ИЗУЧЕНИЕ ТОКСИКОДИНАМИКИ ГЕРБИЦИДОВ-ПРОИЗВОДНЫХ ДИХЛОРФЕНОКСИУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ

Есжанова Г.Т

Казахский агротехнический университет им.С.Сейфуллина

Соли и эфиры 2,4 -дихлорфеноксиуксусной кислоты используются для борьбы с сорной растительностью на посевах зерновых культур лекарственных трав, а также на пастбищах для уничтожения сорного разнотравья.

Обладая высокой биологической активностью, эти соединения в малых количествах действуют как стимуляторы роста, а в более высоких избирательно уничтожают двудольные и широколистные растения. В растениях они угнетают процессы фотосинтеза или дыхания, нарушая, таким образом, метаболизм азотсодержащих соединений, в результате чего сорняки погибают.

Все они умеренно стойкие вещества, разлагаются в почве под влиянием почвенных микроорганизмов.

По токсичности гербициды группы 2,4-Д относятся к умеренно или малотоксичным пестицидам.

В организм животных гербициды проникают ингаляционным путем, через неповрежденную кожу или пищеварительный канал. Большинство соединений (эфиры и соли 2,4 -Д и 2М-4Х) раздражают кожные покровы и слизистые оболочки, в том числе и конъюнктиву глаз. Всосавшись в кровь, довольно быстро разлагается до 2,4-Д- кислоты, которая взаимодействует с белками, вызывая образование альбуминатов. Биологические барьеры организма не являются препятствием для этих соединений.

В опытах на овцах, обработанных среднетоксичными дозами 2,4 -Д в периоды оплодотворения и суягности, установлено рождение нежизнеспособных ягнят. У павших ягнят выявлено наличие гербицидов в печени и головном мозге, что говорит об их способности проникать через плаценту и менингоэнцефалический барьер.

Основная часть гербицида (около 95%) выделяется из организма в виде 2,4-Д- кислоты с фекалиями и мочой в течение первых 72 часов.

Гербициды группы 2,4-Д продолжают использоваться в сельском хозяйстве в качестве эффективных средств защиты растений, однако механизм их токсического действия на организм животных все еще недостаточно изучен.

Целью наших исследований явилось изучение динамики токсического действия на организм кроликов при остром и хроническом отравлении производным дихлорфеноксиуксусной кислоты- аминной солью 2,4-Д и выяснение отдельных моментов токсикодинамики этого препарата на уровне биохимических процессов в крови.

Материалы и методы. Для создания острого экспериментального отравления в опыт были взяты кролики (в количестве 10 голов), подобранные по принципу аналогов, из которых сформировали 2 группы: опытную и контрольную.

Животные опытной группы были подвергнуты «затравке» препаратом аминная соль 2,4-Д в дозе 250 мг/кг живой массы. Предварительно у всех животных определили присутствие рефлексов и произвели общий клинический осмотр. Кроме того, были взяты пробы крови у опытных и контрольных животных для выявления фонового уровня отдельных биохимических показателей: общего белка, общего билирубина, глюкозы, кальция, фосфора, натрия, калия, а также были исследованы каталитическая активность некоторых ферментов: АлАТ, АлАТ, лактатдегидрогеназы, щелочной фосфатазы, холинэстеразы.

Биохимические исследования проводили на биохимическом анализаторе «МindrayBA-88A».

Результаты исследований. Полученные результаты исследований позволили установить, что аминная соль 2,4-Д в дозе 250 мг/кг оказывает выраженное токсическое действие на организм кроликов, а также на течение биохимических процессов в крови.

Так, при острой интоксикации гербицидом выявлены изменения в динамике общего белка, глюкозы, в концентрации компонентов минерального обмена и в активности ферментов в крови.

Фоновое содержание общего белка у животных составляло 81,2 г/л, в период острого отравления уровень его снижается до 66 г/л или на 18,7%.

Фоновая концентрация глюкозы в крови составляла 4,73 ммоль/л, после интоксикации гербицидом ее уровень резко повысился до 7,95 ммоль/л или на 68,1%.

Концентрация общего билирубина в крови повысилась почти на 100% выше фонового уровня - от 5,2 мкмоль/л до 10,2 мкмоль/л.

Выраженные изменения наблюдались и в динамике показателей минерального обмена. Так, концентрация кальция в крови снизилась с 2,2 ммоль/л до 1,25 ммоль/л или на 43,2%. Уровень содержания фосфора, наоборот, претерпевает резкое повышение от 0,98 мкмоль/л в фоновом содержании до 1,93 мкмоль/л при интоксикации, или выше на 96,9%.

В соотношении натрия и калия также отмечались отклонения от физиологических показателей, но с большей выраженностью изменялся уровень калия в крови. Так, если фоновое содержание натрия составляло 141 ммоль/л, а при интоксикации - 134,7 ммоль/л, т.е. отмечалось незначительное снижение на 4,47% , то концентрация калия в крови резко повысилась с 4,3 ммоль/л до 8,98 ммоль или на 108,8%.

Установлено, что каталитическая активность исследуемых ферментов претерпевает выраженные изменения в сторону повышения или снижения.

Так, активность ферментов переаминирования АлАТ и АсАТ увеличивается на 90,4% и 98,2% соответственно, что превышает допустимые физиологические параметры. Активность аланиновой трансферазы в фоновом измерении составляла 0,013 мккат/л, тогда как при интоксикации достигает 0,8 мккат/л. Активность аспарагиновой трансферазы в фоне составляла 0,011 мккат/л, при интоксикации она повышается до 0,63 мккат/л. Активность этих ферментов резко возрастает при распаде гепатоцитов в результате отравления. При интоксикации гербицидом-производным 2,4-Д отмечается резкое повышение активности фермента лактатдегидрогеназы, ускоряющей реакцию окисления молочной кислоты в пировиноградную. Так, фоновая активность ЛДГ составляла 5,89 мккат/л, при интоксикации же ее активность достигла 10,1 мккат/л, или выше на 71,47 %. Эта тенденция повышения активности наблюдалась и у щелочной фосфатазы- с 3,82 мккат/л до 6,1 мккат/л или выше на 59,7%.

При интоксикации резко снизилась каталитическая активность фермента холинэстеразы.

Если исходная каталитическая активность фермента холинэстеразы в крови кроликов составила 79 мккат/л., то при интоксикации активность фермента достигает 56,88 мккат/л или отмечается снижение на 28%. Вследствие снижения активности холинэстеразы в центральных и периферических синапсах происходит накопление медиатора ацетилхолина, что приводит к функциональным нарушениям со стороны нервной системы.

Таким образом, гербицид аминная соль 2,4-Д обуславливает при острой интоксикации сумму разнонаправленных токсических эффектов в динамике многих показателей метаболических процессов в организме. По снижению уровня общего белка можно судить о состоянии белкового обмена при интоксикации. Так как содержание сывороточных белков зависит от состояния печени, то гербициды группы 2,4-Д, оказывая гепатотоксическое действие, снижают синтез альбумина и фибриногена и нарушают процесс обновления белков.

О нарушениях в функции печени при интоксикации свидетельствует и повышенное содержание билирубина в сыворотке крови. В гепатоцитах билирубин обезвреживается путем связывания с глюкуроновой кислотой. Это связанный билирубин, который выделяется в желчь и поступает в кишечник, где превращается в уробилиноген. Повышение билирубина в крови может свидетельствовать о резком снижении детоксикационной способности печени вследствии развития острой токсической гепатодистрофии.

Глюкоза - главный источник энергии для клеток организма. Относительно постоянный уровень ее в крови поддерживается благодаря сахароснижающему свойству инсулина и сахароповышающему свойству адреналина, глюкагона и глюкокортикоидов. Повышение концентрации глюкозы в крови подтверждает литературные данные о нарушении синтеза кортикотропных гормонов при отравлении производными 2,4-Д.

Снижение уровня кальция, по-видимому, связанно с нарушением синтеза паратгормона и гипофункцией околощитовидных желез вследствии интоксикации. Кроме того, причиной гипокальциемии может быть и гипопротеинемия, а следовательно потеря связанного с белком кальция. При остром панкреатите из-за избытка глюкагона также повышается содержание кальция. Так как кальций участвует в нервно-мышечном возбуждении, то при его резком снижении появляются судороги и парезы, что мы и наблюдали у опытной группы кроликов.

Повышение фосфора в крови вызвано уменьшением синтеза паратгормона, когда тормозится реабсорбция фосфора в почках.

При отравлении гербицидами уровень натрия в крови снизился, что повлекло снижение осмотического давления. Это может свидетельствовать о нарушении функции почек при интоксикации. Следствием поражения почек, возможно, явилось и повышение содержания калия в крови, так как в этом случае почки не могут выводить электролиты.

На основании проведенных исследований можно сделать заключение, что при острой интоксикации производными 2,4-Д нарушается функциональная деятельность центральной нервной системы и гормональной регуляции, изменяется активность ферментных систем и снижаются обменные процессы на клеточном уровне.

Литература:

1. Конюхова Т.Л.. В.Л., Грязнова Е.А., Вергейчик Т.Х. Обнаружение и определение 2-метил-4-хлорфеноксиуксусной кислоты при судебно-химических исследованиях //Токсикологический вестник, №4, 2001.

2. Павлов А.В., Борисенко Н.Ф., Гуменный B.C., Григорьев В.А. К проблеме влияния пестицидов на здоровье //Гигиена и санитария, М.,1991.

3. Жамсаранова С.Д., Лебедева С.Н. Коррекция иммунодефицитного состояния, вызванного гербицидом 2.4-Д в эксперименте //Гигиена и санитария, №3, 2003.

4. Кличенко М.А., Калинина А.А., Новикова К.Ф., Хохолькова Г.А «Санитарно-гигиенические нормы содержания пестицидов в продуктах питания, воздухе, воде и почве // Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде» М., 1991 г.,том 1.