Хроническая нитратная интоксикация и её влияние на биохимические показатели печени и сыворотки крови белых крыс

Хроническая нитратная интоксикация и её влияние на биохимические показатели печени и сыворотки крови белых крыс

А.И. Каримов, к.б.н., Таджикский НУ

В последние годы важное значение приобретают исследования механизмов токсикологического действия нитратов на организм человека и животных [1, 2].

Согласно международной программе по химической безопасности, разработанной ВОЗ, нитриты включены в список антропогенных токсических веществ, которые требуют особого контроля за их поступлением в окружающую среду [3].

Известно, что нитраты и нитриты могут поступать в избыточных количествах в организм человека и животных с пищей, водой и воздухом, что приводит к повышенному образованию метгемоглобина, не способного переносить кислород, вследствие чего развивается гемическая гипоксия [4].

Важным источником поступления окислов азота в организм являются продукты питания. Огородные культуры, выращенные без соблюдения норм внесения азотных удобрений, могут содержать нитраты в пределах 2000—5000 мг/кг. Скармливание

молочным породам коров корнеплодов с высоким содержанием солей азотной кислоты приводит к значительному росту их содержания в молоке и молочных продуктах. Добавление нитритов в мясные продукты при их консервировании для предотвращения развития Clostridium botulinum, а также для придания колбасным изделиям привлекательного для потребителя вида приводит к образованию в них нитрозосоединений, которые обладают канцерогенными свойствами [5].

Материал и методы исследования. Опыты проведены на 30 белых крысах в возрасте 1, 3, 6 мес., которых содержали в одинаковых условиях вивария на обычном пищевом рационе. В рацион животных контрольной гр. не добавляли нитрат аммония, животные I, II и III опытных гр. получали интра-гастрально нитрат аммония (NH4NO3) в дозе 50, 100 и 200 мг/кг соответственно.

Полученные результаты исследования обрабатывали биометрическим методом по Н.А. Пло-хинскому (1970), Е.К. Меркурьевой (1983) с использованием компьютерной программы Excel.

Результаты исследования. Установлено, что хроническое внутрижелудочное введение нитрата аммония в дозе 100 мг/кг в течение одного месяца привело к достоверному снижению количества общего и водорастворимого белков ткани печени. Уровень общего белка уменьшился на 16,2%, а содержание водорастворимого белка – на 27,9%. В сыворотке крови одномесячное отравление крыс вызывало уменьшение концентрации альбуминов на 21,5% и достоверное увеличение содержания а2- и р-глобулинов (табл. 1, рис. 1). Продолжение интоксикации нитрата до трёх месяцев ещё в большей степени подавляло синтез белков в ткани печени.

При этом количество общего белка уменьшилось на 25,1%, а содержание водорастворимых белков – на 32,9%. В сыворотке крови в эти сроки воздействие нитрата снижало содержание альбуминов на 24% и существенно увеличивало количество аг и р-глобулинов.

Интоксикация животных в течение 6 мес. показала наибольшее угнетение белковообразовательной функции печени. Количество общего белка снижалось на 31%, а содержание водорастворимого белка – на 40,7%. В сыворотке крови наряду со значительным снижением концентрации альбуминов – 36,8% отмечалось достоверное

возрастание количества аг, а2- и р-глобулинов. Величина А/Г-коэффициента у 6-месячных крыс также существенно снижалась.

Исследования показали, что нитраты через 30 сут. в дозе 50 мг у животных I опытной гр. в гомогенате печени не приводят к снижению общего и водорастворимого белков, тогда как в субклеточных структурах обнаруживалось уменьшение содержания общего белка в митохондриальной фракции в среднем 27,6. Содержание общего белка достоверно снижалось через 3 мес. после введения той же дозы, что сопровождалось уменьшением количества белка в цитоплазматической фракции (88,4) в сравнении с контролем (100,0).

В дозе 200 мг нитраты приводили к достоверному снижению (Р<0,01) количества общего белка. Водорастворимый белок печени уменьшался недостоверно. В сыворотке крови крыс III опытной гр. нитрат аммония вызывал недостоверное уменьшение количества альбумина и увеличение глобулинов.

Количество водорастворимого белка несколько увеличивалось в ядерной и заметно снижалось в микросомальной и цитоплазматической фракциях. В сыворотке крови крыс II и III опытных гр. отмечалось снижение количества альбумина и увеличение р-глобулинов только при вве-

1. Влияние нитрата на белковые показатели сыворотки крови и ткани печени при хроническом его воздействии

Группа, Тканевые Общий Белковые фракции, %

длительность n белки, мг% белок

добавления общий водо- в сыв. альбу¬ глобулин^! А/Г

нитрата раст. крови, г% мины а1 а2 р У

I контрольная 6 179,2± 75,0± 7,1± 53,15± 5,59± 7,44± 11,29± 22,50± 1,1±

2,7 1,2 0,15 0,77 0,35 0,57 0,66 1,2 0,24

I опытная, 1 мес. 6 150,8± 54,1± 6,4± 41,75± 7,06± 10,69± 19,59± 20,89± 0,72±

4 շ*** 11*** 0,30 0,60*** 0,90 0 79*** 2,0* 0,79 0,01*

II опыт, 3 мес. 6 134,7± 50,3± 6,4± 40,41± 7,57± 0,98± 19,62± 22,2± 0,67±

3,6*** 2 4*** 0,19 1,00*** 0,59** 0,65 0,67*** 1,00 0,03

III опыт, 6 мес. 4 124,4± 44,5± 6,1± 33,59± 13,28± 10,51± 17,60± 22,79± 0,50±

4 4*** 1 9*** 0,18 1 0*** 1 0*** 1 0*** 1 07*** 1,00 0,02**

Примечание: * – Р<0,01; *** – Р<0,001; ** – Р<0,05

Рис. 1 - Содержание общего белка в ткани печени при хронической интоксикации, мг%

Рис. 2 – Содержание триптофана в ткани печени, мг%

2. Содержание триптофана и тирозина в сыворотке крови и ткани печени при хроническом воздействии нитрата, мг%

Группа n Тирозин Триптофан в

в сыворотке крови сыворотке крови гомогенате печени

Контрольные 6 0,16±0,02 29,40±0,45 2,16±0,18

I опытная, 1 мес. 6 0,36±0,06** 23,38±1,39*** 1,77±0,12

II опытная, 3 мес. 4 0,86±0,12* 28,03±1,72** 2,49±0,22**

III опытная, 6 мес. 4 0,60±0,13* 24,70±1,10* 2,18±0,35*

Примечание: * – Р<0,01; *** – Р<0,001; ** – Р<0,05, рассчитано по отношению к контролю

Рис. 3 - Содержание тирозина в ткани печени, мг%

дении животным больших (100 и 200 мг/кг) доз нитратов.

При 6-месячной интоксикации нитратами в дозе 50 мг отмечалось недостоверное уменьшение общего и водорастворимого белков печени, однако заметно снижалось во всех клеточных фракциях содержание общего белка. В дозе 200 мг/кг препарат резко снижал концентрацию общего и водорастворимого белков в гомогенате и во всех клеточных фракциях печени.

В сыворотке крови наблюдалось достоверное снижение только թ-глобулина в дозе 50 мг и альбумина в дозе 200 мг, тогда как животные II гр., получавшие нитрат аммония в дозе 100 мг, по этим показателям занимали промежуточное место.

Исследования содержания аминокислот показали, что нитрат аммония снижал концентрацию их в печени (рис. 2). Через 30 сут. нитраты в дозе 50 мг незначительно (7,7%) уменьшали количество триптофана, в то время как содержание тирозина снизилось на 50%.

Содержание триптофана в печени было достоверно ниже при 30-суточной и 6-месячной интоксикации в случаях введения 200 мг нитрата (P<0,01 и 0,001).

Что же касается количества тирозина, то особой закономерности изменения его от дозы не отмечено (рис. 3).

Наиболее низкое его содержание имело место при 3-месячной интоксикации при введении животным 50 мг химиката и при 6-месячной интоксикации при введении 200 мг нитрата.

Исследование содержания аминокислот тирозина и триптофана показало наличие различного характера их изменения при введении крысам различных доз нитрата (табл. 2).

Так, если концентрация тирозина в сыворотке крови повышалась, то уровень триптофана, напротив, достоверно увеличивался только при 6-месячном воздействии нитрата. Итак, наше исследование показало, что хроническое воздействие нитрата приводило к уменьшению содержания тканевых белков, концентрации альбуминов и триптофана, увеличению содержания р-глобулинов и тирозина в сыворотке крови.

Выводы. Нитрат при хроническом отравлении крыс способствовал уменьшению количества общего и водорастворимого белков в ткани печени и альбуминов в сыворотке крови. Нитрат кроме подавления белковообразевательной функции печени вызывал ещё и качественные их изменения.

Хроническое воздействие нитрата приводило к уменьшению содержания тканевых белков, концентрации альбуминов и триптофана, увеличению содержания р-глобулинов и тирозина в сыворотке крови.

Хроническая интоксикация различными дозами нитрата аммония поражает паренхиму печени и при длительном введении происходит угнетение белковообразовательной функции печени, что выражалось в количественном и качественном изменении синтезируемого белка в ткани печени и сыворотке крови. Изучение степени изменения активности ферментов в сыворотке крови и ткани печени, в онтогенезе и при хроническом воздействии нитратов на организм животных является экологически целесообразным.

Литература

1. Комарова В.И. Метаболизм нитратов в ротовой жидкости человека: автореф. дисс. ... канд. биол. наук. СПб., 2001. 20 с.

2. Комарова В.И., Храмов В.А. Определение активности нитритредуктазы в ротовой жидкости человека // Клиническая лабораторная диагностика. 1999. № 11. С. 36.

3. Фланаган З.Д., Брейтуэйт Р.А., Браун С.С. и др. Основы аналитической токсикологии. Женева: ВОЗ, 1997. 364 с.

4. Ажипа Я.И., Реутов В.П., Каюшин Л.П. Экологические и медико-биологические аспекты проблемы загрязнения окружающей среды нитратами // Физиология человека. 1990. № 3. Т. 16. С. 131-149.

5. Hill M.J. Nitrate toxicity: myth or reality? // Bri. J. Nutr. 1999. V. 81. P. 343-344.