Мутагенез антропогенных загрязнений природных водоемов
Для наглядного представления этого вопроса рассмотрим исследования, проведенные разными учеными в 70-х годах в своих странах. Образцы вод из различных природных водоемов концентрировали с помощью адсорбации органических компонентов на колонке со смесью равных объемов различных сорбентов с последующей элюцией ДМСО. Все концентрированные воды р. Рейна и его притоков обладали мутагенной активностью в тесте Эймса, особенно на штаме S.typhimurium ТА 1538 (мутации сдвига рамки считывания) в присутствии системы метаболической активации. Пробы, адсорбированные из 50 мл речной воды, давали превышение уровня мутирования над контролем в 2 раза. Хлорирование воды из Рейна при низких значениях рН приводило к возрастанию частоты мутирования в 2-3 раза без метаболической активации, тогда как фракция S-9 из печени крыс снижала этот эффект. Образцы из реки Маас не проявляли или проявляли мутагенную активность в 10 раз ниже по сравнению с водой из Рейна.
Немного позже (1981) было проведено детальное сопоставление различных смол (ХАД — 2 и ХАД — 4/8) элюентов (ацетон и ДМСО), способов концентрирования (адсорбация на смоле и лиофильное высушивание большого количества воды с последующей экстракцией ДМСО и выявлено, что все они дают сходные результаты и метод адсорбации на смоле ХАД — 4/8 с последующей элюцией ДМСО представляет собой простой и быстрый способ концентрирования мутагенов в образцах поверхностных вод. Было изучено также влияние рН на адсорбацию органических мутагенов из рейнской воды на ХАД — 4/8.
Амберлиты ХАД специфически сорбируют относительно неполярные органические вещества, в то время, как отрицательно и положительно заряженные вещества типа аминокислот и оснований сорбируются неэффективно. Чтобы проверить, не теряются ли некоторые органические мутагены, не задерживающиеся на колонке, при концентрировании, было изучено влияние рН 3,0; 7,0 и 10,0 образцов на адсорбцию. Оказалось, что наибольшая мутагенная активность сорбируется при нейтральном рН и лишь минорная фракция не задерживается на колонке и сорбируется при рН 3,0. Кроме того, снова была изучена мутагенная активность образцов воды из Рейна, Мааса, а также Северного моря. Образцы из Рейна, сконцентрированные в 1000 раз, показывали повышение частоты мутирования на штамме S.typhimurium ТА 98 без метаболической активации — в 10 раз, с метаболической активацией — в 20-40 раз, на штамме S.typhimurium ТА 100, соответственно, в 1,5 и 2- 2,5 раза. Образцы воды из Мааса, сконцентрированные в 4000 раз, вызывали превышение уровня мутирования штамма S.typhimurium ТА 98 над контролем в 2-2,5 раза, учитывающееся в условиях метаболической активации — в 10-12 раз.
В водах Великих озер Северной Америки специальная международная комиссия проверила с помощью теста Эймса (Salmonela / микросомы) мутагенность 60 из 450 обнаруженных загрязнителей. 25 соединений проявили мутагенный эффект, причем, 4 из них требовали метаболической активации (Zee, Nestmann, 1981).
Был проведен анализ с помощью теста Эймса поступающих в продажу креветок и устриц. Их экстрагировали органическими растворителями (ацетон, хлороформ, изопропиловый спирт), упаривали и очищали от гистидина, мешающего проведению теста Эймса, на колонке с ХАД — 2. Экстракты из креветок, взятых из предположительно загрязненных мест, проявили мутагенную активность, в то время, как экстракты из устриц не обнаружили такового.
Итальянские ученые проводили подобные эксперименты с моллюсками, которые также оказались эффективными биоаккумуляторами мутагенов воды (Freezzetal, 1980).
Таким образом, необходимо проверять на наличие мутагенов не только питьевую воду, но и водоемы предназначенные для рыбного промысла, курорты и т.п. Ведь, как было указано выше, мутагены воды (поступающие в организм человека с водой или пищей) влияют на обмен веществ, вносят патологические изменения не только на организменном, но и на внутриклеточном уровнях (ДНК). И потому жизненно важно очищать воду от мутагенов и не допускать попадания в организм воды и пищи, загрязненных мутагенами. Установки по очистке воды были рассмотрены выше.