Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Влияние некоторых алиментарных факторов на токсическое действие нитринов и эндогенный синтез N-нитрозаминов

Р г Б ОД

2 8 ДВГ 1995

российская академия медицинских наук

институт питания

На правах рукописи УДК 513.2:614.31:616.9:547.231: 543.426:546.23

ВЛАСКИНА Светлана Геннадьевна

ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ АЛИМЕНТАРНЫХ ФАКТОРОВ НА ТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НИТРИТОВ Л ЭНДОГЕННЫЙ СИНТЕЗ Н-нигрозшнов.

(14.00.07 - Гигиена)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученоя степени кандидата медицинских наук

Москва - 1995

Работа зыполнена з Институте питания РАМН.

Научный руководитель: кандидат медицинских наук, старший научный

сотрудник С. А.ХОПОГСЕНКО

Официальные оппоненты: лсчстср медицинских наук, профессор

■л.к.глрчт

доктор медицинских наук, профессор А.П.ЯЛЬНШШ

Зедушая организация: Московская медицинская академия

имени Я.М.Сеченова

Зашита диссертации состоится--^- 1995 г.

в —— ч на заседании Диссертационного совета (Д.001.02.01) при Институте питания РАМН по адресу: 109240 Москва. Устьинский проезд, 2/14.

С диссертацией мохно ознакомиться з библиотеке ;1нститута питания РАМН

Автореферат разослан---1995г.

"ченыЯ секретарь Лиссертас.снного совета. :-:анд;!дат медицинских наук

З.М.ЗМИНЧЕНКО

- 1 -

OBШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ TDftl. Питание является важнейшим ректором внеяней среди, с одной стороны, обеспечивая организм необходимыми для жизнедеятельности компонентами и при этом эффективно влияотнм на токсические, канцерогенные и мутагенные свойства ксенобиотиков (Покровский A.A.,1979). С другой стороны, шша мохет содержать различные соединения. представлявшие потенциальную опасность для здоровья человека (Тутельян В.А. с соавт.,1987). Недостаточность в обеспечении организма необходимыми веществами мохет привести к наружению функционирования различных систем я, как следствие этого, к возникновению заболеваний. Воздействие в таких условиях токсикантов мохет приводить к более значительным патологическим изменениям в организме.

В настоящее время одной из важнейших проблем гигиены питания является обеспечение безопасности и охраны внутренней среды организма человека в связи с резким возрастанием обшей химической нагрузки. К приоритетным контаминантам пиши относятся азотсодержащие соединения: нитраты, нитриты. Н-нитрозамины (НА) (Рубенчик Б.Л.,1990). Основными источниками поступления в организм нитратов и нитритов являются продукты питания растительного происхождения (Опополь H.H.,1990). Как показано в последнее время, нитраты я нитриты (Рубенчик Б.Л.,1991; falker R.,1990: Calméis S. et al,1991) являются прямыми предшественниками экзогенного я эндогенного образования канцерогенных НА. При этом следует отметить, что эндогенный синтез НА мохет происходить на фоне широко распространенных алиментарных дефицитов (Батурин А.К., 1994), а также сочетаться с поступлением других контаминантов (Полисов А.А.с соавт..1994), что способно оказывать моднфипируотее влияние на проявление юс токсического действия.

Дефицит железа - наиболее широко распространенное алиментарное состояние (Петров В.Н..1982: Насолодин В.В..1989), однако в литературе отсутствуют данные, отрахаплие влияние дефицита хелеза на эндогенный синтез НА и токсичность нитритов.

К настоящему времени накоплен значительный экспериментальный материал по выявлению модифицирующего влияния различных пишевых факторов на проявление токсического эффекта многих ксенобиотиков. При этом большое внимание уделяется селену, который обладает антиканцерогенны-

ми я антитоксическими свойствами при воздействии на организм ряда чужеродных веществ (Книжников В.А., с соавт.,1993; Combs G.F., Combs S. В.,1986), а таксе в связи с часто встречающаяся дефицитом селена среди населения (Combs G.F., Combs S.B.,1986; Голубкина H.A. с соавт., 1990;1992). В тоже время влияние селена на токсичность нитратов, нитритов и эндогенный синтез НА практически не изучалось.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИИ. Целью настоящей работы явилось изучение влияния некоторых алиментарных факторов на токсическое делствие нитритов и эндогенный синтез НА. Для выполнения поставленной цели были определены следующие задачи:

- изучить влияние дефицита железа в рационе на токсическое действие нитритов и эндогенный синтез НА;

- изучить сочеташше токсические эффекты свинца и нитрита, поступающих на фоне дефицита железа в рационе;

- провести сравнительную временную оценку процесса метгемоглобинобра-зования у животных различных возрастных групп;

- изучить влияние органической формы селена на эндогенный синтез НА и токсическое действие нитритов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В экспериментальных исследованиях впервые установлено, что дефицит железа в рационе усиливает токсическое действие нитритов и потенширует процесс эндогенного синтеза канцерогенных НА. 'Одновременно установлено, что дефицит железа усиливает токсическое действие свинца, что проявляется в повышенном метгемоглобинобразова-нии, снижении концентрации гемоглобина в крови и вытеснении свинцом железа из печени. При этом показано, что совместное введение нитритов и свинца при дефиците железа не носит синергического характера, а их токсические эффекты проявляются независимо друг от друга.

Впервые получены экспериментальные доказательства ингибирования селеном эндогенного образования НА, а также выявлена протекторная роль селена при воздействии на организм нитритов.

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы заключается в экспериментально!.! обосновании целесообразности использования селена, и в частности его биоорганической формы, как профилактического средства при поступлении нитратов, нитритов и эндогенном образовании НА, что име-

ет особое значение для населения, проживающего в экологически неблагополучных регионах.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации доложены на Республиканской научной конференции "Питание и здоровье" (Таллинн.1991), научно-практической конференции "Патология человека и роль препаратов селена и пантов в ее терапии" (Чита,1993), научной конференции "Проблемы рационального питания детского и взрослого населения, проживающего на территориях, пострадавших в результате аварии на ЧАЭС" (Брянск,1993), 1 Международном научном конгрессе "Традиционная медицина и питание: теоретические и клинические аспекты" (Москва,1994), конференции отдела гигиены питания Института питания РАМН (1995).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано б работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация налисана в соответствии с общепринятыми правилами и состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, экспериментальной части, заключения, выводов, списка цитируемой литературы. Текст изложен на .¡¿^страницах и содержит /3> таблиц и 1 рисунок. Список литературы включает ¿/¿^источников {^'■Хотечественных и ^¡^иностранных).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Исследования проводили на крысах-самцах Вистар с исходной средней массой тела 55,0±8,4 и 330,0*20,5 г. Всего было использовано около 300 крыс. В зависимости от целей исследования животные находились на общевиварном и полусинтетических рационах с различными модификациями (стандартный полноценный полусинтетический рацион, железодефицит-ный модельный рацион и стандартный полноценный полуспнтетический рацион, обогащенный селенметионином в составе дрожжевой биомассы производства фирмы "АЛК0"(Финляндия). Исследуемые вещества вводили внутри-желудочно зондом в виде водных растворов. Схема исследований представлена в таблице 1.

Содержание гемоглобина <НЬ) в крови определяли гемиглобинцианид-ным методом наборами реактивов (НПО "Биолар",РФ); железа в сыворотке крови - батофенантролиновым методом Генри наборами ("1А-СНЕМА"ЧССР); метгемоглобина (МЪНЬ) и активность МШЬ-редуктазы в крови - в соответствии с Методическими рекомендациями (Н 10-11/11?,1987г.); экскрецию

Гибли на 1.

СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЙ

I. ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИКИ МЕТГЕМОГЛОБИНОБРАЗОВАНИЯ У КРЫС ДВУХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП ПОСЛЕ ОДНОКРАТНОГО В/Ж ВВЕДЕНИЯ ВОДНОГО РАСТВОРА НИТРАТОВ

- животные: крысы-самцы В и стар со средней массой тела 65,015,7 и 330,0±20,5 г, количество крыс а группе - по 10;

- испольчоианиые дочы нитрата натрия 500 и 1000 мг/кг массы тела по нитрат - иону.

>.. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА ПА ТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НИТРИТОВ И ЭНДОГЕННЫЙ СИНТЕЗ НДЭА ИЗ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ

- животные: крысы-самцы Вистар с исходной средней массой тела 45,015.5 г; количество жимьных в группе • по 10;

- исиидьчуемые рационы: стандартный полноценный полусинтетический рацион; желечодефицитный полусинтетическнй рацион

- дочы предшественников: нитрит натрия - 15 мг/кг массы тела по нитрит-иону; д ютил амин - 20 мг/кг массы тела;

- продолжительность: 5 недель;

, ИЗУЧЕНИЕ СОЧЕТАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СВИНЦА И НИТРИТОВ В УСЛОВИЯХ ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА В РАЦИОНЕ

- животные: крысы-самцы Вистар с исходной средней массой тела 45,015,5 г; количество животных а группе - по 10;

- иснольчуемые рационы: стандартный полноценный полусинтетический рацион; желечодефицитный полусинтетический рацион

- дочы введения: нитрит натрии - 15 мг/кг массы тела по нитрит-иону; уксуснокислый свинец - 200 мг/кг массы тела;

- продолжительность: 5 недель;

. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СЕЛЕНА НА ТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НИТРИТОВ И ЭНДОГЕННЫЙ СИНТЕЗ ГЦ-НДМА ИЗ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ

- животные: крысы-самцы Вистар с исходной средней массой тела 54,516,5 г; количество животных в группе - по 10;

- используемые рационы: стандартный полноценный полусинтетический рацион; стандартный полноценный полусинтетическнй рацион, обогашенный селенметионином в составе дрожжевой биомассы в дозе 2,5 мг/кг корма (по селену);

- дочы предшественников: нитрит натрия - 20 мг/кг массы тела по нитрит-иону; амидопирин - 33 мг/кг массы тела;

- продолжительность: 5 недель.

дельта - аминолевулиновой кислоты (ДАК) с мочой - по реакции пиррола с реактивом Эрлиха; копрошрфирнков (КП) - спектрофотометрическим методом (Архипова 0.Г.,1988). Содержание в печени свинца я железа и железа в моче - методом ААС (Методические указания II 01-19/47-11,1992). Минерализацию проб осуществляли по ГОСТ 26929- 86.

Активность аспартатамянотрансферазы (АсАТ: К. Ф. 2.6.1.1.) и ала-нинаминотрансферазы (АлАТ; К.Ф.2.6.1.2.) в сыворотке крови и цитозо-льной фракции печени определяли с использованием стандартных наборов фирмы "LA-CHEMA"(ЧССР): содержание обшего белка в сыворотке крови -биуретовым методом (Меньшиков В.В.,1987), в цитозольной и микросома-льной фракциях печени - методом Яоури dowry О.Н. et al.,1951); альбуминов в сыворотке крови - методом с бромкрезоловым зеленым (McPlur-son I., Evenarol D.f.,1972). Содержание селена в рационах и сыворотке крови определяли микрофлюориметрическим методом (Alflhan L.,1984); НА в желудке крыс - хемилюминесцентным методом с использованием газо-жи-якостного хроматографа Тгасог-560, с хемилюминесцентным детектором TEA-502 (Методические указания 4.4.1.011,1993).

Выделение микросомальной и цитозольной фракции печени крыс проводили по И.И.Карузиной и A.!í. Арчакову (1977). Содержание цитохрома Р-450 в гомогенате печени определяли по методу Matsubara Т., Koike М. et.al.(1967); цитохрома Р-450 в изолированных микросомах - по методу Omura Т., Sato R.(1964). Активность fí-деметилаз амидопирина и нитро-зодиэтиламина определяли по методу Карузиной И.И.. Арчакова А.И. (1977); скорость перекисного окисления липидов (ПОЛ) в микросомах и С-9 фракции печени в присутствии НАЛФН или аскорбата - по методу Владимирова Ю.В. .Арчакова А.II. (1972).

Содержание восстановленного глутатиона в печени определяли по реакции тиоловых соединений с реактивом Эллмана (Sedlak J.„ Lindsay R.,1968). Определение активности глутатионредуктазы в цитозоле печени и эритроцитах проводили по Zanetti G. (1979); глутатион-Б-арилтранс-феразы - по скорости образования коньюгата с ХДНБ (Habig f.H. et al., 1974). Активность гамма-глутамилтранспептидазы (ГГТП: К. Ф.2.3.2.2.) в сыворотке крови и цитозольной фракции печени определяли наборами реактивов ("LA-CHEMA". ЧССР).

Все полученные данные подвергали статистической обработке и зы-ражали как М ш (Бейли Н. ,1970).

- 6 -

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСШЕНИЕ.

1. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НИТРАТОВ НА ШАШКУ НЕТГЕМ0ГЛ0БИН0БРА30ВАНИЯ У КРЫС РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП.

Проведенные исследования показали (рис.1), что у растущих животных однократное введение водного раствсра нитратов дозе как 500, так и 1000 мг/кг массы тела приводило к увеличению концентрации MtHb в крови с появлением- двух пиков метгемоглобинемии: первого - на 3-4 часе и второго - на 6-8 часе. У взрослых животных при введении нитратов в дозе 1000 мг/кг массы тела также имело место появление двух, но менее выраженных, пиков метгемоглобинемии (на 5 н 9 часе), а при введении нитратов в дозе 500 мг/кг массы тела концентрация MtHb в крови имела только тенденцию к росту. Надо отметить, что такое различие в уровнях образования MtHb не сопровождалось изменением в активности MtHb-редуктазы. оказавшейся одинаковой у животных разных возрастных групп.

Два пика метгемоглобинобразования отмечают и другие авторы, но только при скармливании животным овощей с высоким содержанием нитратов, в то время как при введении водного раствора нитратов выявлялся лишь к один пик MtHb (Опополь Н.И.,1990). Авторы объясняют это постепенным освобождением и всасыванием нитратов из овощей в процессе пищеварения.

По нашему мнению, первый пик MtHb связан с тем, что нитраты и образующиеся под действием нитрат-редуктазы нитриты, быстро всосавшись в желудочно-кишечном тракте, поступают в кровь, где вызывают образование MtHb (1-ый пик). При этом часть нитратов и нитритов задерживается а печени и затем постепенно поступает в кровь, вызывая повторное метгемоглобинобразование (2-ой пик). Возможно, что задержка и поступление нитратов и нитритов из печени в кровь определяется функциональной активностью MtHb-редуктазной системы и, в частности, скоростью генерации НАДН. У взрослых животных степень генерации НАДН более высокая, в связи с чем процессы восстановления MtHb в Hb протекают более интенсивно и депонирование нитратов и нитритов в печени менее выражено.

Duci. ÄuHÄMUKA. O6DA50Ê>AUHQ MLÍIb ЬКРОЬИКШС

PtöAUUWbix' возрастных PDgnn после oauokdm-юго ььедешя

2.ВЛИЯНИЕ ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА НА ТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НИТРИТОВ И ЭНДОГЕННЫЙ СИНТЕЗ Я-НИТРОЗАШНОВ.

Исследования проводили на крысах с алиментарно вызванной железо-дефицитной анемией, подтвержденной гематологическими и биохимическими показателями (табл.2). При этом введение крысам нитритов и нитритов в сочетании с диэтиламином (ДЭА) также приводило к достоверному снижению содержания НЪ в среднем на 10% у крыс, получавших полноценный рацион и несколько усугубляло степень железодефицитной анемии, что отражает токсическое дейсг-е нитритов и нитрозодиэтиламина (НДЭА), эндогенный синтез которого доказывался по обнаружению его в желудке крыс через 30 минут после затравки.

Таблица 2.ПОКАЗАТЕЛИ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ОРГАНИЗМА КРЫС ЖЕЛЕЗОМ ПРИ ВВЕДЕНИИ НИТРИТОВ И НИТРИТОВ В СОЧЕТАНИЙ С ДИЭТИЛАМИНОМ НА ФОНЕ ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА В РАЦИОНЕ.

Концентрация Концентрация Экскреция Содержание

Группа гемоглобина железа в железа с железа в

в крови. плазме крови. мочой, печени.

г/100 мл мкмоль/л мкг/сутки мкг/100 г

Контроль 14,2*0.3 28,3*0,9 5,9*0.6 20,5*2,5

-железо 7,9*0,3* 8,0*0,7* 5,4*0,3 15,2*2,5

♦нитрит 13,0*0,3* 24,8*3,5 - -

-железо 7,1*0.3* 7,2*0,7* - -

♦нитрит

♦нитрит+ДЭА 13,0*0,3* 24,8*3,5 6,7*1,0* -

-железо 7.1*0,3* 7,2*0,7* 6,8*0,6* -

♦нитрит+ДЭА

Примечание: * - Р < 0,05: величина выборки: п- 5-10.

Введение животным как одних нитритов, так и в сочетании с ДЭА обусловливало резкое увеличение содержания МШЬ в крови в среднем з 5-6 раз (табл.3). При этом в группе животных, находившихся на железо-дефицитном рационе относительное содержание МШЬ было выше в 2 раза, чем у животных, получавших полноценный рацион, что свидетельствует об усилении метгемоглобинобразушего действия нитритов при дефиците железа. Данные, представленные в табл.3 также показывают, что содержание эндогенно синтезированного НДЭА в желудке крыс с дефицитом железа в 2,5 раза превышало таковое у крыс, находившихся на полноценном рационе. Это доказывает потенциирующее влияние дефицита железа на эндогенный синтез НА.

Таблица 3. СОДЕРЖАНИЕ МЕТГЕМОГЛОБИНА В КРОВИ. НДЭА В ЖЕЛУДКЕ И ЦИТОХ-РОМА Р-450 В ПЕЧЕНИ КРЫС. ПОЛУЧАВШИХ НИТРИТЫ И ДИЭТЙЛАМИН.

Относительное Содержание НДЭА, Содержание цитохрома Группа содержание • мкг/кг массы Р-450.

МШЬ в крови. тела -

% нмоль/г нмоль/г

белка печени

Контроль 0,8±0,1 0,17-0,03 141,7547,55 43.3641,71

-железо 0.7+0,1 0,13*0,04 152,37411,70 37,5741,36*

+нитрит 4,640.05* 0,10^0,03 131,6948,30 33.4141.17*

-железо +нитрит 8,841,6* 0,1240,02 125.6648.56 29,4140,79*

+нитрит+ДЭА 6,7-1,0* 5,2340,92* 104.10413,04* 29,9641,50*

-железо +нитрит+ДЭА 6.840,6* 12.6942,35* 85,7946.96* 27,2642.45*

Примечание: * - Р < 0.05: величина выборки: п-5-8.

При этом з печени у животных всех опытных групп выявлено достоверное снижение, в среднем на 37%, содержания цитохрома Р-450, особенно выраженное у крыс, получавших нитриты и ДЭА на фоне развивающейся желе-зодефицитной анемии.

Дефицит железа в организме снизил в среднем на 50% интенсивность протекания ПОЛ в цитозольной фракции печени (снижение содержания малонового диальдегида и скорости преимущественно спонтанного ПОЛ), что согласуется с данными литературы о роли железа, как ведущего катализатора ПОЛ (Владимиров Ю.А., Арчакоз А.И.,19?2). Аналогичная картина наблюдалась и у животных, получавших нитриты на фоне полноценного рациона. Можно предположить, что нитриты оказывают определенное ингиби-рующее действие на некоторые стороны ПОЛ. Однако суммирования ингиби-рующих эффектов на процессы перекисного окисления липидов нитритов и дефицита железа не наблюдалось.

3.ИЗУЧЕНИЕ СОЧЕТАННОГО ДЕЙСТВИЯ СВИНЦА И НИТРИТОВ В УСЛОВИЯХ ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА.-

Содержание животных на железодефииктном рационе приводило к развитию железодефшштной анемии, подтвержденной соответствующими гематологическими и биохимическими показателями (табл.4).

Введение свинца крысам, находившимся на полноценном рационе (табл.4-5). приводило к его накоплению в печени, достоверному, в среднем, на 20% снижению НЪ, сопровождавшемуся значительным увеличением экскреции ДАК и КП с мочой в 9 и в 3 раза соответственно, а также к увеличению практически на 50% экскреции железа с мочой, но без изменения его содержания в плазме крови, что в конечном итоге отражает токсическое действие свинца на синтез гема и мембраны эритроцитов и согласуется с данными литературы (Авцын А.П.,1989; Р1азек М. еЬ а1., 1991).

Дефицит железа в рационе обусловил более значительное накопление свинца з печени (практически на 40%), сопровождаемое столь же выражен ним снижением содержания в ней железа, превышающим более чем на 30% таковое у животных, находящихся только на железодефшштном рационе. Зто демонстрирует конкурентный характер отношений данных металлов в организме, приводящий к замещению свинцом железа в печени, особенно в условиях дефицита последнего (Авцын А.П.,1991;). Подтверждением этому

является то, что экскреция с мочой ДАК понижалась более, чем в 2 раза а железа - увеличилась практически на 30%.

Таблица 4. ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ ОРГАНИЗМА КРЫС ЖЕЛЕЗОМ ПРИ ВВЕДЕНИИ СВИНЦА И НИТРИТОВ.

Группа Концентрация НЬ в крови,г% Экскреция железа с мочой, мкг/сутки Содержание железа в печени, мг/100г Концентрация железа в плазме крови, мкмоль/л

Контроль 14.2±0.3 5.910.7 20.613.5 28.310.9

-железо 7.9^0.3* 5.410.3 15.212.5 8.010.7*

+свинец 11.3±0.4* 9.010.7* - 28.210.9

-железо* свинец 8.710.3* 13.210.5* 10.014.3 14.212.2

+свинец+ нитрит 11.210.3* 5.510.6 23.413.4 31.914.5

-железо+ свинец+ нитрит 8.510.4* 8.911.3 9.8Ю. 7 17.012.1

Примечание:*** - р<0.05; величина выборки п=5-8

Введение свинца на фоне дефицита железа приводило к достоверному (практически в 2 раза) увеличению содержания (.ИНЬ в крови.

Таким образом, воздействие свинца снижает обеспеченность организма железом, а в условиях дефицита железа создает повышенную возможность для окисления гема.

Совместное введение свинца и нитритов приводило у животных на фоне полноценного рациона к преимущественному проявлению токсических свойств свинца, также выражающемуся в накоплении его в печени, увели-

чению экскреции ЛАК и КП с мочой и снижению концентрации НЬ в крови. При этом метгемоглобинобразуюшй эффект нитрита оказался в 2 раза ниже. чем при изолированном поступлении этого токсиканта в организм (табл.3). На фоне дефицита железа наблюдалось накопление свинца в печени, сопостовимое с группой при воздействии одного -винца и самое низкое из всех опытных групп содержания в печени железа.

Табл.5.ВЛИЯНИЕ ВВЕДЕНИЯ СВИНЦА И НИТРИТОВ НА НЕКОТОРЫЕ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У ЖИВОТНЫХ ПРИ ДЕФИЦИТЕ ЖЕЛЕЗА.

Концент- Содержание Экскреция с мочой. Содержание

Группа рация НЬ МШЬ в крови мкг/сутки свинца в печени,

в крови. 7. от НЬ мг/100 г ткани

г/100мл ДАК КП

Контроль 14.2* 0.8* 28.8* 0.67* следы

0.3 0,1 1.8 0.10

-железо 7.9* 0.7* 21.8* 0.66* следы

0.3 * 0.1 3.0 0.09

♦свинец 11.3* 0.8± 251.4* 1.94* 0.70*

0.4 * 0.2 2.7 * 0.27* 0.10

-железо 8.7* 1.4* 108.1* 1.90* 0.96*

♦свинец 0.3 * 0.2 * 7.8 * 0.30 * 0.11 *

♦свинец 11.2* 1.9* 271.3* 1.38* 0.73*

♦нитрит 0.3 * 0.3 2.2 * 0.20 * 0.14

-железо 8.6* 2.3* 170.4* 2.70* 0.91*

♦свинец 0.4 * 0.4 4.2 * 0.04 0.11

♦нитрит

Примечание:* -р<0.05: величина выборки п-5-8

4.ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СЕЛЕНА НА ТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НИТРИТОВ, ЭНДОГЕННЫЙ СИНТЕЗ И ТОКСИЧНОСТЬ НИТРОЗАМИНОВ.

Изолированное введение одного из предшественников образования нитрозодиметиламина (НДМА) - нитрита приводило к значительному (практически в 40 раз) усилению образования МШЬ в крови через 30 минут после затравки. Обогащение рациона селеном в данных условиях обусловило достоверное снижение уровня МШЬ в среднем на 35% (табл.6).

Таблица 6.ВЛИЯНИЕ СЕЛЕНА НА НЕКОТОРЫЕ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ И ЭНДОГЕННЫЙ СИНТЕЗ НДМА В ШУДКЕ КРЫС, ПОЛУЧАВШИХ СОВМЕСТНО ИЛИ РАЗДЕЛЬНО АМИДОПИРИН И НИТРИТЫ.

-1-г-1-1-

|Концен-|Активность |Содер- |Содер-|трация |МИЬ-редук- |жание |жание Группа |НЬ в ¡тазы в кро- |МШЬ в |МШ> в |крови, |ви,ед.актив-|крови, |крови, |г/100мл| ности |% от НЬ| г%

Содержание НДМА в желудке

мкг/крысу | мкг/кг

I

массы тела

Контроль

16,091 0,21

2,011 0,08

0,551 0,08

0,091 0,01

0.0431 0.020

О,1091 0,048

Контроль 15,661 2,291 0,621 0,101 0,0921 0,2641

+селен 0,30 0,06 0,09 0,01 .0,074 0,217

АП+нитрит 14,391 2,061 ■ 3,68± 0,551 20,01 64,31

0,60 * 0,13 0,19* 0,03* 6,2* 15,7*

АП+нитрит 14,061 2,141 2,02± 0,281 13,71 40,61

+селен 0,34 * 0,13 0,56* 0,12* 0,8* 4.5*

+нитрит 15.821 1,851 20,82± 3.241 0.2521 0,7221

0,26 0,04 1,91* 0.20* 0.113 0,355

+нитрит 16,101 1,791 13,46± 2.201 0,0511 0.1811

+селен 0,32 0,09 1,98* 0,32* 0,014* 0.034

Примечание:* - р<0,05: величина выборки п=-5-10

Совместное введение предшественников образования НДМА (нитритов и амидопирина) обеспечило его эндогенный синтез в токсичных количествах (табл.6). Гепатотоксический эффект образовавшегося in vivo НДМА проявился в изменении» диагностически значимых показателей: достоверном увеличении активности АлАт и снижении содержания общего белка и альбуминов в сыворотке крови (в среднем на 20%). При этом, в данной группе выявлено повышение активности ГГТП, который рассматривают как маркерный фермент пренеопластических изменений (табл.7).

Таблица 7.ВЛИЯНИЕ СЕЛЕНА НА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЫВОРОТКИ КРОВИ КРЫС, ПОЛУЧАВШИХ СОВМЕСТНО ИЛИ РАЗДЕЛЬНО АМИДОПИРИН И НИТРИТЫ.

Концентрация в сыворотке крови

Группа | 1 1 i 1 селен, | мкг/л | 1 i общий белок, г/л i 1 | альбумины, 1 г/л | 1 1 i i

Контроль 453.0* 62,9* 38,0*

12.4 1.1 0,7

Контроль 753,0* 61,5* 37,2*

+селен 35,7 * 1.6 0,5

+АП+нитрит 310,0* 50,6* 29,3*

35,0 * 3.4 * 2,2 *

+АП+нитрит 475,0* 54,0* 29,2*

+селен 21,9 * 1,1 * 2,3 *

♦нитрит 264.8* 59,6* 34,0*

10.1 * 1.1 0,5

нитрит 636.5* 65,1* 36,3*

Активность АлАт в сыворотке крови.

мккаталь/ |мкаталь/ л | г белка

♦•селен

11.4 *

1.3

0,5

1,59* 0,16

1,54* 0,17

2,30* 0,40

2,06*

0.42

1, 21 ± 0,10

1,09* 0,10

25,56* 2,79

25,30* 3,21

45,05* 7,02 *

38,19* 7,65 *

20,44* 1,81

16,70* 1,97

Примечание: * - р<0,05; величина выборки п=6-10

В этой группе также было отмечено увеличение содержания МШЬ з крови, но его уровень был более чем на 807. ниже, чем при отдельном введении той же дозы нитрита. Это несомненно связано с отвлечением нитрит-ионов на нитрозирование амидопирина, то есть эндогенный синтез НДМА.

Обогащение рациона селеном в этих условиях привело к обнаружению достоверно меньших (в среднем на 30%) количеств НДМА в желудке крыс, сниженной более чем в 2 раза концентрации МШ) в крови и к гораздо меньшей степени выраженности изменений значений изученных биохимических показателей по сравнению с контрольными величинами.

Важно подчеркнуть, что снижение метгемоглобинабразующего действия нитритов при увеличении поступления селена не было связано с его отвлечением на синтез больших количеств НДМА. Это свидетельствует о том, что селен, по-видимому, с одной стороны, разобщает процесс нит-розирования амидопирина, а, с другой стороны - обладает определенным протекторным действием в отношении метгемоглобинобразующего эффекта нитрит-ионов.

Во всех опытных группах воздействие токсикантов приводило к достоверному снижению в среднем от 30 до 50% концентрации селена в сыворотке крови по сравнению с соответствующими контрольными значениями. Это в определенной степени может указывать на возрастание потребности

организма в селене при воздействии данной группы токсичных веществ.

***

Таким образом, на основе полученных экспериментальных данных, можно заключить, что степень обеспеченности рациона некоторыми пищевыми веществами значительно изменяет проявления токсического действия изученных контаминантов.

Так, дефицит железа в рационе, выбор которого в качестве экспериментальной модели был обусловлен в первую очередь распространенностью железодефицитных состояний, усиливает метгемоглобинобразующее действие нитритов и резко увеличивает интенсивность эндогенного образования канцерогенных Я-нитрозаминов. Кроме того, на этом фоне происходит усиление токсического действия другого приоритетного загрязнителя пищевых продуктов - свинца. При этом, в условиях сочетанного во-

здействия нитриты усугубляют токсические эффекты свинца, что еще более проявляется при алиментарном дефиците железа.

Повышенная чувствительность растущего организма к воздействию нитратов, сочетавшаяся с особенностью проявления их токсического действия (два пика метгемоглобинобразования, растянутых во времени) и обеспечивающая их своеобразное депо может создать повышенный риск нагрузки на растущий организм эндогенносинтезируемых НА, при том. что этот контингент население наиболее часто подвержен железодефицитным состояниям.

С другой стороны, обогащение рациона селеном, известным как пищевой фактор, оказывающий защитное действие при нагрузке на организм многих токсикантов, обусловило ингибирование эндогенного синтеза НА и снижает проявление токсического действия нитритов.

Важно подчеркнуть, что поступление контрминактов в организм происходит на фоне реально существующих различных пищевых факторов, которые могут оказывать модифицирующее влияние на проявление токсического действия контаминантов. Учет всех этих факторов при обосновании нормативных гигиенических величин реально трудно достижим. Это предполагает возможность существования таких ситуаций, когда поступление контаминантов в организм в допустимых количествах может вызывать токсический эффект.

В этом аспекте альтернативным подходом к решению данной проблемы может стать, во-первых, своевременное выявление к коррекция пищевых дисбалансов и связанных с ними алиментарных заболеваний. Во-вторых, выявление и включение в рацион пищевых факторов, обладающих протекторными свойствами и повышающих резистентность организма к воздействи ксенобиотиков. В связи с этим, можно сделать заключение о целесообразности применения селена как профилактического средства при нагрузке на организм нитратами, нитритами и влияющего на эндогенный синтез {Г-нитрозаминов.

ВЫВОДЫ.

1. Экспериментально показано, что изменение обеспеченности организма некоторыми пищевыми веществами влияет на проявление токсического действия изученных контаминантов пищевых продуктов.

2. Впервые показано, что на фоне недостаточности железа в рационе

введение нитритов сопровождается усилением их токсического действия. выражающееся в повышенном метгемоглобинобразовании. Нитриты вызывают также ингибирование процессов перекисного окисления липи-дов в печени как при нормальной обеспеченности организма железом, так и при его дефиците.

3. Впервые экспериментально установлено, что дефицит железа в рационе вызывает резкое, в 2,5 раза, увеличение интенсивности эндогенного образования И-нитрозодиэтиламина з желудке крыс при введении в организм нитритов и диэтиламина в качестве предшественников образования нитрозаминов, сопровождающееся уменьшением содержания цитохрома Р-450 в печени.

4. Дефицит железа в рационе значительно усиливает токсическое действие свинца, что проявляется, во-первых, в повышенном метгемоглобинобразовании и во-вторых, в накоплении свинца в печени при одновременном "вытеснении" им железа и снижении концентрации гемоглобина в крови. Совместное введение свинца и нитритов при дефиците железа в организме не носило синергического или антогонистического характера, а их токсические эффекты проявлялись независимо друг от друга.

5. Выявлена более высокая чувствительность растущих крыс к токсическому действию нитрата натрия. Как у взрослых, так и у растущих животных выявлено два пика метгемоглобинобразования (через 3-4 и 5-9 часов после его однократного введения), что, по-видимому, связано с постепенным восстановлением нитратов до нитритов микрофлорой кишечника и/или с депонированием нитратов в печени с последующим их высвобождением.

6. Впервые показано, что селен оказывает защитное действие при интоксикации нитритом натрия и в существенной степени (на 40%) ингиби-рует процесс эндогенного образования Н-нитрозаминов в желудке крыс из предшественников образования нитрозаминов.

7. Повышенная нагрузка нитритами и М-нитрозаминами характеризуется снижением концентрации селена в сыворотке крови, что может свидетельствовать об увеличении потребности организма в этом микроэлементе.

8. Обоснована целесообразность профилактического применения селена.

в частности его биотрансформированной формы, среди населения, проживающего экологически неблагоприятных регионах.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Власкина С.Г., Мамаева Е.М. Влияние недостаточности тиамина и рибофлавина на состояние перекисного окисления липидов при воздействии нитратов // Тезисы докл. Республиканской науч.конф."Питание и здоровье".- Таллинн.- 1991 - т.1., часть 2.- С.97-99.

2. Мамаева Е.М., Голубкина H.A., Власкина С.Г., Хотимченко С.А. Влияние селена на токсическое действие нитрозодиметиламина' (НДМА) // Тез.докл. научной конф. "Проблемы рационального питания взрослого и детского населения, проживающего на территориях, пострадавших в результате аварии на ЧАЗС".- Брянск- 1993.- С.63.

3. Хотимченко С.А., Жукова Г.Ф., Мамаева Е.М., Власкина С.Г., Дерягина В.П. Влияние селена на эндогенный синтез нитрозаминов // Тез.докл. научно-практич. конф. "Патология человека и роль препаратов селена и пантов в ее терапии".- Чита.- 1993.- С.92-93.

4. Хотимченко С.А., Алексеева H.A., Власкина С.Г., Соколова А. Г., Поздняков А.Л. Влияние ацетата свинца и нитрита натрия на морфо-структуру внутренних органов лабораторных животных в условиях дефицита железа в рационе // Тез.докл. 1 Международного науч. конгресса "Традиционная медицина и питание: теоретические и клинические аспекты".- Москва.- 1994.- С.311-312.

5. Мамаева Е.М., Жукова Г.Ф.. Власкина С.Г., Дерягина В.П., Соколов А.Б., Хотимченко С.А. Влияние селена на эндогенный синтез N-нитрозаминов и токсическое действие нитритов у крыс // Вопр.питания.-1994.- Н.4.- С.32-34.

6. Власкина С.Г., Мамаева Е.М. Влияние нитратов на динамику мет-гемоглобинобразования у крыс различных возрастных групп // Вопр.питания. - 1994.- П.6.- С.33-35.

к4

У