Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ОЦЕНКА ТОКСИЧНОСТИ ПРОДУКТОВ ТРАНСФОРМАЦИИ БИСЧЕТВЕРТИЧНЫХ АММОНИЕВЫХ СОЛЕЙ В ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ

Поддубная И.В., Луцевич И.Н., Тихомирова Е.И., Чикарев В.Н.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ), согласно оценке ВОЗ, относятся к наиболее опасными ксенобиотиками окружающей среды, наряду с тяжелыми металлами, фосфор- и хлорорганическими соединениями. Современное производство и применение ПАВ обусловило их интенсивное поступление в источники хозяйственно-питьевого водоснабжения. Среди катионных ПАВ следует отметить группу соединений - бисчетвертичных аммониевых солей (БАС), широко используемых для профилактической и вынужденной дезинфекции в медицине и ветеринарии, а также их лекарственные формы. Попадая в водоемы со сточными водами, БАС могут оказывать неблагоприятное действие на их экологию, санитарный режим, качество воды.

Известно, что реагентная обработка воды (хлорирование, озонирование и т.д.) является основным трансформирующим фактором содержащихся в ней веществ, вызывающим образование продуктов с неблагоприятными органолептическими и токсическими свойствами, представляющих реальную угрозу для здоровья населения. В отношении БАС такие исследования были проведены на примере этония и этония-79 д.м.н. И.Н. Луцевичем с соавторами (2000-2004) и показана возможность образования продуктов трансформации, опасных для здоровья человека и животных.

Целью данной работы явилась оценка токсичности производных бисчетвертичных аммониевых солей и продуктов их трансформации, образующихся в процессе реагентной обработки воды. Изучались катионные ПАВ производные бисчетвертичных аммониевых солей - хлорид дидецилдиметиламмония (ХДДА в составе препарата «глютекс») и препарат АТМ, представляющий собой смесь солей четырехзамещенного аммония в ацетатной и галогенной формах в равных соотношениях. Данные соединения широко используются в виде растворов для чистки и дезинфекции помещений, транспортных средств, оборудования, инструментов и т.д.; для обмыва, обрызгивания и опрыскивания; для обеззараживания инкубационных яиц.

Токсичность изучаемых БАС и продуктов их трансформации исследовалась в сравнительном плане путем учета степени и характера действия на организм экспериментальных животных (белые мыши, крысы и кролики) в острых и подострых экспериментах. Моделирование продуктов трансформации осуществлялось с учетом пропорций соотношения исходных продуктов и трансформирующих агентов, которые реально встречаются на водоочистных сооружениях. Исследуемые вещества вводились перорально с помощью металлического зонда в 1% растворе крахмала. Наблюдение за животными велось в течение 2 недель. Оценка состояния здоровья животных производилась с использованием комплекса тестов, интегрально отражающих функциональное состояние организма: поведение, общее состояние животных, динамика массы тела, количество эритроцитов, содержание гемоглобина, активность ферментов холинэстеразы и каталазы, белково-образующая функция печени, состояние сердечно-сосудистой системы, содержание хлоридов в моче. Полученные результаты обработаны статистически по общепринятым методикам.

На первом этапе исследований была проведена оценка исследуемых катионных ПАВ и продуктов их трансформации в остром эксперименте. В клинике острого отравления на уровне смертельных доз отмечено резкое возбуждение животных, потирание лапками носа, реакция слизистой в виде чихания (I стадия). Развитие II стадии характеризовалось угнетением, животные сбивались в кучу, слабо реагировали на внешние раздражители. При введении смертельных доз эта стадия была довольно кратковременна (10-15 минут). Стадия разрешения характеризовалась появлением бокового положения, судорожным подергиванием задних конечностей, и гибель наступала в позе «лягушки» в течение первых суток; отдельные животные погибали на 2-е сутки.

Установлено, что в процессе озонирования воды с примесью БАС образуются продукты, не отличающиеся токсичностью от исходных. Для ХДДА токсичность в остром опыте на белых крысах составила 458±34,6 мг/кг, а для АТМ - 840±65,6 мг/кг, что позволило их отнести по этому показателю ко второму классу токсичности. Влияние химической структуры гомологов БАС проявилось в их неравнозначной токсичности и изменении уровня токсичности продуктов, образовавшихся в процессе хлорирования (гипохлорит натрия) воды. Продукты трансформации БАС были более токсичны по сравнению с первичными веществами: 714±47,2 мг/кг - для ХДДА и 1421±49,3 мг/кг - для АТМ.

О характере токсического действия БАС и продуктов их трансформации на физиологическое состояние животных судили по следующим показателям: количеству эритроцитов, уровню гемоглобина, протромбиновому времени и времени свертывания крови, активности ферментов холинэстеразы и каталазы, белково-образующей функции печени, состояния сердечно-сосудистой системы, содержания хлоридов в моче.

Отмечено, что количество эритроцитов в крови животных на протяжении опыта изменялось незначительно, содержание гемоглобина достоверно не отличалось от контроля. В тоже время установлено, что БАС и продукты их трансформации способны угнетать активность ферментных систем. Так, статистически значимое снижение активности холинэстеразы наблюдалось у всех животных в течение всего эксперимента. Изменение активности каталазы свидетельствовало об угнетении окислительных процессов в организме подопытных животных.

Установлено влияние продуктов трансформации изучаемых БАС на белковообразующую функцию печени. Отмечено существенное изменение соотношения белковых фракций сыворотки крови животных: уменьшался процентный состав альбуминов и увеличивался α- и γ-глобулинов.

Изучение кардиотоксического действия БАС и продуктов трансформации проводилось методом кардиографии (анализ ЭКГ, полученных на аппарате "Элкар" с помощью игольчатых электродов во втором стандартном отведении) на белых крысах через 14 дней эксперимента. Показаны изменения на ЭКГ довольно однотипного характера: удлинение интервалов РQ и QT, уменьшение высоты зубца R, что свидетельствовало о нарушении проводящей системы сердца, обменных процессов, а также наличии дистрофических изменений в миокарде. Существенной разницы влияния исходных веществ и продуктов трансформации на функцию сердечно-сосудистой системы не отмечалось.

По окончании эксперимента животных умерщвляли методом транслокации шейных позвонков и определяли содержание витамина С во внутренних органах и коэффициенты массы внутренних органов. Отмечено значительное уменьшение уровня витамина С под влиянием изучаемых веществ, особенно выраженное в надпочечниках. У животных, получавших воду с БАС после обработки хлорной известью, наблюдались изменения относительной массы внутренних органов: увеличивался коэффициент массы печени животных, сердечной мышцы, почек и надпочечников. У животных, получавших воду с БАС после обработки газообразным хлором или гипохлоритом натрия, увеличивался также коэффициент массы мозга.

Результаты проведенных экспериментов позволили доказать, что общепринятое обеззараживание воды с примесью БАС окислителями приводит к образованию токсичных продуктов трансформации, ухудшающих качество воды и представляющих потенциальную опасность для здоровья населения. Продукты трансформации, образующиеся в процессе хлорирования воды, загрязненной БАС, оказывают влияние на динамику массы тела, активность ферментных систем, белковый обмен, содержание витамина С в организме экспериментальных животных.


Библиографическая ссылка

Поддубная И.В., Луцевич И.Н., Тихомирова Е.И., Чикарев В.Н. ОЦЕНКА ТОКСИЧНОСТИ ПРОДУКТОВ ТРАНСФОРМАЦИИ БИСЧЕТВЕРТИЧНЫХ АММОНИЕВЫХ СОЛЕЙ В ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 8. – С. 83-85;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=3398 (дата обращения: 20.01.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074