Автореферат и диссертация по медицине (14.03.11) на тему:Токсикологическое исследование комбинированногои последовательного действия пестицидов, применяемых в интегрированной системе защиты растений

гГЗ ОП

АКАДЕМ1Я НЕДИЧНИХ НАУК УКРА1НИ 1НСТИТУТ ФАРМАКОЛОГИ ТА ТОКСИКОЛОГИ

На правах рукопису УДК 615.9: 632.9

АВРАМЕНКО Валентина Григор1вна

ТОКСИКОЛОГ1ЧНЕ ДОСЛ1ДЖЕННЯ КОМБШОВАНО1 I П0СЛ1Д0ВН01 ДП ПЕСТИЦИД1В, ЩО ЗАСТОСОВУЮТЬСЯ В 1НТЕГРОВАН1Й СИСТЕМ1 ЗАХИСТУ РОСЛИН

14.03.11 - Токсикология

Автореферат дисертацП на здобуття наукового ступеня кандидата бд.олог1чних наук

Ки1в - 1996

Дисертац1ею е рукопис.

Роботу виконано в 1нститут1 здоров'я 1м. Л.I.Медведя МОЗ Укра1ни

Науков! кер!вники: член-кореспондент HAH 1 АМН Украгни,

професор Каган Юр1й Соломонович; пров1дний науковий сп1вроб!тник, кандидат 61олог1чних наук Леоненко Ольга Брон1слав1вна

0ф1ц1йн1 опоненти: доктор б!олог1чних наук, професор

Жила Blpa Антон1вна; кандидат медичних наук К1рсенко В1ктор Володимирович

Пров1дна орган1зац1я: Украгнський науковий г1г!ен1чний

центр

Захист в1дбудеться " " 1996 р. о ... год.

на зас1данн1 спец1ал1зовашп Вчено! ради Д.01.44.01 при 1нститут1 фармаколог!! та токсиколог!I АМН Укра1ни (252057, м.Ки!в-576 вул. Ежена Потье, 14)

3 дисертац1ею можна ознайомитись у б1бл!отец1 1нституту фармаколог!! та токсикологП АМН Укра1ни Автореферат роз1слано Вчений секретар ,>- спец1ал1зовано1 ради,

кандидат б1олог1чний наук Данова I.B.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальн1сть роботи. 0дн1ею з найважлив1ших задач еконо-м1чно1 1 соц1ально! сфер життя нашо! кра!ни е забезпечення населения продуктами харчування. Усп1шному вир!шенню ц1е1 задач! сприяе разом з комплексом агротехн1чних, мел!оративних, селек-ц1йних м!роприемств i застосування х!м1чних засоб1в захисту рослин.

На долю х!м1чного захисту сьогодн1 приходиться близько 30% приросту урожаю. Це в даний час 1 в найближчому майбутньому не дозволяе в!дмовитись в1д використання пестицид1в. Разом з тим при широкому використанн1 пестицид1в створюеться небезпека заб-руднення ними навколишнього середовища 1. як насл!док, - куму-ляц1я шк1дливого впливу в орган1зм1 людини.

В результат! х!м!зац!1 с!льського господарства неминуче розширюеться контакт працюючих з р1зноман1тними речовинами, при цьому дуже висока 1мов1рн1сть одночасно! д!х на орган1зм де-к1лькох х1м1чних фактор1в (Л.I.Медведь та 1н.,1982).В умовах 1нтегровано1 системи захисту рослин, як правило, може мати м!с-це комб1нована, посл1довна 1 комплексна д1я на людей як в про-цес1 ix застосування, так 1 при надходженн! в орган!зм з продуктами харчування, в яких одночасно можуть знаходитись залишки дек!лькох пестицид1в.Особливу тривогу викликае забруднення таких широко вживаних продукт1в харчування, як хл!б i зернопро-дукти. За даними р1зних джерел залишки пестицид1в в зерн1 хл!б-них злак1в в р1зних кра!нах знаходять в 26-27 % проб (Кучак Ю.А., Волощенко 3. Л. та 1н., 1991; Wybieralska A. et. al.,1990). В 1987 роц1 The Washington Post надрукувала статтю, в як1й пов!домляла про результата двор1чних досл1джень Нац1о-

нально! академ!! США, на основ! яких було зроблено висновок, що вживання деяких продукт1в пов'язане з високим ризиком розвитку раку (20000 випадк!в на р1к).

Комб1нована х1м!чна д!я належить до найб!льш складних проблем токсиколог!! 1 г1г1ени. 3 час!в II широко! науково! постановки в працях М.С.Правд1на (1934) i M.B. Лазарева (1938) вона незм1нно привертае увагу досл1дник1в (Кустов В.В.та 1Н..1975; Каган Ю.С..1981,1989; Саноцький I. В., 1989;-R.Härtung,1988). Широке застосування в с1льському господарств1 комб1нованих препарат1в, а також сум1шей пестицид1в потребуе виявлення загальних законом1рностей у вплив! на орган!зм де-к1лькох х!м1чних речовин, визначення ступеня !х небезпеки, характеру комб1новано! д11 в залежност! в1д р1вня 1 строк1в над-ходження в орган1зм, характерних особливостей б1олог1чно! д1! кожного, процес1в метабол!зму 1 детоксикац!! препарат!в, наяв-ност! несприятливих ефект1в 1 ix вираженост1.

Дана робота виконувалась у в1дпов1дност! з комплексними темами N 7/89 "Токсикологическое изучение последовательного, комбинированного, комплексного действия, процессов нитрозирова-ния пестицидов в интегрированной системе защиты зерновых культур" та N 9/91 "Вивчення комб1новано! д1! пестицид1в, а також сполук,що вид1ляються з пол1мерних матер!ал!в", N держ. реест-рацп - 0192U034280.

Мета роботи.Вивчення характеру сум!сно! ! посл1довно! дП деяких пестицщЦв - герб1цид1в (лонтрел, 1локсан), фунг!цид1в (т1лт, байлетон) 1 1нсектицид1в (децис, фоксим, б1лофос) 1 виявлення комб!нац!й, що мають адитивний або б!льш н!ж адитивний тип комб!новано! дП.

Завдання дослд.джень:

-провести досл1дження комб1новано! дП сум!шей герб!цид1в (лонтрел, 1локсан), фунг1цид!в (байлетон, т1лт), 1нсектицид1в (фоксим, б1лофос, децис) у сп!вв1дношеннях за нормами витрат, а також в 1зотоксичних дозах в частинах в1д ЛД50 1 виявити комб!-нацП, що мають адитивний або б1льш н1ж адитивний тип комб1но-вано! або посл1довно! дП (по критер!ю летальн1сть).

-досл!дити вплив на орган!зм б!лих щур!в в гострому, субх-рон1чному та хрон1чному експериментах сум1ш1 децису 1 фоксиму, для яко! на р1вн1 ЛД50 встановлено б1льш н!ж адитивний характер комб1новано! д11.

-виявити р!зницю у характер1 впливу на орган1зм пестицид1в при 1зольованому 1 сум1сному надходженн! в орган1зм теплокров-них тварин 1 на ц1й основ1 розробити рекомендацП по оц!нц1 об'ект1в навколишнього середовища.

Наукова новизна 1 теоретичне значения роботи: В робот1 вперше з позиц11 токсиколог!! дана оц!нка комб1-новано! д11 пестицид!в, що належать до р!зних клас1в х!м!чних речовин (т1лт - пох!дний триазол!в, байлетон - ар1лалк!лкарбо-нових кислот, лонтрел - гетероцикл1чних сполук, 1локсан - хлор-феноксипроп1оново! кислоти, фоксим 1 б!лофос - фосфорорган!чн! сполуки, децис - синтетичний п1ретро!д), застосовуються для за-хисту зернових культур 1 входять до складу сум1шей у сп!вв^ношениях, що мають м!сце в реальних умовах використання. Досл1д-жено деяк! сторони механ!зму д11 фосфорорган1чних сполук 1 син-тетичних п1ретро!д1в на приклад1 децису 1 фоксиму. Встановлено, що основним в механ!зм! д11 цих препарат!в е пригн!чення актив-ност! карбоксил- 1 хол!нестераз, що приймають участь в детокси-

кацП синтетичних п1ретро1д1в. Виражен1сть ефект1в залежить в!д величини дози 1 часу дП, що дозволяе прогнозувати небезпеку 1 попередити негативний вплив дано! комб1нац11 на орган!зм людини 1 навколишне середовище. Розроблено математичн! модел! комб1но-вано! дП децису 1 фоксиму в хрон1чному експеримент!, що харак-теризують П вплив на ряд досл1джених показник1в.

Практична значим!сть роботи.

Проведен! досл1дження дозволили з позицП токсиколог!I оц!нити можлив1сть застосування в !нтегрованих системах захисту рослин досл!джених пестицид1в.

Матер1али досл!джень автора використан! для розробки 1н-формац!йного листа N 62-93 "Оценка состояния объектов окружающей среды и меры безопасности при комбинированном воздействии фосфорорганических соединений и синтетических пиретроидов" (п!дстава: Р!шення ПК "Гигиена окружающей среды", протокол N 6 В1д 12.05.93).

Розроблено 1 затверджено рац1онал!заторську пропозиц1ю "Модификация метода определения деметилирования амидопирина" (посв!дчення N 614/19 в1д 27 жовтня 1989 р.)

0сновн1 положения, що виносяться на захист:

- Комб1нована д1я подвоених 1 потроених сум1шей герб1цид1в лонтрелу 1 1локсану, фунг1цид!в т1лту 1 байлетону, 1нсектицид1в фоксиму, децису 1 б1лофосу у сп1вв!дношеннях, що в1дпов1дають нормам витрат, на р!вн1 ЛД50 проявляеться по адитивному або менш н1ж адитивному типу.

- Комб1нована 1 посл1довна д!я фосфорорган1чних сполук (фоксим, б1лофос) з синтетичним п1ретро1дом децисом на р1вн1 ЛД50 е б1льш н1ж'адитивною.

- В механ1зм1 комб1новано1 дП фоксиму 1 децису переважне

значения мае взаемод1я компонент!в сум!ш! з ферментами, що приймають участь в детоксикацП.

Апробац1я роботи. Матер1али, що ув1йшли до дисертацП, до-пов1дались на конференцИ молодих вчених (КНД1ГП 1 ПЗ,1989 р.), на XII об'еднаному м1жнародному симпозиум1 п1д ег1дою ВОЗ "Медицинские и эргономические аспекты безопасного использования химических веществ в сельском и лесном хозяйстве" (Ки1в.8-11 червня 1993 р.). науково-практичн1й конференцП "Проблеми еко-логИ 1 шляхи 1х вир1шення" (ВА ПВО СВ Ки!в,1991 р.). зас!данн! Методично! Ради "Експериментальна токсиколог1я".

Публ1кацП.

В процес! виконання роботи був виданий методичний лист, опубл1ковано 13 праць, 1з них 4 - самост1йно.

Обсяг 1 структура дисертацП.

Дисертац1я викладена на 175 стор1нках машинопису. включае 29 таблиць, 21 малюнок, перел1к л1тератури, що вм1щуе 303 дже-рела, в т.ч. 60 1ноземних. Робота складаеться з наступних роз-д1л1в: вступ, огляд л1тератури, об'екти 1 методи досл1джень, три розд1ли власних досл1джень, обговорення результат^, вис-новк1в, рекомендац1й.

Особистий внесок дисертанта у розробку наукових результате.

Автор самост1йно провела патентно-1нформац1йний пошук, ви-конала вс1 токсиколог1чн1, 61ох1м1чн1 досл1дження, статистичну обробку 1 анал1з результат^ експеримент1в. Г1стох1м1чн1 та морфолог1чн1 досл1дження виконан1 п1д кер1вництвом д.м.н. .проф. Л.М.Бадаево!. Досл1дження на ЕПР-спектрометр1 проведен! разом з к.б.н. С.В.Кандулом. Обсяг досл1джень, виконаних самост!йно, складае 80 %.

МАТЕР1АЛИ ТА НЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕНБ.

Робота виконана на 1013 61лих щурах - самцях 1 самках. Ут-римувались тварини при звичайн1й температур1 та ,вологост1. на стандартному рац1он1 в!вар1ю.

Об'ектами досл1дзкень слугували найб1льш перспективн! препарат». що використовуються в 1нтенсивних технолог1ях захисту зернових культур. Це так! фунг1циди. як т1лт, 25 % к.е. 1 байле-тон, 25 % к.е.; герб1циди лонтрел, 30 % в.р. 1 !локсан, 36 % к. е.; 1нсектициди децис. 2,5 % к. е., фоксим. 50 % к. е. та б1ло-фос, 50 % к. е.

Експерименти по досл1дженню гостро! 1 хрон!чно! токсичнос-т1 проведен! зг1дно "Методических указаний по гигиенической оценке новых пестицидов (1988)". Основним критер1ем оц1нки токсичного впливу в гострих досл1дах являлась доза речовини, що викликала 50 % загибел! тварин в груп! (ЛД50), яку визначали методом Прозоровського В.Б. (1962), а також "методом 2 точок" або " методом 3 точок" (Штабський Б.М. та !н.,1980). Середн1й час загибел! тварин (ЕТ50) визначали методом Красовського Г.Н. та 1н. (1982), 1ндекс кумуляцП - методом Штабського Б.М. та 1н. (1980). Для встановлення типу комб!новано! д11 застосовува-ли метод Ф!н! (1952).

3 метою створення модел! гострого (0,5 1 0,2 ЛД50), субх-рон!чного (0,05 ЛД50) 1 хрон!чного (0,01 ЛД50) отруення була вибрана сум1ш фосфорорган1чного 1нсектициду фоксиму 1 синтетичного п1ретро!ду децису, для яко! на смертельному р1вн1 було встановлено потешдювання токсичност!.

Терм1ни досл1джень:

а) 0,5 ЛД50 одноразово - 1, 12. 24. 36, 48 годин;

- 9 -

б) 0.2 ЛД50 одноразово - 24. 48 i 72 години;

в) 0,05 ЛД50 багаторазово -112 м1сяц1;

г) 0.01 ЛД50 багаторазово - 0.5; 1. 3 16 м!сяц1в.

Для оц1нки стану орган1зму тварин при гострому 1 хрон1чно-му отруенн! децисом, фоксимом та ix сум1шшю використовували 61-ох1м1чн1. б1оф1зичн1, патоморфолог1чн1 методи досл!дження.

В механ1зм1 д11 фосфорорган1чних сполук (ФОС) основним е пригн1чення активност! естераз, зокрема карбоксил-(КЕ) 1 хол1-нестераз (ХЕ). В л1тератур1 е також дан! 1 про пригн1чення активност! хол!нестерази деякими синтетичними п!ретро!дами (СП), зокрема децисом (Каган Ю.С. та !н.,1981; Hoellinger Н. et al.,1983;). Активн!сть карбоксилестерази 1 хол!нестерази дос-л1джували методом Hestrin S.(1949).

В д!агностиц! патолог!чних процес1в печ!нки велике значения мае визначення активност! ряду фермент!в, як! знаходяться в гепатоцитах ! виходять в кров при п!двищенн! проникливост1 мембран кл1тин або ix пошкодженн1 (Трахтенберг I.M. та 1н.,1987). Досл1дження активност! фермент1в переам1нування ам1-нокислот алан!н-(АЛТ) 1 аспартатам1нотрансфераз (ACT) визначали по Reitman S., Frankel S. (Унифицированные методы лабораторных исследований, 1974). Активн1сть лужно! фосфатази в сироватц1 кров! визначали методом Bodansky A.S., (Биохимические методы исследования в клинике, 1969).Б1локсинтетичну функц!ю печ!нки оц1нювали по вм1сту загального б!лку в сироватц! кров!, що виз-начався б!уретовим методом.

Сечовиноутворюючу функц!ю печ!нки оц!нювали за к!льк1стю с?човини в сироватц! кров! за допомогою б1о-тесту ф1рми "Лахе-ма" ЧРСР.

Вплив децису, фоксиму та ix комб!нац!1 на монооксигеназну

г!дроксилюючу систему (МОГС) оц!нювали по 1нтенсивност1 процесу N-деметилювання ам1доп!рину (Nash Т..1953 в модиф1кац11 Cochin I.. Axelrod I.,1959). BmIct цитохрому P-450, в1льних радикал1в 1 зал!зо-с1рчаних 61лк1в визначали методом парамагн1тного резонансу (ЕПР) в умовах низькотемпературно! стаб1л1зац11 р1дким азотом (Haomoto J. et.al..1962).

Перекисне окисления л1п1д1в оц1нювали за к1льк1стю утворе-ного малонового диальдег1ду в реакцП з т1обарб1туровою кислотою (Стальная И.Д. и Гаришвили Т.Г., 1977).

Для оц1нки вид1льно1 1 ф1льтрац1йно1 функц11 нирок в дина-м1ц1 досл!джували добовий д1урез, рН сеч1, визначали б!лок в сеч! за сульфосалиц1ловою пробою (Михаева А.И. ! Богодорова И.К.,1969), вм!ст сечовини визначали за допомогою б!о-тесту ф!рми "Лахема" ЧРСР.

Для з'ясування характеру зм!н в структур! деяких орган!в п1д впливом досл1джуваних препарат!в вивчалась патоморфолог!чна картина внутр1шн!х орган1в щур!в.

Статистичну обробку даних з використанням t-KpHTepiio Стью-дента (Бейли Н.,1963) проводили на програмован1й м!кро-ЕОМ "Електрон1ка МК-61" по програм! (Шевченко A.M. та 1н.,1987).

РЕЗУЛЬТАТИ Д0СЛ1ДЖЕНБ ТА IX ОБГОВОРЕННЯ

Експерименти по визначенню характеру комб!новано! д!1 дос-л!джуваних препарат1в було проведено на 625 щурах - самцях 1 самках. При досл1дженн1 б1нарних сум1шей препарат!в було проведено 2 cepli досл1д1в. В перш!й cepli пестициди, що входили до складу сум!шей зм1шувались у сп!вв1дношеннях, як1 мають м1сце в реальних умовах 1х застосування при захист! зернових культур (виходячи !з норм витрат в кг/га), а в друПй - в !зотоксичних

дозах в частинах в!д ЛД50. Потроен1 сум!ш! вивчались у сп!вв!д-ношеннях, як! мають м1сце в реальних умовах 1х використання.

Анал1з результат!в першо! серИ експерименту показав, що ефект б!льш адитиваного не спостер1гався н1 в одному з випадк!в (таблиця 1). При проведенн! друго! серИ досл!д!в б1льш н1ж адитивний характер 1 комб1новано! д11 було встановлено лише у 2 випадках - при введенЙ1 фосфорорган1чних 1нсектицид1в б1лофосу або фоксиму одночасно 1з синтетичним п1ретро!дом децисом (кое-ф!ц!ент потенц1ювання 1,6 1 1,4 в1дпов1дно) в 1зотоксичних дозах в частинах в1д ЛД50 (див. таблицю 2). Б1льш н1ж адитивний характер комб1новано! д11 з коеф1ц1ентом 2,9 було встановлено також для сум1ш1 децису з фоксимом у сп1вв1дношенн1 10:1.

Як св1дчать дан1 таблиц! 3, для потроених сум1шей, нав1ть при наявност! у !х склад! ФОС 1 СП. п!дсилення токсичност! на смертельному р1вн! по коеф!ц!енту Ф!н! не виявлено.При досл!д-женн! восьми комб1нац1й, що м1стили по 3 компонента (герб1цид, фунг!цид 1 !нсектицид), превалюючим був ефект д!1 менш адитив-ного (коеф1ц!ент 0,55 - 0,82). Лише у двох випадках 1з восьми встановлено адитивний тип комб1новано! д!1 (одним !з компонен-т!в в сум!шах був фунг1цид т!лт - представник класу хлорорга-н1чних сполук).

Проведеними досл!дженнями встановлено, що при посл1довному введенн! в орган!зм щур!в двох (децис на фон1 попередньо! 1н-токсикацП фоксимом або байлетоном) або трьох (1локсан, т!лт 1 б!лофос) пестицид!в, ефект б1льш адитивного з коеф1ц1ентом 1,4 було встановлено лише у випадку, коли децис був введений на фон! попередньо! 1нтоксикац!1 фоксимом (див. таблицю 4). В решт! випадк1в ефект д!1 при посл1довному надходженн! пестицид!в в орган1зм тварин був менш вираженим. н!ж при !х одночасному вве-

Таблиця 1.

Токсичн1сть, тип та кое$1ц1енти комб1новано1 д!'i б!нарних сум!шей пестицид1в для б!лих щур!в (у сгпвв1дношенн! за нормами витрат).

| С у м i ш, | CniBsisHomeHHH компо- | flOBipHi 1нтервали | Тип номб1новано1 |

| ЛД50, мг/кг | нент1в у cyMirni | X | дП, кое$щ!енти |

I_i_I_1_I

Tim + б1ло$ос 1860

Т1лт + децис 630

Байлетон + децис 370

Байлэтон + 6ijio$oc 1995

Байлетон + фоксим 1231

1ллоксан + т^т 1195

1:4

21:1

21:1

1:4

1:12

9:1

121 (115 - 128) 132 (118 - 145) 105 ( 93 - 117) 161 (141 - 181) 147 (131 - 164) 103 ( 89 - 117)

менш адитивного 0,82 менш адитивного

0,76 адитивний

менш адитивного 0,62 менш адитивного 0,68 адитивний

ЛЭ

Таблиця 2

Токсичн1сть, тип та коефШенти комб1новано! д11 для б1лих щур1в б1нарних сум1шей в 1зотоксичних дозах в частинах в!д ЛД,,,

5 О

Пестициди. що входять | до складу сум1ш1 |

ЛД50, мг/кг

Сум1ш

IТип комб1новано!

I

Н-д11. коеф1ц1ент

I

Б1лофос Фоксим

1705 1430

Фоксим Децис

1430 36.7

Б1лофос Децис

1705 36,7

1ллоксан Байлетон

1167 590

Б1лофос + Фоксим 2223

Фоксим + Децис 530

Б1лофос + Децис 546

1ллоксан + Байлетон 979

менш адитивного 0,7

б1льш адитивного 1.4

б1льш адитивного 1,6

адитивний

1ллоксан 1167

Т1лт 1090

1ллоксан + т1лт 1078

адитивний

\

Таблиця 3.

ToKcmmicTb, тип та коефщ1енти комб1новано1 дП потросних сумшей пестицид1В для щур1в

1 1 1 Cyuiiu 1 Сп1вв1диошення компо- 1 Т 1 flOBipHi 1 Тип комб1новано1 |

1 ДЦ50, мг/кг 1 hshtíb в cyMiiui i i 1 пггервалиД | ■ > дП, KOfrJiijieHT 1

i 1 1 i 2 3 4 1

1ллоксан+байлетон+б1ло$ос 9:1:4 126 (106- 146) мент адитивного

1500 + 241 0,79

Iллоксан+тiлт+бiлофос 9:1:4 102 (89 - 114) адитивний

1300 +159

Лонтрел+байлетон+децис 8 : 21 : 1 122 (110-134,5) менш адитивного

580+58 0,82

Лонтрел+т1лт+децис 8 : 21 : 1 94 (81 - 107) адитивний

600+83

Лонтрел+байлетон+б1ло$ос 1 : 2,5 : 10 163 (153-172) менш адитивного

2150 + 130 0,58

Лонтрел-килт+бьчофос

2575 + 214 1ллоксан+байлетош-деци

1688 + 123 Iллоксан+т i лт+децис 1260 + 103

Продовження таблиц! 3.

-1

3 4 I

_i

158 (145-171) менш адитивного

':0,63

181 (168-195) менш адитивного

0,55

125 (115-135) менш адитивного

0,80

ч

Таблиця 4.

Пор1внялыи дан1 ЛД50 1 типу комб1новано1 дП при одночасному 1 пocлiдoнlloмy надходжеши пестицид!в в органам щур1в

-1-1-1-1

|Сп1вв1дношення ком-|При одночасному вве-| При посл!довному | |понент!в у сумш1 | денн! | введен^ |

| 1-,-1-,-1

| | ЛД50,|Тип комб!но- |ЛД50,|Тип комб!но-|

| |мг/кг |вано1 дП,% |мг/кг|вашн дП,Х I

_I_I_I_!_I_I

С у м 1 ш

Фоксим + Децис 1 : 1

Байлетон + Децис 21: 1

1ллоксан+(т1лт+б!ло$ос) 9:(1:4)

через 0,5 ЕТ50

1ллоксан+(т1лт+б1ло$ос) 9:(1:4) через ЕТ50

530

370

б1льш адитивно- 530 боьш адитив-го, 72(48-95) го, 72(60-84)

адитивний 105(93-117) 1300 адитивний

102(93-111) 1300 адитивний 102(93-111)

708 менш адитивно-го 201(184-217) 1806 менш адитивно-го 142(129-154) 2070 менш адитивно-го 162(147-178)

I

1-а

сл

денн1.

Таким чином, небезпеку п1дсилення токсичност! було вста-новлено лише для сум1шей ФОС фоксиму 1 61лофосу з СП децисом. В зв'язку з цим сум1ш фоксиму 1 децису була вибрана нами як модель для подалыного досл!дження. на б1льш низьких р1внях дП з метою визначення характеру 11 впливу на орган1зм теплокровних тварин. 4

В1домо, що в основ! механ1зму дП ФОС лежить !х антихол1-нестеразна д1я. Експериментальн! дан1 також св1дчать про те, що СП також гальмують активн1сть ацетилхол1нестерази ! хол1несте-рази кров! 1 тканин, але цей механ1зм не е ведучим при 1нтокси-кац11 п1ретро!дами. В зв'язку з цим було проведено досл1дження по визначенню характеру дП досл1джуваних препарат1в на актив-н1сть хол1нестерази при посл1довному введенн1 децису на фон1 попередньо! 1нтоксикац1! фоксимом в доз1 0,5 ЛД50 через р1зн1 пром1жки часу. Встановлено, що як при сум1сному надходженн! препарат1в, так 1 при 1х 1зольован1й дП активн1сть ферменту гальмувалась. Ефект 1нг1бування був р1зним в залежност! в1д часу дП. Анал1з одержаних даних св1дчить про менш н1ж адитивний характер дП досл1джуваних препарат1в на активн1сть хол1несте-рази (К 0,2-0,8).

кд

Основний механ1зм потенц1ювання токсичност! при комб1нова-н1й дП ФОС 1 СП пов'язаний з впливом препарат1в на системи ме-табол!зму 1 детоксикац!! ксеноб!отик1в - карбоксилестерази 1 монооксигеназну г!дроксилюючу систему. Проведеними досл!дження-ми показано, що при сум1сн1й ! 1зольован!й д!1 децису 1 фоксиму в доз1 0.2 ЛД50 через 1 годину п1сля отруення тварин спостер!-галося 1нг1бування активност! як хол1н- так ! карбоксилестераз. Фоксим чинить б1льш виражений вплив на систему г1дрол1зу склад-

ноеф1рних зв'язк1в - карбоксилестеразу (пригн1чення активное^ КЕ на 77 % ) в пор1внянн1 з синтетичним п1ретро!дом децисом (на 14 %). Суттевим при комб1нован1й д11 децису 1 фоксиму е гальму-вання активност1 хол!нестерази, але воно менш виражене в пор1в-нянн1 з гальмуванням активност! карбоксилестераз (на 25 1 41 % в1дпов1дно).

Посл1довне введения децису на фон1 попередньо! 1нтоксика-ц11 фоксимом одноразово в доз1 0,2 ЛД50 викликало суттев1 зм1ни ряду досл1джених показник!в стану орган1зму б1лих щур!в.Спосте-р1галось зниження активност! хол1нестерази в сироватц! (на 74 -45 %), еритроцитах кров! (на 77 - 67 55). а також в печ1нц! (на ; п!двищення активност1 ам!нотрансфераз, пригн1чення МОГС пе-ч1нки (на 40 - 57 %); фазов! зм1ни в активност1 лужно! фосфата-зи ! к1лькост! сечовини в кров1. Анал!з одержаних результата показав, що 1нтенсивн!сть сигнал!в ЕПР б!лк!в, як! м!стять мо-л!бден, в печ!нц1 щур1в знижувалась при посл!довн!й д11 фоксиму з децисом, а м1тохондр1альна енергетична система серця 1 печ!н-ки проявляла ст!йк1сть до !х д!1.

При одноразовому сум!сному надходженн1 фоксиму 1 децису в орган1зм б1лих щур!в в доз! 0,2 ЛД50 в!дм1чено б!льш н!ж ади-тивний ефект по ряду показник!в. Так ефект гальмування активност! хол!нестерази сироватки кров! був б!льш н1ж адитивним через 3 ! 24 години п!сля д11 препарат!в (див.таблицю 5). Анало-г!чний характер носили зм!ни в активност! ферменту ! в еритроцитах кров!. В печ!нц! щур!в б!льш н!ж адитивний ефект прояв-лявся т1льки на 3 добу п!сля д1! сум1ш1.Б1льш н1ж адитивний ефект проявлявся також по п!двищенню активност! алан!нам!нот-рансферази ! лужно! фосфатази в плазм! кров! щур1в. Встановлено також, що при комб1нован!й д!1 вказаних препарат1в вШуваеться

Таблиця 5

Активн1сть хол1нестерази при одночасному 1 посл1довному

введенн! децису 1'фоксиму в доз! 0,2 ЛД,

'5 0

пригн1чення)

Субстрат

ОДночасне введения

| Посл1довне введения*

Строк досл!дження, години

1 3 24 72 1 1 з | 24 72 |

ДЕЦИС

сироватка 38 45 44 50 63 33

еритроцити 56 22 59 72 80 66

печ1нка 47 28 0 25 9 2

мозок 0 0 0

Фоксим

сироватка 77 68 22 53 73 39

еритроцити 49 81 62 85 82 80

печ1нка 79 21 15 29 23 44

мозок 30 0 0 0 0 6

Децис + Фоксим

сироватка 84 76 34 74 71 45

еритроцити 33 81 54 76 77 67

печ1нка 54 12 71 38 62 35

мозок

27

22

13

И

17

2

* - введения децису через 0,5 ЕТ50 п!сля фоксиму

зниження сигнал!в ЕПР б!лк!в,що м1стять мол!бден, в печ1нц1 щу-р!в.3м!ни 1нших досл1джуваних показник!в не перевищували таких при 1зольован1й дП компонент!в сум!ш!.

Незважаючи на те, що стуйнь зм1н ряду досл!джуваних по-казник!в як при посл1довн1й так 1 при комб!нован!й д11 децису 1 фоксиму не перевищувала зм1н при д11 окремих компонент!в сум1-ш!.а ступ!нь зм1н активност1 хол!нестерази в плазм! 1 печ!нц! щур!в була майже одинаковою, можна стверджувати, що ефект комб!-новано! дП при одночасному введенн! препарат1в в орган!зм щу-р!в б!льш виражений н!ж при 1х посл!довн1й д!1.

Поряд з вивченням комб1новано1 д!1 фоксиму 1 децису при одноразовому 1 посл1довному введенн! в орган!зм б1лих щур!в вивчався 1х вплив в субхрон!чному (2 м1сяц1, досл!дження куму-лятивних властивостей) 1 хрон!чному експериментах.

При оц1нц1 комб1новано! д11 б1нарно! сум1ш! децису 1 фоксиму в доз! 0,05 ЛД50 встановлено виражен1 ознаки 1нтоксикацП 1 зм1ни показник1в, зокрема пригн1чення активност1 хол!нестера-зи в сироватц!, еритроцитах кров! 1 печ!нц1, гальмування спонтанного накопичення малонового диальдег!ду, зниження активност! лужно! фосфатази в пор!внянн! з 1зольовано1 д!ею компонент1в сум!ш1. За окремими показниками спостер!гались фазов! змши при збереженн! тенденцИ до прискорення прояв!в токсичного ефекту при сум!сн!й дП. Ведучим компонентом за впливом на стан орга-н1зму тварин в сум1ш1 був фоксим.

Для комб1новано! дП сум1ш! фоксиму з децисом при !х бага-торазовому введенн! в орган1зм щур1в в доз! 0,01 ЛД50 на протя-з! 6 м!сяц1в характерною була фазов!сть виявлених порушень. Через 2 тижн! з початку експерименту проявлялись зм!ни, що св1д-

чили про первинну декомпенсац1ю 1 включения захисних реакц!й (зниження ПОЛ, п1дсилення синтетичних процес1в в печ1нц! та 1н.). На протяз! усього експерименту спостер1галось гальмування активност1 хол!нестерази. Б1льш н1ж адитивний ефект по гальму-ванню хол1нестерази в сироватц1 1 еритроцитах кров! було вста-новлено через 3 м!сяц1 в1д початку експерименту. Св1дченням по-тенц1ювання токсичиост1 через 1 м1сяць в!д початку експерименту була активн1сть лужно! фосфатази в сироватц! кров1, що переви-щувала контроль на 74 %. В1дм1чено деяк1 в1дм1нност1 в динам1ц1 реагування систем орган!зму в пор1внянн1 з 1зольованим впливом пестицид1в, б1льш ранн! прояви порушень.

При патоморфолог1чному досл1дженн1 в хрон1чному експери-мент1 в органах п1ддосл1дних тварин збер1гались реактивно-дест-руктивн! зм1ни в печ!нц1, нирках. серц! на фон1 м!кроциркуля-торних порушень 1 л1мфог1ст1оцитарно! 1нф1льтрац11. Зустр1ча-лись др1бн1 осередки м1кронекроз1в, зерниста дистроф!я в печ1н-ц1 1 нирках, д1лянки м1окард!одистроф1й в серц1. Наряду 1з вка-заними зм!нами в досл1джених органах тварин в умовах хрон!чного шестим1сячного експерименту була б1льш виражена прол1ферац1я л1мфо!дних елемент1в в пор1внянн1 з першим м1сяцем.

Таким чином, якщо для комб1новано! д11 фосфорорган1чних сполук (фоксим, б1лофос) з синтетичним п1ретро!дом децисом на смертельному р1вн! було встановлено б1льш н1ж адитивний тип д11, то на б1льш низьких р1внях д11 1х вплив на орган1зм не можна оц!нювати однозначно. Характерним був вплив на динам1ку, ритм1ч-н!сть б1олог1чних процес1в.

висновки

1. Комб1нована 1 посл1довна д1я подвоених 1 потроених су-

м!шей 1нсектицид1в децису. фоксиму 1 б!лофосу, фунг!цид1в т1лту 1 байлетону та герб!цид1в лонтрелу 1 !локсану, що застосовують-ся в 1нтегрован1й систем! захисту зернових культур, на р1вн! ЛД50 у сп!вв1дношеннях, що в!дпов1дають 1х нормам витрат, проявляемся по адитивному або менш н!ж адитивному типу (К

К Д

0,55-1).

2. Комб1нована 1 посл1довна д1я подвоених сум1шей фосфо-рорган1чних пестицид!в б!лофосу 1 фоксиму з синтетичним п!рет-ро!дом децисом на р1вн1 ЛД50 у сп1вв1дношенн1 1:1 проявляеться по б1лыи н1ж адитивному типу (К 1,4-2,9).

к д

3. Одноразове посл1довне надходження децису 1 фоксиму в доз! 0,5 ЛД50 викликало достов1рне зниження активност! хол1нес-терази в сироватц! 1 еритроцитах кров! та печ!нц1, ступ1нь ви-раженост1 якого був р!зним в залежност! в1д часу д!1. Комб1но-ваний ефект децису 1 фоксиму був виражений слабк!ше розд1льних ефект1в пестицид1в.

4. При одноразов!й сум!сн!й д11 децису 1 фоксиму в доз! 0,2 ЛД50 зм!ни досл1джених показник1в стану орган1зму б1льш ви-ражен!, н1ж при посл1довному надходженн1 компонент!в комб1нац!1 в орган1зм тварин.

5. Кумулятивна д!я децису 1 фоксиму, а також 1х сум1ш1 ви-ражена слабо (Ккун >5).

6. При комб1нован1й д!1 децису 1 фоксиму в хрон!чному екс-перимент! спостер1гаються зм1ни активност1 хол1нестерази сиро-ватки кров! ! печ1нки, ацетилхол!нестерази еритроцит!в ! мозку, ам1нотрансфераз, МОГС печ1нки та 1нших показник!в, ступ!нь ви-раженост1 яких залежить в1д часу д11. Ц! зм1ни мають р1зну нап-равлен!сть, характеризуються фазов1стю 1 ефект б1льш адитивного ч1тко не проявляеться.

7.Патолого-г1столог1чн1 досл1дження орган1в тварин дозволили виявити реактивно-деструктивн! зм!ни в печ!нц1, нирках, серц! на фон1 м1кроциркуляторних порушень 1 л1мфог1ст1оцитарно! 1нф1льтрац11, а також дистроф!чн! порушення 1 прол!ферац!ю р!з-них кл!тинних елемент1в в результат1 хрон1чно! 1зольовано1 1 сум1сно! дП 1нсектицид1в. Суттевих в1дм1нностей м!ж 1зольова-ною 1 сум1сною д1ею пестицид1в не виявлено.

РЕКОМЕНДАЦН

1. В зв'язку з тим, що комб!нована д!я 1нсектицид1в. фун-г!цид1в 1 герб!цид!в (б!нарн1 та потроен1 сум1ш1), що застосо-вуються в 1нтегрованих системах захисту зернових культур, як правило, проявляеться по адитивному або менш н!ж адитивному типу, вважаемо теоретично обгрунтованою оц!нку продукт!в харчу-вання та 1нших об'ект!в навколишнього середовища при одночасно-му знаходженн! в них залишк1в дек1лькох пестицид1в проводити по г!г!ен1чним нормативам кожного у випадках неповно! сумац11, або з урахуванням правила сумац1йно! токсичност1 при наявност! адитивного ефекту.

2. 3 урахуванням виявленого потенц!ювання токсично! дп синтетичних п1ретро!д1в 1 фосфорорган!чних пестицид!в проводити оц!нку продукт!в харчування, води 1 пов1тря по формул! сумацп!-но! токсичност! з коеф1ц!ентом потенц!ювання 2, що забезпечить безпеку цих об'ект!в для здоров'я людей.

3.Для контролю стану здоров'я працюючих з синтетичними п!-ретро!дами 1 фосфорорган!чними сполуками при пер1одичних огля-дах рекомендуеться проводити визначення активност! хол1нестера-зи кров!, активност! монооксигеназно! системи по деметилюванню ам!доп!рину, як показника детоксикуючо! системи печ!нки, а та-

кож оц!нювати функц!ональний стан печ!нки по 1ншим показникам.

ПЕРЕРЕЛ1К ОПУБЛ1КОВАНИХ Р0Б1Т ПО TEMI ДИСЕРТАЦП

1. Токсикологическая оценка последовательного действия некоторых пестицидов,применяемых в интегрированной системе защиты зерновых культур//Актуальные вопросы токсикологии, гигиены применения пестицидов и полимерных материалов в народном хозяйстве. Тезисы докладов Всесоюзной научн. конф.(Киев, 30-31 декабря 1990 г.) - Киев. - 1990. - С.130./сп!вавт.:Каган Ю.С./

2. Комбинированное действие пестицидов и регламентация безопасного их применения //Проблемы экологии и пути их решения. Материалы научно-практ. конф., проведенной АН УССР и ВА ПВО СВ. - Киев. - 1991. - С.63-64./сп1вавт.: Леоненко О.Б., Сас1нович Л. М., Каган Ю. С/.

3. Определение характера комбинированного действия пестицидов, применяемых в интегрированной системе защиты зерновых культур // Актуальные вопросы профилактики инфекционных заболеваний и охраны внешней среды. Материалы юбилейной конференции, посвященной 60-летию Таджикского НИИ эпидемиологии и гигиены. Душанбе. - 1991. - Книга 2. - С. 63-65.

4. Влияние смеси дециса и фоксима на активность холинесте-разы //Нутрициальные аспекты проблемы "Экология и здоровье". Материалы научно-практ. конф. (г.Ургенч, 23-25 мая 1991 г.).-Ургенч. - 1991. - С. 9.

5. К гигиеническому нормированию химических соединений при условии их комбинированного воздействия// Современные проблемы гигиены, экологии и охраны здоровья. Тезисы докладов XII съезда гигиенистов Украины (Одесса, 2-5 октября 1991 г.) - Киев. -1991. - С.112 /сп1вавт.: Сас1нович Л.М., Леоненко О.Б./.

6. Комбинированное действие синтетических пиретроидов и

фосфорорганических соединений// Токсикологический вестник. ^

1993. - N 3. - С.15-16 /сп1вавт.: Каган Ю. С.. Леоненко О.Б., Сас1нович Л.М./.

7. Вплив сум!ш1 децису 1 фоксиму на зм1ну б1ох1м1чних по-казник1в в хрон1чному експеримент!// Школа академ1ка 0.1. Черкеса: 1де1. розвиток, перспективи. Наукова конф., присв'ячена 100-р1ччю з дня народження академ1ка 0.1.Черкеса (3-5 травня 1994 р., м.ки1в) - ки1в. - 1994. - С.165.

8. Визначення характеру комб!новано1 дП пестицид1в, що використовуються в 1нтегрован1й систем! захисту зернових культур// Захист рослин. М!жв1домчий тематичний науковий зб!рник. -

1994. - вип.41. - С.52-55.

9. Effect of syntetic pyrethroids on the monooxygenase activity and peroxydation of lipids /Proc. 6th International Congress EA VRT 7-11 August, Edinburgh. Scotland (In press) /Coauthors: Leonenko O.B., Saslnovich L.M., Kagan Yu.S./

10. Problem of combined action of pesticides /XII Joint CIGR. IAAMRH,IUFRO International symposium:Ukraine, Kiev 1993, Abstracts - p.28 /Coauthors: Kagan Yu.S.. Dmitrenko N. P., Saslnovich L.M.,Leonenko O.B./.

11. Combined action of pesticides / In: Health. Safety and Ergonomie Aspects in use of chemicals in Agriculture and Forest. Proceeding of the XII Joint CIGR.IAAMRH.IUFRO International symposium: Ukraine, Kiev 1993,Ed.by Yu.Kundiev:Institute of Occupational Health 1994. - p.205-208 /Coauthors: Kagan Yu.S., Dmitrenko N. P., Saslnovich L.M., Leonenko O.B./

12.Combined effects of organophosphorus - compaunds and synthetic pyrethroids // Enviromental Health Hazards in Central

and Eastern Europe:from Assessment to Management.International symposium: Sosnowlec. Poland. November 28 - Desember 2, 1994. Book of Abstracts. /Coauthors: Leonenko O.B., Saslnovlch L.M., Kagan Yu.S./

13.Prognoslng of pesticide combined action. /The seventh international conference of the combined effects of environmental factors (ICCEF 96) 4-7 July 1996. Finland, Tampere. Abstracts - p.9./Coauthors: Kagan Yu.S, Leonenko O.B., Zmlnko P.G. Lepeshkln I.V. /

АННОТАЦИЯ

Авраменко В. Г. "Токсикологическое исследование комбинированного и последовательного действия пестицидов, применяемых в интегрированной системе защиты растений".

Дисертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 14.03.11 - "Токсикология", Украинский Институт Здоровья им. Л.И.Медведя, Киев, 1996.

Приведены результаты исследований характера комбинированного действия пестицидов, применяемых в интегрированной системе защиты зерновых культур. Установлено усиление токсических свойств смесей фосфорорганических препаратов фоксима и белофоса с синтетическим пиретроидом децисом при совместном, а также фоксима с децисом при последовательном поступлении в организм крыс. Потенцирование эффектов зависит от уровней воздействия исследованных веществ. Механизм потенцирования связан с влиянием фосфорорганических соединений на метаболические системы, преимущественно карбоксилэстеразы.Проведенные исследования являются основанием для создания новых методических подходов по оценке опасности комбинированного действия пестицидов.

Ключов! слова: пестициди, токсичн!сть, сум!ш, комб1нована д!я, б1лын адитивного, карбоксилестераза, хол1нестераза.

SUMMARY

Toxicological investigation of combined and sequentied action of pesticides used in integrated system of plant protection.

Thesis for seeking of scientific degree of candidate of biological sciences on speciality 14.03.11 - toxicology, Ukrainian Institute of Health, Kiev, 1996.

Data of studies of combined action of pesticides used in integrated system of grain crop protection are given. Potentiation of toxic properties of binary mixtures of organophosphorus compounds Foxime and Belophos with synthetic pyrethroid Deels has been established under simultaneous administration to rat as well as for Foxime and Decis under the sequential one. It Is likely necessary to have sufficiently strong influence of toxic agent to manifest potentiation effect. A mechanism for potentiation is connected with organophosphorus action on metabolic systems - primarily on carboxylesterases. These investigations are the base for creation of new methods for evaluation of the pesticides combined action.

ГИдписано до друку 14.10.96. Формат 60x84 1/16 офсетний друк. Тираж 100. Заказ 121

Ротапринт 1нституту Здоров'я 1м.Л.I.Медведя. Ки1в-127, вул.Геро!в Оборони.6