1. Масштабы и причины химического загрязнения биосферы
 Скачать 0.53 Mb.
|
|
Критерии подбора тест-объектов: по молекулярным рецепторам, являющимся мишенями для веществ с данными видами активности; по принципу надмолекулярной организации и молекулярному составу (близость по структуре); по функциональному сходству; по органному или тканевому происхождению; по близости патологического состояния тест-объекта и реального объекта. Первый критерий является самым сильным и надежным. Например, на этом критерии основан выбор ганглиев прудовика как модели нейронов головного мозга в отношении медиаторных и антимедиаторных видов биологической активности. Высокая гомология или даже тождество рецепторов для медиаторов у моллюсков и позвоночных служит основанием для надежности прогноза этих активностей на целевой тест-объект. Второй (близость по структуре) и третий (близость по функции) критерии используются при выборе моделей для оценки влияния на подвижность (сперматозоиды, тетрахимена), на дыхание и гликолиз (печень, эритроциты, клетки опухолей), на фотосинтез (водоросль Nitella), на химический гомеостаз (печень – монооксигеназная система). Подбор биологических тест-объектов по критерию органного происхождения дает значительную гарантию прогноза. Однако все же гораздо надежнее строить прогноз по данным испытаний на всех объектах. И, естественно, следует учитывать последний признак – близость патологического состояния тест-объекта и реального объекта. Если выборку тест-объектов на молекулярном уровне сделать проще, то объекты клеточно-тканевого уровня организации – «живые». Как все живое, они непрерывно развиваются, подвергаются сильному влиянию эндогенных и экзогенных факторов, физиологическое состояние тест-объектов подвержено сезонным колебаниям и т. д. Каждый тест-объект индивидуален, что приводит к целому ряду затруднений при регистрации его характеристик, интерпретации данных, выявлении их соответствия поставленным целям и т. д. Выбор тест-реакций зависит от индивидуальности тест-объектов. Примеры:
Исследование на тканевом, клеточном, молекулярном уровнях строения живого, необходимо для выяснения механизма действия конкретного ксенобиотика. Вот здесь вступает в право использование принципа качественного подобия – эпиморфизма тест-объекта и целевого объекта в отношении определенного биологического свойства ксенобиотика. Возможности принципа эпиморфизма довольно велики, поскольку основные молекулярные структуры и субклеточные образования в большей степени единообразны у самых разнообразных живых объектов. Главные методологические трудности при использовании эпиморфных моделей заключаются в том, чтобы определить оптимальный уровень детализации модели по отношению к моделирующему процессу, т. е. целостному организму. Этого можно достичь исходя из того, что в системе тест-объектов на клеточном уровне организации представляются все царства живого и основные типы тканей организма человека, а также из того, что у тест-объектов в совокупности определяются все основные реакции (гибель, повреждение, адаптация, проницаемость, метаболизм ксенобиотиков, синтез белка и ДНК, возбудимость и т. д.). 44. Разработка основ промышленного, сельскохозяйственного и экологического видов мониторинга на основе техники биологического испытания ксенобиотиков. Пестициды с воздухом, водой, пищевыми продуктами могут воздействовать на любого человека. Пестициды вклиниваются в пищевые цепи, оказываясь в тех звеньях, которые потребляет человек, не ведая об опасности. Масштабы их производства непрерывно растут. Все это приводит к тому, что пестициды представляют опасность, избавиться от которой человек пока не имеет возможности, так как производство продуктов питания пока тесно связано с производством пестицидов. Уменьшение опасности пестицидов должно идти по нескольким направлениям:
Особое значение приобретает возможность оценить опасные биологические свойства не только индивидуальных пестицидов, но и их комбинаций между собой, с другими компонентами с/х химии, с лекарствами и т.д. Появляется возможность изучения широкого набора сочетаний пестицидов с веществами, снижающими их токсическое действие. Формирование базы данных уже известных пестицидов позволит применять методы структурно-логического анализа для предсказания гербицидной, инсектицидной и др. видов активности, а также выделить определенные компоненты структуры, характерные для этих видов активности. Пищевые добавки (ПД) в наше время выступают как самые распространенные биологически активные ксенобиотики. Примеры: карбоксиметилцеллюлаза, которая применяется в производстве мороженого за рубежом, вызывает у крыс местную саркому, краситель-амарант, обладает канцерогенной активностью. Особый вопрос – сочетание пищевых добавок и лекарств, а также сочетание пища-пищевая добавка-лекарство. Важная сторона действия пищевых добавок и др.чужеродных соединений – это ксенобиотическая нагрузка на организм. Т.о., необходимо стремиться к снижению суммарного количества пищевых добавок. Необходимо исследовать биологическую активность употребляемых и вновь предлагаемых ПД с использованием автоматического системного комплекса, а в качестве тест-обьекта использовать модели, учитывающие специфичность механизма реализации этой активности в организме человека. Это позволит выявить наиболее опасные пищевые добавки и искать им замену прежде всего среди природных веществ, а также информировать потребителя об их опасности. Экологический мониторинг. Все чаще начинают использовать биологические методы контроля, с помощью которых наблюдение ведется за реакцией на загрязнение живого объекта, т. е. объект выступает как составная часть измерительной системы. Возможны три различных подхода к применению биологических объектов в качестве тестовых 1. Использование организмов, входящих в данный биогеоценоз, за состоянием которых ведется слежение (биоиндикаторы). 2. Использование организмов, исходно не имеющих отношения к тестируемому биогеоценозу, но вводимых туда искусственно (экзогенные биоиндикаторы). 3. Использование объектов, не имеющих отношения к данному биогеоценозу, выращенных или взятых в контролируемых условиях и применяемых в качестве чувствительных элементов прибора, контролирующего состояние среды (биодатчик). Методы контроля влияния ксенобиотиков на биосферу:
Т.о. система испытаний биологической активности чужеродных соединений, в частности ксенобиотиков, открывает широкие возможности не только для использования ее в системах контроля за состоянием окружающей среды. Информация о биологической активности ксенобиотиков и окружающей среды позволяет дать прогностическую оценку их безопасности и разработать мероприятия по снижению воздействия химического веществ на биосферу, и человека в частности. |