ДЕРЖАВНА УСТАНОВА

“ІНСТИТУТ ГІГІЄНИ ТА МЕДИЧНОЇ ЕКОЛОГІЇ

ім. О.М. МАРЗЄЄВА АКАДЕМІЇ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ”

КОНДРАТЕНКО ОЛЕНА ЄВГЕНІВНА

УДК 615.277.3 : 613.2

Визначення ролі нітратного забруднення питної води і грунтів в синтезі
n-нітрозамінів і формуванні канцерогенного ризику

14.02.01 — гігієна

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Київ — 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Державній установі “Інститут гігієни та медичної
екології

ім. О.М. Марзєєва Академії медичних наук  України”

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Черниченко Ігор
Олексійович,

Державна установа „Інститут
гігієни та медичної екології

ім. О.М. Марзєєва Академії
медичних наук  України”,

завідувач лабораторії
канцерогенних факторів

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Горова Алла
Іванівна,

Дніпропетровський гірничий
університет МОН України

завідувачка кафедри екології

доктор медичних наук, доцент
Коршун Марія Михайлівна,

Національний медичний університет
імені О.О. Богомольця

МОЗ України, доцент кафедри
комунальної гігієни

та екології людини

Провідна установа: Національна медична академія післядипломної освіти

ім. П.Л.Шупика МОЗ України,
кафедра гігієни харчування

та гігієни дітей і підлітків, м.
Київ

Захист відбудеться “ 13 ” квітня 2007 р. о 10.00 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д.26.604.01 Державної установи „Інститут
гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва Академії медичних наук
України” за адресою: 02660, м. Київ, вул. Попудренка, 50.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Державної установи
„Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва Академії
медичних наук України” за адресою:

м. Київ, вул. Попудренка, 50.

Автореферат розіслано “ 7 ” березня 2007 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради
Б.Ю. Селезньов

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Збереження та зміцнення здоров’я населення
залишається головним завданням сучасної медицини. Розглядаючи при цьому
здоров’язберігаючі технології, слід визнати на сучасному етапі розвитку
суспільства пріоритети профілактичного напрямку, де провідну роль мають
відігравати гігієнічні заходи, спрямовані на реалізацію первинної
профілактики. Роль первинної профілактики є особливо актуальною у
боротьбі з онкологічними хворобами, які сьогодні займають друге місце в
структурі захворюваності після серцево-судинної патології. Особливу
тривогу викликає факт стабільного зростання захворюваності, яке
продовжується і в наш час. В Україні, зокрема у 1993 році, на 100 тис.
населення число людей з вперше встановленим діагнозом на злоякісні
новоутворення складало 307,4 випадків, у 1997 році – 314,4, а у 2003
році – вже 325,0 випадків. Отже, тільки в останнє десятиріччя число
хворих стійко збільшувалось більше, ніж на 1% щорічно (Федоренко З.П.,
Войкшпнаріс О.П., Гуселетова Н.В. та ін., 1997; Шалімов С.О., Федоренко
З.П., 1997; Шалімов С.О., Федоренко З.П., Гулак Л.О. та ін., 2005;
Черниченко І.О., 2006).

Така сумна статистика, на думку експертів з Міжнародного Агентства з
вивчення раку (МАВР), пов’язана з домінуючим впливом факторів
навколишнього середовища, головним чином, хімічної природи (Янышева
Н.Я., Киреева И.С., Черниченко И.А. и др., 1985; Худолей В.В., 1999;
Смулевич В.Б., 2000; Янышева Н.Я., Черниченко И.А., Баленко Н.В., 2003;
Бабій В.Ф., 2004)

За своїм походженням, біологічною активністю, розповсюдженням у
навколишньому середовищі та тривалістю дії на людину хімічні канцерогени
дуже різноманітні. Більшість з відомих канцерогенів мають обмежене
поширення і, в основному, характеризуються низькими рівнями вмісту у
навколишньому середовищі. Виняток складають канцерогени групи
N-нітрозамінів (НА) у зв’язку з небезпекою, обумовленою їх надзвичайною
активністю у канцерогенному відношенні та можливим екзогенним і
ендогенним синтезом їх із попередників – різноманітних азотовмісних
сполук, розповсюджених у різних елементах навколишнього середовища
(повітрі, воді, ґрунті тощо). Завдяки цьому канцерогени класу НА
надзвичайно поширені у довкіллі та побуті, навіть у випадку відсутності
специфічних джерел забруднення (Рубенчик Б.Л., 1985, 1990; Сердюк А.М.,
Янишева Н.Я., Черниченко І.О. та ін., 1992; Хесина А.Я., Кривошеєва
А.В., Сокольська Н.Н та ін., 1996; Литвиченко О.М., 1997; Соверткова
Л.С., 1997, 1999).

Наявність серед промислових викидів попередників НА є передумовою
подальшого їх утворення у різних елементах навколишнього середовища –
повітрі, воді, ґрунті тощо. Найбільш поширені азотовмісні сполуки у
ґрунтах. Серед них необхідно виокремити нітрити та нітрати, які
регулярно і цілеспрямовано вносяться у ґрунт при використанні
мінеральних і органічних добрив (Проданчук М.Г., Великий В.І., Мудрий
І.В. та ін., 2001). Така ситуація дозволяє передбачити транслокацію
такого роду сполук за екологічними ланцюгами до організму людини, а
поодинокі дослідження (Черниченко І.О., Литвиченко О.М., Соверткова Л.С,
2002) підтверджують вірогідність такого передбачення та можливість
синтезу НА.

На сьогодні багато аспектів з проблеми утворення і визначення НА та їх
попередників в об’єктах довкілля вивчено недостатньо. Так,
закономірності та кількісні залежності синтезу цих сполук у ґрунтах,
рослинах та в організмі людини з попередників, зокрема
нітратів/нітритів, на рівні реально існуючих концентрацій до
теперішнього часу залишаються невивченими. Крім того, не визначено
порогового рівня попередників, при якому може відбуватись екзогенний
синтез канцерогенів, не встановлено фонового рівня забруднення
сільськогосподарських регіонів України сполуками цього класу, що не
дозволяє дати гігієнічну оцінку реальної ситуації, коли попередники НА
залишаються пріоритетними забруднювачами навколишнього середовища. До
того ж, гігієнічна оцінка шкідливого впливу на організм НА, визначення
канцерогенного ризику цих речовин пов’язані з необхідністю вирішення
ряду завдань теоретичного і практичного напрямків. Ці питання стали
підставою для планування даної роботи.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація
виконана у рамках науково-дослідної роботи Інституту гігієни та медичної
екології ім. О.М.Марзєєва АМН України “Визначити роль нітратного
забруднення питної води і ґрунтів в синтезі канцерогенних нітрозамінів”
(шифр теми АМН.Ф.14.01, № державної реєстрації 0101U001139), яка
виконувалась у лабораторії канцерогенних факторів у 2001-2004 роках.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є гігієнічна оцінка
канцерогенного ризику для населення N-нітрозамінів, що надходять до
організму з питною водою та рослинною продукцією, та вивчення
закономірностей їх екзогенного та ендогенного синтезу у натурних та
експериментальних умовах із азотовмісних сполук.

Для досягнення поставленої мети були визначені наступні завдання:

1. Визначити рівні забруднення ґрунту, рослинної продукції та питної
води різних регіонів України N-нітрозамінами та їх попередниками.

2. Вивчити умови утворення N-нітрозамінів у ґрунті в залежності від
різних факторів та встановити шляхи можливого переходу їх у рослини та
повітря в модельних і натурних умовах.

3. Встановити можливості ендогенного та екзогенного синтезу
канцерогенних N-нітрозамінів у модельних та експериментальних умовах (на
прикладі N-нітрозодиметиламіну), визначити закономірності та кількісні
параметри цього процесу.

4. Визначити добове надходження N-нітрозамінів до організму людини та
встановити закономірності його формування.

5. Оцінити ступінь канцерогенного ризику для населення реального
навантаження N-нітрозамінами та їх попередниками.

Об’єкт дослідження – вплив забруднення довкілля азотовмісними сполуками
на синтез НА і формування канцерогенного ризику для населення.

Предмет дослідження – нітрати та канцерогенні НА — N- нітрозодиметиламін
(НДМА), N- нітрозодіетиламін (НДЕА) – в об’єктах довкілля (ґрунті,
питній воді, рослинній продукції);

– закономірності та механізми накопичення канцерогенних НА у рослинній
продукції;

– канцерогенний ризик реального навантаження НА та їх попередниками.

Методи дослідження. При виконанні роботи використовували методи
гігієнічного натурного та лабораторного, у т.ч. токсикологічного,
експериментів, і метод натурного спостереження, під час яких були
застосовані фізико-хімічні методи (газохроматографічний,
фотоколориметричний) – для ідентифікації азотовмісних сполук в об’єктах
довкілля та біосередовищі тварин; математичні – для розрахунку
нітратного та канцерогенного навантаження на людину та визначення
ризиків, і статистичні методи – для обробки отриманих результатів шляхом
розрахунку середніх величин, похибок середніх величин, мінімального і
максимального значень вибірки, визначення вірогідності різниці за
критерієм Ст’юдента.

Наукова новизна одержаних результатів. Дана детальна характеристика
забруднення навколишнього середовища канцерогенними НА у різних регіонах
України, визначено зв’язок між ступенем цього забруднення і рівнем
нітратів та інших попередників НА у ґрунті, питній воді, рослинній
продукції.

Виявлено закономірності екзогенного та ендогенного синтезу НА з їх
попередників, встановлено кількісні параметри транслокації НА з ґрунту в
рослини та критерії оцінки їх небезпеки.

Вперше розраховано добове надходження НА до організму людини з харчовими
продуктами і питною водою та встановлено закономірності його формування.
Визначено ступінь канцерогенного ризику реального перорального
навантаження НА та їх попередників для людини.

Практичне значення одержаних результатів полягає у:

– науковому обґрунтуванні необхідності мінімізації забруднення об’єктів
довкілля та харчових продуктів нітратами та іншими попередниками НА для
зменшення канцерогенного ризику та первинної профілактики раку;

– розробці критеріальної шкали для прискореного прогнозування
канцерогенного ризику різних доз НА при пероральному надходженні до
організму;

— розробці способу газохроматографічного визначення НА у ґрунті з
використанням ультразвукового диспергатора УЗДН-А;

– розробці способу газохроматографічного визначення НА у воді з
використанням електромагнітного вібратора.

Отримані результати використано у процесі підготовки наступних
матеріалів:

1. Перелік речовин, продуктів, виробничих процесів, побутових та
природних факторів, канцерогенних для людини: Державний гігієнічний
норматив ГН 1.1.2.123-2006 – Київ, 2006.–16с.

2. Метод газохроматографічного визначення нітрозодиметиламіну і
нітрозодіетиламіну у ґрунті / Інформаційний лист № 186-2003/ МОЗ
України. – Київ, 2003.

3. Критеріальна шкала прогнозування кількості N-нітрозамінів від вмісту
в ґрунті нітратів/ Інформаційний лист № 214-2006/ МОЗ України. – Київ,
2006.

4. Деклараційний патент на винахід

Пат.69644 А, UA, МПК7 G01N30/02 Спосіб визначення канцерогенних
N-нітрозамінів в ґрунті / І.О. Черниченко, Л.С. Соверткова, В.Ф. Бабій,
О.М. Литвиченко, О.Є. Кондратенко (Україна). № заявки 20031110057;
Заявл. 07.11.2003. Опубл. 15.09.2004. Бюл. № 9.

5. Деклараційний патент на винахід

Пат.7170, UA, МПК7 G01N33/18 Спосіб визначення канцерогенних
N-нітрозамінів у воді / І.О. Черниченко, Л.С. Соверткова, В.Ф. Бабій,
О.М. Литвиченко, О.Є. Кондратенко (Україна). № заявки 20041008117;
Заявл. 07.10.2004. Опубл. 15.06.2005. Бюл. № 6.

6. Спосіб екстрагування N-нітрозодиметиламіну та N-нітрозодіетиламіну з
ґрунту ультразвуковим диспергатором УЗДН-А/ Рац.пропозиція , 2003

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана здобувачем
самостійно. Особистий внесок автора полягає у формулюванні мети і
завдань досліджень, проведенні всього об’єму експериментальної частини
роботи, опрацюванні наукової літератури, статистичній обробці
результатів досліджень, аналізі та узагальненні одержаних даних,
апробації результатів досліджень і підготовці до друку робіт. Внесок
автора у виконання натурних комплексних досліджень становить більше 80%.
Дослідження вмісту нітратів та аміаку у ґрунті, воді та рослинах
проводили спільно з фахівцями профільних лабораторій.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації були
оприлюднені на науково-практичних конференціях «Актуальні питання
гігієни та екологічної безпеки України»(Київ, 2003, 2005, 2006), на
громадському форумі “Онкологія –ХХІ” (Київ, 2003), на ХІІІ
науково-практичній конференції “Экология и здоровье человека. Охрана
водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов” (Алушта, 2005), на
ІІ Міжнародному симпозіумі „Методи хімічного аналізу” (Ужгород, 2005),
на Всеукраїнській науково-практичній конференції „Довкілля і здоров’я”
(Тернопіль, 2006), на ІІ міжнародній науково-практичній конференції
„Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення” (Алушта, 2006), на
міжнародній науково-практичній конференції “Экология человека, гигиена и
медицина окружающей среды на рубеже веков: состояние и перспективы
развития” (Москва, 2006).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 14 робіт, з яких 6 –
у наукових фахових виданнях, рекомендованих ВАК України, 8 – у
матеріалах і тезах науково-практичних конференцій. Отримано 2
деклараційних патенти на винахід. Матеріали роботи включено до “Переліку
речовин, продуктів, виробничих процесів, побутових та природних
факторів, канцерогенних для людини: Державний гігієнічний норматив” ГН
1.1.2.123-2006 — Київ, 2006.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із
вступу; 8 розділів, які включають огляд літератури, опис матеріалів і
методів досліджень, результати власних досліджень, їх аналіз і
узагальнення; висновків та списку використаних джерел. Загальний обсяг
дисертації –171 сторінка. Робота містить 40 таблиць, ілюстрована 7
рисунками. Список використаних джерел включає 241 найменування
вітчизняної та іноземної літератури.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Об’єм, об’єкти та методи дослідження. При виконанні роботи був
проведений комплекс натурних та експериментальних досліджень.

З метою визначення реального стану забруднення ґрунту, води та рослинної
продукції різних регіонів України нітратами та НА у період 2001-2004 рр.
проводили натурні дослідження, що охоплювали територію одинадцяти
областей України, які відносяться до різних фізико-географічних зон
(полісся, лісостепу, степу), де фіксували різні навантаження
мінеральними добривами. Детальніше вивчали Київську область через те, що
вона відноситься до найбільш забруднених (кількість азотних добрив на
одиницю площі – 26-30 кг/га ріллі) і в той же час густонаселених
територій. В ряді населених пунктів цих районів розглянуто переважно
приватні господарства з різним навантаженням органічних та мінеральних
добрив і широким спектром овочевої продукції.

Відбір проб ґрунту, рослин та води, їх аналіз на вміст нітратів, аміаку
та НА здійснювали з дотриманням вимог відповідних нормативно-методичних
документів (ГОСТ 17.4.4.02-84 “Почвы. Методы отбора и подготовки проб
для химического, бактериологического, гельминтологического анализа”;
ГОСТ 26951-86 “Почвы. Определение нитратов ионометрическим методом”;
ДсанПіН 4.4.2.030-1999 “Державні санітарні правила та норми захисту
продовольчої сировини та продуктів харчування від забруднення
нітрозамінами”; ГОСТ 4192-82 “Вода питьевая. Методы определения
минеральных азотсодержащих веществ”; ГОСТ 18826-73 “Вода питьевая.
Методы определения содержания нитратов”).

З метою вивчення екзогенного синтезу НА з їх попередників було проведено
модельні дослідження в натурних та лабораторних умовах.

Першу серію модельних досліджень здійснювали в умовах дослідних ділянок
з метою вивчення можливості утворення НА у ґрунті при використанні
органічних та мінеральних добрив та переходу НА із ґрунту в рослинну
продукцію. Для цього на ділянці №1 у ґрунт вносили мінеральне добриво
(аміачна селітра) у концентрації 50 г/м?, а на ділянці № 2 – органічне
добриво у кількості 200 кг на 100 м?. У весняно-літній період на
підготовленій території вирощували коренеплоди (буряк, моркву),
картоплю, капусту, плодові овочі (томати, огірки, кабачки ), злакові
(овес) та листяні культури (салат).

Другу серію модельних досліджень для встановлення кількісних показників
переходу канцерогенних НА з ґрунту в рослини, що на ньому вирощувались,
було проведено в лабораторних умовах. У спеціальному лотку з ґрунтом,
обробленим розчином суміші НДМА та НДЕА (по 10 мг/кг), висівали злакову
культуру – овес. Коли сходи вівса досягали висоти 15-20 см, досліджували
вміст НА у зеленій масі. У контрольному лотку овес висівали у ґрунт,
який не містив НА.

Метою третього модельного досліду було дослідження впливу концентрації
попередників НА та часу від початку їх взаємодії на утворення у ґрунті
НА. В спеціально створених камерах розміщували зразки
дерново-підзолистого ґрунту, оброблені попередниками НДМА – нітритом
натрію та диметиламіном солянокислим. У процесі дослідження відбирали
проби ґрунту та повітря у камері над ґрунтом у різні терміни від початку
експерименту (за 15 хв., за 1 годину, за 1 добу, за 3 доби, за 1 місяць)
з метою встановлення наявності в них НДМА та кількісних залежностей його
утворення.

Для підтвердження можливості та вивчення кількісних параметрів
ендогенного синтезу НА було проведено експеримент на білих нелінійних
щурах, яким перорально з кормом вводили різні дози попередників (нітриту
натрію та тетрацикліну). В експерименті було використано 120 тварин,
поділених на 5 груп, які отримували різні дози попередників НА щоденно
впродовж 30 діб, одна група — інтактний контроль. Тварини знаходились на
стандартному раціоні та в стабільних умовах утримання, у роботі з ними
керувались ОСТ 42 1-88 “Тварини лабораторні. Технологічний процес”.
Кількість утворених НА визначали у внутpiшнiх органах експериментальних
тварин (печінці, нирках, шлунку та легенях) на 6-7 годину, 14 та 30 добу
експозиції та по закінченні відновного періоду газохроматографічним
методом (Toshio Maki, 1980).

Розрахунки та оцінку неканцерогенного ризику впливу нітратів і НДМА та
канцерогенного ризику впливу НДМА і НДЕА на населення через харчові
овочеві продукти та воду було проведено із застосуванням методології
ризику (US EPA, 1997; Ю.А. Рахманин, С.М. Новиков, Т.А. Шашина и др.,
2004) за міжнародними критеріями (С.Л. Авалиани, М.М. Андрианова, Е.В.
Печенникова и др., 1996; Ю.А. Рахманин, С.М. Новиков, Г.И. Румянцев,
2002).

Узагальнені дані щодо методів, які використали при виконанні роботи, та
обсягу проведених досліджень наведено в таблиці 1.

Таблиця 1

Об’єм та методи проведених досліджень

Методи досліджень Кількість досліджень

Натурного спостереження:

– відбір проб та аналіз стану забруднення нітратами та НА ґрунту, води
та рослинної продукції

975

Гігієнічного натурного та лабораторного експериментів:

– вивчення ендогенного синтезу НА у біологічному матеріалі (органах
піддослідних тварин) в умовах гострого досліду

– вивчення екзогенного синтезу НА в умовах модельних і натурних дослідів

146

60

Фізико-хімічні:

1. Газохроматографічні дослідження

– визначення вмісту НДМА і НДЕА у ґрунті

– визначення вмісту НДМА і НДЕА у повітрі модельних камер

– визначення вмісту НДМА і НДЕА у водних об’єктах

– визначення вмісту НДМА і НДЕА у рослинній продукції

250

48

165

560

2. Фотоколориметричні дослідження

– визначення вмісту нітрату натрію у ґрунті та воді

– визначення вмісту аміаку у ґрунті та воді

– визначення вмісту нітрату натрію у рослинній продукції

250

150

500

Математичні методи:

визначення навантаження НА на населення, розрахунок канцерогенних
ризиків

Варіаційно-статистичні

Розробка газохроматографічних методів визначення N-нітрозамінів в
об’єктах навколишнього середовища. Газохроматографічні методи
кількісного визначення НДМА та НДЕА у ґрунті та воді розроблено на базі
методики, призначеної для харчових продуктів (ДСанПіН 4.4.2.030-1999
“Державні санітарні правила та норми захисту продовольчої сировини та
продуктів харчування від забруднення нітрозамінами”) із запровадженням
оригінальних методів екстракції НА. Для аналізу проб ґрунту на вміст НА
запропоновано ультразвукове екстрагування у розчинник з використанням
ультразвукового диспергатора УЗДН-А, а для аналізу проб води –
використання електромагнітного вібратора для екстрагування НА у
розчинник, що значно скорочує термін проведення пробопідготовки.
Кількісне визначення кожного з НА проводиться за допомогою газо-рідинної
хроматографії з використанням полуменево-іонізаційного детектора. Межі
кількісного визначення НДМА та НДЕА у ґрунті та воді становлять 0,001
мг/кг(мг/л). Сумарна похибка методів не перевищує ± 25% при довірчій
імовірності 0,95. Способи визначення НДМА та НДЕА у ґрунтах та воді
захищені патентами.

Модифіковано газохроматографічний метод визначення НДМА та НДЕА у
рослинній сировині. З метою підвищення чутливості та селективності
методу полуменево-іонізаційний детектор замінено на термоіонний, у
зв’язку з чим розроблено оптимальні умови хроматографування.
Встановлено, що межа кількісного визначення НДМА та НДЕА у рослинній
сировині складає 0,001 мг/кг. Сумарна похибка методу ±12% при довірчій
імовірності 0,95.

Результати дослідження та їх обговорення. Результати натурних досліджень
показали, що найбільша кількість нітратів виявлена у пробах ґрунтів із
Полтавської і Херсонської областей, у середньому, відповідно 385 мг/кг і
278 мг/кг. Це перевищує діючу в Україні ГДК нітратів у ґрунті відповідно
у 3,0 та 2,1 рази. Найменша кількість нітратів виявлена в пробах ґрунтів
Житомирської і Запорізької областей, що становить у середньому,
відповідно, 74,5 мг/кг і 103,0 мг/кг. Залежності від типу ґрунтів чи
належності до тої чи іншої фізико-географічної зони не встановлено, що
вказує на переважне значення кількості внесених добрив.

За даними натурних та експериментальних досліджень розроблено шкалу
прогнозування кількості НА від вмісту в ґрунті нітратів (табл. 2).

Таблиця 2

Шкала прогнозування кількості НА від вмісту в ґрунті нітратів

Вміст нітратів, мг/кг Вміст НА (НДМА+НДЕА), мкг/кг

150,0-300,0 1,10-2,20

300,1-450,0 2,21-9,40

450,1-600,0 9,41-18,20

Більше 600,0 Більше 18,20

Важливо, що канцерогени виявляються переважно у пробах ґрунту, в яких
вміст нітратів перевищує ГДК у 2-5 і більше разів. Це свідчить про
безпечність існуючого гігієнічного нормативу допустимого вмісту нітратів
у ґрунті (130 мг/кг) відносно його ролі у синтезі НА. Встановлено
експоненціальну залежність вмісту НА у ґрунті від інтенсивності
забруднення нітратами (рис. 1).

Рис. 1. Залежність вмісту НА від вмісту нітратів у ґрунті

Аналізуючи забруднення питної води у сільській місцевості, виявлено, що
у колодязній воді присутні азотовмісні сполуки у широкому діапазоні
концентрацій, зокрема – нітрати 10 – 1594 мг/л; аміак 0,002 – 0,390
мг/л; нітрозаміни 0,05 — 0,45 мкг/л. У деяких з них спостерігається
суттєве перевищення ГДК нітратів у питній воді (45 мг/л). Найбільш
суттєві значення реєструвались у Полтавській, Миколаївській, Харківській
і Дніпропетровській областях, а найменш забрудненими були колодязні води
Чернігівської, Сумської, Житомирської та Черкаської областей. Одночасно
в усіх зразках води було виявлено присутність НА: за усередненими
показниками від (0,06±0,01) мкг/л до (0,23±0,03) мкг/л, а за
максимальними – від 0,07 мкг/л у Житомирській області до 0,45 мкг/л у
Полтавській області. У водопровідній та артезіанській воді вміст
нітратів знаходився на рівні, близькому до гігієнічного нормативу, а НА
не визначалися або їх концентрації були нижчі за межу визначення.

Встановлено, що в середньому 30% зразків рослинної продукції мали
підвищений вміст нітратів, який перевищував гігієнічний норматив у 2-5
разів. Найвищий відсоток (50%) та найбільшу ступінь перевищення ГДК
нітратів (в 2,0-3,4 рази) зафіксовано у зразках кабачків. Практично таку
ж ступінь перевищення ГДК (в 2,7-3,7 рази), але у меншій кількості
зразків (17,7%) виявлено при дослідженні буряків, у 33,3% зразків
огірків концентрації нітратів були на рівні 1,1-2,6 ГДК. Перевищення ГДК
в 1,4-3,2 рази спостерігалось у 17% зразків картоплі. Наднормативний
вміст нітратів також визначався у поодиноких зразках капусти, моркви та
томатів. При цьому коефіцієнт переходу (Кп), який характеризує
транслокацію нітратів із ґрунту в рослини, виявився найвищим у буряків
(до 204), кабачків (до 22), моркви (до 16), картоплі (до 15). Одночасно
всі проби дослідженої продукції містили НА, а кількість їх прямо
залежала від концентрації нітратів у рослинах і менше залежала від
вмісту нітратів у ґрунті (рис. 2). Вміст НА у зразках овочевої продукції
корелює з вмістом нітратів (r = 0,77-0,87).

Рис. 2. Залежність вмісту НА в товарних частинах рослин від рівню
нітратів

Показано неоднакову кумуляцію нітратів та НА у різних частинах рослини.
Встановлено, що в буряку більша частина нітратів накопичується у верхній
та прикореневій частині. В картоплі шкуринка містить нітратів у 2,7
разів менше, ніж середня частина, а у качані капусти вміст нітратів у
1,8 разів більший у порівнянні з листовою частиною. Результати
досліджень щодо визначення НА в різних частинах буряку, картоплі та
капусти свідчать, що накопичення цих канцерогенів було аналогічно до
нітратів, що дозволяє розглядати ці закономірності як
загальнобіологічні. Слід відмітити, що процеси накопичення НА і нітратів
у рослинах відбуваються паралельно як за рахунок транслокації цих сполук
з ґрунту в рослини, так і в результаті ендогенного і екзогенного
синтезу.

Результати досліджень на дослідних ділянках показали, що після внесення
надмірних кількостей мінеральних і органічних добрив у ґрунт
спостерігалось різке зростання кількості азотовмісних сполук у ґрунтах,
що обумовило надходження цих сполук до рослин. У 20-30% проб рослинної
продукції фіксувалось перевищення ГДК нітратів, причому вміст усіх
азотовмісних сполук у рослинах був значно вище тих рівнів, які
реєструвались у ґрунті, що свідчить про транслокацію їх з ґрунтів і
накопичення в рослинах.

Подальші модельні експерименти, на прикладі злакової культури – вівса,
були направлені на вивчення шляхів перетворення НА, пов’язаних з
надходженням їх у рослини. Виявлено, що канцерогени засвоювались
коренями і надходили у верхні частини рослини, причому загальний вміст
НА у прикореневій та листовій частинах відрізнявся і складав відповідно
0,36% та 0,18% від внесеної кількості канцерогенів у ґрунт.

В експериментах на дослідних ділянках встановлено, що надмірний вміст
азотовмісних сполук у ґрунті обумовлює надходження нітратів до
вегетативних частин вівса з ґрунту (табл.3). Кількість НА, яка
визначалась у рослинах, прямо залежала від концентрації нітратів (r =
0,76-0,85), причому найбільша кількість їх спостерігалась у фазі появи
зелених сходів.

Таблиця 3

Вміст нітратів та НА у вівсі, вирощеному на дослідних ділянках

№ ділянки Фаза росту вівса Нітрати,

М±m, мг/кг Вміст НА (сума НДМА і НДЕА),

М±m, мкг/кг

1 Фаза появи зелених сходів висотою 10-15 см 73,4±3,23 1,71±0,20

Фаза колосіння 56,8±3,43 1,05±0,16

Фаза молочної стиглості 40,7±3,69 0,89±0,13

2 Фаза появи зелених сходів висотою 10-15 см 64,2±3,35 1,17±0,14

Фаза колосіння 51,3±1,91 0,82±0,12

Фаза молочної стиглості 34,7±1,85 0,65±0,12

4

6

b

ue

b

A

dh`„A

.f3oeooeeeoeoeaoeoeeeeeUIAAAA

PXRASAU*VEWaeXIY¤Z:[oooooooooaOoooooooooooo

oeeoeeeoeoeeOeeeIee3/43/43/4ee

??

??

????

a?

??

????

??

????

a?

?????a$

$a$

$Ifa$›kd6

????При співставленні даних, отриманих в експериментах з вирощування
вівса у лабораторних та натурних умовах, було обчислено коефіцієнт
переходу НА з ґрунту в рослини Кп (вміст НА у вівсі / вміст НА у
ґрунті), який становив 0,3. Використовуючи розрахований Кп, обчислили
теоретичний вміст НА у вівсі, вирощеному на дослідній ділянці №1 (0,29
мкг/кг). Але фактичний вміст цих сполук у вівсі виявився значно вищим
(1,05-1,71 мкг/кг), що може бути пов’язаним з ендогенним синтезом НА
безпосередньо у рослинах в результаті надмірного надходження
азотовмісних попередників. Аналогічні закономірності було отримано і у
випадку вирощування вівса на дослідній ділянці №2.

Результати модельних дослідів по встановленню закономірностей
екзогенного утворення НА у ґрунті із попередників показали динамічний
характер розвитку процесу, в якому зростання концентрації НДМА починає
проявлятись вже через 1 годину після внесення попередників (табл.4).

Таблиця 4

Вміст НДМА у ґрунті та повітрі в залежності від умов експерименту

Термін спостереження Вміст НДМА (мкг/кг, мкг/м?) в пробах залежно від
вихідної концентрації попередників(нітриту натрію та диметиламіну
солянокислого)

по 20 г/кг по 1,5 г/кг по 0,13 г/кг

ґрунт повітря ґрунт повітря ґрунт повітря

За 15 хв. н.в. н.в. н.в. н.в. н.в. н.в.

За 1 годину 59,80 1,29 5,86 0,41 0,066 0,0071

За 1 добу 455,50 44,70 2,82 0,33 0,013 0,0031

За 3 доби 455,80 23,00 2,75 0,30 0,010 0,0029

За 1 місяць 125,00 5,93 2,10 0,17 н.в. н.в.

Примітка. н.в. – не визначено при межі кількісного визначення у ґрунті
– 0,001 мг/кг,

у повітрі – 5*10-5 мг/м?.

Можна відмітити, що процеси забруднення повітря канцерогенним НА та його
синтезу у ґрунті є паралельними. Це вказує на їх взаємозв’язок і
підтверджує нестабільність вмісту НА у ґрунті. При мінімальному вмісті
попередників НА у ґрунті концентрація НДМА у повітрі за добу була у
слідових кількостях, і вже через місяць канцерогени не визначались. З
гігієнічної точки зору важливим є те, що синтез НА у ґрунті та їх
подальше надходження у повітря відбувається лише за наявності певного
рівня попередників. Така закономірність дає можливість регулювати
процеси синтезу цих канцерогенів у ґрунті.

Отже, комплексні дослідження, які включали натурні та модельні досліди,
підтвердили наявність кількісних зв’язків між канцерогенними НА та їх
попередниками (нітритами, нітратами та іншими азотовмісними сполуками).
При наявності у ґрунтах попередників на рівнях, що перевищують їх ГДК у
2-5 разів і вище, спостерігається достовірне зростання кількості НА у
рослинах і овочах. Це свідчить про їх транслокацію у рослини з подальшим
накопиченням.

Процес розкладу НА і поширення їх в іншому середовищі відбувається
одночасно з екзогенним синтезом. І якщо у первинному ланцюзі, яким є
ґрунт, де відбувається утворення НА із попередників, не спостерігається
його накопичення, то подальші біологічні ланки, зокрема, рослини, можуть
бути тим середовищем, де відбувається їх кумуляція. Усе це вказує на
необхідність проведення гігієнічної оцінки небезпеки наявності
канцерогенів класу нітрозамінів у продуктах харчування рослинного
походження. Враховуючи нестабільний характер екзогенно синтезованих НА,
їх нормування у ґрунтах є недоцільним. Але у цьому випадку необхідно
здійснювати обов’язковий контроль за попередниками НА для попередження
їх синтезу.

Експериментальне дослідження можливості ендогенного синтезу НА в живих
організмах на прикладі щурів підтвердило роль нітратів та інших
азотовмісних сполук у процесі утворення в організмі НДМА. Встановлено,
що після впливу попередників НДМА визначався у нирках та печінці тварин
вже через 6-7 годин (рис. 3), проте рівні канцерогену в органах
відрізнялись і залежали від доз введених тваринам попередників.

Таким чином, введення попередників НА зумовлює появу в організмі НДМА
ендогенного походження. Це підтверджується відсутністю НА в органах до
введення нітриту натрію і тетрацикліну та залежністю кількості
вимірюваного НДМА від дози попередників. Але накопичення ендогенно
синтезованих НА в організмі не спостерігається, що, очевидно, пов’язано
з їх метаболічною деградацією і виведенням з організму.

Одночасно виявлено органну відмінність вмісту НА, що, імовірно,
пояснюється їх різними функціями та активністю ферментів метаболізму
канцерогенів.

Рис. 3. Динаміка ендогенного утворення НА в органах дослідних тварин
після перорального введення попередників

З метою оцінки ступеня ризику від надходження нітратів і НА із
забрудненими харчовими продуктами та питною водою було вивчено
особливості формування перорального навантаження канцерогенних НА та їх
попередників на організм людини. При проведенні розрахунків загальної
дози НА, яку може отримати організм людини при споживанні овочевих,
м’ясних, рибних продуктів та питної води, використовували осереднені
дані отриманих нами результатів та дані Держкомстату України щодо
фактичного споживання населенням продуктів харчування за рік. За
матеріалами натурних спостережень встановлено, що середній рівень
концентрацій НА (НДМА+НДЕА) у різних овочах знаходиться: у буряках,
моркві та капусті в інтервалі 5,00-10,00 мкг/кг, кабачках та картоплі –
2,00-4,00 мкг/кг, а 70% проб містить НА на рівні фонових концентрацій
(до 3 мкг/кг).

Розрахунки показали, що сумарна доза НДМА, яка може надходити до
організму людини за умов середнього рівня забруднення, може перевищувати
1 мг на рік і, відповідно, 70 мг за життя. Враховуючи експериментальні
дані В.В. Бенеманського (1989), така доза канцерогену може розглядатись
як онконебезпечна.

Кількісна оцінка канцерогенного ризику впливу НДМА та НДЕА і
неканцерогенного ризику впливу нітратів та НДМА на населення через
харчові овочеві продукти та воду засвідчила наступне. Неканцерогенний
ризик при споживанні овочевої продукції та питної води, забруднених НДМА
та нітратами, характеризується сумарним коефіцієнтом небезпеки (HQ),
який становить 7,88 (при середньому рівні забруднення) та 22,87 (при
максимальному рівні забруднення), що вказує на вірогідність
неканцерогенних зрушень в організмі людини.

Прогнозна шкала для прискореного визначення канцерогенного ризику різних
доз НДМА при пероральному надходженні до організму з рослинною
продукцією наведена у табл. 5.

Таблиця 5

Шкала для прогнозування канцерогенного ризику для людини вживання
рослинної продукції, забрудненої НДМА

Середньодобова доза НДМА,

мг/(кг * добу) Ризик розвитку раку

за життя за рік

0,000001 5,1 * 10-5 0,7 * 10-6

0,000005 2,6 * 10-4 3,6 * 10-6

0,00001 5,1 * 10-4 7,3 * 10-6

0,00002 1,0 * 10-3 15 * 10-6

0,00003 1,5 * 10-3 22 * 10-6

0,00004 2,0 * 10-3 29 * 10-6

0,00005 2,6 * 10-3 36 * 10-6

0,00006 3,1 * 10-3 44 * 10-6

0,00007 3,6 * 10-3 51 * 10-6

0,00008 4,1 * 10-3 58 * 10-6

0,00009 4,6 * 10-3 66 * 10-6

0,00010 5,1 * 10-3 73 * 10-6

Розрахунки канцерогенних ризиків, проведені на основі визначених
середньодобових протягом життя доз НА, свідчать, що споживання харчових
продуктів та води навіть із середнім рівнем забруднення може спричинити
щорічний приріст ракових захворювань на рівні 30 випадків на 1 млн.
населення (30,9*10-6). При використанні продукції з підвищеним рівнем
забруднення цими канцерогенами онкологічний ризик зростає до 67 випадків
на 1 млн. населення на рік.

Таким чином, розраховані показники онкологічного ризику вказують на
можливість негативного впливу на здоров’я населення у разі споживання
харчових продуктів та питної води, забруднених канцерогенними НА та
попередниками їх синтезу. З урахуванням зазначеного, важливим завданням
профілактики онкозахворювань населення слід вважати заходи щодо
зменшення перорального навантаження канцерогенних нітрозамінів та їх
попередників.

ВИСНОВКИ

На основі комплексних натурних, модельних та експериментальних
досліджень встановлено закономірності екзогенного і ендогенного синтезу
НА, визначено рівень забруднення навколишнього середовища (ґрунт, вода,
харчові рослини) азотовмісними сполуками та N-нітрозамінами, розраховано
добове пероральне надходження НА до організму людини, встановлено
канцерогенний ризик впливу НА на населення з харчовими продуктами та
питною водою.

1. Натурні дослідження, які охоплюють сільськогосподарські території
одинадцяти областей України, вказують на стабільне забруднення ґрунтів і
питної колодязної води азотовмісними сполуками, яке за показниками
вмісту нітратів у 34% проб перевищує ГДК у ґрунті у 2-5 разів та у
питній воді у 7-35 разів.

Продукція рослинництва на цих територіях у порівнянні із забрудненням
ґрунту характеризується більш високим вмістом нітратів. При цьому
стабільно спостерігається міграція нітратів у харчові рослини, ступінь
якої характеризується значними розбіжностями для окремих видів рослин.
Коефіцієнт переходу коливається у межах 0,4 – 204 в залежності від виду
рослин і досягає, зокрема, для буряка 204; для моркви – 16; для картоплі
-15.

2. Установлено, що в залежності від ступеня забруднення ґрунтів
нітратами та іншими азотовмісними сполуками, спостерігається наявність
НА, кількість яких залежить від вмісту попередників. За вмісту в ґрунті
нітратів до 200,0 мг/кг НА практично відсутні, за умов збільшення
забруднення до 200-450 мг/кг середній вміст НА складає (5,8±0,75)
мкг/кг. При подальшому зростанні концентрацій нітратів вміст НА різко
збільшується і досягає (9,40±0,15) мкг/кг і більше. В той же час у
рослинах вміст НА постійно знаходиться на більш високому рівні у
порівнянні з їх вмістом у ґрунтах, що дозволяє передбачати подвійний
характер їх накопичування: за рахунок транслокації у рослини з ґрунту та
в результаті ендогенного синтезу із попередників. Правомірність такого
передбачення підтверджується даними, отриманими у лабораторному та
натурному експериментах з вирощування вівса на ґрунтах із штучним
внесенням попередників та нітрозамінів.

3. У модельних дослідах встановлено особливості екзогенного утворення НА
із їх попередників. Показано динамічний характер розвитку процесу, в
якому зростання концентрації НДМА починає проявлятись вже через 1 годину
після внесення нітриту натрію та диметиламіну солянокислого у ґрунт, а
за 1 добу спостерігається подальше підвищення вмісту НДМА у повітрі та
ґрунті модельних камер. Після певної стабілізації рівень НДМА, у разі
відсутності додаткового надходження попередників, через 30 діб
зменшується до рівня фонових концентрацій.

4. В експерименті на білих нелінійних щурах встановлено, що за умов
пероральної комбінованої дії попередників НА (нітриту натрію та
тетрацикліну) вже через 6-7 годин у внутрішніх органах дослідних тварин
спостерігається наявність НДМА. Максимальні концентрації канцерогену
реєструються у печінці та нирках, тобто в органах, у яких здійснюється
метаболізм і виведення НА, а їх рівень для НДМА становить, відповідно,
1,05 мкг/кг та 1,12 мкг/кг при дозі нітриту натрію 600 мг/кг та
тетрацикліну 500 мг/кг. При подальшому надходженні попередників до
організму спостерігається зростання кількості НДМА у внутрішніх органах.
Після припинення введення речовин вже через 15 діб канцероген в органах
не ідентифікується, що підтверджує їх наявність як результат ендогенного
синтезу.

5. Встановлено основні закономірності формування перорального
навантаження канцерогенних НА та їх попередників на організм людини.
Найбільший вклад у загальну дозу зумовлюють харчові продукти, особливо
рослинного походження (до 80%). На сільських територіях суттєвий внесок
дає колодязна вода з підвищеним вмістом азотовмісних сполук (10%). При
цьому основними складовими є доля НА, що мігрує із ґрунтів, та доля НА,
що утворилася в результаті ендогенного синтезу у самих рослинах. До
цього слід додати також долю НА, що може утворюватись в організмі людини
(ендогенний синтез), яка підвищує канцерогенний ризик, але не
враховується при визначенні загальної добової дози.

6. Загальна добова доза НА, що надходить до організму з харчовими
продуктами та питною водою з середнім рівнем забруднення, складає 2,7
мкг, а канцерогенний ризик такої дози для населення – 30,9*10-6 за рік;
за вживання рослинної продукції та питної води з підвищеним рівнем
забруднення НА та нітратами, що спостерігається у трохи більше ніж 30%
проб, загальна добова доза НА складає 6,4 мкг, канцерогенний ризик цієї
дози сягає 67,0*10-6 за рік. Для прискореного прогнозування
канцерогенного ризику різних доз НДМА при пероральному надходженні до
організму з рослинною продукцією запропоновано шкалу, яка відбиває
залежність ризику від вмісту канцерогенів.

7. Розроблено газохроматографічний метод визначення НДМА і НДЕА у ґрунті
та воді. Запропоновано оригінальні способи екстракції нітрозамінів з
ґрунту ( з використанням ультразвукового диспергатора УЗДН-А) та води (з
використанням електромагнітного вібратора), що сприяло підвищенню
повноти екстрагування та скороченню часу пробопідготовки. Модифіковано
газохроматографічний метод визначення НДМА і НДЕА у рослинній сировині,
принцип якого полягає у екстракції канцерогенів хлористим метиленом,
подальшому концентруванні та кількісному аналізі. З метою удосконалення
умов хроматографічного визначення нітрозамінів полуменево-іонізаційний
детектор було замінено на термоіонний, завдяки чому підвищено чутливість
методу. Нижня межа визначення НДМА і НДЕА в аналізуємому об’ємі розчину
проби (1 мл) – 0,00001 мг, чутливість методу визначення НА 0,001 мг/кг
(мг/л).

8. З метою попередження негативного впливу забруднення ґрунтів та
харчової продукції НА та їх попередниками необхідно організувати суворий
контроль за вмістом нітратів та інших попередників НА у харчовій
продукції як однієї із складових синтезу канцерогенів даного класу в
структурі первинної профілактики раку.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Наукові праці, опубліковані в фахових виданнях, рекомендованих ВАК
України:

1.Соверткова Л.С., Кондратенко О.Є., Тетеньова І.О., Шуляк Е.В. До
питання можливості забруднення ґрунтів та рослин харчового призначення
N-нітрозамінами // Гігієна населених місць: Зб. наук. праць. Вип. 42.-
Київ, 2003.- С.155-159.

Дисертантом проведено відбір проб, експериментальні дослідження та
аналіз отриманих результатів.

2. Соверткова Л.С., Черниченко І.О., Бабій В.Ф., Кондратенко О.Є. До
питання фонового рівня вмісту канцерогенних сполук у продуктах
харчування рослинного походження // Гігієна населених місць: Зб. наук.
праць. Вип.44.-Київ, 2004.-С.158-167.

Дисертантом проведено аналіз літератури, експериментальні дослідження та
аналіз отриманих результатів.

3. Черниченко І.О., Соверткова Л.С., Баленко Н.В., Кондратенко О.Є.
Експериментальне вивчення кількісних параметрів синтезу канцерогенних
N-нітрозамінів із їх хімічних попередників // Гігієна населених місць:
Зб. наук. праць. Вип.45.-Київ, 2005.-С.169-174.

Дисертантом проведено експериментальні дослідження та узагальнення
результатів.

4. Кондратенко О.Є. Гігієнічна оцінка канцерогенної небезпеки
перорального надходження N-нітрозамінів до організму людини //Довкілля
та здоров’я. – 2006.-№ 3.-С. 52-54.

5. Кондратенко О.Є. Характеристика кількісного надходження
N-нітрозамінів до організму людини з продуктами харчування // Гігієна
населених місць: Зб. наук. праць. Вип.45.-Київ, 2005.-С.192-197.

6. Соверткова Л.С., Кондратенко О.Є. Експериментальне вивчення
трансформації азотовмісних сполук в ґрунті // Гігієна населених місць:
Зб. наук. праць. Вип.47.-Київ, 2006.-С.181-186.

Дисертантом проведено експериментальні дослідження та узагальнення
результатів.

Наукові праці, опубліковані в інших виданнях:

7. Бабій В.Ф., Соверткова Л.С., Кондратенко О.Є., Шуляк Е.В. До питання
забруднення ґрунту, води та рослин харчового призначення нітрозамінами
та їх попередниками/ Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки
України: Тез. доп.-Київ, 2003. – С.100-101.

Дисертантом проведено відбір проб, натурні та експериментальні
дослідження.

8. Черниченко І.О., Соверткова Л.С., Баленко Н.В., Кондратенко О.Є.,
Вашкулат М.П., Тетеньова І.О. Експериментальне визначення можливості
екзогенного утворення нітрозамінів в залежності від забруднення ґрунтів
азотовмісними сполуками / Актуальні питання гігієни та екологічної
безпеки України: Тез. доп.-Київ, 2005. – С.95-96.

Дисертантом проведено експериментальні дослідження та узагальнення
результатів.

9. Кондратенко О.Є. Екологічні аспекти трансформації азотовмісних сполук
і синтезу N-нітрозамінів / Экология и здоровье человека. Охрана водного
и воздушного бассейнов. Утилизация отходов. – Харьков-Алушта, 2005. – С.
249-252.

10. Соверткова Л.С., Литвиченко О.М., Кондратенко О.Є. Метод визначення
канцерогенних нітрозамінів у продуктах харчування / Методи хімічного
аналізу: Тез.доп. ІІ Між нар.симпоз., Ужгород, 2005.- С. 94-95.

Дисертант брав участь у розробці методу визначення нітрозамінів у
продуктах харчування, узагальнив отримані результати.

11. Кондратенко О.Є., Литвиченко О.М., Соверткова Л.С. Визначення ризику
для здоров’я людини внаслідок забруднення харчових продуктів та питної
води N-нітрозамінами / Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення,
Харків, 2006. – 323-327.

Дисертантом проведено експериментальні дослідження та розрахунки
канцерогенних ризиків.

12. Литвиченко О.М., Соверткова Л.С., Кондратенко О.Є. Азотсодержащие
вещества в почве: экзогенный и эндогенный синтез нитрозаминов, риск для
человека / Итоги и перспективы научных исследований по проблеме экологии
человека и гигиены окружающей среды: Сб.матер.конф., М., 2006.- С.
334-339.

Дисертантом проведено експериментальні дослідження та узагальнення
результатів.

13. Кондратенко О.Є., Соверткова Л.С. Гігієнічна оцінка добової дози
N-нітрозамінів, що надходять до організму людини з харчовими продуктами
/Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України: Тез.
доп.-Київ, 2006. – С. 167-168.

Дисертантом проведено розрахунок добової дози N-нітрозамінів, оформлення
роботи.

14. Соверткова Л.С., Кондратенко О.Є. До питання гігієнічної оцінки
канцерогенної небезпеки надходження N-нітрозамінів до організму людини /
Довкілля і здоров’я: Тез доп., Тернопіль, 2006. – С. 68.

Дисертантом проведено розрахунок добової дози N-нітрозамінів та
узагальнення результатів.

15. Пат.69644 А, UA, МПК7 G01N30/02 Спосіб визначення канцерогенних
N-нітрозамінів в ґрунті / І.О.Черниченко, Л.С.Соверткова, В.Ф.Бабій,
О.М.Литвиченко, О.Є. Кондратенко (Україна). № заявки 20031110057; Заявл.
07.11.2003. Опубл. 15.09.2004. Бюл. № 9.

Дисертантом проведено аналіз літератури, експериментальні дослідження та
узагальнення результатів.

16. Пат.7170, UA, МПК7 G01N33/18 Спосіб визначення канцерогенних
N-нітрозамінів у воді / І.О.Черниченко, Л.С.Соверткова, В.Ф.Бабій,
О.М.Литвиченко, О.Є.Кондратенко (Україна). № заявки 20041008117; Заявл.
07.10.2004. Опубл. 15.06.2005. Бюл. № 6.

Дисертантом проведено аналіз літератури, експериментальні дослідження та
узагальнення результатів.

АНОТАЦІЯ

Кондратенко О.Є. Визначення ролі нітратного забруднення питної води і
ґрунтів в синтезі N-нітрозамінів і формуванні канцерогенного ризику. –
Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за
спеціальністю 14.02.01 – гігієна (біологічні науки). – Інститут гігієни
та медичної екології ім.О.М.Марзєєва АМН України, Київ, 2007.

Дисертацію присвячено вивченню закономірностей екзогенного та
ендогенного синтезу N-нітрозамінів (НА) у натурних та експериментальних
умовах із азотовмісних попередників, встановленню кількісних параметрів
транслокації НА з ґрунту в рослини та критеріїв оцінки їх небезпеки.
Дана детальна характеристика забруднення навколишнього середовища
канцерогенними НА у різних регіонах України, визначено зв’язок між
ступенем цього забруднення і рівнем нітратів у ґрунті, питній воді,
рослинній продукції.

Розроблено методи визначення нітрозодиметиламіну та нітрозодіетиламіну у
ґрунті та воді, а також модифіковано газохроматографічний метод
визначення цих канцерогенів у рослинній сировині.

Вперше розраховано добове надходження НА до організму людини з харчовими
продуктами і питною водою та встановлено закономірності його формування.
Визначено ступінь канцерогенного ризику перорального навантаження НА та
їх попередників для людини, розроблено шкалу для прискореного
прогнозування канцерогенного ризику різних доз НА при пероральному
надходженні до організму.

Ключові слова: N-нітрозаміни, нітрати, азотовмісні сполуки, ґрунт, питна
вода, рослини, дозове навантаження , канцерогенний ризик.

АННОТАЦИЯ

Кондратенко Е.Е. Определение роли нитратного загрязнения питьевой воды и
почвы в синтезе N-нитрозаминов и формировании канцерогенного риска. –
Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по
специальности 14.02.01 – гигиена (биологические науки). – Институт
гигиены и медицинской экологии им.А.Н.Марзеева АМН Украины, Киев, 2007.

Диссертация посвящена изучению закономерностей экзогенного и эндогенного
синтеза N-нитрозаминов (НА) в натурных и экспериментальных условиях из
азотсодержащих предшественников и установлению критериев оценки их
опасности. Представлена детальная характеристика загрязнения окружающей
среды канцерогенными НА в разных регионах Украины, определена связь
между степенью такого загрязнения и содержанием нитратов в почве,
питьевой воде, растительной продукции.

Разработаны методы определения нитрозодиметиламина (НДМА) и
нитрозодиэтиламина (НДЭА) в почве и воде, а также модифицирован
газохроматографический метод определения НДМА и НДЭА в растительном
сырье.

Впервые рассчитано суточное поступление НА в организм человека с
пищевыми продуктами и питьевой водой, установлены закономерности его
формирования. Определена степень канцерогенного риска реальной нагрузки
НА и их предшественников для человека, разработана шкала для ускоренного
прогнозирования канцерогенного риска разных доз НА при пероральном
поступлении в организм.

Результаты натурных исследований показали стабильное загрязнение почв и
питьевой колодезной воды азотсодержащими соединениями. Содержание
нитратов в 34% проб превышает ПДК их в почве в 2-5 раз, а в питьевой
воде – в 7-35 раз. Разработана шкала прогнозирования количества НА в
зависимости от содержания в почве нитратов.

Выявлено, что в колодезной питьевой воде в сельской местности
присутствуют азотсодержащие соединения в широком диапазоне концентраций,
а в некоторых областях наблюдалось существенное превышение ПДК нитратов
(в 7-35 раз). Концентрации НА в пробах воды составляли в среднем от
(0,06±0,01) мкг/л до (0,23±0,03) мкг/л.

Установлено, что около 30% проб растительной продукции имеет повышенное
содержание нитратов, превышающее гигиенический норматив в 2-5 раз. При
этом коэффициент перехода (Кп), который характеризует транслокацию
нитратов из почвы в растения, имел наивысшее значение в пробах свеклы
(до 204), кабачков (до 22), моркови (до 16), картофеля (до 15). Средний
уровень концентраций НА (НДМА+НДЭА) в разных овощах находится: в свекле,
моркови и капусте в интервале 5,00-10,00 мкг/кг, кабачках и картофеле –
2,00-4,00 мкг/кг. При этом 70% проб овощей содержит НА на уровне фоновых
концентраций, тогда как до 30% проб имеют повышенное содержание НА и
нитратов.

Исследования на опытных участках показали, что после внесения избыточных
количеств минеральных и органических удобрений в почву наблюдалось
резкое увеличение количества азотсодержащих соединений в почве, что
обусловило поступление их в растения. При этом концентрации нитратов,
аммиака и НДМА в растениях были значительно выше тех уровней, которые
регистрировались в почве, что свидетельствует о транслокации их из почв
и дальнейшем накоплении в растениях. Возможность эндогенного синтеза НА
непосредственно в растениях при избыточном поступлении предшественников
(нитратов, нитритов) была подтверждена при сопоставлении данных,
полученных в экспериментах по выращиванию овса в лабораторных и натурных
условиях.

В модельных экспериментах установлено, что процессы экзогенного
образования НДМА в почве из предшественников и его дальнейшее
поступление в воздух модельной камеры являются параллельными, что
говорит об их взаимосвязи и подтверждает нестабильность содержания НА в
почве.

Экспериментальное исследование возможности эндогенного синтеза НА в
живых организмах на примере белых нелинейных крыс подтвердило роль
нитратов и других азотсодержащих соединений в процессе образования в
организме НДМА. Установлено, что содержание канцерогена в органах
животных зависело от доз введенных предшественников, а накопления
эндогенно синтезированного НДМА в организме не наблюдалось.

Рассчитано, что суммарная доза НДМА, которая может поступать в организм
человека при потреблении овощных, мясных, рыбных продуктов и питьевой
воды, может превышать 1 мг за год и, соответственно, 70 мг за жизнь.
Установлено, что неканцерогенный риск при потреблении овощной продукции
и питьевой воды, загрязненной НА и нитратами, характеризуется суммарным
коэффициентом опасности (HQ), который равен 7,88 (при среднем уровне
загрязнения) и 22,87 (при повышенном уровне загрязнения), что указывает
на вероятность неканцерогенных сдвигов в организме человека. Расчёты
канцерогенных рисков показали, что при потреблении населением в течение
жизни продуктов питания и воды со средним уровнем загрязнения НДМА и
НДЭА, можно ожидать ежегодно почти 30 случаев онкозаболеваний населения
в когорте людей численностью 1 млн. При употреблении пищевой продукции и
воды с повышенным уровнем загрязнения канцерогенами, онкологический риск
увеличивается до 67 случаев на 1 млн. населения в год.

Таким образом, важным заданием профилактики онкозаболеваний населения
является разработка путей уменьшения пероральной нагрузки канцерогенных
нитрозаминов и их предшественников на организм человека.

Ключевые слова: N-нитрозамины, нитраты, азотсодержащие соединения,
почва, питьевая вода, растения, дозовая нагрузка, канцерогенный риск.

SUMMARY

Kondratenko O.E. The determination of the role of nitrate contamination
of drinking water and soils in a synthesis of N-nitrosamines and
formation of a carcinogenic risk. – Manuscript.

Thesis for a degree of a Candidate of Biological Sciences on the
speciality 14.02.01 – Hygiene (biological sciences). – O.M. Marzeyev
Institute of Hygiene and Medical Ecology of the AMSci of Ukraine, Kyiv,
2007.

The thesis is devoted to the study of the regularities of exogenous and
endogenous synthesis of N-nitrosamines (NA) in a field and experimental
conditions from its nitrogen containing precursors. The quantitative
parameters of the NA migration from soil into the plants and criterions
of the assessment of carcinogenic danger were determined. The detailed
characteristic of the environmental contamination with the carcinogenic
NA and their precursors in various regions of Ukraine was elaborated.

The methods for the determination of nitrosodimetilamine and
nitrosodietilamine in soil and water were elaborated, and the
gas-chromatographic method for the determination of this NA in plant raw
was modifyed.

A daily orally dose of NA which can enter into the human’s organism with
a food ration was definited. The scale for the rapid prognosis of
carcinogenic risk of various NA doses at peroral intake into organism
was elaborated.

Key words: N-nitrosamines, nitrates, nitrogen containing compounds,
soil, drinking water, plant, dose’s load, carcinogenic risk.

PAGE 20

Похожие записи