Сборник материалов «миссия молодежи в науке республики казахстан»

157

 

 

одной  из  актуальных  проблем  в  экологически  неблагоприятных  регионах 

Республики Казахстан, в частности, на Востоке Казахстана. 

Полноценное  питание  людей  в  условиях  загрязнения  биосферы  зависит 

не  только  от  количества  потребляемых  продуктов,  но  и  в  значительной 

степени  от  их  качества,  характеризующемся  безопасностью  для  здоровья 

потребителя. 

Исходя  из  вышеизложенного,  целью  исследования  явилась  оценка 

функционального  состояния  экспериментальных  животных  при  затравке 

промышленной пылью.  

В качестве экспериментальных животных для проведения исследований 

было отобрано 20 взрослых белых крыс. 

Методики  исследования:  измерение  массы  тела,  изучение  общего 

состояния  животных,  термометрия,  развернутый  анализ  крови  с 

лейкограммой  по  общепринятой  методике,  патоморфологические  исследо- 

вания  внутренних  органов,  проведенные  в  лаборатории  «Ipгeтac»  Восточно-

Казахстанского  Государственного  технического  университета  им.  Д. 

Серикбаева  на  масс-спектрометре  с  индуктивно-связанной  плазмой  ICP-MS 

Agilent 7500 CX.   

 Доэкспериментальные 

обследования  определили,  что  животные 

клинически  здоровы,  имели  массу  тела  от  300  до  350  г.  Животные 

содержались  по  5  голов  в  4  специальных  клетках.  Для  кормления 

использовали зерно, хлеб, овощи, рыбный и куриный фарш. Питьевой режим 

-  постоянный,  поение  из  специальных  поилок.  Термометрия  животных 

показала,  что  температура  тела  белых  крыс  находилась  в  пределах  нормы  и 

составляла от 37 до  38

о 

С. 

По принципу аналогов, белые крысы были разделены на 4 группы по 5 

голов.  Первые  3  группы  -  опытные  и    4-ая  контрольная.  У  крыс  забирали 

кровь для проведения гематологических исследований (исходный контроль).  

Животным всех опытных групп, ежедневно, в течение 10-ти суток давали 

с кормом осевшую  подножную промышленную пыль в дозе 1 г на голову в 

сутки  или  в  пересчете  на  живую  массу  0,3  г/кг.  Исследование  химического 

состава пыли показало, что в ней содержится Cu – 17,5 мг/л,  Pb – 94,0 мг/л,  

Zn – 129,1 мг/л. 

 Контрольной    группе  крыс  применяли  обычное  кормление  (без 

добавления  промышленной  пыли).  За  животными  всех  групп  осуществляли 

ежедневные клинические наблюдения. 

Предварительно  была  определена  острая  токсичность  полученной 

промышленной  пыли  на  белых  мышах.  Определение  острой  токсичности 

пыли  проводили на  30-ти  белых  мышах,    весом 20+0,2  г.,  разделенных  на 5 

групп  по  6  мышей.  С  помощью  зонда  пыль  (в  виде  водной  взвеси)  вводили 

непосредственно в желудок подопытным мышам  первой группы в дозе 0,025 

г (1,25 г/кг), второй группы - в дозе 0,05 г (2,5 г/кг), третьей группе - 0,1 г (5 

г/кг), четвертой группе - 0,2 г (10 г/кг), пятой - 0,4  (20 г/кг). 

За  животными  наблюдали  в  течение  10-ти  дней.  Павших  мышей 

вскрывали  по  общепринятой  методике.  Расчеты  параметров  острой 

158

 

 

токсичности  проводили  по  методу  Кербера,  (Е.М.  Гончарова  с  соавт.,  2005) 

используя формулу: 

ЛД

50

=ЛД

100

 - ∑(z∙d)/m,  где:   

ЛД

50  

- доза препарата, которая вызывает 50% гибель животных;

 

ЛД

100

- доза препарата, которая вызывает 100% гибель животных;

 

z  –  среднее  арифметическое  число  животных,  у  которых  наблюдалась 

учитываемая реакция, под влиянием каждых двух смежных доз; 

d – интервал между каждыми двумя смежными дозами; 

m – число животных в каждой группе.  

После введения водной взвеси пыли у животных  первой группы через 2-

3  часа  наблюдали  угнетение,  малоподвижность,  ослабление  аппетита.  

Однако  эти  признаки  через  2-3  суток  исчезали  и  животные  вели  обычный 

образ жизни. Во второй  группе, через 1-2 часа у животных регистрировали  

угнетение, снижение аппетита, одышку. На 2 день 1 мышь погибла. В третьей 

группе  с  аналогичными  клиническими  признаками  на  2-3  дни  погибли  5 

мышей. В пятой группе погибли все мыши на 1-2 день после введения водной 

взвеси промышленной пыли (таблица 1). 

 

Таблица 1 – Токсичность промышленной пыли для белых мышей 

 

Наименования 

Показатели 

Количество препарата, 

вводимого в желудок (г) 

0,0125 

0,025 

0,05 

0,1 

0,2 

Доза г/кг массы тела 

0,625 

1,25 

2,5 

5 

10 

Количество живых мышей 

6 

5 

1 

0 

0 

Количество павших мышей 

0 

1 

5 

6 

6 

d 

 

0,625 

1,25 

2,5 

5 

z 

 

0,5 

3 

5,5 

6 

z∙d 

 

0,3125 

3,75 

13,75 

30 

 

При  патологоанатомическом  вскрытии  павших  мышей  установили 

катарально-геморрагический гастроэнтерит и отек легких. 

Расчеты  параметров  острой  токсичности  показали  следующие 

результаты 

∑(z∙d) =0,3125+3,75+13,75=27,8125 

ЛД

100

- доза препарата, которая вызывает  гибель всей группы животных, 

составила 5 г/кг живой массы. 

Соответственно  ЛД

50

=5  –  27,8125/6  =  5  –  3,635  =  1,365  г/кг  или  1365 

мг/кг, что позволяет отнести использованную нами в опытах промышленную 

пыль  согласно    ГОСТ  12.1.007-76  (установлен  с  01.01.  1977),    к  3  классу 

опасности  (умеренно опасна).  

В  дальнейшем,  при  проведении  опытах  на  белых  крысах  установлено, 

что у животных опытных групп с 4 - 5 дня уменьшилась поедаемость корма, в 

который  была  добавлена  промышленная  пыль.      У    животных  с  7-8  дня  

отмечали  незначительное  угнетение,    меньшую    подвижность.  Температура 

тела  на  протяжении  этого  времени  находилась  в  пределах  физиологической 

159

 

 

нормы (37-38

о

С). 

На  11  день  опытов  отобрали  по  1  животному  из  каждой    группы  (как 

опытных,  так    и  контрольной),  у  которых  взяли  кровь  для  проведения 

гематологических  исследований.  После    чего  животные  были  убиты  и 

проведен  патологоанатомический  осмотр  внутренних  органов,  с  отбором 

проб печени для лабораторных исследований. 

При  осмотре  внутренних  органов  у  подопытных  животных  установили, 

что видимые патологические изменения наблюдаются у всех крыс в печени. 

Она  имела темно-бурый цвет, слегка увеличена и уплотнена, имела большую 

кровенаполненность.  Кроме  того,  у  2  животных  отмечали  серозно-

катаральный  гастрит.  В  остальных  органах  видимых  изменений  не 

наблюдали.  

Осмотр  внутренних  органов  контрольной  крысы  показал  отсутствие 

каких-либо  видимых    патологоанатомических  изменений  внутренних 

органов.  При  гематологическом  исследовании  в  крови  у  подопытных  белых 

крыс происходило снижение гемоглобина на 10-11%,  возрастало количество 

эритроцитов на 12-15%.  Количество лейкоцитов  повышалось на 5-6% за счет  

умеренного    нейтрофильного  лейкоцитоза    и    лимфоцитоза.  В  то  время  как 

число сегментоядерных нейтрофилов незначительно снижалось. 

Установленные  изменения  в  составе  крови  свидетельствуют    о 

появлении  в  организме    скрытых  воспалительных  процессов  и  возможной   

аутоиммунной патологии.  

При  исследовании  содержания  тяжелых  металлов  в  крови  подопытных 

животных установлено значительное повышение в ней меди, цинка и свинца 

(таблица 2). 

 

Таблица 2 – Содержание тяжелых металлов в крови белых крыс при введении  

промышленной пыли в течение 10 дней 

Группа животных  

                                 Тяжелые металлы 

Cu (мкмоль/л) 

Zn  (мкмоль/л) 

Pb (мкмоль/л) 

1 

6,29 

2,64 

0,603 

2 

6,44 

3,06 

0,345 

3 

7,21 

7,52 

0,724 

Контроль 

0,715 

0,51 

Не обн. 

 

Изучение содержания в печени указанных химических элементов показало 

также повышенное содержание меди, цинка, кадмия и свинца (таблица 3). 

 

Таблица  3  –  Содержание  тяжелых  металлов  в  печени  крыс  при  введении  в 

рацион промышленной пыли в течение 10 дней 

№ пробы 

Химические элементы (мг/кг) 

Cu 

Zn 

Cd 

Pb 

1 

72 

81 

2,6 

49 

2 

68 

85 

2,5 

41 

3 

74 

91 

2,3 

43 

4 (контроль) 

62 

74 

2,0 

39 

160

 

 

В  ткани  печени  подопытных  крыс  содержание  меди,  цинка,  кадмия  и 

свинца  было  на  8-20  %,  что  свидетельствует  о  накоплении  данных 

соединений в указанном органе.  

Таким 

образом, 

при 

затравке 

экспериментальных 

животных 

промышленной пылью наблюдались процессы торможения нервной системы, 

характеризующиеся угнетением, малоподвижностью и ослаблением аппетита 

с уменьшением поедаемости корма. Паталого-морфологические исследования 

установили  развитие  катарально-геморрагического  гастроэнтерита  и  отека 

легких, 

гепатомегалию, 

повышение 

кровенаполненности 

печени. 

Установленные  изменения  в  составе  крови  свидетельствуют    о  появлении  в 

организме  животных    скрытых  воспалительных  процессов  и  возможной 

аутоиммунной патологии.  

 

Список литературы 

 

1.  Гильденскиольд  Р.С.,  Новиков  Ю.В.,  Хамидули  Р.С.  Тяжелые  металлы  в  окру- 

жающей среде и их влияние на организм // Гигиена и санитария. – 1992. - № 56. – С. 6-9. 

2.  Кочуров  Б.И.  Основные  понятия  об  экологических  проблемах  и  ситуациях  // 

Проблемы региональной экологии. – 1995. – С. 4-15. 

3. Candelaria L.M., Chang C. Medsu ring cadmium ion activities in Sludge-amended soils, 

soil Sc  // Amrhein. – 1995. – Vol. 159. - № 3. – Р. 162-175. 

4.  Паранько  Н.М.,  Белицкая  Э.Н.,  Карнаух  Н.Г..  Рублевская  Н.И.  Тяжелые  металлы 

внешней среды и их влияние на иммунный статус населения. - Днепропетровск, 2002. – 141 с. 

5.  Шешунов  И.В.,  Гильмиярова  Ф.Н..  Гергель  Н.И.  Зависимость  заболеваемости 

населения от специфических промышленных выбросов // Гигиена и санитария. – 1999. - № 

3. – С. 5-9.  

 

 

УДК 663.18 

 

Л.М. Амреева

1

, Г.Б. Куленова

2

, С.Т. Мананбаева

2 

1

Городская больница № 2 г. Усть-Каменогорск, Казахстан 

2

Восточно-Казахстанский государственный университет имени 

С. Аманжолова, г. Усть-Каменогорск, Казахстан 

 

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПИНАМБУРА 

В ПРОМЫШЛЕННЫХ РЕГИОНАХ КАЗАХСТАНА 

 

В  XXI  веке  антропогенная  нагрузка  на  окружающую  среду  вследствие 

бурного  развития  промышленных  производств,  энергетики,  транспорта  и 

химизации  сельского  хозяйства  привелак  высокому  росту  опасности  ее 

загрязнения ксенобиотиками различного происхождения. 

Результатом  широкого  использования  искусственных  химических 

веществ  без  должного  контроля  и  учета  их  биологических  эффектов  стали 

следующие тяжелейшие и не всегда обратимые последствия: 

 

накопление  токсичных  для  человека  веществ  в  почве,  водном 

161

 

 

бассейне, воздушном пространстве; 

 

нарушение  биологических  взаимоотношений  между  обитателями 

почвы, воды и других объектов; 

 

сокращение и гибель ценнейших дикорастущих продовольственных и 

лекарственных  культур,  водорослей  и  других  природных  пищевых  и 

лекарственных субстратов; 

 

сокращение  численности  и  гибель  редких  и  весьма  полезных 

обитателей планеты: насекомых, рыб, птиц, животных; 

 

изменение потенциального генофонда организма человека вследствие 

мутаций; 

 

рост онкологических заболеваний и смертности от них среди населения; 

 

снижение активности и сокращение продолжительности жизни человека. 

Данные проблемы стали актуальными еще в конце XX века, но особенно 

они  обострились  в  начале  XXI  века  в  результате  загрязнения  окружающей 

среды  новыми  токсическими  веществами,  образованными  в  воздухе,  почве, 

воде  и  чаще  всего  трудно  идентифицируемыми  соединениями  с  высокой 

мигрирующей способностью. 

В  этом  отношении  топинамбур  –  растительная  культура  будущего  для 

регионов  с  экологическим  неблагополучием.  Он  практически  не  подвержен 

заболеваниям  и,  как  сорняк,  растет  повсеместно.  Для  выращивания 

топинамбура  не  применяются  ни  гербициды  для  борьбы  с  сорняками,  ни 

инсектициды  против  вредителей  этой  культуры,  поскольку  данное  растение 

устойчиво  ко  многим  вредителям,  в  том  числе  к  колорадскому  жуку  и 

нематоде.  

Кроме  того,  большое  значение  имеет  то,  что  растение  топинамбура 

обладает  высокой  морозостойкостью,  что  немаловажно  для  Восточного 

региона  Казахстана,  где  температура  воздуха  в  зимний  период  времени 

достигает  45-50°С  со  знаком  «минус».  Весной  всходы  топинамбура 

выдерживают заморозки до минус 5°С, а осенью растения вегетируют до 8°С. 

Клубни  выдерживают  даже  замораживание  до  -20°С,  не  теряя  жизне- 

способности, а под снегом не погибают в морозы до -40°С. Благодаря мощной 

корневой  системе  топинамбур  легко  переносит  временную  засуху,  но  очень 

отзывчив на полив. 

Исследования  последних  лет  выявили  еще  одно  перспективное 

направление использования зеленой массы топинамбура. В последние годы, в 

связи  с  активной  деятельностью  в  мире  по  снижению  парникового  эффекта 

из-за  антропогенного  выброса  в  атмосферу  диоксида  углерода,  может 

использоваться  еще  одно  свойство  топинамбура.  Один  гектар  топинамбура 

способен поглощать из воздуха за год 6 т углекислого газа, а 1 гектар леса - 3-

4  т.  Если  1  га  леса  может  обеспечить  дыхание  кислородом  30  человек,  то 

топинамбур  в  1,5-2  раза  больше[1-4].  В  связи  с  этим,  а  также  учитывая 

устойчивость к кислотным дождям, целесообразно включение топинамбура в 

зеленые  насаждения  вокруг  промышленных  городов  с  сильной 

загазованностью воздуха.  

162

 

 

Исследования показали, что один гектар топинамбура выделяет в 3 раза 

больше  кислорода,  чем  сосновые  посадки  на  такой  же  площади[1-4].В  мире 

как 

эффективное 

средство 

улучшения 

экологической 

обстановки 

рекомендуются  посадки  молодых,  так  называемых  "киотских  лесов". 

Создание  вокруг  ТЭЦ  и  промышленных  предприятий  зеленых  полос 

топинамбура может быть эффективным мероприятием по улавливанию CO

2

 и 

одновременным насыщением атмосферы кислородом. 

В процессе изучения установлено, что топинамбур может быть одним из 

активных фитомелиорантов с одновременным использованием его продукции 

(клубни и зеленая масса) для кормовых, пищевых и технических целей. При 

использовании топинамбура резко снижаются затраты на данную технологию 

с одновременным возвратом бросовых земель в сельхозпользование. Посадки 

топинамбура на сухих "пляжах" золоотвалов резко снижают ветровой перенос 

сухой  золы,  создают  зеленые  защитные  барьеры,  закрепляют  дамбы  от 

размыва и уменьшают дренаж сточных вод [5-9]. 

Диапазон  экологического  использования  культуры  топинамбура 

продолжает  расти  (использование  осадков  сточных  вод,  полив  посадок 

промстоками, создание зеленых поясов вокруг промышленных центров и так 

далее), что приносит экономический и экологический эффекты.  

Топинамбур  –  действенный биологический  защитник.  Большой  интерес 

представляют работы по определению содержания в топинамбуре различных 

токсичных веществ.Интересной особенностью клубней топинамбура является 

возможность  получать  экологически  чистые  продукты,  что  связано  с  его 

способностью  не  накапливать  в  клубнях  нитраты  и  нитриты,  даже  при 

выращивании  на  загрязненных  почвах  [10  -  15].К  тому  же  клубни  данного 

растительного  сырья  обладают низким коэффициентом накопления  тяжелых 

металлов  и  радионуклидов.  Производство  топинамбура  -  экологически 

абсолютно чистое. 

По  данным  литературных  источников,  при  определении  содержания 

нитратов в клубнях топинамбура ионометрическим методом обнаружен очень 

низкий  их  уровень  по  сравнению  с  другими  сельскохозяйственными 

культурами: в осенний период — 73,6 мг/кг, в весенний период — 41,8 мг/кг, 

в то время как в картофеле этот показатель колеблется от 120 до 200 мг/кг, в 

других  культурах  (омаранте,  редисе,  пекинской  капусте)  —  от  400  до  1300 

мг/кг [16]. 

Существуют  растения,  которые  накапливают  нитраты  даже  в  тех 

случаях,  когда  окружающая  среда  не  содержит  их  в  значительных 

количествах  (многие  представители  тыквенных,  крестоцветных  и  др.). 

Однако  установлено,  что  если  растение  содержит  достаточное  количество 

углеводов,  как  топинамбур,  то  благодаря  их  окислению  нитраты 

восстанавливаются до аммиака, который используется растением для синтеза 

аминокислот.  Высокий  уровень  углеводов  и  низкое  содержание  нитратов  в 

топинамбуре  позволяют  определить  егокак  растение,  не  накапливающее 

нитраты[17]. 

163

 

 

При проведении опыта по выявлению зависимости между содержанием 

тяжѐлых  металлов  в  почве  и  клубнях  топинамбура  выявлено,  что  даже  на 

участках  с  искусственно  повышенным  (в  10-15  раз)  содержанием  свинца, 

цинка, кобальта, никеля в них практически не увеличивается содержание этих 

элементов [16]. 

Аналогичные  результаты  получены  при  изучении  коэффициента 

накопления  топинамбуром  радиоактивных  элементов.  При  искусственном 

заражении  опытных  делянок  радиоактивными  элементами  и  повышении 

фонового  содержания  в  почве  стронция-90  в  10  раз  и  цезия-137  в  20  раз  в 

клубнях  топинамбура,  выращенного  на  этих  участках,  их  содержание 

увеличивалось соответственно только в 0,1 и 0,3 раза [16]. 

Таким  образом,  топинамбур  –  высокопластичная  культура,  способная 

выдерживать  экстремальные  климатические  условия,  адаптироваться  к 

различным  почвенным  субстратам  и  давать  при  этом  достаточно  высокий 

урожай  биомассы.  Одно  из  перспективных  направлений  использования 

топинамбура – это рекультивация с его помощью антропогенно нарушенных 

территорий:  свалок,  золо-  и  шламоотстойников,  угольных  и  горнорудных 

карьеров. 

Кроме  того,  топинамбур  обладает  очень  низким  коэффициентом 

накопления  токсичных  веществ  (таких,  как  нитраты,  тяжелые  металлы, 

радионуклиды),  не  оказывает  местного  и  общего  токсического  и 

аллергизирующего  действия,  что  позволяет  рекомендовать  эту  культуру  для 

широкого использования в питании как здоровых, так и больных людей, в том 

числе и детей. 

 

Список литературы 

 

1.  Ананьина  Н.А.  Стандартизация  инулина,  полученного  из  клубней  георгины 

простой.  Изучение  некоторых  физико-химических  свойств  инулина  //  Химическо-

фармацевтический журнал- 2009.- Т.43.- № 3.- С.35-37. 

2.Shyder H.E. The pattern of action of inulinase from saccharomyces fragilis on inulin //J. 

Biol. Chem.- 1992.- Vol. 237. - № 8.- P. 2438-2441. 

3.Messineo  L.L.  Sensitive  spectrophotometric  determination  of  fructose  and  inulin  from 

aldohexoses // Int. J. Biochem.- 1992.- Vol. 3. - № 18.- P. 691-699. 

4.Shahidullah,  M.M.  The  sensitivity  and  selectivity  of  the  Selivanoff  test  for  fructose  // 

Anal. chim. acta.- 1992.- Vol. 61. - № 2.- P. 317-319. 

5. Кочеткова Н.К. Методы химии углеводов - М.: Мир, 1967.- С. 370-376. 

6.Фурманова  И.Б.,  Калушиц  К.А.,  Крикунова  Л.Н.  Биохимические  изменения 

топинамбура при его хранении // Пищевая технология.- Краснодар, 1989.- 10 с. 

7.Zykwinska  A.A.  Extraction  of  green  labeled  pectins  and  pectic  oligosaccharides  from 

plant byproducts  // J. Agric. Food Chem.- 2008.- Vol. 56. - № 19.- P. 8926-8935. 

8.Szejtli J.K. The acid hydrolysis of inulin // Actachim. Acad. Sci. Hung. - 1991. - Vol. 70. 

- №4. - P. 379-389. 

9.The United States Pharmacopeia.National Formulary. USPXXX.-London, 2007.- 2365 p. 

10.  Marienfeld  S.S.  Inulin  synthesis  in  the  tuberous  roots  of  Dahlia  variabilis  and 

Helianthus tuberosus // Kali-Briefe.-1988.- Vol. 19. - № 4.- P. 297-309. 

11. Стрелков С.М. Накопление углеводов в клубнях, топинамбура Helianthustuberosus 

при вегетативном, развитии растения // Биохимия. – 1991. - Вьш: 26. - № 4.- С.569-574. 

164

 

 

12.Кахана Б.М. Превращение фруктозанов в клубнях топинамбура в зависимости от 

температуры  хранения  //  Бюллетень  академика  Штиинца  Р.С.  –  АН  Молдавской  ССР.  - 

Серия биологических и химических наук.- 1993.- № 3.- С.24-29. 

13.Кахана Б.М. О накоплении инулина в клубнях топинамбура // Материалы научной 

конференции молодых ученых Молдавии.- Кишинев, 1996.- С. 60-63. 

14.Зяблицева  Н.С.  Изучение  полисахаридов  клубней  топинамбура  и  создание  на  их 

основе лечебно - профилактических средств - Пятигорск, 1998.- 157 с. 

15.  Природные  свойства  топинамбура  //  Новые  лекарственные  препараты  -  2003.- 

Вып. 12.- С. 6-19. 

16.  Решетник  Л.А.,  Ладодо  К.С.,  Прокопьева  О.В.,  Кочнев  Н.К.  Топинамбур  - 

возможности 

его 

использования 

в 

лечебном 

питании 

детей 

// 

Вопросы питания. – Иркутск, 1998. - №1. – С. 18-20. 

17.  Белоусова  А.Л.  Исследование  травы  топинамбура  и  создание  лекарственных 

препаратов  на  его  основе  //  Авторефератдиссертации  на  соискание  ученой  степени 

кандидата фармацевтических наук. - Пятигорск – 2004. 

 

 

 

 

 

 

165

 

 

жүктеу/скачать 7,92 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: