Экспериментальная токсикологическая оценка степени опасности смеси химических соединений, мигрирующих из материалов, предназначенных для использования в питьевом водоснабжении

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Полимерные материалы, используемые в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения, состоят из полимерной основы и дополнительных химических веществ. В процессе эксплуатации полимерные материалы выделяют токсичные химические вещества, включая добавки, остаточные исходные и трансформируемые мономеры. Даже если все компоненты смеси присутствуют в количествах, не вызывающих предполагаемых негативных эффектов, население может подвергаться неблагоприятному влиянию в результате хронического воздействия малых концентраций, способных действовать аддитивно, проявляя определённую суммационную токсичность. В статье приведены результаты исследования биологического действия смеси химических соединений, мигрирующих из полимерных материалов, предназначенных для использования при организации питьевого водоснабжения.

Материалы и методы. В работе исследованы вытяжки из четырёх предлагаемых различными фирмами и странами-изготовителями материалов, предназначенных для использования в питьевом водоснабжении. Исследования проведены на нелинейных белых крысах (самцах) с начальной массой тела 180–200 г. В условиях санитарно-токсикологического шестимесячного эксперимента было сформировано пять групп по десять животных
в каждой.

Результаты. Получены данные, доказывающие возможность отрицательного влияния на организм теплокровных животных смеси органических соединений, вымываемых из материалов труб при использовании в питьевом водоснабжении. Длительное воздействие смеси органических соединений, в том числе не изученных в гигиеническом отношении, обусловливает общетоксическую и мутагенную активность вытяжек из исследованных образцов полимерных материалов. Для эксперимента были выбраны материалы, принадлежащие к одной группе полимеров (полиэтилены), однако биологическое действие вытяжек не было одинаковым.

Ограничения исследования. Исследование проведено на небольшой выборке материалов, используемых на данный момент в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения, и с ограниченным набором изучаемых в хроническом эксперименте показателей. Необходимы расширенные исследования других групп полимеров.

Заключение. Изучено токсическое действие смеси органических веществ, мигрирующих из материалов труб, на организм экспериментальных животных в хроническом эксперименте, установлена возможность развития отдалённых эффектов при потреблении водных вытяжек из полимерных материалов.

Ключевые слова: хронический токсикологический эксперимент; смесь химических соединений; материалы для питьевого водоснабжения

Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено комиссией по биоэтике ФГБУ «ЦСП» ФМБА России (выписка из протокола № 2 от 01 ноября 2021 г.), проведено в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (ETS N 123), директивой Европейского парламента и Совета Европейского союза 2010/63/EC от 22.09.2010 г. о защите животных, использующихся для научных целей.

Участие авторов:
Алексеева А.В. — концепция и дизайн исследования, написание текста, сбор материала и обработка данных, редактирование;
Рахманин Ю.А. — концепция и дизайн исследования, редактирование;
Михайлова Р.И. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных;
Егорова Н.А. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных;
Хрипач Л.В. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных;
Юрченко В.В. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила: 12.03.2024 / Принята к печати: 09.04.2024 / Опубликована: 08.05.2024

Об авторах

Анна Венидиктовна Алексеева

Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды имени А.Н. Сысина
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью»
Федерального медико-биологического агентства

Автор, ответственный за переписку.
Email: AAlekseeva@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0002-0422-8382

Канд. мед. наук, начальник отд. гигиены, ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Россия

e-mail: AAlekseeva@cspmz.ru

Россия

Юрий Анатольевич Рахманин

Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды имени А.Н. Сысина
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью»
Федерального медико-биологического агентства

Email: awme@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2067-8014

Доктор мед. наук, профессор, академик РАН, гл. науч. сотр. ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Россия

e-mail: awme@mail.ru

Россия

Руфина Иринарховна Михайлова

Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды имени А.Н. Сысина
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью»
Федерального медико-биологического агентства

Email: RMihaylova@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0001-7194-9131

Доктор мед. наук, профессор, вед. науч. сотр. ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Россия

e-mail: RMihaylova@cspmz.ru

Россия

Наталия Александровна Егорова

Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды имени А.Н. Сысина
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью»
Федерального медико-биологического агентства

Email: NEgorova@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0001-6751-6149

Доктор мед. наук, вед. науч. сотр. ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Россия

e-mail: NEgorova@cspmz.ru

Россия

Людмила Васильевна Хрипач

Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды имени А.Н. Сысина
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью»
Федерального медико-биологического агентства

Email: LKhripach@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0003-0170-3085

Доктор биол. наук, вед. науч. сотр. ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Россия

e-mail: LKhripach@cspmz.ru

Россия

Валентина Васильевна Юрченко

Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды имени А.Н. Сысина
ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью»
Федерального медико-биологического агентства

Email: VYurchenko@cspmz.ru
ORCID iD: 0000-0003-4377-245X

Канд. мед. наук, вед. науч. сотр. ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Россия

e-mail: VYurchenko@cspmz.ru

Россия

Список литературы

  1. Кимельблат В.И. Трубопроводы из термопластов. Полимеры в строительстве: научный интернет-журнал. 2014; (1): 72–92. https://elibrary.ru/oktjgg
  2. Басалаева Л.В., Шафран Л.М. Совершенствование методических подходов к гигиенической оценке отвержденных лакокрасочных покрытий, используемых в хозяйственно-питьевом водоснабжении транспортных объектов. Актуальные проблемы транспортной медицины. 2008; (4): 114–26. https://elibrary.ru/rabhcr
  3. Wee S.Y., Aris A.Z., Yusoff F.M., Praveena S.M. Occurrence of multiclass endocrine disrupting compounds in a drinking water supply system and associated risks. Sci. Rep. 2020; 10(1): 17755. https://doi.org/10.1038/s41598-020-74061-5
  4. Cortina-Puig M., Hurtado-Fernandez E., Lacorte S. Plasticizers in drinking water and beverages. Curr. Anal. Chem. 2018; 14(4): 344–57. https://doi.org/10.2174/1573411013666170922145949
  5. Wee S.Y., Ismail N.A.H., Haron D.E.M., Yusoff F.M., Praveena S.M., Aris A.Z. Pharmaceuticals, hormones, plasticizers, and pesticides in drinking water. J. Hazard. Mater. 2022; 424(Pt. A): 127327. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127327
  6. Алексеева А.В., Евсеева И.С., Ушакова О.В., Трегубова Л.Ю. Систематический обзор о возможности применения различных видов полимерной и полимерсодержащей тары для многократного использования (Обзор литературы). Гигиена и санитария. 2020; 101(5): 527–31. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2022-101-5-527-531 https://elibrary.ru/nqfufa
  7. Vogel S.A. The politics of plastics: the making and unmaking of bisphenol a “safety”. Am. J. Public Health. 2009; 99(Suppl. 3): S559–66. https://doi.org/10.2105/ajph.2008.159228
  8. Moon M.K. Concern about the safety of bisphenol a substitutes. Diabetes Metab. J. 2019; 43(1): 46–8. https://doi.org/10.4093/dmj.2019.0027
  9. Liu B., Lehmler H.J., Sun Y., Xu G., Sun Q., Snetselaar L.G., et al. Association of bisphenol A and its substitutes, bisphenol F and bisphenol S, with obesity in United States children and adolescents. Diabetes Metab. J. 2019; 43(1): 59–75. https://doi.org/10.4093/dmj.2018.0045
  10. Liu B., Lehmler H.J., Sun Y., Xu G., Liu Y., Zong G., et al. Bisphenol A substitutes and obesity in US adults: analysis of a population-based, cross-sectional study. Lancet Planet Health. 2017; 1(3): e114–22. https://doi.org/10.1016/s2542-5196(17)30049-9
  11. Pelch K., Wignall J.A., Goldstone A.E., Ross P.K., Blain R.B., Shapiro A.J., et al. A scoping review of the health and toxicological activity of bisphenol A (BPA) structural analogues and functional alternatives. Toxicology. 2019; 424: 152235. https://doi.org/10.1016/j.tox.2019.06.006
  12. Siracusa J.S., Yin L., Measel E., Liang S., Yu X. Effects of bisphenol A and its analogs on reproductive health: A mini review. Reprod. Toxicol. 2018; 79: 96–123. https://doi.org/10.1016/j.reprotox.2018.06.005
  13. Usman A., Ikhlas S., Ahmad M. Occurrence, toxicity and endocrine disrupting potential of Bisphenol-B and Bisphenol-F: A mini-review. Toxicol. Lett. 2019; 312: 222–7. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2019.05.018
  14. Уколов А.И., Кессених Э.Д., Радилов А.С., Гончаров Н.В. Токсикометаболомика: определение маркеров хронического воздействия малых доз алифатических углеводородов. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2017; 53(1): 23–32. https://elibrary.ru/yjhbot
  15. Barrick A., Laroche O., Boundy M., Pearman J.K., Wiles T., Butler J., et al. First transcriptome of the copepod Gladioferens pectinatus subjected to chronic contaminant exposures. Aquat. Toxicol. 2022; 243: 106069. https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2021.106069
  16. Рахманин Ю.А., Новиков С.М., Авалиани С.Л., Синицына О.О., Шашина Т.А. Современные проблемы оценки риска воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения и пути ее совершенствования. Анализ риска здоровью. 2015; (2): 4–11. https://elibrary.ru/rzdodk
  17. Altenburger R., Scholz S., Schmitt-Jansen M., Busch W., Escher B.I. Mixture toxicity revisited from a toxicogenomic perspective. Environ. Sci. Technol. 2012; 46(5): 2508–22. https://doi.org/10.1021/es2038036
  18. Нагорный П.А. Комбинированное действие химических веществ и методы его гигиенического изучения. М.: Медицина; 1984: 5–20.
  19. Кацнельсон Б.А. Комбинированное действие химических веществ. В кн.: Курляндский Б.А., Филов В.А., ред. Общая токсикология. М.: Медицина; 2002: 497–520.
  20. Gianì F., Masto R., Trovato M.A., Malandrino P., Russo M., Pellegriti G., et al. Heavy metals in the environment and thyroid cancer. Cancers (Basel). 2021; 13(16): 4052. https://doi.org/10.3390/cancers13164052
  21. Dong L., Jiang Z., Yang L., Hu F., Zheng W., Xue P., et al. The genotoxic potential of mixed nitrosamines in drinking water involves oxidative stress and Nrf2 activation. J. Hazard. Mater. 2022; 426: 128010. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.128010
  22. Heys K.A., Shore R.F., Pereira M.G., Jones K.C., Martin F.L. Risk assessment of environmental mixture effects. RSC Adv. 2016; 6(53): 47844–57. https://doi.org/10.1039/C6RA05406D
  23. Калугина Е.В., Горбунова Т.Л. К вопросу о миграции вредных веществ из полимерных материалов. Обзор. Пластические массы. 2007; (8): 52–5. https://elibrary.ru/ibdyqh
  24. Алексеева А.В., Савостикова О.Н. Методические подходы к повышению надежности оценки факторов риска здоровью при использовании полимерных материалов в системе питьевого водоснабжения. Анализ риска здоровью. 2022; (2): 38–47. https://doi.org/10.21668/health.risk/2022.2.04 https://elibrary.ru/hsunmg
  25. Алексеева А.В., Савостикова О.Н., Мамонов Р.А. Сравнительный анализ методов оценки возможности применения полимерных материалов в питьевом водоснабжении, закрепленных в законодательствах России и Германии. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019; (10–2): 263–7. https://elibrary.ru/uyvsgo
  26. Baken K.A., Sjerps R.M.A., Schriks M., van Wezel A.P. Toxicological risk assessment and prioritization of drinking water relevant contaminants of emerging concern. Environ. Int. 2018; 118: 293–303. https://doi.org/10.1016/j.envint.2018.05.006
  27. Алексеева А.В., Савостикова О.Н. Гигиеническая оценка возможности применения полиуретановых покрытий в практике питьевого водоснабжения. Гигиена и санитария. 2022; 101(5): 487–92. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2022-101-5-487-492 https://elibrary.ru/jrljss
  28. Llabjani V., Trevisan J., Jones K.C., Shore R.F., Martin F.L. Derivation by infrared spectroscopy with multivariate analysis of bimodal contaminant-induced dose-response effects in MCF-7 cells. Environ. Sci. Technol. 2011; 45(14): 6129–35. https://doi.org/10.1021/es200383a
  29. Хрипач Л.В., Рахманин Ю.А., Михайлова Р.И., Князева Т.Д., Коганова З.И., Железняк Е.В. и др. Биохимические критерии в санитарно- токсикологических опытах на лабораторных животных – что нового несут рекомендации ОЭСР? В кн.: Онищенко Г.Г., Курляндский Б.А., ред. IV Съезд токсикологов России. Сборник трудов. М.; 2013: 533–5. https://elibrary.ru/syihnj
  30. Сычева Л.П., Муравьева Л.В., Журков В.С., Михайлова Р.И., Савостикова О.Н., Алексеева А.В. и др. Изучение мутагенного и цитотоксического действия наносеребра и сульфата серебра в половых клетках мышей in vivo. Российские нанотехнологии. 2016; 11(3-4): 95–100. https://elibrary.ru/vtptmd
  31. Сычева Л.П., Михайлова Р.И., Беляева Н.Н., Журков В.С., Юрченко В.В., Савостикова О.Н. и др. Изучение мутагенного и цитотоксического действия многослойных углеродных нанотрубок и активного угля в шести органах мышей in vivo. Российские нанотехнологии. 2015; 10(3–4): 120–5. https://elibrary.ru/tqufdv
  32. Рахманин Ю.А., Додина Н.С., Алексеева А.В. Современные актуализированные направления совершенствования методологии оценки и управления химическими рисками здоровью. Анализ риска здоровью. 2023; (4): 33–41. https://doi.org/10.21668/health.risk/2023.4.03 https://elibrary.ru/pxekfb

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Алексеева А.В., Рахманин Ю.А., Михайлова Р.И., Егорова Н.А., Хрипач Л.В., Юрченко В.В., 2024


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.