1.5. Аэрозоли воздуха

Существует ряд подходов к испытанию и определению мутагенных компонентов загрязняющих частиц воздуха. Все они сводятся к следующему: определенный объем воздуха пропускают через стекловолоконные фильтры для осаждения взвешенных частиц; собранные частицы экстрагируют растворителями, затем растворители удаляют упариванием, и сухой экстракт растворяют для последующего тестирования.

Состав экстракта загрязнителей воздуха зависит от размера частиц, осажденных на фильтре, и химических реакций между частицами, а также от растворителя, использованного для растворения экстракта. Таким образом, в процессе сбора и экстрагирования может быть изменена действительная картина состава тестируемых образцов загрязнителей воздуха.

Изучение мутагенности загрязнителей, содержащихся в задымленном (городском) и незадымленном (сельском) воздухе, на штамме S.typhimurium TA 98 в тесте Эймса и на лимфоцитах человека in vitro показало, что 1 м3 задымленного воздуха содержит больше мутагенных соединений, чем незадымленного. Кроме того, в задымленном воздухе обнаружены вещества, мутагенная активность которых зависит от метаболической активации.

В экстрактах загрязнителей воздуха содержатся мутагены, как прямого действия, так и нуждающиеся в метаболической активации. Первые обычно экстрагируются в полярных растворителях, к ним относятся соединения свинца и серы. Кроме того, прямой мутагенной активностью обладают и такие нитроароматические соединения, как нитропирены, нитронафтацены, нитрофлуорены и др. Мутагенная активность компонентов аэрозолей воздуха зависит от его химического состава. В этом отношении показательны результаты изучения мутагенной активности циклогексановой, дихлорметановой и ацетоновой фракций образцов аэрозолей, собранных в трех городах США: Нью-Йорке, Элизабете и Филадельфии, а также в Мехико и Пекине (КНР). Основными источниками загрязнений воздуха в Нью-Йорке являются автотранспорт и теплоэлектростанции, Элизабете – автотранспорт. В Филадельфии образцы аэрозолей собирали на окраине города. В Мехико загрязнение воздуха связано с выбросами металлургических и нефтеперерабатывающих заводов, а также автотранспорта. Пекин является густонаселенным городом с большим количеством котельных на угольной топке.

По мутагенной активности на штамме S.typhimurium TA 98 в условиях без метаболической активации образцы аэрозолей располагались в следующем порядке: Мехико > Элизабет > Нью-Йорк > Пекин > Филадельфия. Мутагенная активность их в присутствии фракции S-9 была следующей: Пекин > Мехико > Элизабет > Нью-Йорк > Филадельфия.

Одним из важных вопросов при изучении мутагенности загрязнителей является выбор показателей, позволяющих сравнивать активность различных образцов. Обычно активность выражают как количество индуцированных ревертантов у использованного тест-штамма S.typhimurium на единицу следующих показателей:

• вес сухого осадка экстракта;

• объем воздуха, из загрязнителей которого получен экстракт;

• вес загрязняющих частиц, из которых получен экстракт.

Наиболее часто употребляются первые два показателя.

Анализ результатов, полученных разными авторами, показал, что при тестировании методом Эймса на чашку обычно вносят образец экстракта загрязнителей из воздуха объемом 1-14 м3, что соответствует объему воздуха, вдыхаемого человеком в течение от нескольких часов до 1 дня. Экстракты загрязнителей воздуха вызывают хромосомные аберрации в культурах клеток человека и млекопитающего. Полученные к настоящему времени данные свидетельствуют о том, что аэрозоли воздуха, особенно в задымленных районах, представляют собой источники мутагенов, поступающих в организм человека через органы дыхания.