9.4. Пестициды – нарушители нормальных процессов жизнедеятельности организмов
В разделах 9.2-9.3 было рассмотрено прямое уничтожающее действие пестицидов на живую природу. В этом разделе рассматривается не прямо уничтожающее, а косвенное разрушающее действие пестицидов, проявляющееся не сразу, а спустя какое-то время, даже через поколения и годы.
Отдаленные эффекты пестицидов долгие годы не привлекали должного внимания. Речь идет не только об их канцерогенном и мутагенном воздействии на живые организмы, но также о многообразном влиянии на потомство, на многочисленные органы и системы организмов, о влиянии на развитие патологических процессов и т.д. [52].
Декларируемое разработчиками требование к их пестицидным детищам - «не вызывать никаких отдаленных последствий при попадании в пищевые цепи человека и животных и серьезных экологических последствий для различных видов полезных живых организмов» [417] – в свете современных данных оказывается по меньшей мере утопическим, особенно если учитывать не только немедленно проявляющиеся эффекты действия пестицидов, но и отдаленные последствия, проявляющихся спустя долгое время.
Кратко рассмотрим данные о нарушениях пестицидами процессов жизнедеятельности живых организмов.
9.4.1. Пестициды как мутагены и канцерогены
Все без исключения пестициды при тщательной проверке показывают мутагенное (вызывающее наследственные изменения) воздействие на живую природу, включая человека.
МУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ
Мутагенная активность – способность химических веществ и других факторов (мутагенов) вызывать мутацию, изменения кода наследственности. Под воздействием мутагенов возникают изменения числа хромосом (геномные мутации), структуры хромосом (хромосомные мутации), изменения внутри наследственных молекул ДНК и РНК (генные или точковые мутации).
До 75% всех мутаций у млекопитающих вызываются химическими веществами, среди которых пестициды занимают одно из первых мест.
Доминантные мутации проявляются уже в следующем поколении (или генерации клеток). Эффект рецессивных мутаций проявляется спустя много поколений, и поэтому их особенно трудно обнаружить при кратковременном исследовании влияния того или иного вещества.
Если мутации в соматических клетках тела потенциально опасны только для индивидуума (например, возникновение раковых клеток в каком-либо органе), то изменения в хромосомах и ДНК половых клеток могут приводить к развитию патологических изменений у потомства. Поэтому они представляют особую опасность для будущих поколений, а при широком распространении мутагенов – для всей природы в целом.
Накопление в организме клеток с хромосомными нарушениями может быть причиной их малигнизации – возникновения злокачественных новообразований (рака) того или иного органа. Изменения в хромосомах могут являться также причиной внутриутробной гибели плода, врожденных уродств и наследственных заболеваний. Хромосомные аномалии у млекопитающих часто ведут к спонтанным абортам и мертворождениям.
Обычно при оценке мутагенной опасности пестицида сопоставляют их количества, могущие поступать в организм человека, с дозами, способными вызвать хромосомные изменения клеток при воздействии их на лабораторных теплокровных животных. Таким образом, мутагенный эффект пестицидов чаще всего изучается цитогенетическими методами путем анализа хромосом в культуре клеток. Отсутствие видимых под микроскопом нарушений хромосом не исключает, однако, возможности возникновения генных точковых мутаций - изменений в ДНК клеток, не видимых под микроскопом. Поэтому, наряду с цитогенетическими, должны проводиться также исследования в череде поколений для обнаружения генных мутаций.
Мутагенная активность пестицидов проверяется на разных тест-системах: популяциях микроорганизмов (например, дрожжей), растениях (например, арабидопсисе), насекомых (обычно на дрозофилах), млекопитающих (лабораторные мыши, крысы, кролики, морские свинки).
Уровень нашего знания о мутагенных свойствах пестицидов зависит от разнообразия применяемого методического арсенала. Если используется только одна тест-система, то мутагенная активность выявляется лишь у 40-50% исследуемых пестицидов. При использовании 5 тест-систем более 90% изученных пестицидов обнаруживают мутагенную активность [64, 65] (табл. 9.19).
Таблица 9.19. Выявление мутагенного эффекта пестицидов при разном числе использованных тест-систем [64, 65]
|
Число использованных тест-систем |
Число изученных пестицидов |
Обнаружено мутагенов, % |
|
1 |
208 |
42,8 |
|
2 |
77 |
76,6 |
|
3 |
44 |
93,2 |
|
4 |
31 |
93,5 |
|
5 |
19 |
94,6 |
|
6 |
13 |
92,3 |
|
7 |
15 |
100,0 |
Сложность выявления мутагенной активности пестицидов иллюстрирует такой пример. Как оказалось, мутагенное действие отчетливо выражено не у самих сим-триазиновых гербицидов атразина и цианазина, а у продуктов их трансформации, образующихся в листьях кукурузы!
Естественно, что никакие стандартные тест-системы неспособны исчерпать практически неограниченного разнообразия возможных ситуаций, в которых те или иные пестициды могут оказаться мутагенными. Поэтому вполне обоснован вывод, что среди мутагенов, введенных человеком в окружающую среду, пестициды занимают одно из первых мест [66, 610, 611] (рис.9.1).
Рис.9.1. Распределение мутагенных факторов по источникам загрязнения на территории Литвы. Видно, что пестициды занимают 2-е место среди всех мутагенных факторов [611].
Анализ показывает, что мутагенная активность свойственна примерно в равной степени всем (распределенным по токсичности) классам пестицидов. Этот вывод хорошо иллюстрируется данными табл. 9.20.
Таблица 9.20. Доля обнаруженных пестицидов-мутагенов среди пестицидов разных классов токсичности [65]
|
Классы пестицидов |
Исследовано пестицидов |
Обнаружено мутагенов, % |
| Сильнодействующие |
37 |
73 |
| Высокотоксичные |
32 |
75 |
| Среднетоксичные |
66 |
63 |
| Малотоксичные |
165 |
61 |
Обычно бывает, что мутагенное действие того или иного пестицида выясняется много позже того, как его начинают активно применять в сельском и лесном хозяйстве [55, 62, 610, 611]. Так бывает потому, что химические компании – производители пестицидов – не заинтересованы в обнаружении мутагенных эффектов своих продуктов и не проводят длительные, дорогостоящие всесторонние исследования. Они в лучшем случае выполняют лишь предписанные санитарными нормами стандартные испытания новых пестицидов на мутагенность – обычно только по трем тест-системам (как, например, в США).
Подчеркнем еще раз – нет ни одного пестицида, который бы при исследовании на многих тест-системах не показал мутагенной активности. Все пестициды - это опасные для живой природы мутагены.
Важно также и канцерогенное действие химических веществ. Им обладают пестициды различных химических классов – ХОП (ДДТ, альдрин, гептахлор, метоксихлор), тиокарбаматы (ТМТД, цинеб, цирам), мочевины (монурона) [612] и т.д.
Сказанное выше относительно выявления мутагенной активности пестицидов относится и к выявлению их канцерогенной способности. На многих примерах показано канцерогенное действие пестицидов всех химических классов – ХОП (ДДТ, альдрин, гептахлор, метоксихлор), тиокарбаматов (ТМТД, цинеб, цирам), мочевины (монурона) [612], ФОП и др. (см. далее табл.9.22). Даже если в официальной характеристике какого-то пестицида не содержится упоминания о его канцерогенной активности (равно как мутагенной, тератогенной, эмбриотоксичной и др.), это означает только то, что данный пестицид недостаточно исследован в этих отношениях.
| « Назад | Оглавление | Вперед » |