Экология. Радиационная безопасность и социально-экологические проблемы

Тищук І.В., проф. Якименко І.Л.

Національний університет харчових технологій

Дія іонізуючого випромінювання на розвиток модельних біологічних систем

Аварія на Чорнобильській атомній електростанції (ЧАЕС), яка сталася 26 квітня 1986 в північній Україні (тоді у Радянському союзі), є великою ядерною катастрофою в історії людства. На територіях, забруднених унаслідок Чорнобильської катастрофи, опромінення у підвищених дозах зазнали не тільки люди, а й без винятку всі компоненти природного середовища.

Шкода, яку заподіяла Чорнобильська катастрофа, величезна і має низку екологічних аспектів:

1. по-перше – радіоактивне забруднення складових частин екосистеми: літологічної основи, гідро- і атмосфери, ґрунтового і рослинного покривів;

2. по-друге – вплив на здоров'я живих організмів і, найголовніше, людини;

3. по-третє – вилучення з народногосподарського використання значних територій і природних ресурсів.

Аварія привела до величезної кількості радіонуклідів, випущених у навколишнє середовище у вигляді шлейфу. Загальна радіоактивність складала приблизно 14 ЕБк [1].

Мета дослідження: оцінка комбінованої дії рентгенівського випромінювання та монохроматичного червоного світла на ембріональний розвиток птиці (перепелиний ембріон).

Дослідження проводились на кафедрі біохімії та екологічного контролю НУХТ у співпраці з кафедрою фізики та кафедрою дрібного тваринництва Білоцерківського державного аграрного університету на ембріонах перепелів (породи – перепела японські).

Рентгенівське випромінювання, невидиме випромінювання, здатне проникати, хоча і різною мірою, в усі речовини. Являє собою електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі порядку 10 ^-8 см. Опромінення рентгеном, можна назвати тією ж радіацією [2].

Принципово новим джерелом монохроматичного ЕМВ оптичного діапазону є лазери, що забезпечують неможливу для нелазерних джерел ступінь монохроматичності світла [3].

Показано, що опромінення інкубаційних курячих яєць перед закладкою на інкубацію світлом ГНЛ при густині потужності 0,3 мВт/см² протягом 3–5 хв приводить до зменшення смертності ембріонів на перших стадіях розвитку та їхнього більш інтенсивного росту [4].

Опромінення ембріонів перепела японського на стадії ранньої гаструли (у свіжознесеному яйці за добу до інкубаціїї) значними дозами рентгенівського випромінювання (8,0–8,5 Гр) призвело до вираженого збільшення (у 4,67–5,54 рази) кількості ембріонів, загиблих на ранніх стадіях ембріогенезу і, як наслідок, спричинило зниження виводимості порівняно із контролем у 2,11–3,13 рази.

Так, аналіз результатів інкубації першого досліду цієї серії свідчить про зростання ембріональної смертності протягом перших діб інкубації у першій дослідній групі, що була оброблена перед інкубацією рентгенівським випромінюванням у дозі 8,5 Гр, у 4,67 рази та зниження виводимості у цій групі у 3,13 рази порівняно з контрольною групою.

На цьому фоні застосування монохроматичного червоного світла ГНЛ (густиною потужності 0,08 мВт/см²) для обробки уражених рентгенівським випромінюванням ембріонів привело до вірогідного зниження кількості загиблих ембріонів протягом перших діб інкубації (у 1,87 рази) порівняно із ембріонами першої групи яєць, що були уражені рентгенівським випромінюванням, але не оброблялися монохроматичним червоним світлом. Виводимість молодняку в цій групі у 1,62 рази перевищила цей показник першої групи.

Результати інкубації другого досліду даної серії в цілому підтвердили результати попереднього експерименту. При цьому також виявлено значне (у 5,54 рази) збільшення ембріональної смертності протягом перших діб інкубації у групі оброблених рентгенівським випромінюванням яєць та зниження виведення у цій групі у 2,24 рази порівняно з контролем. Опромінення монохроматичним червоним світлом інкубаційних яєць після ураження їх рентгенівським випромінюванням збільшило виживання ембріонів на ранніх стадіях ембріогенезу в 1,68 рази та виведення молодняку у 1,61 рази порівняно з першою групою яєць, що були уражені тільки іонізуючим випромінюванням.

Таким чином, можна констатувати, що монохроматичне червоне світло (l=633 нм) в опрацьованих режимах чинило вірогідний радіозахисний ефект на уражені значними дозами рентгенівського випромінювання ембріони птиці. Це виражалося в тому, що червоне світло при густині енергії 9,5–13,5 мДж/см² вірогідно запобігало зростанню ранньої ембріональної смертності перепелів, що було спричинене дією рентгенівського випромінювання на ембріони птиці у дозах 8,0 – 8,5 Гр та сприяло збільшенню виводимості у 1,61–1,62 рази порівняно із групами яєць, що були піддані дії рентгенівського випромінювання, але не оброблялися після цього червоним лазерним світлом.

Література:

1. Константінов М.П., Журбенко О.А. Радіаційна безпека: Навчальний посібник. – Суми: ВТД «Університетська книга», 2003. – 151 с.

2. Четвериков А.Г. Исследование спектров электронного парамагнитного резонанса биологических образцов // Биофизика. – 1964. – № 6. – С. 678–680.

3. Применение лучей гелий-неонового лазера для стимуляции эмбриогенеза сельскохозяйственной птицы / Б.Ф. Бессарабов, И.И. Мельникова, Е.Б. Петров, Н.С. Макеева. – М., 1986. – 28 с.

4. Якименко І.Л. Антиоксидантна та бактерицидна активність білкової оболонки інкубаційних яєць птиці ряду курячих // Вісник Білоцерківського державного аграрного університету. – Біла Церква, 2000. – Вип. 14. – С. 145–149.