4. 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.
В экстрактах загрязнителей воздуха содержатся мутагены как прямого действия, так и нуждающиеся в метаболической активации. К ним относятся соединения свинца и серы. Кроме того, прямой мутагенной активностью обладают и такие нитроароматические соединения, как нитропирены, нитронафтацены, нитрофлуорены и др.
Основными источниками загрязнений воздуха являются промышленные предприятия, автотранспорт и теплоэлектростанции
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.
5. МУТАГЕНЫ В БЫТУ И ПИЩЕ. На мутагенную активность также проверяются вещества, входящие в состав пищевых продуктов и применяющиеся в быту. Эта группа веществ была подвергнута изучению в связи с установлением существенной роли продуктов питания и бытовых привычек (особенно курения) в возникновении онкологических заболеваний.
Результаты эпидемиологических исследований показали, что в этиологии рака легкого наибольшее значение имеет курение. В настоящее время большое внимание уделяется изучению мутагенной активности табачного дыма и его компонентов. Были получены многочисленные данные о том, что табачный дым содержит генотоксичные соединения, способные индуцировать мутации в соматических клетках, что может привести к развитию опухолей, а также в половых клетках, что может быть причиной наследуемых дефектов. Большинство исследователей связывали мутагенную активность табачного дыма с содержанием в нем высокомутагенных продуктов пиролиза белков и аминокислот, а также нитрированных ароматических углеводородов. Кроме того, в табачном дыму обнаружены специфичные нитрозамины, представляющие собой нитрозированные производные алкалоидов табака.
Слабыми мутагенными свойствами обладают такие пищевые добавки, как сахарин, производное нитрофурана АР-2 (консервант), краситель флоксин и др. Данные о мутагенности алкоголя противоречивы. По-видимому, он обладает слабым мутагенным действием. Большое внимание уделяют проверке на мутагенность красителей для волос.
Мутагенные вещества в продуктах питания, в средствах бытовой химии выявлять трудно из-за незначительных концентраций, с которыми контактирует человек в реальных условиях. Однако если они индуцируют мутации в зародышевых клетках, то это приведет со временем к заметным популяционным эффектам, поскольку каждый человек получает какую-то дозу пищевых и бытовых мутагенов
Один из поставщиков натуральных генотоксических продуктов - наша пища. Анализ показал, что источниками мутагенов и канцерогенов являются продукты, образующиеся в мясе и рыбе при жарении, в сахаре - при его карамелизации, а также некоторые натуральные компоненты пищи растительного и животного происхождения.
В современных условиях интенсивного развития промышленности и загрязнения окружающей среды резко повысилась опасность для человека подвергнуться воздействию значительных доз нитрозаминов.
Содержание нитрозосоединений в продуктах питания довольно сильно варьирует и обусловлено, по-видимому, применением азотсодержащих удобрений, а также особенностями технологии приготовления пищи и использованием нитритов в качестве консервантов.
Считают, что около 80% нитратов, поступающих в организм, – растительного происхождения. Из них около 70% содержится в овощах и картофеле, а 19% – в мясных продуктах. С пищей человек получает в среднем около 100 мг нитратов в день (рассчитано по иону NO3). Немаловажным источником нитрита являются консервированные продукты. Окислы азота из атмосферного воздуха служат источником образования нитрита в слизи верхних дыхательных путей и легких.
Таким образом, в организм человека постоянно вместе с пищей поступают как нитрозируемые, так и нитрозирующие предшественники мутагенных и канцерогенных нитрозосоединений. Если нитрозирующие вещества, такие как нитриты и нитраты имеют антропогенное происхождение, то нитрозируемые соединения имеют природное происхождение.
Растения в процессе эволюции выработали способность синтезировать вещества, которые защищают их от болезней и вредителей. Эти вещества являются натуральными пестицидами, они необходимы для нормальной жизнедеятельности растений. Однако когда эти токсические вещества, присутствующие в пище в определенных концентрациях, попадают в организм человека, они могут вызвать мутации. То же происходит в организме животных, получающих с растительными кормами генотоксические продукты из числа природных пестицидов.
Мутагенны и канцерогенны многие природные химические вещества. Например, некоторые лекарственные и пищевые растения содержат сафрол, эстрагол, проявляющие мутагенные свойства. Черный перец наряду с эстраголом содержит значительное количество пиперина, которому также присущи генотоксические свойства. Другой источник пищевых мутагенов и канцерогенов - гидрозины, содержащиеся в большом количестве в съедобных грибах. Сельдерей, пастернак, петрушка, цитрусовые масла содержат псорален, превращающийся на свету в мутаген и канцероген.
Мутагенность пища может приобретать в процессе приготовления. Жир, составляющий в некоторых странах до 40% и более калорийности всей пищи, в процессе кулинарной обработки окисляется с образованием множества токсичных продуктов (гидропероксиды холестерола, эпоксиды жирной кислоты, альдегиды и др.). Повреждающие ДНК продукты образуются в гренках, мясе, рыбе при их интенсивном нагревании. Недавно подсчитано, что человек с пищей получает невероятное количество натуральных веществ, способных вызвать генетические нарушения, - несколько граммов в день, что в 10 тыс. раз больше остатков синтетических пестицидов, содержащихся в тех или иных продуктах. Такое количество должно бы вызывать весьма существенные поражения наследственных структур, но этого не происходит, так как наряду с мутагенами пища содержит также антимутагены, которые нейтрализуют эффект первых.