Многие вещества различной химической природы способны при воздействии на человека вызывать злокачественное перерождение клетки (канцерогенное, или бластомогенное, действие), нарушения развития плода (тератогенное или эмбриотоксическое действие), повреждения генетического кода (мутагенное действие).
Профессиональные злокачественные новообразования давно известны и наблюдались у работающих с печной сажей, каменноугольной смолой, парафином, минеральными маслами, анилиновыми красителями и др. Увеличение заболеваемости раком легких связывают с присутствием канцерогенных веществ, в особенности 3,4-бензипрена, в дыме промышленных предприятий и выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, загрязняющих атмосферный воздух.
Канцерогенная активность выявлена для многих веществ, имеющих различное химическое строение. Важнейшей группой канцерогенных веществ являются некоторые полициклические и ароматические углеводороды, а также углеводороды, содержащие группировку фенантрена. С наличием указанных группировок связаны свойства нефти и продуктов ее переработки, дизельного топлива, минеральных масел, мазутов, парафинов, а также смол (каменноугольной, сланцевой, бурого и древесного угля, скипидарной, газовой, доменной, табачной и др.), продуктов сжигания и гидролиза органического сырья, кубовых остатков органического синтеза, синтетических и полициклических ароматических углеводородов (3,4-бензпирен; 1,2,5,6-дибензантрацен; 20-метилхолантрен; 9,10-диметил;1,2-бензантрацен) и др.
Среди ароматических аминоазосоединений сильными канцерогенными свойствами обладают ортоаминоазотолуол, бензидин, хлорбензидин, 2-нафтиламин, аминодифенил, 2-2-азонафтиламин. Под влиянием этих канцерогенов может возникнуть рак печени и мочевого пузыря. 2-Нафтиламин (Р-нафтиламин) является основной причиной, так называемых анилиновых новообразований мочевыводящих путей, наблюдающихся у работающих в анилинокрасочной промышленности; 3-метиламиноазобензол являются наиболее сильным гепатоканцерогенными азокрасителями.
Профессиональный рак органов дыхания вызывают соединения хрома (особенно бихромат калия и хромовый ангидрид), мышьяка, никеля (чаще рак полости носа), железа (особенно окись железа), бериллия, кадмия, кобальта. Рак легких, а также мезотелиомы плевры и брюшины могут возникнуть под влиянием асбеста, особенно минерала крокидолита.
Избирательность локализации поражения под влиянием тех или иных бластомогенов, по-видимому, в значительной степени определяется их биологической судьбой в организме.
Различные агенты проявляют свои канцерогенные свойства на разных этапах контакта с организмом. Многие полициклические канцерогены вызывают рак на месте их первичного воздействия (кожа и органы дыхания). Другие вещества, например аминосоединения ароматического ряда, сами по себе не являются бластомогенами. В связи с этим на путях поступления их в организм новообразования не развиваются. Однако образующиеся в процессе превращения (главным образом в печени) метаболиты обладают сильными бластомогонными свойствами. Выделяясь с мочой и, вероятно, концентрируясь в ней, эти вещества вызывают опухоли не только печени, но и мочевого пузыря.
Для проявления действия канцерогенных веществ характерен латентный период различной длительности. Продолжительность последнего в известной степени определяется суммарной дозой. Господствует точка зрения, что ни одна доза канцерогена, даже самая минимальная, не проходит для организма бесследно, т. е. имеет место «беспороговость бластомогенного эффекта». Чем выше исходная концентрация, тем короче латентный период. Рак, вызванный минеральными маслами, чаще появляется после 12-15-летнего профессионального контакта. Смоляной и дегтярный рак кожи может возникнуть через 2,5-30 лет. Латентный период при «анилиновом» раке мочевого пузыря составляет от 4 до 48 лет, при этом больше чем в 50% случаев он равен 11-16 годам.
Большую роль в реализации бластомогенного эффекта играют различные «модифицирующие факторы», способствующие проникновению канцерогенов в организм и длительной задержке их в тканях. К ним относятся неканцерогенные загрязнения воздушной среды (в том числе различного вида пыль, особенно мелкодисперсная), повышающие растворимость канцерогенов или их адсорбирующие; нарушение защитной и дренирующей функций эпителия бронхов, задерживающее элиминацию канцерогенов, и др.
Предрасполагающими к профессиональному раку моментами являются механические и термические повреждения (например, описаны случаи острого смоляного рака кожи после ожога), хронические воспаления, рубцы и т. п., а также некоторые вредные привычки: курение, жевание табака, различных ароматических смол и паса.
Появлению профессионального рака обычно предшествуют преканцерозные заболевания. Так, к предраковым заболеваниям кожи относят дерматиты (папулезные, пустулезные), фотодерматиты, фолликулиты, гиперкератозы, бородавки, меланодермии; к предраковой патологии губы и полости рта - дискератоз, рецидивирующие язвочки, папилломы. Профессиональный рак, как известно, по своей морфологической картине и течению не отличается от непрофессиональных злокачественных новообразований.
По силе бластомогенной активности и реальной опасности для человека различают:
1) сильные канцерогенные вещества:
а) несомненно, вызывающие рак у человека и животных (3,4-бензпирен, бензидин, р-нафтиламин, 4-аминодифенил);
б) вещества, канцерогенный эффект которых установлен в эксперименте на животных в 80-100% случаев и в короткие сроки – 4-6 мес (некоторые полициклические ароматические углеводороды, амнно- и нитрозосоединения, флюорены, производные стильбена);
2) средние канцерогены - канцерогенная активность установлена в эксперименте у 20-30% животных во второй половине жизни;
3) слабые канцерогены - вызывают в эксперименте опухоли с несколько большей частотой, чем у контрольных животных; данные об их онкогенной активности противоречивы.
Тератогенное действие ядов проявляется способностью вызывать стойкие структурные, функциональные и биохимические изменения плода, приводящие к порокам развития или уродствам.
Тератогенный эффект может быть прямым (в результате проникновения через плацентарный барьер) и косвенным (обусловленным отравлением матери, приводящим к нарушению эмбриогенеза). Чувствительность плода к яду зависит от срока беременности. Наиболее уязвим плод в так называемые критические периоды, которые предшествуют определенным этапам эмбриогенеза (для человека - первые недели беременности).
Самопроизвольные выкидыши, преждевременные роды, мертворождения, нарушения развития плода и новорожденных выявлены у женщин, подвергающихся воздействию бензина, бензола, сероуглерода, ртути, свинца и ряда других промышленных ядов.
Сведения о мутагенном действии промышленных ядов на человека еще ограниченны. Генетическая опасность для потомства млекопитающих доказана лишь для немногих промышленных ядов (этиленимин, бензол, диметилнитрозамин, соединения ртути, свинца и некоторые другие). Нарушения генетического кода могут проявиться спустя длительное время, причем продолжительность этого периода может быть различной.
Имеется определенная корреляция между выраженностью канцерогенных, тератогенных и мутагенных свойств. Эта закономерность выявлена, например, в отношении веществ, обладающих алкилирующими свойствами (этиленимин, диазометан, иприт азотистый, некоторые нитрозосоединения и др.). Многие из них являются одновременно и аллергенами, например токсические продукты табачного производства.
Борьба с профессиональными злокачественными новообразованиями, а также с возможным тератогенным и мутагенным эффектом ядов проводится с помощью различных оздоровительных мероприятий, которые конкретно разрабатываются в зависимости от особенностей производства, современного уровня техники и природы канцерогенного агента.
Вопрос о регламентации бластомогенных веществ до настоящего времени остается теоретически и практически не решенным. С гигиенической точки зрения, идеальным решением вопроса является полное устранение канцерогенных веществ из воздуха производственной зоны и предотвращение всех видов контакта с ними работающих. Это относится в первую очередь к сильным канцерогенам. Поэтому там, где это представляется возможным, осуществляется замена в технологических процессах канцерогенных веществ на неканцерогенные (например, бензола другими растворителями; а-нафтиламин, содержащий примесь В-нафтиламина, в синтезе а-нафтола заменен на тетралин), в ряде случаев запрещается их производство.
В России запрещено производство р-нафтола, 3,3-дихлорбензидина. В ряде производств осуществляется деканцерогенизация канцерогенного агента (с помощью, например, токов высокой частоты) в сырье, субпродуктах или готовой продукции.
В связи с всевозрастающим применением различных химических соединений, в том числе и разнообразных синтетических продуктов в промышленности, в сельском хозяйстве, в быту, в качестве пищевых добавок и т. д., важное профилактическое значение имеет определение их канцерогенной активности.
Наряду с техническими и санитарно-гигиеническими мероприятиями, осуществляются лечебно-медицинские меры профилактики. Рекомендуется проводить тщательный отбор и учет контингентов работающих, так называемых групп риска, имеющих контакт с заведомо или потенциально канцерогенными агентами. Эти контингенты подвергаются периодическим медицинским осмотрам с участием онкологов и при необходимости - врачей других специальностей (дерматологов, урологов и др.). Большое значение в профилактике профессиональных новообразований имеет своевременное распознавание предраковой патологии. При выявлении последней необходимо проводить немедленное лечение и при необходимости - отстранение от работы, связанной с воздействием канцерогенных агентов. С учетом длительного латентного периода развития профессионального рака разработаны рекомендации по приему на работу в ряде производств лиц не моложе 40-45 лет.
Для предупреждения тератогенного и мутагенного эффекта важное значение имеет освобождение беременных женщин от контакта с токсическими веществами.
Рак - ужасное заболевание, вылечить которое можно только на самых начальных стадиях. Откуда он берется? Ученые уже выяснили десятки причин, и еще сотни пока не определены. Из доподлинно известных самым опасным «виновником» недуга является Рентген, радиация, чрезмерный загар - его обычные бытовые источники. Но даже те, кто живет вдали от атомных электростанций, не любит загорать и не делает рентгеновских снимков, не защищены от рака. Вызвать его могут многие пищевые продукты и материалы, содержащие в себе то или иное канцерогенное вещество. Рассмотрим самые опасные.
Современные люди, особенно жители крупных промышленных центров, живут в сложной окружающей среде, атмосфера, вода и почва которой содержат массу химических соединений.
Многие из них являются смертельно опасными, например канцерогенные вещества. Это такая группа химических элементов, которая провоцирует рост Другая группа веществ способна вызвать изменения на уровне ДНК, что приводит к различным мутациям в органах живых существ. Попадают в среду такие канцерогены и мутагены с автомобилей, из сливных и газовых труб предприятий, с дымом, идущим от сжигания отходов на мусорных свалках. Есть они и в продуктах питания, и в предметах повседневного обихода. В наш технический век полностью изолировать себя от всех вредных веществ вряд ли получится, но можно постараться до минимума снизить с ними контакт.
«Страшное» слово "нитраты" знакомо практически каждому как мощное канцерогенное вещество. Однако они незаменимы в сельском хозяйстве в качестве нужных растениям удобрений, особенно для парниковых овощей.
Там их особенно много. Нитраты сами по себе не так опасны. Вред от них происходит потому, что, попав к нам в организм, они превращаются в нитрозамины и нитриты. Эти уже очень ядовиты. Нитриты также могут самостоятельно содержаться в природных продуктах и добавляться в промышленные, например колбасы, для придания им «мясного» цвета. Обозначаются они Е250. Нитриты сильно влияют на гемоглобин, ухудшая его способность доставлять клеткам кислород и убирать из них углекислый газ, а значит, нарушают процессы дыхания. Нитрозамины вызывают рост раковых клеток. Уменьшить содержание нитратов можно так:
Выдерживать овощи в воде пару часов;
Очищать кожуру;
Бланшировать в горячей воде;
Солить, мариновать.
Покупая продукты питания, нужно всегда изучать их состав. Например, добавка Е123, или амарант, в США признана как канцерогенное вещество и запрещена в пищевой промышленности.
Амарант является красителем и используется не только в продуктах питания, но и в кожевенном, текстильном, бумажном производствах. В некоторых странах, например в Англии, он не запрещен.
Вторая добавка - Е121, или цитрусовый красный. Этот желто-оранжевый порошок также признан канцерогеном. В России его использование запрещено. К канцерогенным веществам относится и особый вид продуцирующих афлатоксины. Они признаны «лидерами» по канцерогенности, вызывающими главным образом рак печени. Живут они на плесневелых продуктах, особенно на зернах арахиса, семечках тыквы, в лежалом чае. Находят их и в молоке животных, питающихся «больным» кормом. Следует иметь в виду, что тепловая обработка эти грибы не убивает. Еще одни опасные вещества, с которыми мы часто сталкиваемся, - пероксиды. Они присутствуют в прогорклых жирах (например, в сливочном масле), в многократно используемых для жарки растительных маслах.
Вызывают рак у животных и человека, а также известны как сильные мутагены. Опасны они даже в малых дозах. Есть у них одна нехорошая способность накапливаться в организме, в воде, в чем угодно, а также переходить из одного объекта в другой без какого-либо для себя ущерба.
В результате многие объекты окружающей среды, бывшие «чистыми», становятся также опасными. Попадать в организм бензапирен может с дыханием и пищей (норма - 1 мкг на кг продукта для взрослых и 0,2 мкг для детей и кормящих). Его источники:
Дым сигарет (каждая одна штука - это 0,09 мгк/кг);
Выбросы автотранспорта;
Дым от сжигания топлива;
Масла пищевые;
Копченая рыба;
Черный шоколад (от 0,08 до 0,6 мкг/кг);
Сильно обжаренное мясо (мясо-гриль).
В окружающем нас воздухе содержатся многие из веществ, неблагоприятно влияющие на человека. Бензол - один из наиболее известных. Он присутствует в бензине, используется для производства пластмассы, резины, лекарств, красителей. Вдыхание его паров вызывает отравление и способно привести к лейкемии. Диоксины не так известны, но еще более опасны. Эти канцерогенные вещества вызывают нарушение развития эмбриона, подавление иммунитета (химический СПИД), рак и мутации генов. Попасть в организм могут с пищей, воздухом, через кожу, с грудным молоком и через плаценту. Некоторые очень выделяются в воздух при сжигании мусора, угля, пищевых отходов, при курении, с выхлопными газами. Бензатрацен - один из них. Этого канцерогена особенно много в промышленных зонах, где круглосуточно дымят заводские трубы. Он проникает в организм не только при дыхании, но и через кожу и способен вызвать рак печени, легких, ЖКТ. Продукты его окисления в 100 раз канцерогеннее бензола.
В быту нас также окружают мутагенные и канцерогенные вещества. Многим хорошо известен формальдегид. Он обладает антисептическими свойствами, поэтому используется в медицине (например, медикамент «Формагель») и косметологии в составе некоторых антиперспирантов и средств гигиены ротовой полости. В пищевой промышленности формальдегид применяют для увеличения сроков хранения продуктов и именуют его Е240. Формалин (раствор формальдегида) в больших количествах способен вызвать отравления, а доза в 60 г считается смертельной. Его канцерогенность для животных абсолютно доказана. Действие на человека уточняется.
Второе распространенное канцерогенное вещество - винилхлорид. Его используют для производства винила, из которого делают всем известные виниловые обои, линолеум и кучу других полезных и нужных вещей. Вред от них для здоровья пока уточняется, хотя доподлинно известно, что виниловые обои способствуют образованию грибка на стенах. Но особенно вредны материалы из винила при нагревании и горении, потому что тогда в воздух выделяются вышеупомянутые диоксины.
И, наконец, асбест. Его разновидность хризотил используется в производстве труб, плит, теплоизоляторов, кровли, стеновых панелей, кирпича, мастики и многого другого. Канцерогенность асбеста для человека полностью доказана, поэтому во многих странах его применение запрещено.
Опасные красители: Е102, Е110, Е120, Е124.
Канцерогены (вещество или физический агент (излучение), способные вызвать развитие злокачественных новообразований или способствующий их возникновению.):
Е103, Е105, Е110, Е121, Е123, Е125, Е126, Е130, Е131, Е142, Е152, Е153, Е210, Е211, Е213 – Е217, Е231, Е232, Е240, Е251, Е252, Е321, Е330, Е431, Е447, Е900, Е905, Е907, Е952, Аспартам.
Вызывают злокачественные опухоли:
Е103, У105, Е121, Е123, Е125, Е126, Е130, Е131, Е142, Е152, Е210, Е211, Е213-217, Е230, Е231, Е232, Е239, Е240, Е311-313, Е330, Е447, Е626, Е630.
Мутагенные и генотоксичные:
Е104, Е124, Е128, Е230 – Е233, Аспартам.
Вызывают заболевания желудочно-кишечного тракта, печени,почек:
Е102, Е110, Е171-173, Е221-226, Е320-322, Е338-341, Е407, Е450, Е461-466.
Аллергены:
Е131, Е132, Е160b, Е210, Е214, Е217, Е230, Е231, Е232, Е239, Е311 – Е313, Аспартам.
Нежелательно астматикам:
Е102, Е107, Е122 – Е124, Е155, Е211 – Е214, Е217, Е221 – Е227.
Нежелательно людям, чувствительным к аспирину:
Е107, Е110, Е122 – Е124, Е155, Е214, Е217.
Влияют на печень и почки:
Е171 – Е173, Е220, Е302, Е320 – Е322, Е510, Е518.
Нарушение функции щитовидной железы: Е127.
Приводят к заболеваниям кожи: Е230 – Е233.
Раздражение кишечника: Е220 – Е224.
Расстройство пищеварения:
Е338 – Е341, Е407, Е450, Е461, Е463, Е465, Е466.
Неправильное развитие плода: Е233.
Запрещено грудным, нежелательно маленьким детям:
Е249, Е262, Е310 – Е312, Е320, Е514, Е623, Е626 – Е635.
Влияет на уровень холестерина в крови: Е320.
Разрушают витамины в организме:
В1 – Е220,
В12 – Е222 – Е227,
Официально запрещены на территории России:
Красители Е-121 и Е-123,
Консерванты E-216, E-217 и Е-240.
1. Красители (Е-100 – Е-199)
E102 – Вызывает приступы астмы. Запрещён в ряде стран
Е107 – При астме применять с осторожностью.
E110 – Может вызывать аллергические реакции, тошноту. Запрещён в ряде стран.
E120 – Некоторые здравоохранительные организации советуют избегать его.
E123- Запрещён в России! Запрещён в ряде стран. В т.ч. вызывает пороки развития у плода. Ведет к накоплению извести в почках!
E129-Канцероген. Запрещён в ряде стран.
Е132 – Может вызывать тошноту, повышенное и прочие аллергические реакции Запрещён в Норвегии.
E200 -Может вызывать кожные реакции.
E210 – Может провоцировать приступы астмы.
E218 – Возможны кожные аллергические реакции.
E220 – Людям с почечной недостаточностью применять с осторожностью.
Опасен для астматиков! Может содержаться в белых винах!
E221 - Консервант, антиокислитель. Опасен для астматиков!
E223 – Консервант, антиокислитель, отбеливающий агент. Опасен для астматиков!
E224 – Опасен для астматиков!
E225 – Консервант, антиокислитель. Опасен для астматиков!
E228 – Опасен для астматиков!
E230 – Запрещён в ряде стран. У животных в больших дозах вызывает внутреннее кровотечение и изменения органов.
E235 – Может вызывать аллергические реакции, тошноту понос.
E249- Возможно, канцероген. Запрещёно использовать в детском питании.
Е250- Нитрит натрия -случаи массового отравления и даже летального исхода вследствие ошибочного применения высоких доз нитрита. В малых концентрациях способен к функциональной кумуляции, возможно развитие онкологических заболеваний.
Е251- Нитрат натрия -Возможны интоксикации от применения нитратов в высокой концентрации.
В организме человека способны превращаться в более опасные нитриты.
E252 – Нитрат калия – Во многих странах на его использование наложены ограничения. Без этих добавок невозможно представить себе колбасные изделия.
Нитродобавки содержатся не только в колбасных изделиях, но и в копчёной рыбе, шпротах, консервированной сельди. Добавляют их и в твёрдые сыры, для предупреждения вспучивания.
В настоящее время, производители добавляют аскорбиновую кислоту в бекон для предотвращения образования нитрозаминов.
Нитрит натрия и нитрат натрия считаются ответственными за повышенную возбудимость нервной системы у детей. Нитриты, в высокой концентрации, могут привести к отравлению и даже смерти. Дело в том, что, поступая из кишечника в кровь, нитриты связывают гемоглобин и не дают присоединяться кислороду. Это вызывает гипоксию (кислородное голодание) организма.
Людям, страдающим заболеваниями печени, кишечника, дисбактериозом, холециститом необходимо исключить из рациона продукты, содержащие Е250 – нитрит натрия, Е251 – нитрат натрия, Е252 – нитрат калия. У таких людей часть нитратов, попадая в желудочно-кишечный тракт, превращается в более токсичные нитриты, которые, в свою очередь, образуют довольно сильные канцерогены – нитрозоамины.
E264 - Может вызывать тошноту.
E281- Е283 – Могут вызывать мигрень.
Е-285 – Нарушения в обмене веществ!
3. Антиоксиданты, регуляторы кислотности (Е-300 – Е-391)
Е300 -Аскорбиновая кислота (витамин С). Влияет на различные функции организма, повышает сопротивляемость к неблагоприятным воздействиям, способствует регенерации. Отсутствие аскорбиновой кислоты в пище человека вызывает цингу, понижает сопротивляемость к заболеваниям.
Аскорбиновая кислота – витамин С, который должен ежедневно в достаточных количествах поступать в организм человека с пищей.
4. Стабилизаторы, эмульгаторы, загустители (E-400 – E-481)
E450 – Пирофосфаты.Использование фосфатов может привести к нарушению баланса в организме между фосфором и кальцием. Чрезмерное употребление фосфатов чревато ухудшением усвоения кальция, что приводит к отложению в почках кальция и фосфора и способствует развитию остеопороза. Поэтому нужно осторожно относиться к употреблению продуктов, содержащих фосфаты. Особенно рискуют люди, в рационе которых много продуктов, содержащих природный фосфор.
Разрушает кальций, магнезию, железо!
E451 – Трифосфаты. Дифосфаты, монофосфаты, трифосфаты, ортофосфорная кислота, фосфаты (вещества, регулирующие кислотность) вызывают у детей раздражительность, беспокойство, нервозность, влияют на обмен кальция в организме.
5. Разные (E-500 – E-585)
6. Усилители вкуса и аромата (Е-600 – Е-699)
Е622 – Может вызывать тошноту, понос, колики.
Е635 – Запрещён в ряде стран.
7. Глазирующие агенты, улучшители хлеба и муки, пеногасители и подсластители (Е-900 – Е-999)
Е901 – Воск пчелиный, белый и жёлтый – Возможны аллергические реакции.
Е902 – Воск свечной – Возможны аллергические реакции.
Е904 - Возможны аллергические реакции
E924а – Улучшитель муки и хлеба- Запрещён в России!
E924в - Улучшитель муки и хлеба.- Запрещён в России!
Е951 – Аспартам – подсластитель, усилитель вкуса и аромата. – Огромное количество побочных эффектов.
В 200 раз слаще сахара. В Японии и США – генетически модифицированный! При плохой очистке и в большой дозировке может быть опасным для здоровья! Допустимая доза в день 40мг на 1кг веса.
У человека, весящего 60 кг, эта доза уже достигается после потребления 1,2 кг йогурта ‚Light’ или 8 чашек кофе подслащенных аспартамом.
Е965 – Мальтит и мальтитный сироп- подсластитель, стабилизатор, эмульгатор. Не более 20 гр в день! Детям не рекомендуется вообще!
Е966 -подсластитель, текстуратор. Может вызывать расстройство желудка. Не более 20 гр в день!
Е967-Ксилит – подсластитель, влагоудерживащий агент, стабилизатор, эмульгатор – Вызывает каменно-почечную болезнь у лабораторных животных.
8. Ферментные препараты (E-1100 – E-1105)
Подробные характеристики некоторых пищевых добавок
Ацесульфам – К (ацесульфам калия)
Искусственный заменитель сахара.
Содержится в большинстве продуктов «без сахара» и «с нулём калорий». Используется также в качестве столового заменителя сахара.
Проведенные в 1970 году исследования показали, что ацесульфам-Кможет стать причиной развития рака.
Бета – каротин
Краситель или пищевая добавка
Содержится в сливках для кофе, маргарине.
Содержит оранжевый пигмент, который в организме превращается в витамин А.
Дважды проведённые исследования подтвердили: большие дозы бета-каротина увеличивают риск заболевания раком лёгких у курящих. Однако, употребление небольшого количества, содержащегося в продуктах, является безопасным даже для них.
Бромат калия
Добавка для улучшения качества муки
Содержится в белой муке.
Используется для увеличения объема хлеба и улучшения структуры мякиша. Большая часть броматов быстро распадается на безопасные формы бромидов.
Сами броматы могут спровоцировать онкологические заболевания у животных, и их мизерное количество, содержащееся в хлебе, также представляет незначительный риск. Броматы запрещёны в Великобритании и Южной Африке. Опасно! Внимание – канцероген!
Бутилгидроксианизол (вна) и бутил гидрокситолуол
Антиоксиданты. Предотвращают прогорклость жиров и масел.
Содержится в крупяных продуктах, жевательной резинке, растительном масле, картофельных чипсах.
В некоторых исследованиях, проводимых на животных, его использование увеличивало риск заболевания раком.
Осторожно! Может быть опасным, и необхо-димо проводить дополнительные исследования.
Глутамат натрия однозамещённый (MSG)
Используется для усиления вкуса. То же что натриевая соль глутаминовой кислоты.
Содержится в чипсах, ресторанной пище, соусах для салатов и супах.
Из более серьёзных реакций – нарушение сердечного ритма и затрудненное дыхание. Также является причиной астматических реакций.
Эти симптомы называют синдромом китайского ресторана, так как глутамат натрия часто применяется в рецептах восточной кухни.
Кофеин
Вкусовая и стимулирующая добавка
Содержится в безалкогольных напитках, замороженных десертах, чае. Природный кофеин содержится в кофе и какао.
Вызывает привыкание. Может вызывать бессонницу и нервное возбуждение.
Многие любители кофе испытывают головную боль, раздражительность, сонливость и другие симптомы после резкого прекращения его употребления.
Кофеин увеличивает риск выкидышей, возможных врожденных дефектов и задерживает эмбриональное развитие. Женщинам, перед беременностью и во время неё, стоит избегать кофеина. Кофеин также может затруднить зачатие.
Нитрит натрия, нитрат натрия
Краситель, приправа и консервант
Содержится в беконе, солонине, сосисках, ветчине, холодном мясе и копченой рыбе.
Нитрит натрия является стабилизатором красного цвета консервированного мяса и вкусовой добавкой. Без него хот-доги и бекон были бы серого цвета.
Нитрат натрия используется для сухой консервации мяса, например в ветчине, поскольку он медленнее распадается на нитриты.
Нитриты также замедляют рост бактерий, вызывающих ботулизм.
Добавление нитритов в продукты может увеличивать воздействие нитрозаминов, которые являются причиной онкологических заболеваний и в большом количестве присутствуют в жареном беконе.
В настоящее время производители добавляют аскорбиновую кислоту в бекон для предотвращения образования нитрозаминов.
Опасно! Внимание – канцероген!
Пропилгаллат
Антиоксидант и консервант.
Содержится в жевательной резинке, куриных супах, мясных продуктах, картофельных палочках и растительном масле.
Сохраняет жир и масла, часто используется в BHA и BHT. Эксперименты показали, что он может быть причиной развития онкологических заболеваний у животных.
Осторожно! Может быть опасным, и необходимо проводить дополнительные ис-следования.
Сахар (сахароза)
Подсластитель
Содержится в сладостях.
Сахароза (столовый сахар) в натуральном виде содержится во фруктах, сахарном тростнике, сахарной свекле.
Сахар, сахарный сироп и другие рафинированные подсластители составляют в среднем от 15% до 20% потребляемых продуктов, но в них нет витаминов, минералов, клетчатки, протеина.
Сахароза и другие рафинированные виды сахара могут способствовать прибавке в весе и раз-рушению зубов, а у людей с высоким содержанием триглицеридов в крови становятся причиной сер-дечнососудистых заболеваний.
Соль (хлорид натрия)
Приправа и консервант.
Содержится в большинстве переработанных продуктов.
Злоупотребление солью увеличивает риск развития артериальной гипертензии, что в свою очередь становится причиной возникновения сердечных приступов и инсультов.
Следует сократить употребление. Не являются токсичными, но употребление большего количества может быть не безопасным или вредным.
Сульфиты
Отбеливающее и консервирующее вещество.
Содержится в сушёных фруктах, переработанном картофеле, креветках и вине.
Сульфитные добавки сохраняют цвет указанных продуктов и предотвращают рост бактерий в вине.
Также разрушают витамин В1 и могут послужить причиной всевозможных нежелательных эффектов, например приступа астмы. Некоторым людям следует избегать употребления данных добавок
Фосфаты, фосфорная кислота
Подкисляющее вещество, ароматизатор, хелатная добавка, стабилизатор цвета, эмульгатор, пищевая добавка.
Содержится в хлебобулочных изделиях, хлопьях, сырах, консервированном мясе, порошкообразных продуктах и газированных напитках.
Фосфорная кислота – это подкислитель и вкусовая добавка, используемая для приготовления колы.
Фосфаты кальция и железа действуют как минеральные добавки, а алюминиево-натриевый фосфат является разрыхлителем теста. Фосфаты кальция и аммония используются в качестве дрожжей для выпечки.
Кислый пирофосфат натрия предотвращает изменение цвета картофеля и сахарного сиропа.
При чрезмерном употреблении фосфатов может произойти дисбаланс в питании, в частности ухудшение усвоения кальция, что способствует развитию остеопороза.
С пищевыми добавками в организм поступают лишь незначительные дозы фосфатов.
Значительно больше их содержится в мясе и молочных продуктах. Безопасно.
Слово «канцероген» широко распространено и многие люди слышали его не раз. «Мутагены» и «тератогены» растиражированы меньше, но имеют не менее пугающее значение. «ЛИВЕНЬ. Living Asia» рассказывает, что вообще значат эти слова, какую опасность они несут, и как защитить себя от их воздействия.
Канцерогены
Это факторы окружающей среды, воздействие которых на организм человека или животного повышает вероятность возникновения злокачественных опухолей. Другими словами, факторы, которые способствуют появлению и развитию рака. Сегодня известно около 400 таких факторов химической, физической и биологической природы.
Как обезопасить себя от канцерогенов в овощах?
Нитраты – это химический канцероген, о котором многие так или иначе слышали. Основной источник их поступления в организм - овощи, которые выращивали с чрезмерным применением азотных удобрений.
Такие овощи можно определить
– по внешнему виду: слишком ровные или крупные плоды, яркий цвет у зелени, белые прожилки внутри помидоров.
– и по вкусу: пресные дыни и арбузы, отсутствие сладости у персиков.
Минимизировать опасное воздействие нитратов можно с помощью очистки кожуры, вымачивания овощей в воде, их жарки, тушения и закваски.
Где еще могут встретиться канцерогены?
Некоторые пищевые добавки также могут быть химическими канцерогенами. Такие добавки запрещены законом во многих странах. Например, Е123-Амарант и Е121-Цитрусовый красный. Обращайте внимание на то, что написано на этикетках продуктов!
Другой химический канцероген – пероксид – вы рискуете получить при сильном нагревании растительного масла.
Большие дозы солнечных лучей, ионизирующее излучение, ожоги, травмы также могут привести к раку. Это физические канцерогены.
Мутагены
Это факторы, которые могут вызвать наследственные изменения - мутации.
Мутагены разделяют на физические, химические и биологические. Сейчас такие вещества обнаружены среди химических веществ, использующихся в промышленности и сельском хозяйстве, в косметике и лекарствах, в продуктах переработки нефти и органических растворителях.
Например
Мутагенность является побочным действием некоторых лекарственных средств – цитостатиков и антиметаболитов, используемых для лечения онкологических заболеваний и в качестве иммунодепрессантов.
Мутагенной активностью обладает также ряд противоопухолевых антибиотиков (актиномицин Д, адриамицин, блеомицин и другие).
Мутагенным воздействием обладает стирол, использующийся в производстве полиэфирных пластмасс, и хлорпрен, применяемый в производстве полихлорпреновых эластомеров.
Тератогены
Это химические, физические и биологические факторы, которые способствуют появлению аномалий и пороков развития эмбриона.
Какие они бывают и чем грозят?
Алкоголь
– задержка развития до и после рождения, задержка умственного развития, микроцефалия, недоразвитие лицевых структур с формированием характерного алкогольного лица, почечные и сердечные дефекты.
Свинец
– выкидыши и мертворождения.
Витамин А и его производные
(изотретиноин, этретинат, ретиноиды) – выкидыши, микрофтальмия, расщелина верхней губы и нёба, умственная отсталость.
Радиация
– микроцефалия, умственная отсталость.
Обратите внимание – большинство канцерогенных, мутагенных и тератогенных факторов имеют химическую природу.
Каждый год в мире синтезируется около 250 тысяч новых химических веществ , многие из которых (особенно при крупномасштабном производстве) попадают в окружающую среду. Немалое количество этих соединений оказывает негативное воздействие на здоровье человек
Химические мутагены – это вещества химической природы, способные индуцировать мутации:
Химические мутагены индуцируют генные и хромосомные мутации .
Химические мутагены делят на:
Мишенью действия мутагенов в клетке являются ДНК и некоторые белки. Ряд мутагенов вызывают мутации, не связываясь ковалентно с ДНК. В этом случае матричный синтез на ДНК протекает с ошибками. В синтезируемой нити ДНК оказывается на один нуклеотид больше или меньше обычного и возникают мутации.
Существуют мутагены, ингибирующие синтез предшественников ДНК . В результате происходит замедление или даже остановка синтеза ДНК. Мутагенные и канцерогенные свойства химических веществ тесно связаны между собой. Поэтому выявление возможных мутагенов в окружающей среде, испытание на мутагенность продуктов промышленного синтеза (красители, лекарственные средства, пестициды и др.) — важная задача современной генетики.
Установлено, что мутагенной активностью обладает несколько тысяч химических соединений . Однако в отличие от ионизирующего и ультрафиолетового излучений для химических мутагенов характерна специфичность действия, зависящая от природы объекта и стадии развития клетки. При взаимодействии химических мутагенов с компонентами наследственных структур (ДНК и белками) возникают первичные повреждения последних. В дальнейшем эти первичные повреждения ведут к возникновению мутаций.
Мутации, как правило, вредны для организма. Поэтому новые химические вещества, с которыми может соприкасаться человек (лекарства, пищевые консерванты, красители для волос и др. косметика, средства бытовой химии, пестициды и др.), проверяют (тестируют) на мутагенную активность. Для этого разработаны стандартные методы и тест-объекты (микроорганизмы, культуры клеток животных и человека, некоторые растения и животные), позволяющие быстро определять чувствительность генетического аппарата к тем или иным агентам. Установлено, что многие мутагены являются одновременно и канцерогенами, т. е. веществами, вызывающими развитие злокачественных опухолей.
В связи с этим одна из важнейших задач охраны природы и обеспечения генетической безопасности человека – мониторинг окружающей среды и выявление загрязнителей, обладающих мутагенной и канцерогенной активностью. Вредное действие мутагенов на организм в ряде случаев может быть предотвращено или уменьшено применением химических факторов – антимутагенов.
Мутагены используют при искусственном (индуцированном) получении мутаций – мутагенезе, широко применяемом в генетических исследованиях и для создания исходного материала (набора перспективных мутантов) в селекции микроорганизмов, растений и животных.
Урок проводится в виде лабораторной работы. Класс делится на пять групп. Каждой группе достается проанализировать влияние мутагенов, применяемых человеком в разных областях жизни — в сельском хозяйстве, промышленности, медицине и т.д.Школьники работают с информацией в течение 10 минут, заполняют таблицу. Потом каждая группа выступает со своим сообщением и делает выводы по правильному использованию химических веществ.В конце урока проводится итоговый тест по теме Изменчивость.
Биология 10 класс.
Тема урока: Наследственная изменчивость. Виды мутаций. Причины мутаций. Соматические и генетические мутации. Лабораторная работа «Выявление источников мутагенов в окружающей среде (косвенно) и оценка возможных последствий их влияния на организм».
Цели : раскрыть сущность понятия «изменчивость» как универсального свойства живой материи; сформировать представления об основных типах изменчивости, их формах и причинах возникновения. Систематизировать знания учащихся о мутационной изменчивости, её видах и причинах, формировать у учащихся умения по выявлению мутагенных факторов в окружающей среде, а также навыки самостоятельной работы с источниками информации.
Основные понятия : изменчивость, модификационная и наследственная форма изменчивости, комбинативная изменчивость, мутация, мутагенные факторы, генные мутации, хромосомные мутации, геномные мутации, соматические и генеративные мутации, мутации летальные, полулетальные, нейтральные и полезные.
Оборудование: компьютер, проектор, экран, видеоролик «Основные формы изменчивости»
Форма работы учащихс я: групповая и индивидуальная
1.Работа по усвоению новой темы.
Наследственная изменчивость: определение, виды, причины.
(Работа с учебником)
По степени влияния на генотип – генные (точечные), хромосомные, геномные; (Работа с учебником)
По типу клеток, в которых возникают, – соматические и генеративные;
По характеру воздействия – летальные, полулетальные, нейтральные, полезные. (Работа с учебником)
Причины мутаций. Мутагенные факторы.(Работа с учебником)
Лабораторная работа «Выявление источников мутагенов в окружающей среде (косвенно) и оценка возможных последствий их влияния на организм».
Цель работы : познакомиться с возможными источниками мутагенов в окружающей среде, оценить их влиянии на организм и составить примерные рекомендации по уменьшению влияния мутагенов на организм человека.
Экспериментальные исследования, проведенные в течение последних трех десятилетий, показали, что немалое число химических соединений обладает мутагенной активностью. Мутагены обнаружены среди лекарств, косметических средств, химических веществ, применяемых в сельском хозяйстве, промышленности; перечень их все время пополняется. Издаются справочники и каталоги мутагенов.
1. Мутагены производственной среды
Химические вещества на производстве составляют наиболее обширную группу антропогенных факторов внешней среды.
Наибольшее число исследований мутагенной активности веществ в клетках человека проведено для синтетических материалов и солей тяжелых металлов(свинца, цинка, кадмия, ртути, хрома, никеля, мышьяка, меди).
Мутагены производственного окружения могут попадать в организм разными путями: через легкие, кожу, пищеварительный тракт. Следовательно, доза получаемого вещества зависит не только от концентрации его в воздухе или на рабочем месте, но и от соблюдения правил личной гигиены.
Наибольшее внимание привлекли синтетические соединения, для которых выявлена способность индуцировать хромосомные аберрации (перестройки) и сестринские хроматидные обмены не только в организме человека. Такие соединения, как винилхлорид, хлоропрен, эпихлоргидрин, эпоксидные смолы и стирол, несомненно, оказывают мутагенное действие на соматические клетки.
Органические растворители (бензол, ксилол, толуол), соединения, применяемые в производстве резиновых изделий индуцируют цитогенетические изменения, особенно у курящих людей. У женщин, работающих в шинном и резинотехническом производствах, повышена частота хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови. То же относится и к плодам 8-, 12-недельного срока беременности, полученным при медицинских абортах у таких работниц.
2. Химические вещества, применяемые в сельском хозяйстве
Большинство пестицидов являются синтетическими органическими веществами. Практически используется около 600 пестицидов. Они циркулируют в биосфере, мигрируют в естественных трофических цепях, накапливаясь в некоторых биоценозах и сельскохозяйственных продуктах.
Очень важны прогнозирование и предупреждение мутагенной опасности химических средств защиты растений. Причем речь идет о повышении мутационного процесса не только у человека, но и в растительном и животном мире. Человек контактирует с химическими веществами при их производстве, при их применении на сельскохозяйственных работах, получает небольшие их количества с пищевыми продуктами, водой из окружающей среды.
3. Лекарственные препараты
Наиболее выраженным мутагенным действием обладают цитостатики и антиметаболиты, используемые для лечения онкологических заболеваний и как иммунодепрессанты.
Мутагенной активностью обладает и ряд противоопухолевых антибиотиков (актиномицин Д, адриамицин, блеомицин и другие). Поскольку большинство пациентов, применяющих эти препараты, не имеют потомства, как показывают расчеты, генетический риск от этих препаратов для будущих поколений небольшой.
Некоторые лекарственные вещества вызывают в культуре клеток человека хромосомные аберрации в дозах, соответствующих реальным, с которыми контактирует человек. В эту группу можно отнести противосудорожные препараты (барбитураты), психотропные (клозепин), гормональные (эстродиол, прогестерон, оральные контрацептивы), смеси для наркоза (хлоридин, хлорпропанамид). Эти препараты индуцируют (в 2-3 раза выше спонтанного уровня) хромосомные аберрации у людей, регулярно принимающих или контактирующих с ними.
В отличие от цитостатиков, нет уверенности, что препараты указанных групп действуют на зародышевые клетки. Некоторые препараты, например, ацетилсалициловая кислота и амидопирин повышают частоту хромосомных аберраций, но только при больших дозах, применяемых при лечении ревматических болезней.
Существует группа препаратов, обладающих слабым мутагенным эффектом. Механизмы их действия на хромосомы неясны. К таким слабым мутагенам относят метилксантины (кофеин, теобромин, теофиллин, паракзантин, 1-, 3- и 7-метилксантины), психотропные средства (трифгорпромазин, мажептил, галоперидол), хлоралгидрат, антишистосомальные препараты (гикантонфлюорат, мирацил О), бактерицидные и дезинфицирующие средства (трипофлавин, гексаметилен-тетрамин, этиленоксид, левамизол, резорцинол, фуросемид). Несмотря на их слабое мутагенное действие, из-за их широкого применения необходимо вести тщательные наблюдения за генетическими эффектами этих соединений. Это касается не только больных, но и медицинского персонала, использующего препараты для дезинфекции, стерилизации, наркоза.
В связи с этим, нельзя принимать без совета с врачом незнакомые лекарственные препараты, особенно антибиотики, нельзя откладывать лечение хронических воспалительных заболеваний, это ослабляет ваш иммунитет и открывает дорогу мутагенам.
4. Компоненты пищи
Мутагенная активность пищи, приготовленной разными способами, различных пищевых продуктов изучалась в опытах на микроорганизмах и в экспериментах на культуре лимфоцитов периферической крови. Слабыми мутагенными свойствами обладают такие пищевые добавки, как сахарин, производноенитрофурана АР-2 (консервант), краситель флоксин и др.
К веществам пищи, обладающих мутагенной активностью, можно отнести нитрозамины, тяжелые металлы, микотоксины, алкалоиды, некоторые пищевые добавки, а также гетероциклические амины и аминоимидазоазарены, образующиеся в процессе кулинарной обработки мясных продуктов. В последнюю группу веществ входят так называемые пиролизатные мутагены, выделенные первоначально из жареных, богатых белками, продуктов.
Наличие в пище нитрозируемых соединений впервые было обнаружено в 1983 г. при изучении мутагенной активности соевого соуса и пасты из соевых бобов. Позже было показано наличие нитрозируемых предшественников в ряде свежих и маринованных овощей.
Для образования мутагенных соединений в желудке из поступающих вместе с овощами и другими продуктами необходимо наличие нитрозирующего компонента, в качестве которого выступают нитриты и нитраты. Основной источник нитратов и нитритов – это пищевые продукты.
Считают, что около 80% нитратов, поступающих в организм, – растительного происхождения. Из них около 70% содержится в овощах и картофеле, а 19% – в мясных продуктах. Немаловажным источником нитрита являются консервированные продукты.
В организм человека постоянно вместе с пищей поступают предшественники мутагенных и канцерогенных нитрозосоединений.
Можно порекомендовать употреблять больше натуральных продуктов, избегать мясных консервов, копченостей, сладостей, соков и газированной воды с синтетическими красителями. Есть больше капусты, зелени, круп, хлеба с отрубями. Если есть признаки дисбактериоза — принимать бифидумбактерин, лактобактерин и другие препараты с "полезными" бактериями. Они обеспечат вам надежную защиту от мутагенов. Если не в порядке печень — регулярно пить желчегонные сборы.
5. Компоненты табачного дыма
Результаты эпидемиологических исследований показали, что в этиологии рака легкого наибольшее значение имеет курение. Было сделано заключение о том, что 70-95% случаев возникновения рака легкого связано с табачным дымом, который является канцерогеном. Относительный риск возникновения рака легкого зависит от количества выкуриваемых сигарет, однако продолжительность курения является более существенным фактором, чем количество ежедневно выкуриваемых сигарет.
В настоящее время большое внимание уделяется изучению мутагенной активности табачного дыма и его компонентов, это связано с необходимостью реальной оценки генетической опасности табачного дыма.
Сигаретный дым в газовой фазе вызывал в лимфоцитах человека invitro, митотические рекомбинации и мутации дыхательной недостаточности в дрожжах. Сигаретный дым и его конденсаты индуцировали рецессивные, сцепленные с полом, летальные мутации у дрозофилы.
Таким образом, в исследованиях генетической активности табачного дыма были получены многочисленные данные о том, что табачный дым содержит генотоксичные соединения, способные индуцировать мутации в соматических клетках, что может привести к развитию опухолей, а также в половых клетках, что может быть причиной наследуемых дефектов.
6. Аэрозоли воздуха
Изучение мутагенности загрязнителей, содержащихся в задымленном (городском) и незадымленном (сельском) воздухе на лимфоцитах человека invitro показало, что 1 м 3 задымленного воздуха содержит больше мутагенных соединений, чем незадымленного. Кроме того, в задымленном воздухе обнаружены вещества, мутагенная активность которых зависит от метаболической активации.
Мутагенная активность компонентов аэрозолей воздуха зависит от его химического состава. Основными источниками загрязнений воздуха являются автотранспорт и теплоэлектростанции, выбросы металлургических и нефтеперерабатывающих заводов.
Экстракты загрязнителей воздуха вызывают хромосомные аберрации в культурах клеток человека и млекопитающих.
Полученные к настоящему времени данные свидетельствуют о том, что аэрозоли воздуха, особенно в задымленных районах, представляют собой источники мутагенов, поступающих в организм человека через органы дыхания.
7. Мутагены в быту
Большое внимание уделяют проверке на мутагенность красителей для волос. Многие компоненты красок вызывают мутации у микроорганизмов, а некоторые — в культуре лимфоцитов.
Мутагенные вещества в продуктах питания, в средствах бытовой химии выявлять трудно из-за незначительных концентраций, с которыми контактирует человек в реальных условиях. Однако если они индуцируют мутации в зародышевых клетках, то это приведет со временем к заметным популяционным эффектам, поскольку каждый человек получает какую-то дозу пищевых и бытовых мутагенов. Было бы неправильно думать, что эта группа мутагенов появилась только сейчас. Очевидно, что мутагенные свойства пищи (например, афлатоксины) и бытовой среды (например, дым) были и на ранних стадиях развития современного человека. Однако в настоящее время в наш быт вводится много новых синтетических веществ, именно эти химические соединения должны быть безопасны.
Человеческие популяции уже отягощены значительным грузом вредных мутаций. Поэтому было бы ошибкой устанавливать для генетических изменений какой-либо допустимый уровень, тем более что еще не ясен вопрос о последствиях популяционных изменений в результате повышения мутационного процесса. Для большинства химических мутагенов (если не для всех) отсутствует порог действия, можно полагать, что предельно допустимой «генетически-повреждающей» концентрации для химических мутагенов, как и дозы физических факторов, существовать не должно.
В целом, нужно стараться меньше употреблять бытовой химии, с моющими средствами работать в перчатках.
При оценке опасности мутагенеза, возникающего под влиянием факторов внешней среды, необходимо учитывать существование естественных антимутагенов (например, в пище). В эту группу входят метаболиты растений и микроорганизмов – алкалоиды, микотоксины, антибиотики, флавоноиды.
По материалам Interneta .
1. Составьте таблицу «Источники мутагенов в окружающей среде и их влияние на организм человека»
Источники и примеры мутагенов в среде
Возможные последствия на организм человека
2. Используя текст, сделайте вывод о том насколько серьезно ваш организм подвергается воздействию мутагенов в окружающей среде и составьте рекомендации по уменьшению возможного влияния мутагенов на свой организм.
Закрепление. Выполнить «Тест»
1. Видами наследственной изменчивости являются:
б) комбинативная изменчивость;
в) фенотипическая изменчивость;
г) мутационная изменчивость.
2. Пределы модификационной изменчивости называются:
б) нормой реакции;
3. Наиболее широкую норму реакции среди указанных признаков имеют признаки:
а) молочность коров;
б) запас питательных веществ в семенах ржи;
в) окраска шерсти кроликов;
г) форма рогов у козы.
4. Причиной возникновения рекомбинантных хромосом является:
5. Причинами комбинативной изменчивости являются:
б) расхождение гомологичных хромосом по разным гаметам в процессе формирования половых клеток;
в) случайный характер встреч половых клеток в процессе оплодотворения;
Ответы: 1 – б, г; 2 – б; 3 – а, б, 4 – г; 5 – б, в, д.
Домашнее задание: выучить § 46;47;48, записи в тетради;
Мутагены - химические и физические факторы, вызывающие наследственные изменения - мутации. Впервые искусственные мутации получены в1925 годуГ. А. НадсеномиГ. С. Филипповымудрожжейдействием радиоактивного излучениярадия; в1927 годуГ. Мёллерполучил мутации удрозофилыдействиемрентгеновских лучей. Способностьхимических веществвызыватьмутации(действиемиоданадрозофилы) открытаИ. А. Рапопортом. У особей мух, развившихся из этихличинок, частотамутацийоказалась в несколько раз выше, чем у контрольныхнасекомых.
По происхождению (:) на эндогенные, образующиеся в процессе жизнедеятельности организма и экзогенные - все прочие факторы, в том числе и условия окружающей среды.
По природе возникновения (:) на физические, химические и биологические:
Физические мутагены: 1ионизирующее излучение; 2радиоактивный распад; 3ультрафиолетовоеизлучение; 4чрезмерно высокая или низкая температура.
Химические мутагены: 1некоторые алкалоиды: колхицин- один из самых распространённых в селекции мутагенов. 2окислители и восстановители (нитраты,нитриты,активные формы кислорода); 3нитропроизводныемочевины — часто применяются в сельском хозяйстве;
этиленимин,этилметансульфонат,диметилсульфат, 1,4-бисдиазоацетилбутан (известный как ДАБ);
некоторые пестициды; некоторыепищевые добавки(например,ароматические углеводороды,цикламаты); продукты переработкинефти; органическиерастворители;
лекарственные препараты (например, цитостатики, препараты ртути,иммунодепрессанты).
Биологические мутагены: специфические последовательности ДНК-транспозоны; некоторые вирусы (вирускори,краснухи,гриппа); продукты обмена веществ(продуктыокисления липидов);
Физическими мутагенами называются любые физические воздействия на живые организмы, которые оказывают либо прямое влияние на ДНК или вирусную РНК, либо опосредованное влияние через системы репликации, репарации, рекомбинации
— это разные виды излучений: ионизирующее излучение, радиоактивный распад, ультрафиолетовое излучение.
Первичный их эффект в образовании одиночных или двойных разрывов в молекуле ДНК. УФ сильно поглощается тканями и вызывает мутации лишь в поверхностно расположенных клетках многоклеточных животных, однако на одноклеточных он действует эффективно. Ионизирующее излучение – это поток заряженных или нейтральных частиц и квантов электромагнитного излучения, прохождение которых через вещество приводит к ионизации и возбуждению атомов или молекул среды.
изотопы, которых радиоактивны. К таким элементам относятся все естественные элементы с атомным номером выше 83 (Bi). Вредное воздействие радиоактивных элементов определяется ионизирующим излучением, характер которого зависит от типа радиоактивного распада данного изотопа.
Существуют естественные радионуклиды, образующиеся под действием постоянно попадающего на Землю космического излучения и техногенные.
К загрязнению атмосферы радионуклидами приводят ядерные реакторы, работа тепловых электростанций, сжигающих каменный уголь. Он всегда содержит небольшие примеси урана, тория и продукты их распада. При сжигании топлива эти радионуклиды частично переходят в аэрозоли и попадают в атмосферу.
К загрязнению почвы радионуклидами может приводить использование фосфорных минеральных удобрений. Примеси урана и тория всегда есть в исходном сырье, которое используют при производстве этих удобрений. При переработке сырья радионуклиды частично переходят в удобрения, а из них и в почвы и передаются дальше по трофическим цепям.
Другими физическими мутагенами являются частицы разной природы, имеющие высокую энергию: это альфа- и бета-излучения радиоактивных веществ и нейтронное излучение. В случае прямого влияния на ДНК основную роль играют два параметра: величина энергии воздействующей частицы и способность биологического материала поглощать эту энергию.
Повреждения ДНК могут быть двух типов: двунитевые и однонитевые разрывы.
Мутации может вызывать также высокая или низкая температура. В 1928 г. Меллер показал, что повышение температуры на 10 градусов по С повышает частоту мутаций у дрозофил в 2-3 раза. Очень низкие или очень высокие температуры нарушают деление клетки (возникают геномные мутации). Экстремальные температуры усиливают действие других мутагенов, поскольку снижают ферментативную активность репарационных систем.
Физические факторы вызывают те же мутации, которые возникают и при спонтанном мутагенезе.
К химическим мутагенам относятся многие химические соединения самого разнообразного строения. Наибольшую мутагенную активность проявляют различные алкилирующие соединения, а также нитрозосоединения, некоторые антибиотики, обладающие противоопухолевой активностью.
Химические мутагены делят на мутагены прямого действия (соединения, реакционная способность которых достаточна для химической модификации ДНК, РНК и некоторых белков), и мутагены непрямого действия (промутагены — вещества, которые сами по себе инертны, но превращаются в организме в мутагены, в основном в результате ферментативного окисления).
Мишенью действия мутагенов в клетке являются ДНК и некоторые белки. Ряд мутагенов вызывают мутации, не связываясь ковалентно с ДНК. В этом случае матричный синтез на ДНК протекает с ошибками. В синтезируемой нити ДНК оказывается на один нуклеотид больше или меньше обычного и возникают мутации.
Существуют мутагены, ингибирующие синтез предшественников ДНК. В результате происходит замедление или даже остановка синтеза ДНК. Мутагенные и канцерогенные свойства химических веществ тесно связаны между собой. Поэтому выявление возможных мутагенов в окружающей среде, испытание на мутагенность продуктов промышленного синтеза (красители, лекарственные средства, пестициды и др.) — важная задача современной генетики.
Установлено, что мутагенной активностью обладает несколько тысяч химических соединений. Однако в отличие от ионизирующего и ультрафиолетового излучений для химических мутагенов характерна специфичность действия, зависящая от природы объекта и стадии развития клетки. При взаимодействии химических мутагенов с компонентами наследственных структур (ДНК и белками) возникают первичные повреждения последних. В дальнейшем эти первичные повреждения ведут к возникновению мутаций.
К биологическим мутагенам относят ДНК- и РНК-содержащие вирусы, некоторые полипептиды и белки, например О-стрептолизин и ряд ферментов рестриктаз, а также препараты некоторых ДНК и определенные плазмиды.
Механизмы образования мутаций при действии различных биологических факторов не вполне ясны, однако агенты, содержащие нуклеиновые кислоты, могут вызывать нарушение процессов рекомбинации, что приводит к возникновению мутаций. Действие рестриктаз сводится к «разрезанию» цепей ДНК в месте (локусе) определенной последовательности нуклеотидов, специфичном для каждой рестриктазы.
Биологические мутагены: — специфические последовательности ДНК – транспозоны;
— некоторые вирусы (вирус кори, краснухи, гриппа); — продукты обмена веществ (продукты окисления липидов);
Транспозоны – один из классов мобильных элементов генома которые, встраиваясь в геном, могут вызывать мутации, в том числе и такие значительные как хромосомные перестройки.
Они играют важную роль в процессах переноса лекарственной устойчивости среди микроорганизмов, рекомбинации, и обмена генетическим материалом между различными видами как в природе так и в ходе генно-инженерных исследований.
Проблема заключается в том, что ускорение частоты мутаций ведет к увеличению числа особей с врожденными дефектами и вредными отклонениями, передающимися по наследству.Главная опасность загрязнения окружающей среды мутагенами, как полагают генетики, заключается в том, что вновь возникающие мутации, не "переработанные" эволюционно, отрицательно повлияют на жизнеспособность любых организмов. Мутагены окружающей среды влияют на величины рекомбинаций наследственных молекул, являющихся также источником наследственных изменений.
