исследование генотоксического действия фипронила на

ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ФИПРОНИЛА НА
ОРГАНИЗМ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Ловинская А.В., Бегимбетова Д.А.
Казахский национальный университет имени аль-Фараби
В последнее время в Казахстане для борьбы с саранчовыми используют новые
инсектициды, относящиеся к классу фенилпиразолов, основным действующим
веществом которого является фипронил [Информационный экологический бюллетень
РК. 2002; Сагитов и др., 2002]. В природной среде и в организме млекопитающих он
может разлагаться с образованием токсичных метаболитов, обладающих большей
токсичностью и стойкостью, чем исходное вещество [Hainzl, 1998]. В доступной
литературе имеются противоречивые сведения о токсическом и мутагенном действии
фипронила на млекопитающих и практически отсутствуют сведения о его влиянии на
организм в постнатальном онтогенезе.
Целью данной работы явилось изучение цитогенетического эффекта фипронила на
суслика желтого (Citellus fulvus) из биотопов Южного Казахстана загрязненных
фипронилом.
Материалы и методы
Материалом исследования явился суслик желтый (Citellus fulvus) из биотопов ЮжноКазахстанской области, подвергнутых воздействию пестицидов на основе фипронила.
Цитологический анализ клеток костного мозга проводился с использованием
стандартных методик [Графодатский, Раджабли, 1988.]. Для окраски хромосом
использовали краситель азур-эозин по Романовскому-Гимзе. Метафазные пластинки
анализированли и фотографировали в световом микроскопе Axioscope-40 (Zeiss).
Статистический анализ всех проведенных количественных исследований проводили
по общепринятой методике с использованием критерия Стьюдента. Для получения
усредненных
значений
показателей
статистические
величины
обрабатывали
общепринятыми методиками вариационной статистики [Рокицкий, 1978].
Результаты и обсуждение
Для определения биологического состояния грызунов с территории подверженной
воздействию фипронила (Южно-Казахстанская область) были взяты самцы суслика
желтого (Citellus fulvus) из Арысского и Шардаринского районов.
Результаты цитогенетического анализа клеток костного мозга Citellus fulvus,
обитающих на территории, подвергнутой воздействию фипронила, демонстрируют
более высокую частоту структурных хромосомных аберраций (табл. 1). Частота
аберрантных клеток костного мозга сусликов из Арысского и Щардаринского районах
более чем в 2,5 (р <0,05) и в 3 раза (р <0,01), соответственно, была выша этого
показателя у животных из Казыгурстткого района. Кроме того, у этих же животных
значительно превышал уровень полиплоидных клеток. (р<0,01).
Таблица 1 - Частота структурных нарушений хромосом в клетках костного мозга Citellus fulvus
Биотоп
Изучено
метафаз
Частота
аберрантных
клеток
(М ± m), %
Число хромосомных аберраций на 100
метафаз
всего
хромосомн хроматидног
аберраций
ого типа
о типа
Полиплоидные клетки
(М ± m), %
Казыгуртск
1028
2.44 ± 0.49
2.62 ± 0.41
0.29 ± 0.12
2.33 ± 0.45
0.19 ± 0.12
ий район
Арысский
814
6.18 ± 1.03* 7.20 ± 1.14** 0.76 ± 0.25 6.44± 0.31*** 1.47 ± 0.30**
район
Шардаринс
921
7.25 ± 1.18** 8.47 ± 1.32** 0.82 ± 0.40 7.65 ± 1.04** 1.68 ± 0.49*
кий район
Примечание: * - р<0.05, ** - р<0.01; *** - р<0.001 в сравнении с контрольными значениями
Спектр хромосомных аберраций были представлены единичными центрическими
кольцами, парными концевыми делециями и парными точечными фрагментами;
хроматидные
-
одиночными
концевыми
делециями,
одиночными
точечными
фрагментами, ацентрическими кольцами. Полиплоидных клеток были представлены
тетраплоидными, гексаплоидными и октаплоидными наборами хромосом (рис. 1).
Таким образом, цитогенетические исследования клеток костного мозга фонового
вида животных из биотопов, подверженных воздействию инсектицидов на основе
фипронила, выявили достоверное превышение частоты хромосомных аберраций по
сравнению с особями данного вида из района условного
контроля (Казыгурсткий
район). Увеличение общей частоты структурных мутаций происходило главным образом
за счет аберраций хроматидного типа. Повышенный уровень нарушений хроматидного
типа у представителей природных популяций из Арысского и Шардаринского районов
свидетельствует о химическом загрязнении территории обитания данного вида.
А
B
C
D
E
F
Рисунок 1. Хромосомные аберрации и изменения набора хромосом:
А – нормальный набор хромосом (2n=36); B – центрическое кольцо; C – парный фрагмент;
D – концевая делеция; Е - ацентрическое кольцо; F – полиплоидный набор (4n=72)
Полученные результаты свидетельствуют о возрастании генетического груза в
популяциях грызунов природных экосистем, подверженных антропогенному прессу.
Обнаруженные структурные изменения в висцеральных органах и повышенная частота
хромосомных аберраций у Citellus fulvus свидетельствует о присутствии токсических и
генотоксических факторов в естественной среде обитания
изучаемых животных, а
также об изменении общего состояния организма в популяциях млекопитающих в
исследуемом районе.
Выводы
Цитогенетеское исследование выявило, что частота структурных и геномных
мутаций
в клетках костного мозга Citellus fulvus из Арысского и Шардаринского
районов достоверно выше (р<0.01) по сравнению с животными из контрольной зоны. В
спектре хромосомных аберраций превалировали перестройки хроматидного типа, что
свидетельствует о наличии в окружающей среде мутагенов химической природы.