Следовые концентрации хлорорганических соединений в биологических жидкостях жителей юга Дальнего Востока России

Полный текст

Хлорорганические соединения (ХОС) являются качестве пестицидов в основном гексахлорцикло-стойкими токсичными веществами антропогенного гексан (ГХЦГ) и дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ). происхождения, находившими и продолжающими В конце 1970-х годов производство этих двух веществ находить широкое применение в сельском хозяйстве официально запретили в ряде стран, в 2001 году по развивающихся стран. В ХХ веке использовались в решению Стокгольмской конвенции был составлен 15 Окружающая среда Экология человека 2019.01 список особо опасных поллютантов («грязная дюжина»), в который вошел ДДТ и его метаболиты (дихлордифенилдихлорэтан - ДДД и дихлордифе-нилдихлорэтилен - ДДЕ) [23]. В 2009 году список был расширен девятью соединениями, в том числе и изомерами ГХЦГ. Проблема их накопления в организме человека весьма актуальна, поскольку эти вещества обладают потенциальными тератогенными, канцерогенными, гормональными, неврологическими и иммунологическими свойствами [3, 15, 17]. Основной источник поступления поллютантов в организм человека - пища. Предположительно около 90 % общего загрязнения происходит через пищу и только 10 % - за счет ингаляции и кожной абсорбции [17]. Несмотря на многочисленные работы по обнаружению токсикантов в тканях и органах человека, механизмы поступления и уровни аккумуляции загрязнителей, а также их воздействие остаются недостаточно изученными или находятся на уровне теорий [5-7, 24, 25]. Хотя на использование этих соединений введены запреты и ограничения в большинстве стран, из-за стойкости и сохранения в биосфере их негативное действие на организмы продолжается. Юг Дальнего Востока России - сельскохозяйственно развитая территория, где хлорорганические пестициды использовали на полях до их запрета. Помимо этого, регион соседствует с Китаем, где данные вещества до сих пор продолжают применяться для борьбы с вредителями сельского хозяйства и переносчиками болезней. Национальные программы мониторинга ХОС в организме человека осуществляются в разных странах, например, Чешской республике [5, 6], Республике Корея [7]. В России аналогичные исследования также проводятся [1, 4, 13, 14]. По Дальнему Востоку России опубликованы только предварительные данные о накоплении ХОС в организме человека [19]. В связи с этим целью работы явилось выявление остаточных уровней содержания хлорорганических соединений - a-, ß-, у-ГХЦГ, ДДТ, ДДД, ДДЕ - в крови и моче жителей юга Дальнего Востока России. Методы Для выявления воздействия факторов среды на человека часто из биологических жидкостей рассматриваются моча и кровь, которые обеспечивают гомеостатические функции организма [26]. Тип исследования. Проведено эколого-аналити-ческое изучение образцов крови и мочи 21 жителя самой южной части Дальнего Востока, столицы Приморского края - г. Владивостока. Исследование является начальным этапом регулярного мониторинга стойких органических загрязняющих веществ в организме человека. Способ отбора материала. Биологические жидкости собирались в одном из учреждений здравоохранения с письменного согласия участников эксперимента. Возраст жителей составлял от 27 до 65 лет. Число мужчин и женщин в исследовании составило 19 (27-65 лет) и 2 (42 и 48) соответственно. В связи с небольшой выборкой женщин половые различия в накоплении поллютантов не рассматривались. Методика проведения измерений. Замороженные при -20 °С пробы крови и мочи доставляли в лабораторию. Хлорорганические соединения извлекали экстракцией n-гексаном с последующим разрушением жировых компонентов концентрированной серной кислотой [20, 22]. Для приготовления стандартных растворов ХОС использовали государственные стандартные образцы (ГСО) а-ГХЦГ (ГСО 8024), ß-ГХЦГ (ОСО 11304), у-ГХЦГ (ГСО 1855П), ДДТ (ГСО 7379), ДДД (ГСО 7386), ДДЕ (ГСО 7387) с установленными метрологическими характеристиками - содержание основного вещества 99,4 - 99,6 % с погрешностью определения 0,4 %. Для хроматографии применяли рабочие растворы ХОС в диапазоне концентрации 1 - 100 нг/мл, приготовленные путем разбавления растворов ГСО соответствующим объемом очищенного п-гексана. Массовое содержание ХОС в биоматериале определяли методом газовой хромато-масс-спектрометрии на газовом хромато-масс-спектрометре Shimadzu GCMS-QP2010Ultra. Более подробные параметры прибора представлены в нашей предыдущей работе [21]. Представление и обработка данных. Статистический анализ проводили с помощью пакета IBM SPSS Statistics для Mac OS X. Для сравнения полученных результатов с данными других авторов единицы измерения из пг/л переводились в нг/г липидов в связи с тем, что ХОС являются липофильными соединениями. Результаты Хлорорганические соединения в моче были обнаружены у восьми человек, то есть почти у 40 % из выборки. Выявленный спектр включал широкий набор ХОС (табл. 1): а- и у-изомеры ГХЦГ, ДДТ и ДДЕ. Из изомеров ГХЦГ ß-изомер обнаружен только у одного человека (50 пг/л), ДДТ - у трех (50, 70, 120 нг/л), ДДД не обнаружен, ДДЕ - у одного (490 пг/л). Суммарное содержание ХОС варьировало Таблица 1 Содержание хлорорганических соединений в моче пациентов, пг/л № п/п Изомеры ГХЦГ ДДТ и его метаболиты I ХОП а- ß- Y- I ДДТ ДДД ДДЕ I 1 160 - 110 270 - - - 270 3 - - - - 120 - - 120 120 6 70 - - 70 - - - - 70 7 - 50 - 50 - - - - 50 9 - - - - 50 - - 50 50 14 50 - 50 100 - - - - 100 17 310 - - 310 70 - 490 560 870 20 60 - - 60 - - - - 60 Примечание. «-» - ниже пределов обнаружения. 16 Экология человека 2019.01 от 50 до 870 пг/л: сумма изомеров ГХЦГ - от 50 до 310 пг/л; сумма ДДТ и ДДЕ - от 50 до 560 пг/л. В то же время в крови из всех определяемых пол-лютантов выявлен только ß-изомер ГХЦГ, причем еще в меньшем количестве проб, чем в моче, - у шести человек, то есть менее чем у 30 % из выборки (рисунок). Его концентрация в крови варьировала от 90 до 950 пг/л, что выше, чем суммарное содержание ХОС в моче. Важно подчеркнуть: ХОС обнаружены как в крови, так и в моче у одних и тех же людей. S00-400- U0 а с 300о ‘£5 га U. £ 200и С О и 1000- Содержание (медиана) изомеров гексахлорциклогексана в крови пациентов, пг/л Обсуждение результатов Гексахлорциклогексан в середине ХХ века применяли в виде технической смеси, где доли его изомеров составляли: а - 55-70 %, ß - 5-14 %, у - 9-13 % [5]. Его использование в Китае, Индии и других странах продолжается из-за отсутствия экономически рентабельных и экологически чистых альтернативных методов борьбы с насекомыми - переносчиками инфекций [7]. C 1990 года производство пестицидов в Китае увеличивалось и сейчас составляет 2,2 • 106 т/ год [11]. Запрет на использование ДДТ в российском сельском хозяйстве был введен в 1971 году, ГХЦГ - в 1990-м [1, 2]. Полученные данные позволили оценить возможный экологический риск для здоровья человека в регионе на основе сравнения с пороговыми значениями ХОС в крови по международным стандартам: концентрация ДДТ в плазме - 200 мкг/л [12]; ГХЦГ и ДДТ в цельной крови - от 0,3 до 0,9 мкг/л и от 1,5 до 31 мкг/л соответственно [10]. Сравнение полученных нами данных (табл. 2), пересчитанных на нг/г липидов (диапазон концентраций - от 2 060 до 22 230; средняя концентрация ХОС - 8 363; медиана - 5 382 нг/г липидов), с результатами других авторов показало, что содержание ХОС в крови жителей юга Дальнего Востока России меньше, чем, например, в таких аграрных странах, как Мексика и Румыния, но больше, чем в Испании, Великобритании, Швейцарии и Японии. I Окружающая среда Таблица 2 Концентрации хлорорганических соединений в крови жителей разных регионов мира, нг/г липидов Регион Диапа зон Среднее значение Медиана Источ ник Приморский край, Дальневосточный федеральный округ, Россия 2 06022 230 8 363 5 382 [17] Мексика 1 600182 600 23 100 13 800 [21] Румыния 44647 120 - - [8] Испания - 6 187 4 123 [16] Великобритания 102 720 - 115 [18] Швейцария - 887 - [22] Япония - 151 210 [9] Примечание. «-» - нет данных. Таким образом, выявление следовых количеств ХОС в биологических жидкостях жителей юга Дальнего Востока России показало их присутствие в окружающей среде. Спектр видов ХОС в моче говорит о возможностях выведения их организмом, в то же время обнаружение в крови только ß-ГХЦГ указывает на более долгое удерживание последнего как самого устойчивого изомера ГХЦГ. Выявленные концентрации ХОС в крови жителей Приморского края ниже, чем в типичных аграрных странах, и обнаруживаются не более чем у 30 % выборки.

Об авторах

В Ю Цыганков

ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет»

Email: tsygankov.vyu@dvfu.ru
кандидат биологических наук, заведующий лабораторией экобиотехнологии Департамента пищевых наук и технологий, доцент Департамента пищевых наук и технологий Школы биомедицины 690091, г. Владивосток, ул. Суханова, д. 8

М В Ярыгина

ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет»

Школа биомедицины г. Владивосток

О Н Лукьянова

ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет»; ФГБНУ «Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр» (ТИНРО-центр)

Школа естественных наук г. Владивосток

М Д Боярова

ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет»

Школа биомедицины г. Владивосток

Н И Ерофеева

ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет»

Школа биомедицины г. Владивосток

С В Гамова

ФГБУЗ «Дальневосточный окружной медицинский центр Федерального медико-биологического агентства России»

г. Владивосток

А Н Гумовский

ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет»

Школа биомедицины г. Владивосток

П Ф Кику

ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет»

Школа биомедицины г. Владивосток

Список литературы

Дополнительные файлы