Введение к работе
Актуальность проблемы. Ежегодно синтезируются и поступают в окружающую среду сотни новых веществ, не имеющих аналогов в природе. Эти соединениня - ксенобиотики не вступают ни в пластический , ни в энергетический обмен, а подвергаются в окружающих нас физических и биологических системах перераспределению, разложению и превращениям. Часто наблюдается избирательное накопление их в различных физических средах и, что особенно важно, в различных тканях растений и животных, где концентрация мутагенных и канцерогенных ксенобиотиков становится намного выше, чем в почве, воде и воздухе. Аккумуляция и передача ксенобиотиков по пищевым цепям еще больше усложняет проблему, поскольку увеличение концентрации от звена к звену может составлять несколько порядков.
Одной из характерных особенностей канцерогенных и мутагенных соединений, является то, что они могут проявлять биологический эффект в очень низких концентрациях. Это особенно затрудняет их химико-аналитическое определение в биологических тканях, С другой стороны, химическими методами не возможно определить, обладает ли то или иное вещество канцерогенными и мутагенными свойствами. В связи с этим биологическое тестирование и биоиндикация канцерогенных и мутагенных соединений приобретает все большее значение (Абилев С.К., 1986).
Цель и задачи исследования. Цель работы - изучить накопление генотоксических соединений различными компонентами мо-
- і -
дифицированных экосистем. Исследовать зависимость характера накопления мутагенных и канцерогенных соединений от уровня активности пероксидазы в растениях и системы цитохрома Р-4Б0 в тканях животных. Изучить возможностьиспользования активности пероксидазы водных растений в качестве тест-ситемы, определяющей степень загрязнения среды ксенобиотиками. Оценить степень загрязнения мутагенными соединениями некоторых морских и пресноводных экосистем, а также районы Алтйского края, подвергавшиеся действию ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне.
В связи с этим в задачи иследования входило:
-
Изучить с помощью теста Эймса сальмонелла/микросомы накопление мутагенных соединений в различных компонентах модифицированных экосистем - воде.донном грунте, водорослях, а также почве, наземных растениях и животных.
-
Оценить способности организмов осуществлять метаболизм ксенобиотиков с помощь» активации молекулярных форм кислорода ферментативными системами: пероксидаза водорослей и ферменты нонооксигеназного окисления печени рыб и рыбоядных птиц).
-
Изучить сравнительную динамику накопления мутагенных ксенобиотиков и активности пероксидазы водорослей в условиях лабораторного эксперимента.
-
Исследовать степень накопления различными растениями нитратов как возможных предшественников нитрозаминов, меющих канцерогенные свойства.-
-
Оценить возможные корреляции между накоплением различ-
ных ксенобиотиков компонентами среды и заболеваемостью местного населения в Алтайском крае.
Научная новизна, Впервые проведено сравнительное исследование накопления мутагенных соединений в водных и наземных биогеоценозах ряда районов Алтайского края. Воронежского водохранилища и морской экосистемы острова Хурнойя (северная Норвегия). Проведено сравнительное исследование уровня накопления мутагенных соединений, выявляемых в тесте Эймса, растениями и животными в зависимости от активности ферментов детоксикации: пероксидаза водорослей и система цитохрома Р-450. Практическая значимость: Предложенные тест-системы использованы для оценки загрязнений водных и наземных экосистем мутагеными ксенобиотиками. Результаты этих экспериментов были соотнесены с показателями здоровья местного населения районов Алтайского края.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Международном симпозиуме "Физико-химические основы функционирования белков и их комплексов", Воронеж, ВГУ, 29 мая - 1 июня 1995 года; Y Международной конференции "Проблемы экологии" (Чтения памяти профессора М.М. Кожова), Иркутск, 23-28 октября 1995 года; Международной конференции "Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды", Томск, 12-16 сентября 1995 года; заселении кафедры физиологии растений і ноября 1995 года и заседании кафедры гидробиологии ноября 1995 года Биологического факультета Московского государственного университета им. М. В.Ломоносова.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 научные работы, в том числе - 1 статья в академическом печати, и 1 статья принята в печать.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введе
ния, обзора литературы, описания материалов и методов, изло
жения результатов исследования и их обсуждения, выводов и
списка литературы, включающего наименований. Работа из
ложена на страницах машинописного текста, включая
таблиц и рисунков.