Спосіб визначення мутагенної небезпеки забруднювачів атмосферного повітря для здоров’я населення

Спосіб визначення мутагенної небезпеки забруднення атмосферного повітря для здоров'я 3 14739 4 забруднюючих речовин до атмосфери визначають Vout - швидкість дихання поза приміщення, забруднюючі речовини в атмосферному повітрі м3/год (1,4м3/год), даної території. Ch - концентрація речовини в повітрі житла, Серед речовин-забруднювачів визначають ті, мг/м3 (1,0*Са), що мають мутагенні властивості. Для оцінки мутаTin - час проведений всередині приміщеня, гогенних властивостей хімічних сполук запропонодина/доб (16 годин/доб), вано біля 100 різноманітних тест-систем - від бакVin - швидкість дихання всередині приміщентеріофагів та вірусів до ссавців та клітин людини в ня, м3/год (0,63м3/год), умовах in-vitro та in vivo. Тест-об'єкти мають здатEF - швидкість впливу, днів/рік (350 днів/рік), ність індукувати мутації, а також виявляти потенED - тривалість впливу, роки (дорослі - 30 роційну кластогенну активність речовини, що досліків, діти - 6 років), джується. Найбільш широко використовуються в BW - маса тіла, мг/кг (дорослі - 70кг, діти якості тест-об'єктів бактерії Salmonella 15кг), Typhymurium, E. Coli, дріжджі-S. Cerevisiae, S. AT - період осереднення експозиції, роки (доPombe, рослини - Tradescancia, Vicia faba, Allium рослі - 30 років, діти - 6 років; канцерогени - 70 Сера, Trad. Padulosa, Hordeum vulgare, комахи рок.) Dr. melanogaster, ссавці - миші, пацюки, та культуПісля знаходження добової дози надходження ри соматичних клітин людини, зокрема лімфоцитів речовини до організму людини розраховують коета лейкоцитів. В тому разі, якщо речовина проявфіцієнт небезпеки по кожній речовині та сумарний ляє мутагенні властивості на двох чи більше тестіндекс небезпеки при комплексному надходженні об'єктах, робиться висновок про мутагенність рехімічних речовин-мутагенів із застосуванням залечовини. Дані щодо мутагенності знаходять в міжжності "доза-відповідь" за наступними формулами: народних реєстрах хімічних речовин, що містять HQi=Іі/RfDi, (2) результат досліджень цілого спектру хімічних ре(3) НІ= HQi, човин проведених на подібних тест-об'єктах виявде НІ - сумарний індекс небезпеки, HQi- коефілення мутагенної активності. Такими реєстрами є цієнт небезпеки речовини і, І- доза надходження база GENE-TOX, база даних речовин Міжнародної речовини і, мг/кг*доб, RfD - безпечний рівень Агенції з дослідження раку, база даних хімічних впливу, мг/кг*доб. речовин Програми з хімічних речовин UNEP та Якщо розрахований коефіцієнт небезпеки не інші. Найбільш вагомими та змістовними джереперевищує 1, то імовірність розвитку у людини лами інформації є такі міжнародні банки: критичних ефектів при щоденному надходженні - Air Toxic Contaminant base mutagens (ARB) речовини протягом життя є неістотною і такий OEHA (http://www.cdc.gov/niosh/icps/icps0000.html), вплив характеризується як допустимий. В разі пе- US. ЕРА. Natiopnal Center for Environment ревищення коефіцієнту небезпеки одиниці, імовірAssessment Integrated Risk Information System ність виникнення шкідливих ефектів у людини зро(IRIS) (http://www.epa.gov/iris), стає пропорційно до збільшення HQi, що потребує - RIVM (http://www.rivm.nl/), відповідних заходів. - Office of Environmental Health Hazard Приклад Assessment (www.oehha.ca.gov), Під час проведення натурних досліджень в - Health Risk Documents: Toxicology Summaries одному з районів пілотного індустріального міста (http://riskassessment.ornl.gov/hhra.html#finddocs), згідно з формою державної статистичної звітності - RTECS (http://www.cdc.gov/nioch/RTECS). "2 ТП Воздух" та дозволами на викиди було визна- GENE-TOX (http://toxnet.nlm.nih.gov) чено низку речовин, які можуть становити потенChemical Safety Information from ційну небезпеку здоров'ю. Такими виявились: мілIntergovernmental Organizations (http кодисперсний пил, діоксид азоту, сірчистий //www.inchem.org) ангідрид, оксид вуглецю, бенз(а)пирен, сполуки Для речовин, що мають доведене підвищення свинцю, сажа, хром (IV), сірководень, сірковуглець, мутагенної активності, розраховують потенційну бензол. добову дозу, усереднену за весь період життя люПошук результатів досліджень хімічних речодини (мг/кг*доб), а саме дорослої особини та дивин на мутагенність з використанням різних тесттини при інгаляційному надходженні речовин з об'єктів здійснювали у таких базах даних атмосферним повітрям за формулою: http://toxnet.nlm.nih.gov, www.oehha.ca.gov, І=[(Са*Tout*Vout)+ http://www.epa.gov/iris, http //www.inchem.org. Оста(1) +Ch*Tin*Vin)*EF*ED/(BW*AT*365)], точний висновок про мутагенність робили на осноде І - величина надходження, мг/кг*доб, ві припущення - якщо два чи більше тест-об'єктів Са - концентрація речовини в атмосферному мають позитивний результат, дану речовину вваповітрі, мг/м3, жали мутагеном. Tout - час проведений поза приміщення, годиСеред всіх речовин за допомогою вищенавена/доб (8год/доб), дених баз даних було виявлено ті, які мають мутагенні властивості (див. таб.1). 5 14739 6 Таблиця 1 Назва речовини/ тести 1 1 2 3 4 5 6 7 2 Мілкодисперсний пил (включає пил вугільний, пил коксовий, пил абразивно-металічний, пил деревини) Об'єкт: Клітини печінки пацюка in vitro Генетичний ефект: хромосомні аберації Відповідь: + Об'єкти: Salmonella typhimurium Генетичний ефект: прямі і зворотні мутації гену Відповідь: + Діоксид азоту Об'єкт: Вищі еукаріоти Генетичний ефект: сестринські хроматидні обміни in vitro Відповідь: + Об'єкт: Вид Традесканція Генетичний ефект: мутації гену Відповідь: + Сірчистий ангідрид Об'єкт: лімфоцити людини Генетичний ефект: Сестринські хроматидні обміни Відповідь: + Об'єкт: Вид Традесканція Генетичний ефект: Мутація гену, хромосомні аберації Відповідь: + Оксид вуглецю Не є генотоксичним Бенз(а)пирен Об'єкти: Лімфоцити людини Генетичний ефект: сестринські хроматидні аберації Відповідь: + Об'єкти: Salmonella typhimurium Генетичний ефект: прямі і зворотні мутації гену Відповідь: + Об'єкти: Клітини ембріону пацюка Генетичний ефект: трансформація клітини Відповідь: + Сполуки свинцю Об'єкт: Поліхроматинові еритроцити ссавців Генетичний ефект: мікроядерний, хромосомні аберації Відповідь: + Об'єкт: Salmonella typhimurium Генетичний ефект: прямі і зворотні генні мутації Відповідь: + Об'єкт: Лімфоцити та лейкоцити людини Генетичний ефект: хромосомні аберації Відповідь: Сажа Об'єкт: Salmonella typhimurium Генетичний ефект: Генетичний ефект: прямі і зворотні генні мутації Відповідь: + Об'єкт: Salmonella typhimurium Генетичний ефект: Генетичний ефект: прямі і зворотні генні мутації Відповідь: + Джерело інформації 3 http://toxnet.nlm.nih.gov Висновок щодо мутагенності 4 + MUTATRES. 185:1-195,1987 http://toxnet.nlm.nih.gov Cent Eur J Publ Health 2004; 12, Suppl, p.S72-S75 http://www.epa.guv/iris MUTAT RES 89:303-309,1981 http://toxnet.nlm.nih.gov MUTAT RES 99:303-315,1982 http://www.cdc.gov/nioch /RTECS HEREDITAS 97:159-161,1982 http //www.inchem.org MUTAT RES 99:303-315,1982 http:/www.ера.gov/iris Звіти ЕРА* http://toxnet.nlm.nih.gov MutatRes 1993 Sep; 297(2):101-80 http://toxnet.nlm.nih.gov CANCER RES 38:4478-4485,1978; http://toxnet.nlm.nih.gov CANCER RES 38:4486-4495,1978 http://toxnet.nlin.nih.gov MUTAT RES 239:29-80,1990 http: //toxnet.nlm.nіh.gov JNCIJ NATL CANCER INST 62:911-918,1979 http://toxnet.nlm.nih.gov MUTAT RES 87:143-188,1981 + + + + +• www.ncbi.nlm.nih.gov Cancer Res. 1979 Oct; 39(10):4152-9. www.ochha.ca.gov Toxicological Sciences 2005 87(1):232-241 7 14739 8 Продовження таблиці 1 1 8 2 Хром (VI) Об'єкт: вищі еукаріоти Генетичний ефект: 9 10 11 3 Канцерогенні тести in vivo Відповідь: немає висновку Об'єкт: Salmonella Typhimurium Генетичний ефект: Генетичний ефект: прямі і зворотні генні мутації Відповідь: + Сірководень Об'єкт: Salmonella typhimurium TA97, ТА98, Генетичний ефект: прямі і зворотні генні мутації Відповідь: Сірковуглець Об'єкт: Людина чол. статі Генетичний ефект: дослідження морфології сперми Відповідь: + Об'єкт: Людина чол. статі Тип мутації: дослідження морфології сперми in vitro Відповідь: + Бензол Об'єкт: Вищі еукаріоти Тип мутації: сестринські хроматидні обміни in vivo Відповідь: + Об'єкт: Вищі еукаріоти Тип мутації: сестринські хроматидні обміни in vivo Відповідь: + Об'єкт: Лімфоцити людини Тип мутації: сестринські хроматидні обміни in vivo Відповідь: + 4 + httpp://www.cdc.gov./niosh/icp s/icps0000.html MUTAT RES 185:1-195,1987 www.oehlia.ca.gov Mutat Res. 1983 Oct; 122(l): 1-5. hup: www.epa.gov/iris US ЕРА* http://toxnet.nlm.nih.gov MUTAT RES 115:73-148,1983 http //www.inchem.org Biomedical and Environmental Sciences, 9; 37-40. http://toxnet.nlm.nih.gov ENVIRON MUTAGEN 8:2940,1986 + + http./toxnet.nlm.nih.gov ENVIRON MUTAGEN 8:29-40,1986 http://toxnet.nlm.nіh.gov CARCINOGENESIS (LONDON) 5:827-832,1984 *-ЕPA - Агенство США з охорони навколишнього природного середовища Для речовин з доведеною тест-об'єктами мутагенністю розрахували потенційну добову дозу інгаляційного надходження речовин, усереднену за весь період життя людини (мг/кг*доб), а саме дорослої особини та дитини, за формулою (1). При розрахунку сумарного індексу (формули 2-3) небезпеки використовували дані, концентрацій для цілої множини точок на місцевості (рецепторних точок). Коефіцієнти небезпеки розраховували для точок з найвищою та найнижчою концентрацією забруднюючих речовин. Таким чином отримали максимальний та мінімальний показник сумарного індексу мутагенної небезпеки для атмосферного повітря одного з промислових районів досліджуваного пілотного міста. Результати наведено в Таблиці. 2. Таблиця 2 № Забруднююча речовина 1 2 1 2 3 4 5 6 7 Мілкодисперсний пил Діоксид азоту Сірчистий ангідрид Бенз(а)пірен Сполуки свинцю Сажа Хром (VI) Концентрація, мг/м3 Доза дорослі, мг/(кг*день) Доза діти мг/(кг*день) HQ в рецепторній точці min 3 max 4 5 6 min 7 max 8 0,075 1,097 21,077 20,916 0,75 10,97 0,025 0,065 0,783 0,775 0,625 1,625 0,071 0,218 2,95 2,927 0,8875 2,725 0,000002 0,000195 0,0019 0,000001 0,0000055 0,00149 0,01 0,0000075 0,000113 0,0181 0,1894 0,000113 0,000118 0,018995 0,19827 0,000118 2 0,39 0,038 0,01 5,5 2,98 0,2 0,075 9 1 8 9 2 Бензол Сірковуглець 14739 3 0,006 0,000045 4 0,053 0,0005 5 0,7488 0,00953 10 Продовження таблиці 2 6 0,78355 0,009456 НІ= В наведеному прикладі в точці з найнижчими концентраціями забруднюючих мутагенних речовин індекс небезпеки дорівнював 4,900564, з найвищими концентраціями забруднюючих мутагенних речовин дорівнював 25,84238. В обох випадках є речовини, коефіцієнт небезпеки яких перевищує 1, а отже для таких речовин імовірність розвитку критичних ефектів у дорослої особини та дитини протягом життя є істотною і вплив характеризується як неприпустимий. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 7 0,2 6,42857E-05 4,900564 (min) 8 1,766667 0,000714 25,84238 (max) Таким чином, запропонований спосіб дозволяє оперативно отримувати інформацію про якість навколишнього середовища, пов'язану з мутагенним навантаженням, а отже визначати території, що зазнають підвищеного впливу мутагенних чинників, які можуть спричинити хвороби, що мають під собою генетичне підґрунтя, такі як спонтанні викиди у вагітних жінок, аномалії фізичного розвитку у новонароджених, онкологічні захворювання та інші генетичне віддалені наслідки, і розробляти запобіжні заходи. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601