Индукция микроядер в эритроцитах рыб водными вытяжками из ванадийсодержащих промотходов, захороненных на территории Орловской городской свалки ТБО

Автор: Крюков В.И., Лактюшина Н.В., Беляева А.О.

Журнал: Биология в сельском хозяйстве @biology-in-agriculture

Статья в выпуске: 2 (27), 2020 года.

Бесплатный доступ

Изложены результаты исследования мутагенности компонентов, содержащихся в промышленном отходе производства пентаоксида ванадия - гипсовом шламе, в маркетинговых целях называемого «композицией известково-гипсовой» (КИГ). 25000 тонн КИГ были захоронены на необорудованной защитными сооружениями орловской городской свалке ТБО. Согласно расчётам, в захороненном шламе может содержаться около 920 тонн пентаоксида ванадия, обладающего канцерогенными и мутагенными свойствами. Образец захороненного шлама предоставлен для анализа общественной природоохранной организацией. Из шлама была получена водная вытяжка, в которую на 7 суток помещали рыб данио. По истечении этого срока готовили мазки крови рыб. В качестве контроля использовали мазки крови рыб, обитавших в чистой воде, а также в водной вытяжке из садовой почвы. В каждом варианте исследованы мазки крови от 6 рыб и по ≈7 тыс. эритроцитов от каждой рыбы. Частоты эритроцитов с микроядрами составили 1,03, 1,32 и 2,23 ‰ у рыб неделю выдержанных, соответственно, в чистой воде, вытяжке из садовой почвы и КИГ-вытяжке. Первые две величины не имеют статистически достоверных различий. Частота микроядер у рыб, неделю обитавших в КИГ-вытяжке отличается от контрольной частоты при Р≤0,001. Различия суммарных частот ядерных аномалий у рыб контрольной и КИГ выборки также статистически достоверны.

Еще

Рыбы, эритроциты, микроядра, ванадий, мутагенез

Короткий адрес: https://sciup.org/147231005

IDR: 147231005

Список литературы Индукция микроядер в эритроцитах рыб водными вытяжками из ванадийсодержащих промотходов, захороненных на территории Орловской городской свалки ТБО

Савкин В.И. Орловская область: проблемы и механизм устойчивого управления эколого-экономическим развитием // Региональная экономика: теория и практика. - 2010. - № 27 (169). -С. 63-67.
Лялин Ю.С. Орловская область. Серия «Региональная экологическая политика» - М.: Изд-во РОДП «Яблоко», 2011. - 24 с. ISBN 978-5-43990009-1
Доклад «Об экологическом развитии Российской Федерации в интересах будущих поколений». Гос. совет РФ. - М.: Кремль. 2016. - 387 с.
Яковлева Е.В., Тимоничев В.В. Экологические проблемы Орловской области. / «Наука молодых - будущее России». Сб. статей 2-й Междунар. научной конференции. В 5 тт. - Курск: "Университетская книга". - 2017. - С. 286-289.
Федеральный арбитражный суд Центрального округа. Постановление от 23 июля 2014 г. по делу N А68-9650 / 2013 / Консультант Плюс [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: http :/www. consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc &base=ACN&n=87362#027941291289794634 (15.01.2020)
Линников О.Д., Родина И.В. Переработка ванадий-содержащих гипсовых шламов, образующихся при нейтрализации сточных вод / Всероссийской научной конференции с международным участием «Дни наук о Земле на Урале». - Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН, 2012. 160 с.
Старостина И.В., Пендюрин Е.А. Изучение возможности использования сопутствующих продуктов при организации полигонов ТБО // Экология и промышленность России. - 2015. - Т. 19. № 4. - С. 50-53.
Миляхин С. Ситуация на орловской городской свалке // Орловская Среда. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: http ://orelsreda. ru/a-vaska-slushaet-da-est/ Дата обращения 15.01.2020.
Руководство по применению анестетика «гвоздичное масло» в аквакультуре. Научно-технические и методические документы. «Аквакультура», Вып. 6. - М.: Изд-во ВНИРО, 2011. - 64 с.
Крюков В.И. Вариант методики учёта ядерных аномалий в эритроцитах птиц // Вестник аграрной науки. - 2020. - № 1. - С.81-100.
Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях. - М.: Медицина, 1975. - 295 с.
World Health Organization. Vanadium. Environmental health criteria, № 81. - Geneva: WHO; 1988. -170 p.
MukherjeeB. et. al, 2004. Vanadium - an element of atypical biological significance / B.Mukherjee, B.Patra, S.Mahapatra, P.Banerjee, A.Tiwari, M. Chatterjee, / Toxicology Letters. - 2004. - V 150. -№ 2. - P. 135-143.
IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Volume 86. Cobalt in Hard Metals and Cobalt Sulfate, Gallium Arsenide, Indium Phosphide and Vanadium Pentoxide. Lyon, France. 2006. - 353 p.
American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH), «Vanadium pentoxide: chemical substances 7th edition documentation, 9» in Appendix B: Threshold Limit Values (TLVs) and Biological Exposure Indices (BEIs ), 2012.
Kada T. et al. Screening of environmental chemical mutagens by the rec-assay system with Bacillus sub-tilis. / Kada T., Hirano K. y Shirasu Y. // In: Chemical mutagens: Principles and methods for their detection (F.J. de Serres y A. Hollaender, Eds.). New-York: Plenum Press. 1980. V 5, -P. 149-173.
Kanematsu N. et al. Rec assay and mutagenicity studies on metal compounds. / Kanematsu N., Hare M., Kada I / Mutat. Res. 77. № 2. -P. 109-116.
Costigan M. et al. Concise international chemical assessment document 29: Vanadium pentoxide and other inorganic vanadium compounds / Costigan M., Cary R. and Dobson S. - Geneva: World Health Organization; 2001. -59 p. ISBN 92 4 153029 4.
Abundis M.H.M. Determinación de la mutación y recombinación somáticas en la inducción de efectos genotóxicos por tres sales de vanadio en Drosophila melanogaster. Tesis de Maestría. UNAM, México.
Barrera F.S.M., Villalobos C.H.D. (1998). Genotoxic effects of vanadyl sulfate in Drosophila melano-gaster. Invest. Clin. 39, Suppl. 1, 123-137.
Screening assessment for the challenge vanadium oxide (vanadium pentoxide). Chemical Abstracts Service. Registry Number 1314-62-1. - Environment Canada, Health Canada. September 2010. -103 p.
Методические рекомендации по применению методов биотестирования для оценки качества воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения. МР № ЦОС ПВ Р 005-95 -М.: Изд-во ГОССТАНДАРТ России. 1995. - 51 с.
Временное методическое руководство по нормированию уровней содержания химических веществ в донных отложениях поверхностных водных объектов (на примере нефти). - М.: РЭФИА, НИА - Природа, 2002. [Электронный ресурс]. -Режим доступа: URL: https://www.rags.ru/stroyka/text/48871/ Дата обращения 11.03.2020.
Методические указания по разработке нормативов качества воды водных объектов рыбохозяй-ственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйствен-ного значения. Утверждены Приказом Росрыбо-ловства от 04.08.2009 № 695 (ред. от 22.12.2016).
Ali S. et al. Large-scale assessment of the zebrafish embryo as a possible predictive model in toxicity testing. / Ali, S., van Mil, H. G. and Richardson, M. K. // PLoS One/ 2011/ 6(6):e21076. DOI: 10.1371/journal.pone.0021076.
Ducharme, N. A.et al., 2015 Comparison of toxicity values across zebrafish early life stages and mammalian studies: implications for chemical testing. / Ducharme N.A., Reif D.M., Gustafsson J.A., Bondes-son M. // Reprod. Toxicol. - 2015. - V. 55. - P. 3-10.
Dar S.A. et al. An introduction about genotoxicology methods as tools for monitoring aquatic ecosystem: present status and future perspectives / Sabzar Ahmad Dar, Abdul Rehman Yousuf and Masood-ul-Hassan Balkhi // Fisheries and Aquaculture Journal. 2016, V.7. № 1. DOI: 10.4172 / 2150-3508.1000158
Козикова Л. В. и др. Зебрафиш (Danio rerio) - модельный объект для изучения биологии развития и тест-система экологических рисков / Л. В. Козикова, Е. А. Полтева, С. А. Лохматова // Генетика и разведение животных. - 2016. - № 2. -С.13-19.
Cayuela M.L. et al. The Zebrafish as an Emerging Model to Study DNA Damage in Aging, Cancer and Other Diseases / Maria Luisa Cayuela, Kathleen B. M. Claes, Miguel Godinho Ferreira, Catarina Martins Henriques, Fredericus van Eeden, Maté Varga, Jeroen Vierstraete, and Maria Caterina Mione / Frontiers in Cell Developmental Biology. 2018. V 6. - P. 178. doi: 10.3389/fcell.2018.00178
De Oliveira R., 2009 Zebrafish early life-stages and adults as a tool for ecotoxicity assessment. - Dis-sertaçâo apresentada à Universidade de Aveiro para cumprimento dos requisitos necessarios à obtençâo do grau de Mestre em Toxicologia e Ecotoxicologia. Universidade de Aveiro. Departamento de Biologia. - Ano. 2009. - 157 p.
Lerebours A. et al. Genotoxic effects of exposure to waterborne uranium, dietary methylmercury and hy-peroxia in zebrafish assessed by the quantitative RAPD-PCR method. / Adelaide Lerebours, Sébastien Cambier, Lindsay Hislop, Christelle Adam-Guillermin, Jean-Paul Bourdineaud. // Mutation Research - Genetic Toxicology and Environmental Mu-tagenesis, Elsevier, 2013, V 755. № 1. - P. 55-60.
Гасанова С.Х., Симаков Ю.Г. Биотестирование генотоксичности загрязнителей воды по образованию микроядер в эритроцитах данио (с.42) // Тезисы докладов Международной конференции «Биодиагностика в экологической оценке почв и сопредельных сред», Москва, 4-6 февраля 2013 г. - М.: БИНОМ, 2013 - 296 с ISBN 978-5-99631618-2.
Roscin I.V. Vanadium. In: «Toxicology of the rare metals» Ed. by Izraelson Z.I. - Jerusalem, Israel Program for Scientific Translations, 1967, pp. 52-59.
Stacey N.H., Klaassen C.D. Inhibition of lipid peroxidation without prevention of cellular injury in isolated rat hepatocytes. // Toxicology and applied pharmacology. - 1981. - V. 58. №1. - P. 8-18.
Ress N.B. et al. Carcinogenicity of inhaled vanadium pentoxide in F344 / N rats and B6C3F1 mice // N.B. Ress, B.J. Chou, R.A. Renne, J.A. Dill, R.A. Miller, J.H. Roycroft, J.R. Hailey, J.K. Hase-man, and J.R. Bucher // Toxicological Sciences. -2003. - V 74, № 2. - P. 287-296.
Бандман А.Л. Ванадий и его соединения. В кн. «Вредные химические вещества. Неорганические соединения V=VIII групп»: Справ. изд.; Под ред. В.А Филова и др. - Л.: Химия, 1989. - 592 с.
Opinion of the scientific panel on dietetic products, nutrition and allergies on a request from the Commission related to the tolerable upper intake level of vanadium. // The EFSA Journal. 2004. V 33. -P. 1-22.
National Toxicology Program. NTP toxicology and carcinogenesis studies of vanadium pentoxide (CAS No. 1314-62-1) in F344 / N rats and B6C3F1 mice (inhalation). // Natl. Toxicol. Program. Tech. Rep. Ser. 2002 / NTP TR 507. NIH Publication No. 034441. - 343 p.
Chemical information review document for oral exposure to tetravalent and pentavalent vanadium compounds. Supporting nomination for toxicological evaluation by the National Toxicology Program. -U.S. Department of Health and Human Services. 2008. -56 p. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL:http://ntp.niehs.nih.gov/ Дата обращения 12.04.2020.
Vanadium. Biochemical and molecular biological approaches. Editor: Michibata Hitoshi. - Springer Science & Business Media, 2011. - 228 p. ISBN-13: 978-9400709126. ISBN-10: 9400709129
Toxicological profile for vanadium. U.S. Department of Health and Human Services. - Public Health Service Agency for Toxic Substances and Disease Registry. - 2012. - 255 p.
Azeez I.A. et al. Regional myelin and axon damage and neuroinflammation in the adult mouse brain after long-term postnatal vanadium exposure / Idris A. Azeez, Funmilayo Olopade, Claudia Laperchia, Anna Andrioli, Ilaria Scambi, Silas K. Onwuka, Marina Bentivoglio, and James O. Olopade. // J. Neuropa-thol. Exp. Neurol. 2016. V. 75, № 9. - P. 843-854. doi: 10.1093 / jnen / nlw058
Domingo J. et al. Short-term toxicity studies of vanadium in rats. / Domingo J., Llobet J., Tomas J., Cor-bella J. // J. Appl. Toxicol. V.5. № 6. - P.418-421.
Soussia A. et al. Antioxidant protective effect of Malva sylvestris on vanadium induced testicular oxida-tive stress in male Wistar rats / Ahlem Soussia, Manel Gargouria, Wafa Marouanea and Abdelfattah El Fekia // Biochem. Ind. J. - 2019. - V.13. № 1. -P. 136-151.
Morgan A.M., Eltawil O.S. Effects of ammonium metavanadate on fertility and reproductive performance of adult male and female rats February 2003Pharmacological Research 47(1):75-85 DOI: 10.1016 / S1043 -6618(02)00241 -4
Zhong B, et al. Genotoxicity of vanadium pentoxide in Chinese hamster V79 cells. / Zhong B., Gu Z., Wallace W., Whong W., Ong T. // Mutat. Res. - 1994. - V. 321. № 1-2. - P. 35-42.
Rojas-Lemus M. et al. Sex differences in blood genotoxic and cytotoxic effects as a consequence of vanadium inhalation: micronucleus assay evaluation. / Marcela Rojas-Lemus, Mario Altamirano-Lozano and Teresa I. Fortoul. // J. Appl. Toxicol. 2014. V. 34. № 3. - P. 258-264. doi: 10.1002 / jat.2873. Epub 2013 Apr 26.
Attia, S.M. et al. Orthovanadate increased the frequency of aneuploid mouse sperm without micronu-cleus induction in mouse bone marrow erythrocytes at the same dose level / Attia, S.M., Badary, O.A., Hamada, F.M., et al. 2005. // Mutat. Res. 2005. V. 583. № 2. - P. 158-167.
Leopardi Pi et al. Assessment of the in vivo genotoxic-city of vanadate: analysis of micronuclei and DNA damage induced in mice by oral exposure / Leopardi P, Villani P., Cordelli E., Siniscalchi E., Veschetti E., Crebelli R. // Toxicol. Lett. 2005 V. 158. № 1. - P.39-49.
Villani P. et al. Evaluation of genotoxicity of oral exposure to tetravalent vanadium in vivo / Villani P., Cordelli E., Leopardi P., Siniscalchi E., et al. // Toxicol. Lett. 2007. V. 170. № 1. -P. 11-18.
Rodríguez-Mercado J.J., Altamirano-Lozano M.A. Vanadio: contaminación, metabolismo y genotoxi-cidad // Rev. Int. Contam. Ambient. 2006. V. 22. № 4. - P. 173-189.
Sabbioni, E. et al. Cellular retention, cytotoxicity and morphological transformation by vanadium (IV) and vanadium (V) in BALB / 3T3 cell lines / Sabbioni, E., Pozzi, G., Pintar, A. et al. // Carcinogenesis. 1991. V 12. № 1. - P. 47-52.
Ciranni, R. et al. Vanadium salts induce cytogenetic effects in vivo treated mice / Ciranni R., Antonetti M., Migliore L. // Mutat. Res. 1995. V 343, № 1 -P. 53-60.
Mailhes, J.B. et al. Vanadate, an inhibitor of tyrosine phosphatases, induced premature anaphase in oocytes and aneuploidy and polyploidy in mouse bone marrow cells / Mailhes, J.B., Hilliard, C., Fuseler, J.W., London, S.N. 2003. // Mutat. Res. 2003. V 538. № 1-2. -P. 101-107.
Altamirano-Lozano M. et al. Reprotoxic and genotoxic studies of vanadium pentoxide in male mice. / Altamirano-Lozano M., Alvarez-Barrera L., Basurto-Alcantara F., Valverde M., Rojas E. // Tera-tog. Carcinog. Mutagen. 1996 V16. -P. 7-17.
Giri A.K. et al. Cytological and cytochemical changes induced through certain heavy metals in mammalian systems / Giri A.K., Sanyal R., Sharna A., Talukder G. // Natl. Acad. Sci. Lett. 1979. V2. - P. 391-394.

Еще

Статья научная