Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

НАКОПЛЕНИЕ СОЛЕЙ ХРОМА В ОРГАНАХ КРЫС ПРИ ОСТРОМ ОТРАВЛЕНИИ

Хантурина Г.Р. 1
1 Национальный центр гигиены труда и профзаболеваний
В окружающей среде тяжелые металлы, в частности сульфат хрома встречаются часто в районах добычи полезных ископаемых, в концентрациях превышающих предельно допустимые. В связи с этим, изучение их воздействия на организм представляется весьма актуальным. Использовался метод атомно-абсорбционной спектрометрии для выявления концентрации сульфата хрома в органах лабораторных крыс при остром отравлении. Повышенный интерес к биофлавоноидам связан с их положительным протекторным действием, низкой токсичностью и широким распространением в природе. Выделенный флавоноид кверцетин сорбировал токсичные ионы металла, активировал деятельность кишечника и улучшал выведение ксенобиотика из организма. Накопление сульфата хрома наблюдалось в большей степени в тонком кишечнике, почках, печени крыс, в меньшей степени в мозге, сердце. На фоне флавоноида «Кверцетин» содержание сульфата хрома в органах экспериментальных животных было ниже.
хром
интоксикация
кверцетин
коррекция
органы лабораторных крыс
1. Азовцев Г.Р. Фенольные соединения и их биологические функции: монография. М.: Наука, 1978.
2. Баева В.М. // Фармация. 2005. № 5. С. 40-42.
3. Гордиенко А.Д. // Фармация. 1990. Т. 39. № 3. С. 75-78.
4. Лакин Г.Ф. Биометрия: монография. М., 1990.
5. Определение тяжелых металлов в объектах окружающей среды и биологических материалах методом атомной абсорбции на спектрометре: метод. реком. / З.И. Намазбаева, М.А. Мукашева, А.М. Пудов и др. Караганда, 2007. 18 с.
6. Ревич Б.А. // Гигиена и санитария. 2004. № 6. С. 26-312.
7. Рощин А.В. // Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1977. № 11. С. 28-35.
8. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%86%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BD.
9. http://www.medical-enc.ru/21/hrom.shtml.

Промышленное загрязнение окружающей среды создает условия для повышенного поступления металлов в организм человека. При этом следует подчеркнуть, что многие наиболее распространенные в окружающей среде металлы относятся к числу микроэлементов, необходимых для нормального функционирования организма. Известно, что при излишнем поступлении металлов организм способен до определенного предела мобилизовать внутренние резервы для сохранения гомеостаза, но через какое-то время неизбежно наступает нарушение их обмена [6].

Биофлавоноиды достигают положительного эффекта за счет стабилизации мембран клеток и лизосом, нейтрализации токсических свободных радикалов, повышения активности эндогенной аскорбиновой кислоты, повышения регенераторных способностей клеток, антигипоксического, капилляроукрепляющего действия и др. [2].

Кверцетин – флавоноид, обладающий противоотечным, спазмолитическим, антигистаминным, противовоспалительным действиями; антиоксидант, диуретик. Входит в группу «витамин Р». Производителем заявляется антиоксидантный эффект данного препарата. Утверждается наличие у препарата радиопротективного и противоопухолевого эффектов. Производятся лекарственные препараты с кверцетином в виде таблеток, капсул, водных растворов [8].

Данные об отрицательном влиянии острых доз (LD50) хрома при его поступлении с пищей, водой или при кожном контакте не достаточны. Если учесть то, что в окружающей среде эти элементы встречаются довольно часто, в концентрациях намного превышающих предельно допустимые, изучение их воздействия на организм и выявление протекторного действия флавоноидов представляется весьма актуальным.

Цель исследования: изучить накопление сульфата хрома (LD50) в органах (печень, почки, сердце, мозг, кишечник) у лабораторных крыс при острой интоксикации и на фоне препарата «Кверцетин».

Материалы и методы исследования

Работа была выполнена в 2012 году, в Национальном центре гигиены труда и профзаболеваний МЗ Казахстана, в лаборатории промышленной токсикологии и была инициативной. Крысы содержались в виварных условиях. Эксперименты проводились на 30 белых беспородных крысах самцах, массой 180-200 г, которые были разделены на 3 группы. Первую группу (n = 30) составляли контрольные животные, которым давали 1 мл дистиллированной воды (плацеба); вторую группу (n = 30) составляли животные, которым вводили острые дозы (30 мг/кг) сульфата хрома СгSO4; третью группу (n = 30) составила крысы, которым вводили острые дозы (30 мг/кг) СгSO4 и 10 мг/кг препарата «Кверцетин». Доза в 10 мг/кг в пересчете на вес животного является хронической.

Раствор солей хрома (LD50) вводили один раз в пищевод животных в количестве 1 мл специальным наконечником, который надевался на шприц. Через двое суток крыс умерщвляли гильотиной и извлекали органы (печень, почки, сердце, мозг, кишечник) на исследование.

Пробоподготовку органов на наличие металла проводили по общепринятой методике [5].

Ход работы

Навеску органов массой 1 г взвешивали на аналитических весах, переносили в керамический или кварцевый тигель. К органу добавляли 1 мл концентрированной азотной кислоты. Залитые кислотой пробы ставили на плиту под вытяжкой, до полного испарения кислоты. Во время испарения к органу животного прибавляли 0,02 мл перекиси водорода 5-10 раз, для более полного разложения матрицы. После первого испарения тигли с органом остужали до комнатной температуры и повторяли еще 2 раза. Подготовленные пробы ставили в муфельную печь при температуре 450ºС на 30 минут. Затем тигли вынимали из муфельной печи и остужали до комнатной температуры. В остуженные тигли добавляли 10 мл дистиллированной воды и стеклянной палочкой тщательно соскребали налет органов со стенок тигли.

В пенициллиновую баночку приспосабливали воронку с фильтровальной бумагой сложенную в конверт, под форму воронки. Выливали содержимое тигля в воронку с фильтровальной бумагой. Для полного очищения можно влить еще 5 мл дистиллированной воды. После фильтрации пенициллиновую баночку закрывали плотной крышкой. Пробы для дальнейшего анализа были готовы.

Cодержание хрома в органах животных определяли на атомно-абсорбционном спектрометре AA 140/240 фирмы Varian (Австралия).

Результаты исследования обрабатывали статистически. С учетом критерия Стьюдента регистрировали изменения показателей [5].

Результаты исследования

По результатом исследования при острой затравке (LD50) сульфатом хрома (30 мг/кг) было выявлено накопление сульфата хрома в тонком кишечнике на 1024,3% (р < 0,001). В третьей группе животных содержание хрома в кишечнике было ниже на 48,7% в отличие от второй группы крыс.

В результате исследования при острой одноразовой затравке сульфатом хрома было обнаружено содержания солей хрома в печени на 806,2% (р < 0,01) больше по сравнению с контрольной группой крыс. В третьей группе животных, принимавших одновременно соли хрома и препарат «Кверцетин», содержание хрома в печени было ниже на 55,17% (р < 0,05) в отличие от второй группы животных, принимавших только соли хрома.

Содержание солей хрома в почках во второй группе крыс, принимавших острые дозы металла было выше по сравнению с контрольной группой на 1189,7% (р < 0,01). В третьей группе животных, принимавших соли металла параллельно с флавоноидом концентрация сульфата хрома в почках оказалась ниже на 74,95% (р < 0,05) в отличие от крыс второй группы.

По результатам эксперимента при острой затравке солями хрома (30 мг/кг) было выявлено повышенное содержание солей хрома в сердечной мышце на 410,2% (р < 0,05) по сравнению с контрольной группой крыс. У животных третьей группы количество солей хрома в сердце было меньше на 66,4% по сравнению со второй группой животных.

По итогам эксперимента при отравлении солями хрома было обнаружено накопление хрома в мозге на 255,2% (р < 0,01) по сравнению с контрольной группой крыс. В третьей группе содержание хрома было ниже по сравнению со второй группой на 33,0% (см. рисунок).

Накопление ионов хрома в органах крыс при остром отравлении сульфатом хрома и на фоне препарата «Кверцетин» в мг/кг

Обсуждение

В организме хром всегда присутствует в составе ДНК. Токсичность хрома выражается в изменении иммунологической реакции организма, снижении репаративных процессов в клетках, ингибировании ферментов, поражении печени, нарушении процессов биологического окисления, в частности цикла трикарбоновых кислот. Кроме того, избыток металла вызывает специфические поражения кожи (дерматиты, язвы), изъязвления слизистой оболочки носа, пневмосклероз, гастриты, язву желудка и двенадцатиперстной кишки, хромовый гепатоз, нарушения регуляции сосудистого тонуса и сердечной деятельности [9].

Для понимания сущности избирательного взаимодействия металлов с более сложными биосистемами – белками, ферментами, нуклеиновыми кислотами, а также с аминокислотами важна роль поляризуемости катиона металла и адденда. Поляризуемость определяет степень сродства металла с различными группами белков, насыщение координационных связей и избирательность токсического действия. В результате взаимодействия происходит связывание сульфидов металлов с сульфгидрильными группами в организме животных. Характерной особенностью токсичных элементов является незаполненность наружной и лежащей под ней орбит электронами, чем ниже симметрия кристаллической решетки, тем выше токсичность [7].

Внимание к лекарственным средствам из растений возрастает из-за увеличения случаев непереносимости ряда синтетических препаратов и антибиотиков, возникновения побочных явлений при их применении. Биофлавоноиды достигают положительного эффекта за счет стабилизации мембран клеток и лизосом, нейтрализации токсических свободных радикалов, повышения активности эндогенной аскорбиновой кислоты, повышения регенераторных способностей клеток, антигипоксического, капилляроукрепляющего действия и др. Флавоноиды обладают мембранностабилизирующими свойствами и не оказывают побочного эффекта. Использование флавоноидов с лечебно-профилактической целью позволит достигать положительного терапевтического эффекта при токсическом влиянии ксенобиотика.

Выводы

  1. Использование метода атомно-абсорбционной спектрометрии позволило выявить высокое содержание солей хрома в органах лабораторных крыс. Содержание и накопление сульфата хрома наблюдалось в большей степени в тонком кишечнике крыс, почках, печени, в меньшей степени в мозге, сердце. Ионы металла, проникая через кишечник в органы животных, частично задерживаются в клетках слизистой кишечника, паренхимы почек, печени и оказывают повреждающее действие.
  2. При действии препарата «Кверцетин» концентрация сульфата хрома в органах экспериментальных животных была ниже в отличие от второй группы крыс. Флавоноид «Кверцетин» сорбирует токсичные ионы металлов, активирует деятельность кишечника и улучшают выведение ксенобиотика из организма [1, 3].

Библиографическая ссылка

Хантурина Г.Р. НАКОПЛЕНИЕ СОЛЕЙ ХРОМА В ОРГАНАХ КРЫС ПРИ ОСТРОМ ОТРАВЛЕНИИ // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 9-1. – С. 64-67;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=34190 (дата обращения: 24.07.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674