Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Оценка биологического действия полимерных кремнийорганических покрытий и гигиеническое регламентирование их применения в хлебопекарной промышленности

m ол

- ь MAP 1335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОГО НАДЗОРА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИГИЕНЫ им. Ф. Ф. ЭРИСМАНА

На правах рукописи

РУМЯНЦЕВА ЛАРИСА АЛЕКСАНДРОВНА

ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ

ПОКРЫТИЙ И ГИГИЕНИЧЕСКОЕ РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЕ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В ХЛЕБОПЕКАРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

14.00.07 — «Гигиена»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА—1995

Работа выполнена в ¿Московском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана.

Научные руководители: академик РАЕН, член-корреспондент РАМН, профессор Потапов А. И.; кандидат медицинских наук Истомин А. В.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Доктор медицинских наук, профессор Бондарев Г. И.

Доктор биологических наук Павленко С. М.

Ведущая организация: Московская медицинская академия им. И. М. Сеченова.

Защита состоится « » марта 1995 г. в « » часов на заседании диссертационного совета Д.084.05.01 при Московском НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана по адресу: 141000, Московская обл., г. Мытищи, ул. Семашко, д. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана.

Автореферат разослан « » февраля 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктср медицинских наук, профессор

А. А. Комарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Кремнийорганические полимерные материалы (сидоксаны) благодаря термостойкости, биологической инертности являются перспективными для использования в хлебопекарной промышленности в качестве антипригарных покрытий хлебных форм.

Традиционно для предотвращения прилипания теста к формам на хлебозаводах применяют растительное масло или муку; внедрение кремнийорганических антиадгезионных покрытий даже в объеме 50 % потребности отрасли позволит сэкономить, по данным института прикладной биотехнологии, около 100 тыс. тонн муки и 23 тыс. т.:>нн растительного масла .

Анализ литературных источников показал, что наряду с данными о биологической инертности силоксанов имеются сведения о том, что некоторые кремнийорганические соединения при нагревании могут подвергаться деструкции с образованием токсичных летучих продуктов (R 0. Шефтель с соавт., 1988; f. Д.Рохов, 1990).

В целях исключения неблагоприятного воздействия новых термостойких кремнийорганических покрытий, перспективных к использованию в хлебопекарной промышленности, важной и актуальной задачей является изучение их биологического действия.

Однако, согласно принятым методическим рекомендациям, срога выполения работ по гигиеническому регламентированию достаточно длительны. В связи с этим вопрос разработки надежной схемы ускоренного гигиенического регламентирования новых материалов также имеет важное значение.

Отсутствие исследований в данном направлении обусловило необходимость проведения настоящей t работы. Исследования выполнены

в рамках Всесоюзной научно-исследовательской программы 010 •■

{

"Программы развития научных исследований и ускорения внедрена достижений медицинской науки в отрасли агро-промышленного коме лекеа на период до 1990 года", N государственной регистравд отчетов 01850009398, 01870006478.

Дель и задачи исследований. Целью данной работы являете изучение характера биологического действия 3-х марок креынийо[ ганических покрытий, гигиеническое регламентирование их примени ния в хлебопекарной промышдености, а также разработка метод! ческих подходов к ускоренной гигиенической оценке силоксанов.

Для достижения дели поставлены следующие задачи:

1. Оценить характер биологического действия двух марок па рытий "Блоксил 20-10", имеющих общую полимерную основу и разли* ные термостабилизаторы.

2. Установить Елияние наполнителей на гигиенические свойк ва кремнийорганических полимерных материалов (на примере покр! тия на основе диметилсилоксанового каучука СКТН-А с наполните^ аэросилом).

3. Изучить влияние различных температурных режимов получ< ния вытяжек из покрытий (адекватных применяемым в хлебопечени на их биологические свойства

4. Установить безопасность вытяжек из кремнийорганическ; покрытий (на примере покрытия на основе СКГН-А с азросилом) онкогенном и мутагенном отношении.

5. Разработать методические подходы к ускоренной гигиен: чрс;<ой оценке кремнийорганических покрытий пищевого назначения.

Научная новизна исследований. Впервые получены новые нау ные данные но гигиенической оценке "Блокеила 20-10" на осно Слоксополимера лестничного строения, содержащего в качестве те 2

юстабилизатсра бис-дизтилдитиофосфат меди ("Вложил 20-10 с ЯС"); "Блоксила 20-10 с 1ШС", содержащэго в качестве термоста-шлизагора полифениллюлезосилоксан4, покрытия на основе полидиме-.'илешюксанового каучука СКТН-А линейного строения, содержащего s качестве наполнителя аэросил (SiOj).

Установлен характер и особенности биологического действия зодных вытяжек из покрытий на животных разного возраста с учетом отдаленных эффектов.

• Впервые научно обосновано влияние ингредиентов рецептуры [термостабилизатгггав и наполнителей) на гигиенические свойства новых кремнийорганических покрытий.

Практическая значимость работы. Решены вопросы гигиенического регламентирования, обоснована возможность практического применения в пищевой промышленности новых кремнийорганических покрытий и разработаны методические подходы к ускоренной оценке их биологичес!сого действия.

На основании результатов комплексных исследований подготовлены и внедрены!

- Гигиенические регламенты применения кремнийорганических антиадгезионных покрытий "Блоксил 20-10 с 1ЙС" и "Блоксил 20-10 с ПФЖО" в хлебопекарной промышленности (утверждены МЗ POiCP N 23-03-12-433 от 4.10.1989г.);

- Методические рекомендации по ускоренной оценке биологического действия полимерных кремнийорганических материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами (приняты в ГХ СЭР РФ на рассмотрение и утверждение);

- Рационализаторское предложение отраслевого значения "Способ оценки коканцерогеной активности пестицидов и полимеров пи-

3

щевого назначения" (Удостоверение N 0-3411 от 23.06.1989г.).

Изученные кремнийорганические покрытия включены в "Перечень материалов, разрешенных в 1989-1990 г. г. органами здравоохранения для применения в контакте с пищевыми продуктами и средами" РТЫ 27-72-15-82 .

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на VII Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей (Ростов-на-Дону, 1991); Всесоюзной научно-технической конференции "Итоги и перспективы использования природных и синтетических высокомолекулярных соединений в производстве пищи"( Москва,1931); итоговых научных конференциях МНИИГ им. Ф. Ф. Эрисмана (1987,1990). Апробация диссертации проведена на заседании Проблемной комиссии "Научные основы гигиены питания " 13.01.95г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики объектов и методов исследования, 3 глав собственных исследований, обсуждения, выводов, списка литературы, приложений.

Работа изложена на страницах машинописного текста, проиллюстрирована таблицами и рисунками. Список литературы включает источников, из них - иностранных авторов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Характер биологического действия водных вытяжек из крем-нийорганических покрытий в зависимости от рецептуры и температуры нагревания.

2. Гигиеническая регламентация применения изученных покрытий и хлебопекарной промышленности.

3. Возможность использования возрастной реактивности живот-

ных для ускоренной токсикологической оценки полимерных кремний-органических материалов, предназначенных для контакта о пищевыми продуктами.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнялась на 300 половозрелых белых крысах, 200 крысятах раннего возраста* 100 белых•мытах.

Схема проведения экспериментальных исследований покрытий представлена на рис. 1..

Санитарнс-химические исследования проводились ь соответствии с "Инструкцией по санитарно-химическому исследованию изделий, изготовленных из полимерных* и других синтетических материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами" ( МЗ СССР, N 880-71) и "Методическими указаниями ло гигиенической оценке кремнийорганических и фторорганическкх покрытий, предназначенных для использования в пищевой.промышленности при температуре выше 100сС (МЗ СССР, N 3043-94). ?

Гигиеническим исследованиям подвергались водные к ¡»тяжки из образцов покрытий, полученные при различных температурах (180°, 200", 250°, ЗБО^С), в зависимости от назначения материала.

В вытяжках определяли содержание формальдегида - по реакции с хромотроповой кислотой; фенола - по реакции с 4-аминоантипири-нсм; мэтакола - методом газожидкостной хроматографии (Л. А. Мошла-кова, Д. Л. Браун, 1982; Б. Ы Поотдаев, 1385); меди - по реакции с-диэтилдитиокарбаматом свинпа (ГОСТ 4383-72. Вода питьевая. Методы определения мэосозой концентрации меди).

Возможность присутствия ь вытякках сиданов и силоксансв исследовали методом инфракрасной спектроскопии (А. Кросс. :9п1).

В ходе выполнения работы проведено 3 серии хронических ток-

Рис. 1. Схема проведения экспериментальных "исследований по изучению биологического действия кремнийорганических покрытий

онкологических экспериментов. В соответствии с "Инструкцией по токсикологической оценке полимерных материалов, применяемых в пищевой промышленности" (МЗ СССР, N 2395-81) длительность опытов составляла 12 месяцев. ПроведенЬ также 2 серии ускоренных токсикологических экспериментов длительностью по 3,5 месяца, 2 серии опытов по изучению мутагенного действия, 2 серии опытов-по изучению канцерогеной опасности покрытий.

С целью изучения функционального состояния печени и поджелудочной железы исследовали: активность аминотрансфераз в сыворотке крови и гомогенатах печени по методу Г. Умбрайта в модификации A. hi Ошеровича и Б. И. Мильнера (1973), гистидазы - по методу Tabor Nehler в модификации В. А. Таболина и соавт. (1977), амилазы в сыворотке крови и гомогенатах поджелудочной железы - методом Смита-Роя в модификации А. П. Рыжовой (1965).

Состояние защитных свойств организма животных оценивали по уровню содержания аскорбиновой кислоты в ^срови, определяемой методом JL И. Селочника и К. Ф. Каиера (1965), а также по содержанию нуклеиновых кислот в крови и гомогенатах органов - методсм И R Симакова (1960).

Содержание гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов в крови определяли общепринятыми методами (В. Е Меньшиков, 1987).

Активность цитохрэмоксидазы, участвующей в окислительных и энергетических процессах, определялась в гомогенатах печени методом Vernon (1964).

Для оценки скрытых процессов интоксикации применяли функциональную нагрузку: пероральное введение 40% этанола.

В конце эксперимента определяли коэффициенты масс внутренних органов, 'а также минеральный состав печени и почек методом

эмиссионного спектрального анализа (А.ЕЗайдель, 1065); проведены патоморфологические исследования.

Краткосрочный токсикологический эксперимент включал 2 серии опытов длительностью по 3,6 месяца. В эксперименте апробированы

2 схемы затравки животных: 1-я - начало затравки по окончании периода молочного вскармливания (3 нед.); 2-я - начало затравки в антенатальном периоде.

По 1-й схеме исследования у животных проводили на 30, 45-й дни от рождения, затем в 2; 3 и. 3,5 месяца. 1Ь 2-й схеме - на 9, 21, 30, 45-й дни от рождения, затем в 2; 3 и 3,5 месяца.

По изучению онкогенной активности к мутагенного действия проведено по 2 серии опытов. Исследования проводили в соответствии с "Методическими указаниями по определению мутагенных и бластомогенных свойств новых химических веществ" (МЗ РСФСР, 1983) и "Методическими рекомендациями по применению микроядерного теста" (МЗ СССР N 28-6/10, 1964). Кроме того, использованы экспресс-методы, отражающие модифицирующее онкогенное действие на опухолевые процессы, индуцированные химическим канцерогеном (20-метилхолантреном) и на процессы опухолеобргшования, вызванные культурой клеток невриномы Гассерова узла (НГУХ-1), метод доминантных летальных мутаций в половых клетках самцов крыс.

Результаты исследований были обработаны статистически с оценкой степени достоверности различий по критерию 1:.-0тъюдента и методу Хи-квадрат .(Е. Л. Боткин, 1965).

В выполнении, отдельных исследований принимали участие: к. б. к. Г. А. Петрова, к. м. н. Т. А. Кочеткова, к. т. н." 3. А. Аннсимова.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Санитарно-химические исследования показали,, что водные вытяжки, приготовленные из покрытий "Еноксил 20-10 с МФС" и "Блок-сил 20-10 с ИЖ" при температуре ЗБ0°С, в процессе опыта имеют запах интенсивностью в 2 балла.

Фенол в вытяжках обнаружен в незначительных количествах, ниже допустимого уровня. Ш содержанию формальдегида в начале опытов вытяжки соответствовали гигиеническим требованиям. Через 2 месяца от начала опытов (40 обработок) уровень формальдегида превышал Д1Л в 1,7-2,6 раза. Полученные результаты свидетельствуют о начале окислительного процесса в метильных и фенильных радикалах макромолекулы полимера в этот период.

Однако, в условиях опыта температура приготовления вытяжек, равная 350"С, представляет значительную агравацию. Поэтому одно из покрытий, "Блоксшг 20-10 с ПФЖС" было исследовано при воздействии на него температуры, равной 200^0, соответствующей температуре теста на грани соприкосновения с покрытием. При этом исследованию подвергались вытяжки,' полученные также, как и в предыдущей серии, в результате 3-кратных и многократных (40- и 60-кратной) термообработок покрытия. Токсичных веществ в исследуемых вытяжках не обнаружено.

Вытяжки для исследований покрытия на основе каучука СКТН-А готовили при температуре 180° и 250° С. Санитарно-химические исследования этого покрытия показали, что вытяжки, приготовленные при температуре 180°С в начале эксперимента, соответствуют гигиеническим требованиям. Однако, в динамике (после 15-й термообработки покрытия)' в них обнаружены значительные количества формальдегида (|зис. 2) и отмечено появление мутности. В дальнейшем ' . . ' ' '.>

казенно! соей!

Рис. 2 ' Концентрация формальдегида в вытяжках из исследуемых покрытий

СКТН-А с азоосилом (18СП СКТН-А с аэросилом (250°)

локсил локсил

18=18 § Ш (18»)

в них также отмечается мутность, но формальдегид при этом не обнаруживается. Не установлено также наличия в вытяжках силанов и силоксанов.

Шлученные результаты позволили сделать вывод, что при температуре 180°С в результате многократного термического воздействия начинается процесс деструкции полимера, обусловленный окислением боковых радикалов в цепи молекулы. Этот процесс имеет ин-термиттиругаций характер. При температуре 250°С происходит разрушение полимера, обусловленное деструктивными процессами в осное-.ной цепи молекулы. Об этом свидетельствует наличие в вытяжках. наряду с формальдегидом, и метанолом, органических соединен кремния, появление осадка.

Данное покрытие (без наполнителя аэросила в рецептуре) входит в " Перечень разрешенных органами здравоохранения материалов для контакта с пищевыми продуктами" (Разрешение N 123-14-793-7 от 28. 02.74г). Отсюда следует, что с добавлением в рецептуру наполнителя аэросила снижается термическая стабильность покрытия.

Анализируя результаты токсикологического эксперимента, следует отметить, что водные вытяжки, приготовленные из кремнийор-ганических покрытий "Блокеил 20-10" при температуре 350°С, приводят в первую очередь к изменениям показателей, характеризующих функциональное состояние центральной нервной системы у животных (табл. 1). Так, у крыс, получавших вытяжки из покрытия ;'Блоксил 20-10 с ШС" на 3-й месяце эксперимента наблюдалось позышение порога нервно-мышечного раздражения (4,6±0,2в - опыт и 3,340,2в - контроль; р<0,05), в следующее исследование, проведенное ла 5-м месяце эксперимента, данные по этому показателю у опытных и контрольных животных были идентичными. На 7-м и 9-м месяце вновь

1-х.

Го

Характер изменений наиболее чувствительных показателей при изучении биологического действия покрытий группы "Блоксил"

Таблица 1.

Показатели Хронический эксперимент (12 мес.) Ускоренный (3,5 мес.)

"Блоксил 20-10 с ГШС" "Блоксил 20-10 с ШС"

200р 250° 350° 350°

1. СПП ( порог) • - да;} ШЯ 1 мес (>) 3 мес (<)

2. СПЛ (суммация) 3 мес (ТО - - 9 мес (<) -

3. ДНК+РЩ в крови - - 2,9мес(<) -

4. ^истидаза в сыворотке - 2 мес (>) 1 мес. (в печени <)

5. с4 -амилаза в го-могенатах подже- • лудочной железы — 1,5 мес (<)

6. Минеральные элементы: ? печени В почках Мп(<) Са(Т<) Са (<) Са^^О, Ре(>) Са О) Г Р£;^са:р,мп О)

Примечание:

Т - тенденция (< - к снижению, > - к повышению); < - достоверное снижение; > - достоверное повышение

отмечались различая, но у опчгных животных в эти срони порог был достоверно ниже, чем у контрольных: 7 месяц - 3,7±С,3 Против 5,7±0,5 (р<0,05); 9 месяц - 3,4±0,2 против 5,04.0,9 (p<0,0f>J,' ЙЗ 10-м, 11-м и 12-м месяцах данный опта я контроля находились т одном уровне, не увеличилась разница показателей и после функциональной нагрузки алкоголем.

У животных, получавших вытяжки из покрытий "&ЮКСИЛ-20-10 С Щ>ИС" также наблюдалось сначала увеличение Порога нервно-мыаеч-•'ого раздражения, но в более поздний срок, чем в предыдущей серии, на 8-м месяце эксперимента - 6,8д0,6в против 3,8±0,4в (р<0,05). На 9гм и 11-м месяцах наоборот, отмечалась тенденция к снижении этого показателя у опытных животных. Исследования, проведенные на 12-м месяце, с определением порога до- и после введения алкоголя, не выявили достоверной разницы с контролем.

При изучении су;я/ационгю- порогового показателя (СПП) у животных, получавших вытяжки, приготовленные из покрытия "Блоксил 20-10 с МК" при температуре 350°С, наблюдалось изменение только из 9-й месяце эксперимента (11,4±1,3 против 17,9*1,1; р<0,02).

У животных, потреблявших вытяжки из покрытия "Блоксил 20-10 с ШЙС" ке отмочено отклонения СШ1 По-видимому, выше пе ре чип ле н-нае изменения носили адаптационный хара;стер. .

•Кроме того при воздействии на животных вытяжек из покрытий "Блоксил 20-10 с МТС" было отмечено изменение суммы нуклеиновых кислот в чрови животных в отдельные сроки эксперимента. Тал, на-2-ы месяце наблюдалось снижение их содержания (144,7±1^,0 мг/дМ"? лротиз 195,1+7,0; р<0,02). Вновь сннлэчие уровня зафиксировано на 9-м месяце (81,3*3,5 претив 9б,2±2,9; р<0,02). В другио пери-' оды показатели опыта и.контроля различались незначительно. .В го-

• . 13

могенатах пяченл содержание нуклеиновых кислот было идентичным.

У жиеотных, которым спаивались вытяжки из покрытия "Блоксил 20-10 с П'МС" изменений уровня нуклеиновых кислот ни в один из сроков обследования в крови и гомогенатах печени не отмечено.

По другим биохимическим показателям крови и гомогенатов органов: АЛТ, ACT, <зС-амилазы, цитохромоксидазы у животных,, потреблявших вытяжки как из одного, так и из другого покрытия, приготовленных при температуре 350° С,.изменений не наблюдалось. Не отмечалось также изменений со стороны морфологической картины периферической кроби и коэффициентов масс внутренних органов.

Однако, установлено депонирование некоторых минеральных элементов в почках у животных, потреблявших как вытяжки из покрытия "Блоксил 20-10 с ШС" (увеличение содержания кальция), так и покрытия "Блоксил 20-10 с ПФЖС" (увеличение содержания железа). В печени отмечены изменения только у животных, потреблявших вытяжки из второго покрытия (увеличение содержания кремния и снижение содержания кальция, железа и марганца). Патологических изменений органов у крыс нз выявлено.

Исходя из изложенного, можно заключить, что вытяжки из покрытии группы "Блоксил 20-10", приготовленные при температуре 350° С!, вызывают у животных незначительные функциональные изменения' спорадического характера по сравнению с контролем, происходящие з результате адаптационных реакции организма, и нормализующиеся 'к концу эксперимента. ' При этом, показатели опытных животных во все", сроки опыта- не выходят за рамки биологической нормы (К. А. Трахтенберг с ссавт., 1931)

Динамика изменения исследуемых показателей и характер их нормализации согласуются с гуществунчдими представлениями о дейс-14 . . '

твии факторов малой интенсивности на организм (С. Н. Голиков с со-' авт., 1986; ЕПГичев, 1993). Первые проявления Функциональных сдвигов зафиксированы у покрытий с ШС-стабилизатором на 2-м месяце эксперимента, затем показатели приблизились к контролю и стабилизировались. Эти данные' согласуются с результатами сани-тарно-химичееких исследований, показавших, что в услоьиях опыта через 2 месяца эксплуатации покрытия, в нем возможны термоокислительные процессы, о чем свидетельствует присутствие формальдегида в количествах, превышающих ДКМ.

Однако, в дальнейшем происходит мобилизация приспособительных механизмов и в организме животных происходят определенные изменения, направленные на сохранение гомеостаза. При эгсм, результаты исследования вытяжек, полученных из покрытий группы "Блоксил 20-10" при температуре 350°С, дают возможность полагать, что стабилизатор ПФЖС более предпочтителен, чем МФО.

Вытяжки, полученные из покрытия "Блоксил 20-10 с ПФЖС" при

." температуре 200°С на' всех этапах исследования в хроническом экс-

«

перименте не проявляла биологической активности. Отмечено лишь достоверное снижение содержания марганца в печени и снижение содержания -кальции в почках. Разнонаправленность данных по этому

♦

показателю при сравнении покрытий не позволяет считать полученные изменения следствием воздействия вытяжек.

При микроскопических исследованиях внутренних органов не . было обнаружено каких-либо патологических и функциональных изменений, свидетельствующих с токсическом действии вытяжек.

Анализ результатов хронического эксперимента по изучению биологического действия покрытия на основе каучука. СКТН-А с на-, полнителем аэросилом, показал, что единичные достоверные измене-

• . • 15

умя выявляются даже у животных , потреблявших вытяжки, приготовленные при температуре 180°С (табл.2). Так. в один из сроков исследования отмечены следующие изменения по сравнению с контролем: увеличение количества лейкоцитов (10,0*0,6 против 7,9±0,6 тыс/мкл; р<0,05), увеличение 'уровня ACT (0,72±0,1 и 0,55±0,1 ммоль/л. час; р<0,05) И снижение уровня АЛГ (0,26*0,1 и 0,48i0.1; р<0,05) в сыворотке крови.

После декапитации животных не было обнаружено изменений в коэффициентах масс внутренних органов и их минеральном составе. При микроскопическом исследовании также не выявлено патологических изменений'органов.

Однако биохимические исследования гомогенатов внутренних органов животных показали очень низкий уровень «¿-амилазы в поджелудочной железе по сравнению с контролем (19,1 против 116,2 вд/ЮСмд; р<0,01). По-видимому, под воздействием вытяжки, полученной при 180°С, происходит инактивация данного фермента.

У животных, потреблявших вытяжки из покрытия, приготовленные при температуре 2БС"С. выявлены изменения ряда показателей. В частности, единичные изменения наблюдались со стороны, морфологического состава крови, ACT '(аналогичные воздействию вытяжек, полученных при 130°С). Наряду с этим, на 4-м месяце наблюдалось повышение возбудимости крыс, выраже.чно<г снижением СШ1 (12,6*0,5 против 14,7i0,2; р<0,05), а на 12-м месяце, наоборот, значительное его пошлюние (17,4i0,7 против iQ.atO.l; р<0,01).

Стойкие изменения подучены при исследовании содержания гис-тидазы. При этом повышенный уровень данного фермента в сыворотке хрсви наблюдалсл во 2-й .юлсвине зксгеримента (7 мое.: 14,9±3,1 ,пр01ИЗ £^±1.3 ед/цл. час, р<0,02; Q ккс.: 20,4*5,3и 6,6*3,5, 16

Таблица 2.

Характер изменений наиболее чувствительных показателей при изучении биологического действия покрытия на основе каучука ОКТН-А с аэросилсм

Показатели Хронический эксперимент (12 мес.) Ускоренный эксперименте 3,5 uecJ

180° 250е •250°

1. Масса тела - - . с 9 по 90 дн. (<),3.5 мес (ТО

2. Гемоглобин 7 мес (<) -

S. Лейкоциты 2 мес(>) - -

4 СПП (сукмация) - 4 мес (.0,12 м,зг- (>) -

б.. ЛЛ в сыв. 5 мес(Т<) .7 мес, <) 5 мес (Т<) 3 мес (>)

6. ACT в сьт. 9 мае (>) 7 мэс (>) 2 .мес (Т>)

7. Гкстидаза и сыв. -* 7,9,12-мес £>) 2 мес (Т>)

3. Еитамяи С в крови •• 4 мес (>,,12 мес (<)|

9. AM. в гомогенатач печени - 9 дней (<)• 21 дней (•>)'

10. ACT' в гомогснзтах печени - (» 45 дней (>)

11; Цнтохромоксидаза й гомпгенатах -.печени - со 1 »

12.'<*--амилаза в гсмо-. генатах поджелуд. ■ лйлое.ы (0 (0 9 дней (>), 45 дней (7>)

13. Гист-/даза в гомог. печени• - Эдн.(>)',21 да. (>), 4о дн. (Т>)

14. ь гомоген. - - 21 день 1 >)

15. Коэффициент массы - 3,5 мес.: почки, подлел, мед. (>)

1G;Минеральный состав печень: Мп (>) печень: Са (>);почки: Си (О

17. Патоморфэлогид - лселуд., подгех уел

р;0,05; 12 мес.: 18,7*2,9 и 5,4±2,6, р<0,02). Однако в гомогена-тах печени уровень гистидазы у опытных и контрольных животных был идентичны*

• Рядом авторов .также отмечается высокая чувствительность этого теста в сыворотке крови при скрытых гепатопатиях. Отсутствие изменения активности гистидазы в гомогенатах, вероятно, объясняется значительной регенерирующей способностью печени, позволяющей длительное время компенсировать патологический процесс (А. А. Анисимов с соавт. ,1986; 1й'п. Гичёв, 1993).

Кроме того, в эксперименте отмечено неблагоприятное*влияние вытяжки на обмен витамина С, характеризующееся вначале более высоким содержанием аскорбиновой кислоты в крови (0,62±0,01 мгХ против 0,37^0,05; р<0,01), а в конце опыта, более низким, по сравнению с контролем (0,23±0,01 против С,34±0,02; р<0,01); что указывает на снижение защитных свойств организма в результате длительного воздействия вытяжки. •

Исследованные вытяжки 'также оказывали угнетающее действие на активность «¿-амилазы в гомогенатах поджелудочной железы (39,7 против 116,2 ед; р<0,05) и на уровень цитохромоксидазы в гомогенатах печени (2,1;0,05 и 2,54±0,11 мкя/л.час; р<0,02); что указывает на неблагоприятное ЕоздейсУЕие на клеточные структуры.

Микроскопические исследования г.лутренних органов выяеили выраженные юрфофункциопэльные изменения в желудке и печени, что свидетельствует о мобилизации защитных сил организма

Таким образом, исследуемое покрытие проявляет выраженное биологическое действие с преимущественным влиянием на функциональное состояние поджелудочной железы, печени и уровень аскор- 1 биновой кислоты в кроЕИ. На основании полученных результатов 18 • •

применение покрытия на основе полидиметилсилоксанового каучука СКТН-А с аэросилом в хлебопекарной промышленности в указанном температурном режиме, следует считать нецелесообразным.

Исследования мутагенной и канцерогенной активности вытяжек из покрытия на основе каучука СКТН-А, приготовленных при температуре 250?С, ■ показало следующее. Несмотря на присутствие в вытяжках формальдегида в количестве, значительно превышающем ДКХ не установлено их мутагеной и канцерогенной активности. Частота доминантных леталей, количество ретикулоцитов с микроядрами у опытных животных не превышает допустимый спонтанный уровень.

Не выявлено усиления канцерогенного эффекта, вызванного'■химическим канцерогеном метилхолантреном на фоне длительного получения мытами вытяжки. При проведении этих опытов был модифицирован способ воздействия на мышей химическим канцерогеном. Не выявлено и стимулирующего эффекта* на рост леревиваемой опухоли невримомы Гассерова узла крысы. По-видимому биотрансформационные механизмы не допускает проникновения химических веществ, выделяющихся из покрытия, к генетическому аппарату клетки.

Исследованиям на крысятах подвергнуты водные еытяжки .из

покрытия "Блоксил 20-10 с ШО" (полученные при 350сС) и покрытия

♦

на основе каучука СКТН-А (250 С), проявившие определенную биоло,-гическую активность на. половозрела животных.

Вытяжки из покрытия "Блоксил 20-10 с ШС" начинав спаивать с 3-х недельного возраста Изменения' показателей, отмечавшиеся у взрослых и молодых животных имели однонаправленный характер, но у крысит отклонения выявлялись в более ранние сроки (через 7 дней от начала эксперимента;; у взрослых животных -'. через Змее.. Наиболее высокая чувствительность к воздействию выделяющихся из

гокригиа веиеств отмечена у крысят в возрасте 30 дней.

Ка следующем этапе животных подвергали воздействию вытяжек из покрытия ка основе каучука СКТН-А в поздние сроки беременности. У опытных животних на 9-й день от рождения отмечались до-' стоверные изменения со стороны- массы тела (16,6*0,3 против 18,2а 0,4г; р<0,05), АЛГ в гемогенатах печени (0,53i.:,l и 1,7*0.2; Р<0,01 J, гистидазы в гомогенатах печени (32,6*5,9 и 14,3±2,9ед; р<0,01 ),оС-амилазы в гомогенатах поджелудочной железы (20,4*2.25 И 9,940.бед; р<0,01).

Значительные изменения показателей получены и у Я1-дневных крысят. Установлены: достоверное снижение массы тела, повышение активности гистидазы и АЛГ, уровня нуклеиновых кислот в гомоге-патах печени! Полученные данные указывают на незначительные адаптивные возможности крысят в этом периоде.

На SO-й день наблюдалось изменение только по массе тела, ■ что объясняется сформированным защитно-адаптационным комплексом; полностью представленными основными показателями гомеостаза.

Ка 45-й день отмечалось снижение активности ACT е гсмогенатах печени i0,24*0,02 и 0,41*0,02; р<0,01).

' . На 60-й день биохимические исследования были проведены не в гемогенатах, н в крови; при этом изменений не выявлено. Не получено изменений в морфологической картине крови, а также нри-изу-• чении Оезусловнорефлекторной деятельности.

У 3-месячных животных отставание массы тела сохранилось (180,7*8,1 против - 213*11,6; р<0,05); в крбви зарегистрировано повышение' активности АЛГЧО.бб^О,07 против 0,40*0,07; р<0,05).

В конце эксперимзнтз (чс*реа 3,5 месяца) у опытной группы продолжала отставать масса тела, но разница показателей была не 20* . ..'.''

достоверна По биохимическим показателям в крови и гомогенатах органов изменений не обнаружено.

Отмечалось увеличение коэффициентов масс печек и поджелудочной железы, а также увеличение содержания кальция в печени и снижение содержания меди в почках. При проведении патоморфологи-ческих исследований изменений внутренних органов не выявлено.

Результаты эксперимента согласуются с данными литературы, указывающими, что в молодом растущем организме защитные реакции на воздействие вредных факторов формируются постепенно и оформляются на определенном этапе общефизического развития. Приспособительные реакции на ранних стадиях онтогенеза весьма ограничены (И. Д. Гадалина, 1985). Отсюда становится очевидным, что характер ответных реакций на воздействие вредных факторов определяется особенностями организма

Полученные данные согласуются и с результатами хронического эксперимента: изменения имели одинаковый характер и направленность, но на крысятах они выявлены в более ранние сроки.

При исследовании влияния водной вытяжки из покрытия на основе каучука СКТН-А наиболее чувствительными оказались животные в возрасте 9 и 21 дня.

Статистическая обработка результатов показала, что в групле раннего возраста, при первом исследовании, изменения более выра-

,-жены, чем в группе животных среднего возраста (X2- 10,6). Анало-

2

гичные результаты получены при ьтором исследовании: х= 14,4.

Следовательно, проведение ускоренного эксперимента на животных раннего возраста позволяет получить надежные результаты.в значительно более короткий срок (до 1 месяца).

Схема эксперимента на животных раннего возраста с использо-

•Еаяием системы "мать-плод-новорожденный" е качестве биологической модели включена в Методические рекомендации по ' ускоренной оценке биологического действия' кремнийорганических полимерных материалов.

На основании проведенных- экспериментальных исследований рзаработаны гигиенические регламенты, позволяющие осуществить санитарно-гигиенический контроль за применением кремнийорганических покрытий в хлебопекарной промышленности и направленные на сохранение и укрепление здоровья человека.

ВЫВОДЫ

1. Новые марки кремнийорганических покрытий "Бдоксил 20-10", имеющих общую полимерную основу и различные термостабилизаторы (полифенилжелезосилоксан и бис-диэтилдитиофосфат меди), по биологической активности соответствует токсиколого-гигиеническим требованиям, предъявляемым к материалам, используемым в хлебопе-глрной промышленности и могут быть рекомендованы к применению.

2. Взедейие наполнителя аэросила в рецептуру покрытия на

основе каучука СКТН-А ухудшает его гигиенические свойства, вызы-

о о

вая деструкцию материала при температуре от 180 до 250 С И миграцию з модельную среду токсичных веществ (формальдегид, метанол, силоны).

3. Покрытие- на основе ка/чука СКТН-А, имеющего линейное строение макромолекулы, является менее термостабильным и более реакционноспособным по сравнению с покрытиями "Блоксил 20-10".на основе блоксополимера лестничного строения.

4. Воднье вытяжки, приготовленные из покрытий "Блоксил 20-10" при температуре 350°С, вызывают у животных спорадическую лабильность суммационно-порогового показателя и уровня нуклеино-

.-о

вых кислот в крови. не призодящую к деструктивным изменениям в организме.

5. Водные вытяжки из покрытия на основе каучука СКТН-А, приготовленные при температуре 1806и 2Е0°С, оказывают неблагоприятное биологическое действие с преимущественным влиянием на ферментативную активность печени, поджелудочной железы и уровень аскорбиновой кислоты в кроьи животных.

6. Вытяжки из кремнийсрганических покрытий не проявляют мутагенной и канцерогенной активности.

7. Ранние возрастные группы животных, характеризующиеся повышенной реактивностью к вредному воздействию факторов окружающей среды, являются чувствительной моделью для выявления в короткий срок особенностей биологического действия химкчес;сих соединений, выделяющихся из полимерных кремнийорганических покрытий.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Спектрографическое/ 'определения кремния в биологическом материале //Гигиена и санитария.-1988. -М 11.-С. 45-46 (с 'соавг.).

2. Изучение биологического действия кремнийорганических полимерных- П0!ф1!тий //Гигиена и санитария. -1989,- N 5.- С. 83-84 (с соавт.).

•3. Использование возрастной реактивности организма животных для ускоренной гигиенической оценки полимерных материале!,, предназначенных для контакта с пищевыми . продувами //Актуальные проблемы гигиенического регламентирования химических факторов б объектах окружающей среды. Пермь, 1939. - С. 164-106 (с соазт.)

4. Изучение биологического действия антиад^езионных кремни-, йорганических покрытий "Блоксил 20-05".и "Блоксйл 20-10", .пред-

■-'.'••'■'. , -23

назначенных для применения в пищевой промышленности // Биологическая активность соединений кремния, германия и олова. -Иркутск, 1990. - С. 94 (л соавт.)

5. Влияние наполнителя аэросила на гигиенические свойства кремнийорганического полимерного материала //Актуальные вопросы гигиены питания на современном этапе. -Ы., 1991 - С. 38-42.

6. О влиянии компонентов композиции на гигиенические свойства кремнийорганических полимерных, материалов //Материалы У1I Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. -М. ,-1991 -С. 313-315 (с соавт.).

7. Перспективы применения кремнийорганических покрытий в хлебопекарной промышленности //Итоги и перспективы использования природных и синтетических высокомолекулярных соединений в производстве пищи.-Л , 1991. - С. 62 (с соавт.).

8. Перспектива применения кремнийорганических полимеров в качестве анткадгезионных покрытий на хлебных формах с гигиенической точки зрения //Гигиены и санитария. - 1993. - N 1. -С. 44-45 (с соавт.).

Подписан» к печати ОЧ .ОЯ.'ЗХ Ьк.и X. 12{Ч ОЙье« 1,5 п. л. 1пр.|* ¿00 эк.

I ми.м рафия ЦУМКа Цстрисити