Останнім часом у сільськогосподарському виробництві, зокрема в овочівництві, застосовується ряд комбінованих препаратів та сумішей пестицидних формуляцій різного цільового призначення (інсектицидів, фунгіцидів, гербіцидів). Це зумовлено розвитком резистентності шкодочинних агентів до окремих пестицидів, що призводить до підвищення норм їх витрати і відповідно до збільшення пестицидного навантаження на людину та навколишнє середовище.
Згідно з чинним законодавством, комбіновані препарати впроваджуються у практику лише після їх токсиколого-гігієнічної оцінки, обсяг і характер дослідження якої чітко визначені. Суміші ж пестицидних препаратів використовуються без попереднього вивчення, хоча їх потенційна небезпека в ряді випадків більша ніж комбінованих препаратів. Якщо комбіновані препарати вміщують декілька (зазвичай 2-3) діючих речовин і необхідні складові формуляції, то до складу сумішей входять готові препаративні форми зі своїми діючими речовинами і допоміжними компонентами, які самі по собі можуть бути токсичними, здатними подразнювати шкіру та слизові оболонки, чинити сенсибілізуючу дію. За таких умов зростає вірогідність комбінованої дії сумішей. Викладене свідчить про необхідність токсикологічного вивчення сумішей в обсязі, який визначений для комбінованих препаратів. Окрім того, за аналогією з комбінованими препаратами, необхідні також гігієнічні рекомендації щодо санітарного нагляду за застосуванням сумішей у сільському господарстві.
Токсикологічна оцінка сумішей ускладнена, оскільки їх компоненти можуть змінюватися. В останні декілька років застосовуються суміші стабільного складу. Нами раніше [1] було проведено дослідження в обсязі первинної токсикологічної оцінки 15 таких сумішей, розроблених фірмою "Сингента" (Швейцарія) [2], що застосовуються в овочівництві. Результати їх вивчення (токсичність при пероральному та крізьшкірному надходженні в організм, подразнююча та сенсибілізуюча дія) дозволили встановити клас небезпечності сумішей у відповідності до [3].
Суміші, найбільш потенційно небезпечні за одержаними результатами, відібрані нами для подальшого дослідження.
Мета роботи. Вивчення кумулятивних властивостей і характеру токсикодинаміки сумішей пестицидів за умов субхронічної дії.
Матеріали та методи дослідження
Вивченню піддавали рекомендовані фірмою "Сингента" суміші пестицидів з визначеним стабільним складом, які реально застосовуються в овочівництві з урахуванням їх біологічної активності за цільовим призначенням та фітотоксичністю (табл. 1).
Таблиця 1
Досліджувані суміші та їх діючі речовини
За параметрами гострої токсичності при надходженні в організм через шлунково-кишковий тракт і шкіру, вираженістю подразнюючої та сенсибілізуючої дії у відповідності до [3] суміші № 1, № 2 і № 8 є небезпечними (ІІ клас небезпечності), решта сумішей — помірно небезпечними (ІІІ клас небезпечності).
Кумулятивні властивості вивчали на щурах при щоденному, впродовж 90 днів, введенні сумішей у шлунок в дозах, що становили 1/20 частину ЛД50, а при її відсутності — від максимальної дози, що досліджувалась. Такий підхід до вивчення кумулятивних властивостей відповідає вимогам, прийнятим в нашій країні [4, 5], а також не суперечить принципам "доброї лабораторної практики" [6]. Оцінку кумулятивних властивостей здійснювали за критерієм "загибель тварин", а також за функціональними змінами в організмі [4, 5]. В процесі експерименту звертали увагу на поведінку тварин, реєстрували в динаміці масу тіла, досліджували показники, які відображали б стан основних функцій організму і були інформативними за дії індивідуальних компонентів сумішей.
Наприкінці експерименту визначали абсолютну та відносну масу органів, проводили їх макроскопічне і мікроскопічне дослідження.
Експерименти здійснювали у відповідності до [4, 7].
Гематологічні дослідження виконували з використанням уніфікованих клініко-лабораторних методів [8-11]. Концентрацію гемоглобіну визначали ціанметгемоглобіновим методом на спектрофотометрі СФ-26, кількість еритроцитів і лейкоцитів підраховували в камері Горяєва, ретикулоцитів — після суправітального пофарбування діаманткрезиловим синім, число тромбоцитів — у мазку крові за методом Фоніо, лейкограму — після пофарбування по Романовському Гімзе [8]. Раннім і чутливим методом діагностики пошкоджуючої дії пестицидів є визначення балансу між інтенсивністю вільнорадикального перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) та антиоксидантної системи (АОС). В звичайних умовах в організмі підтримується динамічна рівновага, порушення якої, зокрема надмірна активація ПОЛ, призводить до виснаження АОС, що зумовлює пошкодження клітинних мембран, впливає на генетичний апарат [12], чинить гепатотоксичну дію.
Інтенсивність ПОЛ оцінювали за рівнем вторинних продуктів ліпопероксидації в гомогенатах печінки, які визначали спектрофотометричним методом при спонтанній неіндукованій ліпопероксидації за інтенсивністю спонтанного накопичення низькомолекулярних його продуктів, що реагують з тіобарбітуровою кислотою — ТБК-активних продуктів у тканині печінки [13, 14]. У печінці також визначали активність індукованого ферментативнозалежного ліпопереокислення (НАДФН — залежного при використанні у ролі прооксиданту систем НАДФН та сульфату заліза (ІІ).
Оцінку антиоксидантної активності плазми крові щурів здійснювали з використанням жовточних ліпопротеїдів [15], а також за результатами визначення активності каталази [16] і пероксидази [17] та рівня сульфгідрильних груп [18].
Стан організму щурів, в першу чергу печінки — органа, в якому відбувається метаболізм і детоксикація ксенобіотиків, а також інших органів та систем оцінювали за результатами дослідження ряду біохімічних і патологоморфологічних показників.
Визначали активність ферментів: аланін- та аспартатаміно-трансферази, відповідно АЛТ (К.Ф.2.6.1.2.) та АСТ (К.Ф.2.3.1.1.), лужної фосфатази — ЛФ (К.Ф.3.1.3.1.), холінестерази — ХЕ (К.Ф.3.1.1.3.).
АЛТ і АСТ каталізують процеси переамінування в організмі. Ферменти знаходяться у цитоплазмі гепатоцитів, не зв'язані зі структурними елементами клітини, мають відносно невелику молекулу, у зв'язку з чим при незначному порушенні мембран гепатоцитів проникають у плазму крові. Здебільшого це стосується АЛТ, активність АСТ в першу чергу підвищується при порушеннях у міокарді.
Активність цих ферментів визначали за методом [19].
ЛФ — фермент, що відщеплює неорганічні фосфати від органічних фосфорних ефірів, належить до неспецифічних ферментів, які відображають функціональну здатність печінки та інших органів. Активність ЛФ визначали за методом [20].
ХЕ — білок, зв'язаний з альбуміновою фракцією, що синтезується в печінці і розщеплює жири холіну. Порушення активності цього ферменту відображає функціональний стан печінки, за винятком отруєння фосфорорганічними сполуками, для яких пригнічення активності ХЕ є специфічною дією. Одночасне пригнічення активності ХЕ та зменшення вмісту протеїнів (в першу чергу альбумінів), зазвичай, свідчить про пригнічення протеїнсинтетичної функції печінки. Активність ХЕ визначали за методом [21].
Досліджували також рівень глюкози, загального білка, сечовини, холестерину, білірубіну — показники, що характеризують стан печінки та інших органів і систем.
Стан глікогенної функції печінки ґрунтується на її здатності синтезувати з глюкози глікоген та розщеплювати його за необхідності з утворенням глюкози. Процеси синтезу та розпаду глікогену, крім печінки, регулюються центральною нервовою системою, підшлунковою залозою, гормонами гіпофіза, наднирників. Стан вуглеводного обміну оцінювали за вмістом глюкози у сироватці крові, яку визначали за методом [22].
Як показник стану обміну протеїнів досліджували вміст загального білка у сироватці крові за методом [23].
Кінцевим продуктом обміну протеїнів є сечовина, вміст якої у сироватці крові визначали за методом [22].
Обмін вуглеводів і протеїнів тісно пов'язаний з обміном ліпідів. Одним з основних ліпідних компонентів є холестерин, синтез і розпад якого відбувається у печінці. Визначення концентрації холестерину у сироватці крові здійснювали за методом [24].
Концентрацію загального білірубіну визначали за методом [22].
Про стан процесів детоксикації у печінці робили висновок за рівнем сульфгідрильних груп [18] та за активністю деметилювання амідопірину [25].
Для патологоморфологічного дослідження органи щурів фіксували у 100% формаліні, після стандартної обробки заливали віск-парафіном. Зрізи товщиною 7 мкм фарбували гематоксиліном і еозином та за методом Ван Гізона.
Одержані результати піддавали статистичній обробці методом варіаційної статистики [26].
Результати та їх обговорення
Всі щурі, які одержували впродовж 90 днів суміші пестицидних препаратів, залишились живими, що свідчить про відсутність кумуляції при оцінці за критерієм "загибель тварин" [4].
Загальний вигляд, поведінка тварин, які одержували суміші: Квадріс+Актара; Квадріс+Актеллік; Ридоміл Голд МЦ+Актеллік; Актеллік+Топаз+Фюзілад Форте, суттєво не відрізнялися від щурів контрольної групи.
Тварини, що піддавались дії сумішей: Квадріс+Хлороксид міді; Квадріс+Карате Зеон; Ридоміл Голд МЦ+Топаз та Ридоміл Голд МЦ+Карате Зеон, були загальмовані, малорухливі, зі скуйовдженою тьмяною шерстю. Особливо це було характерним для щурів, які одержували останню суміш.
Приріст маси тіла щурів всіх піддослідних груп у порівнянні з контрольними був зниженим (рис. 1). Особливо значущим цей ефект був у тварин, що одержували суміші № 7, № 6 та № 1, а самок також № 2. У щурів, яким давали суміші № 6 та № 7 (самки), маса тіла була меншою ніж вихідна. Приріст маси тіла був меншим у самок, за винятком тварин, що підлягали дії суміші № 7, коли у самців наприкінці експерименту маса тіла була також меншою, ніж на початку.
Рис. 1. Приріст маси тіла (у %) щурів, самців і самок, що одержували впродовж 90 днів суміші пестицидів (дані наведені в порядку зменшення приросту). В дослідних групах n = 10 (5 самців і 5 самок), в контролі n = 20 (10 самців і 10 самок)
Порівняльний аналіз результатів гематологічних досліджень показав, що найістотніші зміни були зареєстровані у тварин, які отримували суміші, з Квадрісом і Актелліком. За дії сумішей, до складу яких входив Квадріс, а також сумішей, що містили Актеллік, переважно змінювались показники червоної крові. Дія цих груп сумішей була протилежна — в першому випадку спостерігався анемізуючий ефект, у другому — стимулювання еритропоезу (табл. 2 і 3).
Суміш Квадрісу і Хлороксиду міді призводить до вираженої анемії, про що свідчить порушення процесу гемоглобіноутворення у кістковому мозку за типом залізо-дефіцитної анемії, а також до слабкої тромбоцитопенії. Виявлений моноцитоз може свідчити про наявність прихованого гемолізу еритроцитів. Тобто, спостерігається сумація анемізуючих ефектів діючих речовин — азоксистробіну та хлороксиду міді. Як відомо, азоксистробін за певних умов призводить до зниження рівня гемоглобіну та кількості тромбоцитів [27], хлороксид міді проявляє гемолітичні властивості [28].
Надходження до організму суміші Квадрісу та Карате Зеону супроводжується порушенням процесу гемоглобіноутворення, що призводить до розвитку анемії. Одночасно відбувається компенсаторна стимуляція еритроїдного ростка кісткового мозку і, як наслідок, підвищення в периферичній крові числа ретикулоцитів. Завдяки ретикулоцитозу кількість еритроцитів не зменшується, проте концентрація гемоглобіну в них знижується, що призводить до гіпоксії. Тромбоцитопенія, що спостерігається за дії цієї суміші, є результатом гальмування тромбоцитопоезу. Тенденція до зменшення загальної кількості нейтрофілів пов'язана із зменшенням числа зрілих сегментоядерних форм без зміни кількості більш молодих — паличкоядерних, що вказує на перерозподільний характер нейтрофілоцитопенії. Моноцитоз, що виникає одночасно з ретикулоцитозом, також може вказувати на прихований гемолітичний процес, зумовлений дією суміші Квадрісу і Карате Зеону (табл. 2). За данми літератури [27, 29], діючі речовини цих препаратів проявляють анемізуючу дію. В даному випадку відмічена сумація ефектів.
За дії Квадрісу разом з Актарою зареєстроване істотне зменшення кількості еритроцитів — без достовірних змін інших досліджуваних показників червоної крові (табл. 2). Вміст гемоглобіну також знижувався, проте, у зв'язку з значними індивідуальними коливаннями це зменшення не було достовірним. За дії даної суміші, як і попередніх, спостерігалося зниження кількості тромбоцитів.
Таблиця 2
Морфологічний склад периферичної крові щурів, що одержували упродовж 13 тижнів суміші Квадрісу з іншими пестицидами
При сумісному надходженні до організму Квадрісу з Актелліком анемізуючий ефект не проявляється, а, навпаки, спостерігається тенденція до збільшення кількості еритроцитів (табл. 3). Цей ефект обумовлений стимулюючою дією Актелліку. Фосфорорганічний пестицид Актеллік (діюча речовина піриміфосметил) викликає прискорене визрівання у кістковому мозку та надходження в кров'яне русло еритроїдних елементів, що спостерігається за дії також інших сполук цієї групи. Актеллік активує лімфоцитопоез у селезінці, що супроводжується відносним лімфоцитозом.
Таблиця 3
Морфологічний склад периферичної крові щурів, що одержували впродовж 13 тижнів суміші Актелліку з іншими пестицидами
Суміш Актелліку з Ридомілом Голд МЦ призводить до підвищення кількості еритроцитів за рахунок стимулюючої дії Актелліку (табл. 3). Одночасно вплив Манкоцебу, що є однією з діючих речовин препарату Ридоміл Голд МЦ, призводить до зменшення резервів еритроїдного ростка, на що вказує слабка ретикулоцитопенія, а також до пригнічення тромбоцитарного ростка кровотворення.
За дії суміші Актелліку, Топазу і Фюзіладу Форте зафіксовано лише тенденцію до зниження кількості ретикулоцитів.
Надходження до організму сумішей Ридоміл Голд МЦ+Топаз та Ридоміл Голд МЦ+Карате Зеон суттєвих змін у складі периферичної крові щурів не викликало.
Результати дослідження активності ферментів та інших показників, зміни яких можуть свідчити про функціональний стан печінки та інших органів, наведені в таблиці 4.
Таблиця 4
Зміна (у % до контролю) досліджуваних показників у щурів за дії сумішей пестицидних препаратів впродовж 13 тижнів
З наведених даних витікає, що у щурів, які одержували суміш Квадрісу і Хлороксиду міді, достовірно змінювались всі (за винятком одного — глюкози) досліджувані показники.
Зменшення в сироватці вмісту загального білка з одночасним зниженням активності ХЕ свідчить про порушення білоксинтетичної функції печінки. Про зміни в печінці за типом холестазу говорить підвищення у сироватці крові рівня загального холестерину, загального білірубіну та сечовини, а також активності ЛФ.
Показником мембранотоксичної дії є підвищення активності АСТ і АЛТ.
Суміш Квадрісу з Карате Зеоном чинить слабку гепатотоксичну дію, про що свідчить підвищення активності АСТ і ЛФ, зниження активності ХЕ, а також незначне збільшення вмісту сечовини в крові.
За дії Квадрісу сумісно з Актарою істотних змін в організмі щурів за результатами дослідження вибраних показників не відзначено.
Пригнічення активності ХЕ у сироватці крові щурів, що одержували суміш Квадрісу з Актелліком, ймовірно, зумовлене впливом Актелліку, для якого ця дія є специфічною, як і для інших фосфорорганічних сполук. Підвищення активності АСТ при звичайному значенні АЛТ може свідчити, насамперед, про кардіотоксичну дію. Інші досліджувані показники або не відрізнялися від контролю, або ж їх зміни були незначними, переважно недостовірними.
Надходження до організму суміші Актелліку з Ридомілом Голд МЦ викликало пригнічення активності ХЕ, що, як і в попередньому випадку, зумовлено специфічною дією Актелліку як фосфорорганічної сполуки. Істотне підвищення активності АСТ може свідчити про кардіотоксичну дію суміші. Менш вираженим було підвищення активності АЛТ і ЛФ, збільшення вмісту в сироватці білірубіну.
За дії Ридомілу Голд МЦ сумісно з Топазом у сироватці крові достовірно підвищувалась активність АСТ при звичайному рівні активності АЛТ, що, насамперед, може свідчити про кардіотоксичну дію. Спостерігалося також незначне збільшення у сироватці крові вмісту загального холестерину та загального білка, однак, ці зміни не були достовірними. Інші досліджувані показники знаходились у межах фізіологічних коливань.
За дії суміші Ридомілу Голд МЦ з Карате Зеоном мали місце підвищення активності АСТ і ЛФ та зниження активності ХЕ. Ці зміни, ймовірно, зумовлені гепатотоксичною дією суміші, що підтверджується збільшенням у сироватці крові вмісту загального білірубіну, загального холестерину та сечовини.
Потрійна суміш Актеллік+Топаз+Фюзілад Форте викликала підвищення активності АСТ у сироватці крові, що може свідчити про наявність кардіотоксичної, а також гепатотоксичної дії цієї суміші. Останнє підтверджується збільшенням вмісту загального білірубіну, а також тенденцією до підвищення активності АЛТ, вмісту загального холестерину та сечовини у сироватці крові.
Результати дослідження стану прооксидантної та антиоксидантної систем наведені в таблицях 5 і 6.
Встановлено, що інтенсивність вільнорадикального перекисного окислення ліпідів статистично достовірно збільшувалась у тварин чотирьох груп із восьми досліджуваних (табл. 5). Так, збільшення спонтанного накопичення ТБК-активних продуктів у печінці відзначено у щурів, що одержували суміші: Квадріс+Хлороксид міді (на 44%), Актеллік+Ридоміл Голд МЦ (на 23%) та Актеллік+Топаз+Фюзілад Форте (на 23%). У той же час збільшення НАДФН-залежного накопичення ТБК-активних продуктів у печінці зареєстровано за дії згаданих вище сумішей (відповідно: на 38%, 27% і 34%), а також суміші Квадріс+Актеллік (на 27%). За дії чотирьох інших сумішей, до складу яких не входять Хлороксид міді або Актеллік, інтенсивність накопичення ТБК-активних продутів, що утворюються спонтанно чи ферментативно-залежним способом, була такою ж, як у тварин контрольної групи.
Таблиця 5
Стан показників прооксидантної системи у щурів, які впродовж 13 тижнів одержували суміші пестицидів
Загальна антиоксидантна активність у плазмі крові була достовірно нижчою порівняно з контролем у тварин, що одержували ті ж суміші пестицидів, за дії яких відмічене підвищення інтенсивності вільнорадикального перекисного окислення ліпідів (табл. 6). Введення суміші Квадріс+Хлороксид міді викликало зниження АОА на 28%; Квадріс+Актеллік — на 31%; Актеллік+Ридоміл Голд МЦ — на 20%; Актеллік+Топаз+Фюзілад Форте — на 36%. Решта досліджуваних сумішей не викликали змін загальної АОА плазми крові.
Таблиця 6
Стан показників антиоксидантної системи у щурів, які впродовж 13 тижнів одержували суміші пестицидів
У нормі інтенсивність ПОЛ підтримується на постійному фізіологічному рівні завдяки антиоксидантній системі [27]. Саме надмірна активація вільнорадикального ПОЛ і виснаження антиоксидантної системи, що оцінюється за зміною співвідношення цих процесів, зумовлює пошкодження клітин активними формами кисню. Такий стан може виникати в результаті дії різних шкодочинних агентів.
Результати наших досліджень показали, що прооксидантно-антиоксидантне співвідношення між спонтанним або ферментативнозалежним накопиченням ТБК-активних продуктів у печінці та АОА плазми крові контрольних тварин було сталим і складало в першому випадку від 3,0 до 3,1, а в другому — від 5,65 до 5,7. У той же час співвідношення між спонтанним накопиченням ТБК-активних продуктів та АОА плазми крові у піддослідних тварин збільшувалося у порівняні з контрольними. Максимальне збільшення прооксидантно-антиоксидантного співвідношення було в групах тварин, що одержували суміші, які викликали статистично значущі зміни інтенсивності накопичення ТБК-активних продуктів та загальної антиоксидантної активності. Так, величина прооксидантно-антиоксидантного співвідношення за спонтанним накопиченням ТБК-активних продуктів при введенні сумішей: Квадріс+Хлороксид міді та Актеллік+Топаз+Фюзілад Форте становили, відповідно, 6,2 та 6,12, що вдвічі більше у порівнянні з цим показником у контрольних щурів. Величини прооксидантно-антиоксидантного співвідношення за дії цих сумішей за ферментативно-залежним накопиченням ТБК-активних продуктів становили, відповідно, 10,9 та 11,8, що також відрізнялись від контролю в 1,9 та 2,08 рази. Величина прооксидантно-антиоксидантного співвідношення у тварин, що одержували суміш Квадріс+Актеллік, становила 5,2 за спонтанним накопиченням ТБК-активних продуктів та 10,3 за ферментативно-залежним, що в 1,73 та 1,82 рази більше ніж у контрольних тварин. Найменша величина прооксидантно-антиоксидантного співвідношення при істотному збільшенні інтенсивності ПОЛ відзначалася у щурів, що одержували суміш Актеллік+Ридоміл Голд МЦ і становила за спонтанним накопиченням ТБК-активних продуктів — 4,6; ферментативно-залежним — 8,96.
У групах тварин, у яких не зареєстрована інтенсифікація ПОЛ (за дії сумішей: Квадріс+Карате Зеон, Квадріс+Актара, Ридоміл Голд МЦ+Топаз, Ридоміл Голд МЦ+Карате Зеон), величини прооксидантно-антиоксидантного співвідношення були практично співставні з цим показником у контрольних тварин.
Для наочності величини прооксидантно-антиоксидантного співвідношення у піддослідних і контрольних щурів відображені на рисунку 2.
Рис. 2. Вплив сумішей пестицидів різної хімічної структури на характер прооксидантно-антиоксидантного співвідношення у щурів
Необхідно зазначити, що у відповідності до зниження загальної антиоксидантної активності в плазмі крові істотно знижувалася активність антиоксидантних ферментів-каталази та пероксидази, а також концентрація сульфгідрильних груп (табл. 6).
Більш вираженими були зміни антиоксидантних показників за дії сумішей Актеллік+Топаз+Фюзілад Форте та Актеллік+Ридоміл Голд МЦ, меншою мірою ці показники порушувались у щурів, що одержували Квадріс з Хлороксидом міді та Квадріс з Актелліком.
Решта досліджуваних сумішей (Квадріс+Карате Зеон, Квадріс+Актара, Ридоміл Голд МЦ+Карате Зеон) на активність показників, що відображають стан антиоксидантної системи, не впливали.
У той же час був виявлений вплив сумішей: Квадріс+Хлороксид міді, Актеллік+Ридоміл Голд МЦ, Актеллік+Топаз+Фюзілад Форте на систему метаболізму та детоксикації (табл. 7).
Таблиця 7
Інтенсивність деметилювання амідопірину в печінці щурів, які упродовж 13 тижнів одержували суміші пестицидів (мкМ/г/30 хв)
Зміни інтенсивності деметилювання амідопірину в печінці щурів були різноспрямовані. Так, суміш Квадріс+Хлороксид міді призводила до інтенсифікації монооксигеназної гідроксилюючої системи, про що свідчило збільшення деметилю-вання амідопірину на 26 % у порівнянні з контролем. Введення в аналогічних умовах сумішей Ак-телліку з Топазом і Фюзіладом Форте та Актелліку з Ридомілом Голд МЦ, навпаки, викликало зниження інтенсивності деметилювання на 25% та 30 %, відповідно.
По закінченню експерименту у щурів визначали відносну масу органів. Одержані результати наведені в таблиці 8. Аналіз даних свідчить про те, що відносна маса органів щурів, які впродовж 13 тижнів одержували суміші пестицидних препаратів, суттєвих змін не зазнала. Відносна маса легенів збільшувалась у порівнянні з контролем на 16-34% в залежності від суміші, печінки — на 18-23% . Відносна маса наднирників за дії сумішей № 7 і № 8 збільшувалась на 25 і 13%, відповідно, за дії решти сумішей не змінювалась, або простежувалась тенденція до її зменшення. В інших випадках коливання відносної маси органів були недостовірними.
Таблиця 8
Відносна маса органів щурів, які впродовж 90 днів одержували суміші пестицидів*
У результаті патологоморфологічних досліджень органів щурів, які впродовж 13 тижнів одержували суміші пестицидних препаратів, встановлено, що найвираженіші зміни відбулися в шлунку, де мав місце безпосередній контакт суміші та органа. Патологічні зміни структурних компонентів стінки шлунка відмічені практично в усіх піддослідних тварин, а ступінь їх прояву залежала від складу суміші. У слизовій і підслизовій оболонках шлунка виявлені різного ступеня вираженості ознаки хронічного катарального гастриту, які зумовлюють порушення функціональної активності. Найбільш тяжкі зміни виявлені в шлунку щурів, що одержували суміші: Квадріс+Актара, Топаз+Ридоміл Голд МЦ, Топаз+Фюзілад Форте+Актеллік, Ридоміл Голд МЦ+ арате Зеон. У щурів цих груп в комплексі виявлених ознак хронічного катарального гастриту особливе місце посідають дистрофічні, некробіотичні та некротичні зміни покривних епітеліоцитів аж до повного їх руйнування і масивної деградації. Відомо, що продукти секреції покривних і залозистих епітеліоцитів — муцини — беруть активну участь у формуванні гастроінтестинального захисного бар'єру. Порушення їх секреції стимулює розвиток патологічного процесу.
В печінці піддослідних тварин спостерігалася білкова та жирова дистрофія гепатоцитів, особливо в ділянках портальних трактів (Квадріс+Хлороксид міді), осередкова круглоклітинна інфільтрація і огрубіння перипортальної сполучної тканини (Квадріс+Актеллік, Ридоміл Голд МЦ+Актеллік), дрібні некрози гепатоцитів (Ридоміл Голд МЦ+Карате Зеон).
У нирках мали місце помірні дистрофічні зміни всіх відділів нефрона (Квадріс+Хлороксид міді), диспротеінази у вигляді зернистої, рідше гіалінокрапельної дистрофії, осередкова десквамація епітеліальних клітин (Квадріс+Карате Зеон, Квадріс+Актара, Топаз+Ридоміл Голд МЦ). У серці наявні дистрофічні зміни кардіоміоцитів, стертість поперечної посмугованості, набряк кардіоміоцитів міжм'язової сполучної тканини (Квадріс+Карате Зеон, Квадріс+Актара, Топаз+Ридоміл Голд МЦ), осередкове підвищення кровона-повнення міжм'язових капілярів з нерівномірним розширенням їх просвіту (Квадріс+Актеллік). У деяких випадках зафіксовано помірну білкову дистрофію кардіоцитів усіх відділів серця, перебіг якої відбувався по типу мутного набухання (Квадріс+Актара).
Таким чином, у результаті дослідження з використанням токсикологічних, гематологічних, біохімічних і патологоморфологічних методів восьми бакових сумішей пестицидів, що належать до різних хімічних груп, встановлено, що:
- кумулятивні властивості всіх досліджуваних сумішей при оцінці за критерієм "загибель тварин" [4] не виражені; за інтегральними показниками стану організму чотирьом сумішам: Квадріс+Хлороксид міді, Квадріс+Карате Зеон, Ридоміл Голд МЦ+Топаз, Ридоміл Голд МЦ+Карате Зеон властива функціональна кумуляція;
- суміші Квадрісу з іншими досліджуваними пестицидами чинили виражену анемізуючу дію, про що свідчило порушення гемоглобіноутворення у кістковому мозку за типом залізо-дефіцитної анемії, що є наслідком депресії еритропоезу у кістковому мозку;
- суміші, які вміщують Актеллік, призводили до підвищення кількості еритроцитів та вмісту гемоглобіну, що зумовлено стимулюючою дією Актелліку, який викликає прискорене визрівання у кістковому мозку ерит-роїдних елементів та надходження їх до кров'яного русла;
- чотири суміші: Актеллік+Топаз+Фюзілад Форте, Актеллік+Ридоміл Голд МЦ, Квадріс+Хлороксид міді, Квадріс+Актеллік викликали порушення прооксидантно-антиооксидантної рівноваги в організмі, що може бути причиною мембранотоксичної, гепатотоксичної і гемотоксичної дії. Провідними агентами розбалансування цієї системи є Хлороксид міді та Актеллік;
- гепатотоксична дія сумішей характеризувалась переважно мембранотоксичністю, порушенням білоксинтетичної та знешкоджуючої функції печінки, синдромом холестазу; ці ознаки були найбільш виражені за дії суміші Квадрісу з Хлороксидом міді, дещо в меншій мірі — Ридоміла Голд МЦ з Карате Зеоном та Квадрісу з Актелліком;
- при патологоморфологічному дослідженні виявлено: в печінці білкову, зернисту, а також дрібно- та середньокрапельну жирову дистрофію гепатоцитів, некроз поодиноких клітин печінки, гіперплазію жовчних протоків; у шлунку — ознаки хронічного катарального гастриту, найбільш виражені за дії сумішей Квадрісу з Актарою, Топазу з Ридомілом Голд МЦ, Топазу з Фюзіладом Форте і Ак-телліком, а також Ридомілу Голд МЦ з Карате Зеоном; у нирках — дистрофічні зміни в нефронах (Квадріс+Хлороксид міді), зернисту та гіалінокрапельну дистрофію, осередкову десквамацію епітеліальних клітин (Квадріс+Карате Зеон, Квадріс+Актара, Топаз+Ридоміл Голд МЦ); ці ж суміші викликали в серці набряк кардіоміоцитів міжм'язової сполучної тканини, інколи (Квадріс+Актара) — білкову дистрофію кардіоцитів , що протікала по типу мутного набухання.
Отримані дані будуть використані при обґрунтуванні регламентів безпечного застосування досліджуваних сумішей в овочівництві.
ЛІТЕРАТУРА
1. Стан прооксидантно-антиоксидантної рівноваги в організмі щурів за субхронічної дії сумішей пестицидів / І.М. Пельо, О.Б. Леоненко, С.Т. Омельчук, Л.М. Сасінович // Довкілля та здоров'я. — 2009 — № 3. — с. 6-10.
2. Каталог засобів захисту рослин та насіння (на 2007-2008 р.р.). — К.: Видавництво ТОВ "Сингента", 2007. — 155с.
3. Гігієнічна класифікація пестицидів за ступенем небезпечності: ДСанПіН 8.8.1.002-98: Затв. МОЗ України 28.08.98. — К., 1998. — 20 с.
4. Методические указания по гигиенической оценке новых пестицидов. — К. — 1998. — 209с.
5. Каган Ю.С. Общая токсикология пестицидов / Ю.С. Каган. — Киев: Здоровье. — 1981. 174с.
6. OECD Principles of Good Laboratory Practice" concerning Mutual Acceptance of Data in the Assessment of Chemical dated 26 November 1997 (C (97) 186 Final)
7. Европейская Конвенция о защите позвоночных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (Страсбург, 18 марта 1986г.). — ETS № 123
8. Кассирский И.А. Клиническая гематология / И.А. Кассирский, Г.А. Алексеев — М: Медицина, — 1970. — 800 с.
9. Руководство по клинической лабораторной диагностике [под ред. В.В.Меньшикова]. — М.: Медицина. — 1982. — 576 с.
10. Клинические лабораторные исследования / А.Я. Любина, Л.П. Иличова, Т.В. Катасонова, С.А. Петросова — Медицина. — 1984. — с. 134-139.
11. Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике / В.В. Меньшиков — М.: Медицина, 1987. — 365с.
12. Левицкий Е.Л. Cвободнорадикальное повреждение ядерного генетического аппарата клетки / Е.Л. Левицкий, Ю.И. Губский // Укр.био-хим.журн. — 66, № 11. — с. 18-30.
13. Гацко Г.Г. Перекисное окисление липидов в тканях крыс разного возраста в норме и при голодании / Г.Г. Гацко, М.М. Мажуль, Е.А. Позняков // Бюлл. эксперим. биологии и медицины — 1982. — № 2. — С. 30-32.
14. Стальная И.Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты / И.Д. Стальная, Т.Г. Гаршивили // Современные методы в биологии. — М.: Медицина, 1977 — С. 66-68.
15. Барабой В.А. Окислительно-антиоксидантный гомеостаз в норме и патологии / В.А. Барабой, Д.А. Сутковой — К.: Наукова думка, 1997. — 420 с.
16. Определение активности, каталазы// Лаб. дело. — 1988 — № 1. — С. 16-19.
17. Попов Т. Определение пероксидазной активности крови / Т. Попов, Л. Нейковская // Гиг. и сан. — 1971. — № 10. — С. 89-91.
18. Elman J. Tissue sulphydry groups / J. Elman // Arch. Biochem. And Biophys. — 1995. — v. 82. — p. 70 -71.
19. Reitman S. Acolorimetric method for the determination of serum glutami-coxalacetic and glutamicpyruvic transaminases / S. Reitman, S. Frankel // Amer. J. Clin. Pathol — 1957. —Vol. 28. —829 p.
20. Bodansky V. Serum phosphohexose / V. Bodansky // Biol. Chem — 1953. — V. 202. —829 p.
21. Hestrin S. The reaction of acetyl-choline and ether carboxylic acid derivatives with hydroxylamine and its analytical application / S. Hestrin // J. Biol. Chem. — 1949. — p. 180-186.
22. Биохимические иммунологические и биологические методы в токсикологическом эксперименте / Методическое руководство. — К., 1989. — 184 с.
23. Somri O. Protein measurement with the follinreagent / O. Somri, S. Rosenbranch., A. Farr // Biol. Chem. — 1651. — p. 265-267.
24. Колб В.Т Метод определения общего холестерина / В.Т. Колб, В.С. Калашников // Справочник по клинической химии. — Минск, 1982. — С. 206-208.
25. Nash T. The colorimetric estimation of formaldehyde by means of the Hantsech reaction / Т. Nash -// Biochem. J. — 1953. — V. 55, № 3. — P. 416-421.
26. Іванов Ю.М. Статистическая обработка результатов медико-биологических исследований на микрокалькуляторах по программам / Ю.М. Іванов, О.Н. Погорелюк О.Н. — М.: Медицина 1990. —224 с.
27. Azoxystrobin (Evaluation report) December 2006, FSC. http://www.fsc.go.jp/English/evalua-tionreports/pesticide/evaluationreport_azoxystrobin. pdf
28. Шуляк В.Г. Вплив Хлороксиду міді та Полікарбацину на систему крові при ізольованій та комбінованій дії на організм / Environmental and Agriculture on the Boundary of Two Millennia / В.Г. Шуляк // Abstr. International Conference under the Aegis of WHO, ILO and IAAMRH. — Kyiv, Ukraine, September 8-11, 1998. — Institute of Occupational Health of Academy of Medical Sciences of Ukraine. — Kiev, 1998. — P. 79-80.
29. Комбинированное действие синтетических пиретроидов и фосфорорганических соединений / Ю.С. Каган, О.Б. Леоненко, Л.М. Сасинович, В.Г. Авраменко // Токсикологический вестник. — 1993. — № 3. — С. 15-16.
REFERENCES
1. Stan prooksydantno-antyoksydantnoi rivnovahy v orhanizmi schuriv za subkhronichnoi dii sumishej pestycydiv / I.M. Pel'o, O.B. Leonenko, S.T. Omel'chuk, L.M. Sasinovych // Dovkillya ta zdorov'ya. — 2009 — № 3. — s. 6-10.
2. Kataloh zasobiv zakhystu roslyn ta nasinnya (na 2007-2008 r.r.). — K.: Vydavnyctvo TOV "Synhenta", 2007. — 155s.
3. Hihienichna klasyfikaciya pestycydiv za stupenem nebezpechnosti: DSanPiN 8.8.1.002-98: Zatv. MOZ Ukrainy 28.08.98. — K., 1998. — 20 s.
4. Metodicheskie ukazaniya po gigienicheskoj ocenke novykh pesticidov. — K. — 1998. — 209s.
5. Kagan Yu.S. Obschaya toksikologiya pesticidov / Yu.S. Kagan. — Kiev: Zdorov'e. — 1981. 174s.
6. OECD Principles of Good Laboratory Practice" concerning Mutual Acceptance of Data in the Assessment of Chemical dated 26 November 1997 (C (97) 186 Final)
7. Evropejskaya Konvenciya o zaschite pozvonochnykh, ispol'zuemykh dlya eksperimentov ili v inykh nauchnykh celyakh (Strasburg, 18 marta 1986g.). — ETS № 123
8. Kassirskij I.A. Klinicheskaya gematologiya / I.A. Kassirskij, G.A. Alekseev — M: Medicina, — 1970. — 800 s.
9. Rukovodstvo po klinicheskoj laboratornoj diagnostike [pod red. V.V.Men'shikova]. — M.: Medicina. — 1982. — 576 s.
10. Klinicheskie laboratornye issledovaniya / A.Ya. Lyubina, L.P. Ilichova, T.V. Katasonova, S.A. Petrosova — Medicina. — 1984. — s. 134-139.
11. Men'shikov V.V. Laboratornye metody issledovaniya v klinike / V.V. Men'shikov — M.: Medicina, 1987. — 365s.
12. Levickij E.L. Cvobodnoradikal'noe povrezhdenie yadernogo geneticheskogo apparata kletki / E.L. Levickij, Yu.I. Gubskij // Ukr.bio-khim.zhurn. — 66, № 11. — s. 18-30.
13. Gacko G.G. Perekisnoe okislenie lipidov v tkanyakh krys raznogo vozrasta v norme i pri golodanii / G.G. Gacko, M.M. Mazhul', E.A. Poznyakov // Byull. eksperim. biologii i mediciny — 1982. — № 2. — S. 30-32.
14. Stal'naya I.D. Metod opredeleniya malonovogo dial'degida s pomosch'yu tiobarbiturovoj kisloty / I.D. Stal'naya, T.G. Garshivili // Sovremennye metody v biologii. — M.: Medicina, 1977 — S. 66-68.
15. Baraboj V.A. Okislitel'no-antioksidantnyj gomeostaz v norme i patologii / V.A. Baraboj, D.A. Sutkovoj — K.: Naukova dumka, 1997. — 420 s.
16. Opredelenie aktivnosti, katalazy// Lab. delo. — 1988 — № 1. — S. 16-19.
17. Popov T. Opredelenie peroksidaznoj aktivnosti krovi / T. Popov, L. Nejkovskaya // Gig. i san. — 1971. — № 10. — S. 89-91.
18. Elman J. Tissue sulphydry groups / J. Elman // Arch. Biochem. And Biophys. — 1995. — v. 82. — p. 70 -71.
19. Reitman S. Acolorimetric method for the determination of serum glutami-coxalacetic and glutamicpyruvic transaminases / S. Reitman, S. Frankel // Amer. J. Clin. Pathol — 1957. —Vol. 28. —829 p.
20. Bodansky V. Serum phosphohexose / V. Bodansky // Biol. Chem — 1953. — V. 202. —829 p.
21. Hestrin S. The reaction of acetyl-choline and ether carboxylic acid derivatives with hydroxylamine and its analytical application / S. Hestrin // J. Biol. Chem. — 1949. — p. 180-186.
22. Biokhimicheskie immunologicheskie i biologicheskie metody v toksikologicheskom eksperimente / Metodicheskoe rukovodstvo. — K., 1989. — 184 s.
23. Somri O. Protein measurement with the follinreagent / O. Somri, S. Rosenbranch., A. Farr // Biol. Chem. — 1651. — p. 265-267.
24. Kolb V.T Metod opredeleniya obschego kholesterina / V.T. Kolb, V.S. Kalashnikov // Spravochnik po klinicheskoj khimii. — Minsk, 1982. — S. 206-208.
25. Nash T. The colorimetric estimation of formaldehyde by means of the Hantsech reaction / Т. Nash -// Biochem. J. — 1953. — V. 55, № 3. — P. 416-421.
26. Ivanov Yu.M. Statisticheskaya obrabotka rezul'tatov mediko-biologicheskikh issledovanij na mikrokal'kulyatorakh po programmam / Yu.M. Ivanov, O.N. Pohorelyuk O.N. — M.: Medycyna 1990. —224 s.
27. Azoxystrobin (Evaluation report) December 2006, FSC. http://www.fsc.go.jp/English/evalua-tionreports/pesticide/evaluationreport_azoxystrobin. pdf
28. Shulyak V.H. Vplyv Khloroksydu midi ta Polikarbacynu na systemu krovi pry izol'ovanij ta kombinovanij dii na orhanizm / Environmental and Agriculture on the Boundary of Two Millennia / V.H. Shulyak // Abstr. International Conference under the Aegis of WHO, ILO and IAAMRH. — Kyiv, Ukraine, September 8-11, 1998. — Institute of Occupational Health of Academy of Medical Sciences of Ukraine. — Kiev, 1998. — P. 79-80.
29. Kombinirovannoe dejstvie sinteticheskikh piretroidov i fosfororganicheskikh soedinenij / Yu.S. Kagan, O.B. Leonenko, L.M. Sasinovich, V.G. Avramenko // Toksikologicheskij vestnik. — 1993. — № 3. — S. 15-16.
Надійшла до редакції 10.11.2010 р.