Skip to Content

Протективные свойства низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокочастотного диапазона в отношении пестицидов. Экспериментальное исследование

ID: 2012-06-977-A-1591
Оригинальная статья (свободная структура)
*ОАО «НПП АЛМАЗ» **ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздравсоцразвития России ***ФБУН «Саратовский НИИ сельской гигиены Роспотребнадзора» ****ГОУ ВПО Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского

Резюме

Исследована протективная активность низко интенсивного электромагнитного излучения крайне высокочастотного (НИ ЭМИ КВЧ) диапазона (53,57 - 78,33 ГГц) в отношении биологических объектов, подвергшихся воздействию пестицидов. Показано, что ЛД50 повышается для гидробионтов при однократном, а для белых мышей и крыс – в течение 5-7 дней воздействия НИ ЭМИ КВЧ диапазона..

Ключевые слова

низко интенсивное электромагнитное излучение крайне высокочастотного диапазона, протективная активность, экспериментальные исследования

Статья

Актуальность исследований, направленных на поиск способов защиты живых организмов от неблагоприятного воздействия окружающей среды, обусловлена осознанием глобальности проблем, связанных с антропогенным воздействием пестицидов, минеральных удобрений, поверхностно-активных веществ, регуляторов роста, медицинских иммунобиологических препаратов и т.п., широко используемых в производственной деятельности человека.

Актуальность исследований, направленных на поиск способов защиты живых организмов от неблагоприятного воздействия окружающей среды, обусловлена осознанием глобальности проблем, связанных с антропогенным воздействием пестицидов, минеральных удобрений, поверхностно-активных веществ, регуляторов роста, медицинских иммунобиологических препаратов и т.п., широко используемых в производственной деятельности человека.

Опасность антропогенных факторов, помимо их токсичности, связана с быстрым накоплением в окружающей среде и неспособностью биологических систем также быстро адаптироваться к измененным условиям существования. В последующем нарушения жизнедеятельности живых организмов, будь то популяции или биоценозы, вследствие воздействия экотоксикантов затрагивает и человека, проявляясь снижением адаптационно-приспособительных реакций, дисбалансом гормонального статуса, изменениями в иммунной системе.

Значительную опасность для окружающей среды представляют ядохимикаты, поступающие в объекты внешней среды в концентрациях, нередко значительно превышающих безвредные уровни, в связи с их широким применением в сельском хозяйстве. Многие пестициды, особенно стойкие и кумулирующие (хлорорганические пестициды–ХОП и фосфорорганические пестициды-ФОП), приводят к прогрессирующему изменению экологических параметров среды обитания, что заставляет искать безопасные методы, способные повысить  неспецифическую резистентность живых организмов с мобилизацией защитных и регуляторных механизмов.

В связи с этим перспективным представляется использование низкоинтенсивного (НИ) электромагнитного излучения (ЭМИ) крайне высокочастотного (КВЧ) диапазона, эффективность которого в коррекции экологически обусловленных состояний доказана многочисленными работами [1, 2, 3].

Целью настоящего исследования явилось изучение толерантности живых организмов к ядохимикатам в условиях воздействия НИ ЭМИ КВЧ диапазона.

В качестве биологических моделей использовались Daphniamaqna, белые мыши и белые крысы, находящиеся под влиянием хлор- и фосфорорганических пестицидов (ХОП и ФОП). Из токсикологических методов выбраны биологический тест на гидробионтах и острые опыты на белых крысах и мышах. В токсикологическом эксперименте устанавливались средне-смертельные дозы исходных пестицидов для лабораторных животных, находившихся под воздействием НИ ЭМИ КВЧ диапазона и без него. Результаты острого опыта обрабатывались методом пробит-анализа Литчфилда и Уилкоксона, позволяющим математически оценить сравнительную токсичность веществ при параллельности прямых эффекта, наносимых на графике.

Среднесмертельные концентрации (LD50) ядохимикатов для гидробионтов находили по Б.М. Штабскому и др. (1980), используя уравнение прямой, проходящей через две точки:  

Y —Y2/Y2—Y1=X—X2/X2—X1     где

X1 и X2  - значение испытанных доз из расчета, чтобы частота регистрируемого альтернативного эффекта в одном случае была менее 50%, в другом – более;

Y1 и Y2  - соответствующие проценты летальности.

Исследования по изучению влияния НИ ЭМИ КВЧ диапазона на функциональное состояние используемых в качестве биотест - объекта гидробионтов – дафний Daphniamagna, находящихся под воздействием ядохимикатов, проводились согласно рекомендациям Н.С. Строганова (1971) на дафниях одного поколения, характеризующихся генетической однородностью (синхронизированных по времени рождения и первой закладке яиц в выводковой камере).

Приготавливались убывающие разведения растворов ядохимикатов. В химические стаканы наливали по 200 мл раствора исследуемых веществ: гексихлорциклогексан (ГХЦГ), гептахлор, карбофос, трихлорметафос (ТХМ) в которые помещали по 10 половозрелых дафний, предварительно подвергнутых влиянию НИ ЭМИ КВЧ диапазона (1 группа). Облучение проводилось с помощью разработанного лечебно-диагностического комплекса с биологической обратной связью (ЛДК с БОС) [4] в толще воды объемом 0,2 - 0,4 мл (использовали предметные стекла с лунками) на частотах 53,57 - 78,33 ГГц («белый шум») с экспозицией 5 - 7 мин. Контролем служили две группы. В одной (2 группа) дафнии так же помещались в приготовленные растворы ядохимикатов, однако, предварительное облучение гидробионтов осуществлялось в водном растворе объемом 200 мл. В другой (3 группа), дафнии помещались в стаканы с водой без ядохимикатов.

За недействующие (пороговые) концентрации принимались такие разведения пестицидов, в которых, как и в контрольных группах на 5 – 8 день наблюдения гибель дафний не превышала 10%, а реальная плодовитость не снижалась более, чем на 25%.

В результате проведенных исследований не действующими на дафний (пороговыми) концентрациями оказались: для ГХЦГ – 0,000625 мг/л (1/32 ПДК); для гептахлора – 0,032 мг/л (1/16 ПДК); для карбофоса – 0,00625 мг/л (1/8 ПДК) и для ТХМ – 0,03125 мг/л (1/128 ПДК). Аналогичные результаты были получены и в контрольной группе 3, где облучение дафний проводилось в исследуемых растворах, содержащих пестициды.

Для дафний предварительно подвергнутых влиянию НИ ЭМИ КВЧ диапазона (группа 1) пороговые концентрации пестицидов были на 2 - 3 порядка ниже и, соответственно, составляли: для ГХЦГ – 0,00125 мг/л (1/16 ПДК); для гептахлора – 0,00625 мг/л (1/8 ПДК); для карбофоса – 0, 0125 мг/л (1/4 ПДК) и для ТХМ – 0,0125 мг/л (1/32 ПДК). При этих концентрациях выживаемость дафний была от 78 до 86%, а реальная плодовитость не снижалась более чем на 22%.

Установлено, что LD50 для гидробионтов, подвергнутых влиянию НИ ЭМИ КВЧ диапазона, оказались в 2-4 раза больше по сравнению с LD50 для необлученных предварительно дафний (таблица 1).

Таким образом, экспериментами на гидробионтах доказано, что под влиянием НИ ЭМИ КВЧ диапазона у дафний формируется устойчивость к токсическому действию пестицидов, что проявляется достоверным увеличением их среднесмертельных концентраций.

На втором этапе исследований проводилось определение возможности развития резистентности белых крыс и мышей к ядохимикатам под влиянием НИ ЭМИ КВЧ диапазона. Характеристики излучения: диапазон частот 53,87–78,33 ГГц, средняя мощность от 0,2 до 10 мкВт, продолжительностью воздействия - 25-30 минут в течение 7-14 дней. Исследуемые вещества вводились per os в виде водного раствора в объеме 5 мл. Наблюдения за животными велись в течение 14 дней. Видовая чувствительность лабораторных животных к ядохимикатам устанавливалась определением LD50 методом Дейхмана и Лебланка.

Экспериментально определенные среднесмертельные дозы ядохимикатов для белых крыс соответствовали литературным данным [5] и составляли для гептахлора - 90, ГХЦГ - 500, карбофоса - 450, а трихлорметафоса - 625 мг/кг массы лабораторного животного.

Облучение крыс проводилось на ушные раковины (аурикулярное воздействие). В 1 группе с первого дня заражения до момента 50% гибели живых. В контрольных группах: 2 группа - получала однократное предварительное облучение, 3 группа вообще не подвергалась облучению.

Установлено, что предварительное облучение лабораторных животных НИ ЭМИ КВЧ диапазона не оказывало существенного влияния на изменение ЛД50 изучаемых пестицидов. Напротив, ежедневное облучение (до 14 дня) выживших после первой затравки теми же концентрациями ядохимикатов лабораторных животных, способствовало усилению защитных сил биологических объектов и большему (в 1,5-2 раза) проценту их выживания. Так, если LD50 белых крыс для хлорорганических ядохимикатов ГХЦГ и гексахлорана, как до облучения, так и после предварительного облучения соответственно составляла 500 и 90 мг/кг массы животных, то для получавших ежедневное облучение – LD50 возрастала соответственно в 1,3 и 1,7 раза. Аналогичный эффект прослеживался и для белых крыс, получавших фосфорорганические ядохимикаты. LD50 карбофоса и ТХМ для животных, получавших ежедневное облучение, соответственно возрастала в 1,3 и 1,4 раза (таблица 2).

Подобную закономерность выявили и для белых мышей, предварительное облучение НИ ЭМИ КВЧ диапазона которых, также как и белых крыс, не оказывало протективного эффекта в отношении изучаемых ядохимикатов. Напротив, у выживших в условиях острого эксперимента белых мышей, ежедневно облучаемых НИ ЭМИ КВЧ диапазона, LD50 возрастала в 1,3 и 2,0 раза для получавших ХОП и ФОП соответственно.

Таким образом, экспериментальными исследованиями на белых мышах и белых крысах было установлено, что НИ ЭМИ КВЧ диапазона при ежедневном облучении лабораторных животных способно оказывать протективный эффект в отношении хлор- и фосфорорганических ядохимикатов.

ВЫВОДЫ:

При воздействии НИ ЭМИ КВЧ диапазона типа «белый шум» на частотах (53,87 – 78,33) ГГц со средней мощностью 0,2 до 10 мкВт на дафний происходит увеличение резистентности к воздействию ядохимикатов.

Воздействие НИ ЭМИ КВЧ диапазона типа «белый шум» на частотах (53,87 – 78,33) ГГц со средней мощность от 0,2 до 10мкВт и продолжительностью воздействия порядка 25–30 мин в течение 5–7 дней вызывает усиление защитных свойств белых мышей и белых крыс к воздействию ядохимикатов.

Литература

  1. Бецкий О.В. Миллиметровые волны в биологии и медицине (обзор)//Радиотехника и электроника.-1993, №10.-С. 1760-1779.
  2. Бецкий О.В., Девятков Н. Д. Электромагнитные миллиметровые волны и живые организмы//Радиотехника.-1996, № 9.-С. 4–10.
  3. Ляпина Е.П., Чесноков И.А., Елисеев Ю.Ю., Шульдяков А.А. КВЧ – терапия в реабилитационных мероприятиях у лиц, подвергшихся воздействию неблагоприятных экологических факторов//Медицина труда и промышленная экология.-2003, №11.-С. 40-43.
  4. Пат. 62827 РФ, МПК А61N 5/02 Лечебно-диагностирующий комплекс/Е.П. Ляпина, И.А. Чесноков, Н.А. Бушуев, Ю.Ю. Елисеев, Е.П. Мурашов, А.В. Корнаухов (РФ; ФГУП «НПП «Алмаз» г. Саратов)-№2006106048/22; Заявл. 28.02.06; Опубл. 10.05.07. Бюл. №13.-С.4.
  5. Klimmer O.R. Appleed Nathematical Demography, Wiley // N.Y - 2001 –Р. 45-87.

Таблицы

Таблица 1

                           Токсичность пестицидов для Daphniamagna                 

Ядохимикаты

LD50 ядохимикатов для дафний (мг/л)

не облученных

(2 гр.)

М±m

подвергнутых влиянию НИ ЭМИ КВЧ диапазона (1 гр.)

М±m

ГХЦГ

0,016 ± 0,008*

0,032 ± 0,008

Гептахлор

0, 032  ± 0,009*

0,065 ± 0,009

Карбофос

0,018 ± 0,008*

0,055 ± 0,006

ТХМ

0,015 ± 0,009*

0,06 ± 0,007

*P<0,05

Таблица 2

Токсичность пестицидов для лабораторных животных в зависимости от способа воздействия НИ ЭМИ КВЧ диапазона (ЛД50, мг/кг)

Вид

животных

Способ обработки

Белые крысы

Белые мыши

ГХЦГ

Гексо-

хлоран

Карбо-фос

ТХМ

ГХЦГ

Гексо-

хлоран

Карбо-

фос

ТХМ

Интактные животные

500

90

450

625

300

130

375

600

Однократное облучение до затравки

500

90

450

625

300

130

375

600

Ежедневное облучение выживших животных

650

150

600

850

585

165

535

975

0
Ваша оценка: Нет

Настройки просмотра комментариев

Выберите нужный метод показа комментариев и нажмите "Сохранить установки".
Tatiana
Пользователь не в сети. Последний раз появлялся 7 лет 24 недели назад. Не в сети
Регистрация: 31.05.2012
Сообщения:
Очень интересно!

Очень интересно!



Оптимальный хостинг для Drupal, Wordpress, Joomla, Битрикс и других CMS, быстрые и надежные сервера, круглосуточная техподдержка Яндекс.Метрика