Hg, Te, Pb). Многие из них оказались мутагенами. Все они продукты промышленного производства. Эту группу токсинов возглавляет “ мрачная тройка “ – Pb, Cd, Hg. Когда в рекламе водоочистителей сообщают об эффективном удалении из воды тяжёлых металлов, имеются в виду ионы этой тройки. Постановка Pb на первое место в этой тройке не случайна. История его применения самая древняя: сурик, свинцовые белила, глазури, водопровод древнего Рима, электрические кабели, свинцовые аккумуляторы, лаки, спички. пластмассы, хрусталь и многое другое.

Многие из вас слышали передачи по телевизору, в которых призывали “ не держите долго в хрустальной посуде воду, вино, т.к. свинец, используемый при изготовлении хрусталя, может перейти в содержимое вашего бокала.

Ежегодно, содержание Pb в воздухе увеличивается на 5%, удвоение происходит за 14 лет. Недавно учёные США пришли к заключению, что токсикация Pb – причина агрессивного поведения школьников и снижение их способности к обучению. Pb попадает в организм человека в основном с растительной пищей. Меньше всего Pb в бобовых, больше всего в кабачках. Меньше Pb попадает в организм с водой. Источник – сплавы, используемые при соединении водопроводных труб. В последнее время выявлен мутагенный эффект соединений свинца [Уэр.Дж., 1993].

Химический символ кадмия – Cd курильщикам можно читать как аббревиатуру английского Cancer disease – раковое заболевание. Оксид кадмия, поступающий в альвеолы из табачного дыма индуцирует мутации ДНК клеток лёгких. Табак – растение, в наибольшей мере аккумулирующее соли Cd из почвы. Наиболее серьёзные последствия Cd-токсикации – почечная недостаточность. Cd поступает в воздух при сжигании угля, нефти, в почву с минеральными удобрениями [Ершов Ю.А., Плетнёва Т.В., 1989].

В настоящее время мы часто слышим по радио, видим по телевидению, узнаем из газет, что в том или ином районе России, в городе, школе, фабрике обнаружен очаг загрязнения ртутью. Срочно эвакуируются люди, и производится сбор ртути с последующей специальной обработкой очага. Это действительно необходимо. Металлическая ртуть, помимо общетоксического действия, вызывает значительные нарушения нормальной деятельности генетического аппарата. Особенно опасны органические соединения ртути. Ртуть обладает способностью накапливаться в организмах рыб и моллюсков. Коэффициент накопления может достигать 300 (т.е. в организме ртути может оказаться в 300 раз больше, чем в морской воде). В последнее время значительно возрасла концентрация ртути в Балтийском море (его иронически называют “кухонный таз Европы”). Туда практически сбрасывают отходы вся Европа. Из-за медленной биологической инактивации вредных веществ в Балтийском море ртутные соединения и пестициды накапливаются в рыбе и ещё больше в птицах, которые едят её. Это привело к гибели красивой птицы – балтийского пеликана. Швеция, Финляндия и Дания запретили своим судам ловить рыбу в большинстве районов Балтийского моря [20? 21]. Ртуть поступает во внешнюю среду в количестве более чем 10 тыс. тонн в год.

Во Франции, с 2000 года планируется полностью запретить пользоваться в больницах и быту градусники содержащие ртуть. Они будут полностью заменены на электрические, химические и другие виды приборов способных мгновенно показывать температуру любых участков тела.

Винилхлорид, используемый для производства пластических упаковок и изоляционного материала на протяжение 45 лет, вызывает в соматических клетках рабочих на химических производствах повреждения хромосом.

Особо следует обратить внимание на обнаруженную в последнее время мутагенность асбестовой пыли. Этот широко используемый строительный материал способен вызывать рак лёгких. Это послужило основанием для некоторых фирм США снести здания, при строительстве которых использовался асбест.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *