Применение показателей антиоксидантного статуса и уровня перекисного окисления липидов митохондрий для оценки потенциального экологического риска низких доз инсектицида "Каратэ" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Попова, Тамара Александровна

• Попова, Тамара Александровна
• кандидат биологических наук
• 2002

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Попова, Тамара Александровна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1 Современные представления об экологической опасности применения инсектицидов.

1.2 Перекисное окисление липидов в митохондриях как универсальный механизм токсического повреждения и перспективы его использования в экотоксикологии

ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования

2.1 Химические реагенты, применявшиеся в исследованиях

2.2 Биологический материал

2.3 Расчет экспозиционной дозы каратэ

2.4 Получение митохондриальной фракции

2.5 Определение концентрации белка

2.6 Определение концентрации продуктов ПОЛ

2.7 Определение активности антиоксидантных ферментов

2.8 Полярографическое определение интенсивности дыхания митохондрий

2.9 Статистическая обработка полученных результатов исследования

2.10 Материалы анализа применения инсектицида каратэ на территории волгоградской области.

ГЛАВА 3. Анализ применения инсектицида каратэ на территории Волгоградской области и его эколого-токсикологическая характеристика.

3.1 Анализ применения инсектицида «каратэ» на территории Волгоградской области

3.2 Эколого-токсикологическая характеристика препарата каратэ.

3.3 Некоторые аспекты мониторинга каратэ в Волгоградской области.

ГЛАВА 4. Возрастная динамика уровня перекисного окисления липидов и активности антиоксидантных ферментов в митоходриях из печени и мозга крыс.

4.1 Уровень ПОЛ и антиоксидантный статус в митохондриях клеток мозга и печени взрослых крыс.

4.2 Возрастная динамика уровня ПОЛ и антиоксидантного статуса в митохдриях из мозга крыс.

4.3 Возрастная динамика уровня ПОЛ и антиоксидантного статуса в митохдриях из печени крыс.

4.4 Обсуждение результатов.

ГЛАВА 5. Изменение уровня перекисного окисления липидов и антиоксидантного статуса митохондрий под влиянием инсектицида каратэ на ранних этапах постнатального развития и у взрослых крыс.

5.1 Влияние каратэ в дозе 1/200 LD50 на изменение уровня перекисного окисления липидов и антиоксидантный статус в митохондриях из мозга самок крыс

5.2 Влияние каратэ в дозе 1/200 LD50 на изменение уровня перекисного окисления липидов и антиоксидантный статус в митохондриях из мозга самцов 1фыс

5.3 Влияние каратэ в дозе 1/200 LD5o на изменение уровня перекисного окисления липидов и антиоксидантный статус в митохондриях из печени самок крыс

5.4 Влияние каратэ в дозе 1/200 LD50 на изменение уровня перекисного окисления липидов и антиоксидантный статус в митохондриях из печени самцов крыс.

5.5.0бсуждение результатов

ГЛАВА 6. Сравнение влияния инсектицидов каратэ и хлорофос в нюких дозах на изменение уровня перекисного окисления липидов и антиоксидантный статус в митоходриях крыс.

6.1 Изменение уровня ПОЛ и антиоксидантного статуса в митохондриях клеток мозга и печени крыс под действием каратэ в низких дозах.

6.2 Изменение уровня ПОЛ и антиоксидантного статуса в митохондриях клеток мозга и печени крыс под действием хлорофоса в низкой дозе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Применение показателей антиоксидантного статуса и уровня перекисного окисления липидов митохондрий для оценки потенциального экологического риска низких доз инсектицида "Каратэ"»

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ.

В последние десятилетия, когда угроза глобального экологического кризиса коснулась самого человека, происходит быстрое проникновение идей и проблем экологии в другие области знания [Агаджанян Н.А.,1997, Акимова Т.А., Хаскин В.В. 1998]. Этот процесс получил название экологизации и отвечает потребности общества в объединении науки и практики для предотвращения экологической катастрофы.

Одним из постоянно действующих экологических факторов, представляющих реальную угрозу для окружающей среды, несомненно, являются химические средства защиты растений [Медведь Л.И., 1974, Майстренко В.Н. с соавт., 1996, Нефедов П.В. с соавт., 1999].

Применение инсектицидов в сельском хозяйстве с каждым годом увеличивается, наиболее перспективным классом инсектицидов являются пиретроиды [Каспаров В.А., 1990, Путинцева JI.C., Дремова В.П., 1999]. Считается, что при правильном применении пиретроиды не оказывают прямого токсического действия на людей и животных [Мельников Н.Н. с соавт., 1995], более того в последнее время ужесточаются требования к безопасности этих препаратов, и вводится комплексная оценка их токсичности [Сидоренко Г. И., Новиков С. М., 1999].

Тем не менее, пиретроиды разными путями в низких концентрациях могут попадать в организм млекопитающих и человека [Эйхлер В., 1993, Aldridge W.N., 1990, Forshow P.J., Ray D.E., 1990, Ripley B.D. et al., 2001]. В связи с этим, они могут рассматриваться как факторы малой интенсивности, потенциальную опасность которых оценить очень сложно. На современном этапе наиболее перспективным подходом к решению подобных проблем гигиены окружающей среды является методика оценки потенциального экологического риска. Стратегия риска включает четыре этапа: идентификацию риска, оценку воздействия и оценку зависимости доза-ответ, характеристику риска. На этапе идентификации риска возможно использование не только гигиенических, но также физиологических, токсикологических, биохимических методов.

В последнее время появились работы, по изучению неспецифического влияния инсектицидов пиретроидного ряда на организм млекопитающих биохимическими методами [Москвичев Д.В. с соавт., 2000, Giray B.et al., 2001]. Токсичность в них оценивается преимущественно по изменению уровня перекисного окисления липидов (ПОЛ) и активности антиоксидантных ферментов в крови и гомогенатах тканей. Однако большую значимость для организма, следовательно, большую критериальную ценность с точки зрения токсикологии, имеет изменение уровня ПОЛ в митохондриях, т.к. данные изменения могут приводить клетку к гибели [Скулачев В.П., 2001]. Исследования влияния некоторых пиретроидов на млекопитающих с использованием показателей состояния митохондрий [Акиншина Н.Г. с соавт., 2000] начали проводиться, но количество их пока невелико.

Пиретроидные препараты широко используются в мировой сельскохозяйственной практике с 80-х годов [Каспаров В.А., Промоненков В.К., 1990] изучение их действия 'на людей и теплокровных имеет большое значение. Однако, влияние применяемого более 10 лет на территории Волгоградской области пиретроида каратэ на не целевые организмы практически не изучено.

Поэтому представляется чрезвычайно важным применение показателей уровня ПОЛ и антиоксидантного статуса митохондрий для оценки экологической опасности пиретроида каратэ в дозах, в которых это вещество может попадать в организм млекопитающих с пищей.

Работа выполнена на кафедре биохимии Волгоградской медицинской академии совместно с кафедрой общей гигиены и экологии.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью исследования являлось научное обоснование возможности применения показателей уровня перекисного окисления липидов и антиоксидантного статуса митохондрий в качестве критериальных при оценке воздействия на млекопитающих инсектицида каратэ в низких дозах на этапе идентификации экологического риска.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Проанализировать спектр, перспективность и частоту использования инсектицидов в сельскохозяйственной практике на территории Волгоградской области.

2. Изучить возрастные особенности и половой диморфизм антиоксидантного статуса митохондрий для дальнейшего использования при проведении токсикологических исследований.

3. Определить фактическую экспозиционную дозу каратэ, поступающую в организм грызунов в природных условиях и определить ее влияние на изменение уровня свободнорадикального окисления в митохондриях крыс.

4. Исследовать влияние инсектицида каратэ на процессы свободнорадикального окисления в митохондриях мозга и печени крыс на ранних стадиях онтогенеза и в зрелом возрасте с учетом полового диморфизма.

5. Идентифицировать для млекопитающих риск развития неблагоприятных эффектов при поступлении каратэ в низких дозах.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Проведен анализ и дана экологическая и токсикологическая характеристика пиретроиду каратэ как фактору малой интенсивности, действующему на млекопитающих на территории Волгоградской области.

Установлено влияние инсектицида каратэ в низких концентрациях на развитие процессов перекисного окисления липидов в митохондриях мозга и печени крыс.

Определено влияние инсектицида каратэ как фактора малой интенсивности на митохондрии крыс на разных этапах онтогенеза.

Описана динамика антиоксидантного статуса митохондрий крыс в зависимости от возраста и пола, что позволяет использовать их в дифференцированном мониторинге загрязнителей окружающей среды.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Определение возрастной динамики количества продуктов ПОЛ и активности основных антиоксидантных ферментов представляет практический интерес для экологов, педиаторов, гигиенистов и биохимиков в плане понимания становления детоксикационной системы организма.

Получены данные о влиянии низких, считающихся неопасными, доз каратэ на состояние митохондрий, а также выявлена зависимость этого влияния на митохондрии от возраста и пола.

Оценка дисбаланса между уровнем накопления продуктов перекисного окисления липидов и активностью антиоксидантных ферментов митохондрий может быть использована экологами для идентификации риска действия факторов окружающей среды малой интенсивности на разные возрастные группы.

Данные о возможном риске действия инсектицида каратэ на млекопитающих могут быть использованы для экологического мониторинга.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Каратэ в дозах 1/200 LDso и 1/50 LD50 оказывает влияние на окислительные процессы в митохондриях во всех возрастных группах. У взрослых крыс, преимущественно самок, развивается дисбаланс между изменением уровня накопления продуктов ПОЛ и активностью антиокси-дантных ферментов, что может являться проявлением оксидативного повреждения митохондрий. У крыс на ранних стадиях онтогенеза изменения в изученных показателях более выражены, но однонаправленны.

2. Оксидативное повреждение митохондрий - чувствительный критерий идентификации экологического риска; изменения процессов ПОЛ и активности антиоксидантных ферментов наблюдаются при таких дозах каратэ (1/200 LDso), которые ранее считались совершенно безвредными.

3. Интенсивность дыхания митохондрий изменяется только при действии каратэ в дозе 1/50 LD50, тогда как достоверные отличия в системе продукты ПОЛ/антиоксидантные ферменты отмечаются уже при действии каратэ в дозе 1/200 LD50.

4. Показатели уровня ПОЛ и антиоксидантного статуса митохондрий могут быть использованы в качестве критериальных при идентификации экологического риска при применении пиретроидов.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В ПРАКТИКУ

По результатам выполненной работы разработаны рационализаторские предложения «Способ одновременного получения интактных митохондрий и препаратов мембраносвязанных митохондриальных ферментов» и «Способ количественного определения белка в мембранных препаратах с использованием биуретового реактива Пелли» и методические рекомендации «Идентификация экологического риска действия пиретроидов на млекопитающих с помощью тестирования уровня митохондриального ПОЛ».

Результаты исследования внедрены в практику работы профильных кафедр Волгоградского госуниверситета и Волгоградской Сельскохозяйственной Академии, Волжского гуманитарного института.

Метод одновременного выделения тяжелых и легких митохондрий и определения концентрации белка в мембранных препаратах внедрен в практику исследовательской работы кафедры биохимии Волгоградской медицинской академии.

Отдельные фрагменты работы используются при проведении занятий со студентами на кафедре биохимии Волгоградской медицинской академии.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные положения работы доложены на межвузовских городских научно-практических конференциях «Медицина и охрана здоровья» (Волгоград, 1995 и 2002), на научных сессиях сотрудников ВМА (Волгоград, октябрь 1999г, октябрь 2001 г), на Чтениях Волгоградского отделения Международной академии авторов научных открытий и изобретений (Волгоград, май 2000), на межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 50-летию РМГУ (Рязань, 2000), на заседаниях Волгоградского отделения Биохимического общества РАМН (Волгоград, ноябрь 1998, апрель 1999).

Материалы диссертации опубликованы в 5 печатных работах.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной описанию материалов и методов исследования, четырех глав, содержащих результаты собственных исследований и их обсуждение, заключения, выводов и списка литературы.

Заключение диссертации по теме «Экология», Попова, Тамара Александровна

ВЫВОДЫ.

1. Установлено, что пиретроид каратэ может рассматриваться как токсический фактор малой интенсивности для млекопитающих. Изменение состояния митохондрий крыс под влиянием каратэ в дозе 0,5 мг/особь/сут, соответствующей 1/200 LD50, т. е. считающейся безопасной, выявило возможность идентифицировать риск развития неблагоприятных эффектов для млекопитающих при поступлении указанного инсектицида, в организм в подпороговых дозах.

2. В митохондриях мозга и печени крыс обнаружены достоверные возрастные различия по уровню содержания продуктов ПОЛ и активности антиоксидантных ферментов, а именно: интенсивность дыхания с возрастом нарастает, на ранних этапах развития выше уровень КД, а после периода полового созревания повышается количество ТБК-РП. Митохондриальная активность СОД в мозге с возрастом снижается, а в печени повышается.

3. Межорганные различия в антиоксидантном статусе митохондрий наиболее достоверны для взрослых крыс, что проявляется в более высоком уровне количества продуктов ПОЛ и более низкой активностью антиоксидантных ферментов в мозге по сравнению с печенью.

4. В митохондриях взрослых самцов по сравнению с самками достоверно выше уровень ТБК-РП, но ниже уровень КД, при этом ферментативная активность отличается только по уровню GP. Для других возрастных групп половые отличия менее характерны.

5. Каратэ (0,5 мг/особь/сут) оказывает влияние на количество продуктов ПОЛ и активность антиоксидантных ферментов в большей степени, чем на скорость поглощения кислорода митохондриями.

6. Каратэ (0,5 мг/особь/сут ) вызвал дисбаланс ПОЛ/АОЗ в митохондриях, который можно характеризовать как оксидативный стресс, выражающийся у 25-дневных крыс повышением уровня продуктов ПОЛ, некомпенсированном увеличением активности антиоксидантных ферментов, у 100 дневных крыс в мозге повышением уровня продуктов ПОЛ с одновременным снижением активности антиоксидантных ферментов, у взрослых самок в печени повышением уровня продуктов ПОЛ с одновременным снижением активности антиоксидантных ферментов, а в мозге и у самок и у самцов в увеличении продуктов ПОЛ, некомпенсированном увеличением активности ферментов.

7. Накопление продуктов ПОЛ и активация дыхательной цепи при увеличении дозы каратэ, а также отличия изменений изученных показателей при действии каратэ и хлорофоса свидетельствует о высокой чувствительности и объективности изменения данных показателей и возможности использовать их в качестве критериальных для идентификации риска поступления различных токсикантов в организм млекопитающих.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Проникновение идей и проблем экологии в другие области знания отвечает потребности современного общества в объединении науки и практики для предотвращения экологической катастрофы. В пограничных зонах возникают новые дисциплины, такие как экологическая физиология, экотоксикология. медицинская цитотоксикология, которые изучают влияние факторов средь; на физиологические и биохимические процессы в живых организмах. Основное развитие получили направления, посвященные метаболизму ксенобиотиков, механизмам мембрано-повреждающего действия, поиску универсальных закономерностей и критериев оценки неблагоприятного действия различных факторов окружающей среды.

Одним из загрязнителей окружающей среды, воздействию которого з настоящее время подвергается все человечество, несомненно, являются химические средства защиты растений. Современный уровень контроля качеством и состоянием окружающей среды исключает возможность действия на нецелевые организмы, к которым относятся млекопитающие и человек, токсических доз пес тицидов. Но, поскольку, на современном этапе невозможно полностью исключить инсектицидные средства защиты растений из употребления, они превратились в постоянно действующий экологический фактор малой интенсивности.

Развитие химической науки и технологии привело к появлению огромного количества синтетических высокоэффективных инсектицидных препаратов, среди которых наибольшее применение нашли пиретроиды. В связи с низкими нормами расхода эти инсектициды могут загрязнять продукты, воздух и воду только в минимальных количествах, что, однако значительно затрудняет идентификацию и количественную оценку их опасности для млекопитающих.

Одной из актуальных задач экологии и гигиены окружающей среды на современном этапе является изучение общих закономерностей взаимодействия организма млекопитающих с химическими загрязнителями и разработка наиболее объективных критериев гигиенической оценки и прогнозирования ранних донозологических проявлений риска действия пестицидов, особенно в субтоксических дозах.

Влияние факторов малой интенсивности на орышизм проявляется в возможности изменять его резистентность к патогенным воздействиям. В результате этого в реальных условиях наблюдается увеличение частоты заболевании, их хронизация, утяжеляются течение и осложнение заболевании, увеличивается распространение среди населения различных функциональных нарушений. Проявляются подобные реакции, называемые отдаленными последствиями, с течением времени и существуют специфические экотоксикологические критерии для их оценки. Однако дороговизна и длительность наблюдении, а также невозможность дифференцировать возрастные различия при учете отдаленных последствий определяют необходимость поиска новых критериев оценки экологической опасности, особенно на этапе ее идентификации.

В ряде работ показано, что при взаимодействии организмов с различными химическими загрязнителями среды, среди которых особое место занимают пестициды, развивается неспецифический симптомокомплекс, харктеризующийся изменением таких биохимических показателей как перекисное окисление липидов, активность антиоксидантных ферментов, функциональное состояние митохондрий.

Митохондрии можно рассматривать как тот самый обьект для экотокеикологических исследований, который наиболее соответствует современным экологическим, токсикологическим и гигиеническим требованиям.

Во-первых, многие пестициды, в том числе и изучаемый в нашей работе цигалотрнн, оказывают специфическое токсическое действие на дыхательную цепь митохондрий, тем самым нарушая ее основную функцию.

Во-вторых, на митохондриях можно изучать неспецифическое токсическое действие химических факторов в субтоксических дозах, т.к. в митохондриях активно протекают процессы ПОЛ, являющиеся неспецифической реакцией организма на внешние и внутренние воздействия.

В-третьих, митохондрия как клеточная оргапслла с одной стороны обладает определенной стабильностью и универсальностью, с другой - некоторыми возрастными, межорганными и половыми различиями, что позволяет при использовании ее в эксперименте дифференцировать оценку токсического действия.

В-четвертых, изменения в митохондриях имеют физиологическую значимость для всего организма, т.к. дисфункция митохондрий может привести клетки организма к некрозу или апоптозу.

И, наконец, для митохондрий возможно проведение опытов как in vivo, так и in vitro, что позволяет раскрывать механизмы токсического действии и при обнаружении корреляции между экспериментальными и пробирочными опытами позволяет значительно увеличивать скорость и снижать стоимость экотоксикологических исследований. Изменения в митохондриях носят универсальный характер независимо от поступления и даже вида биологического фактора, что имеет важное значение для интеграции эколого-гигиенических нормативов и позволяет применять митохондриальный тест для оценки риска действия пестицидов на млекопитающих.

Большинство из перечисленных возможностей митохондрий активно используется разным!} исследователями для оценки токсичности (Митрохин Н.М., Рожнов Г.И., 1998), в том числе и инсектицидов пиретроидного ряда (Гнзатулина 3.3. с соавт., 1991, Акиншина Н. Г. с соавт., 2000, Gassner В. et. al. 1997). Однако все возможности и преимущества изучения митохондрий для экотоксикологической оценки потенциального риска действия пестицидов па млекопитающих еще не раскрьпы. Так в доступной литературе не обнаружено сведений о применении изучения повреждения митохондрий пестицидами для разных возрастных групп. Оценка неспецифического повреждения в токсикологическом тестировании может сводиться к оценке накопления продуктов ПОЛ и не учитывается влияние антиоксидантных ферментов. При изучении повреждающего действия пестицидами не уделяется внимания органным и половым отличиям митохондрий.

На первом этапе предложенной работы было проведено исследование возрастной динамики уровня ПОЛ и активности антиоксидантных ферментов в митохондриях печени и мозга крыс с учетом полового диморфизма.

Были изучены митохондрии печени и мозга самок и самцов у 5 возрастных групп животных, выбор групп был связан с тем, что в норме такие факторы как пол, возраст, уровень двигательной активности, гормональный фон оказывают вчияние на антиоксидантный статус в организме.

Первая группа — возраст 3 дня — представляла интерес в связи с тем, что животные переходят из относительной гипоксии в среду с высоким содержанием кислорода. Вторая группа - 15 дней - включала крысят, находящихся на молочном вскармливании, с низкой двигательной активностью, т.е. не подверженных стрессам. В третью группу вошли 25 дневные животные, перешедшие к самостоятельному питанию и движению. Четвертая группа - 100 дней - представляла крыс в период полового созревания и пятая - 200 дней -были взрослые половозрелые животные со сформировавшимся гомеостазом. Выбор печени и мозга был обусловлен разницей в уровне антиоксидантной защиты, в уровне биодоступности, а также специфическим действием пиретроидов на нервную систему.

Выбор показателей был обусловлен необходимостью оценивать как накопление продуктов ПОЛ, так и активность антиоксидантных ферментов, препятствующих их образованию. Для оценки специфической функции митохондрий измеряли интенсивность дыхания полярографическим методом.

Анализ возрастной динамики перекисного окисления липидов и антиоксидантного статуса митохондрий печени к мозга у здоровых крыс позволил выявить следующие закономерности.

С возрастом интенсивность дыхания нарастает.

Возрастная динамика интенсивности дыхания у самцов и самок не отличается.

Выявлено увеличение скорости дыхания в 25-дневном возрасте, которое может приводить к увеличению скорости образования АФК (Абрамова Ж.И., Оксенгендлер Г.И., 1985, Kowaltowski A., Vercesi А., 1999) и создавать напряжение в работе антиоксидантной системы митохондрий.

В целом в мозге уровень ТБК-РП в 10 раз выше, чем в печени. По уровню КД отличия между мозгом и печенью незначительные.

Возрастная динамика уровня продуктов ПОЛ у самцов и самок практически совпадает; t

Можно отметить, что на ранних этапах развития в митохондриях крыс выше уровень КД, а после периода полового созревания повышается количество ТБК-РП.

Уровень КД изменяется однонаправленно с интенсивностью дыхания (начиная с 15 дня жизни), особенно в мозге, очевидной взаимосвязи между интенсивностью дыхания и содержанием ТБК-РП не наблюдается.

В антиоксидантном статусе митохондрий имеются существенные межорганные, но не половые различия.

В целом митохопдриальная активность СОД в мозге с возрастом снижается, а в печени наоборот повышается у крыс обоих полов.

Пл ранних л.пах мое 1 натлльно! о рлзнптпл лк1 иьпос гь ферментов и митохондриях мозга изменяется разнонаправленно: СОД падает, а общая ГП-активность возрастает. В митохондриях печени динамика общей ГП-активности примерно совпадает с динамикой СОД. Половые различия в ГП-активности наблюдается только в митохондриях печени у взрослых крыс.

ГП-активность в митохондриях у крыс и уровень накопления ТБК-РП могут быть взаимно связаны: в печени снижение и повышение количества данного вида продуктов ПОЛ сопровождается соответственно снижением и повышением ГП-активности. В мозге на ранних этапах постнатального развития, как и в печени, наблюдается однонаправленность изменений, а начиная с периода полового созревания наблюдается разнонаправленность - повышение активности ГП в митохондриях мозга в группе 100 дней сопровождается снижением количества ТБК-РП, а падение уровня ГП у 200 дневных крыс -повышением ТБК-РП.

При сопоставлении динамики активности СОД и количества КД в митохондриях печени и мозга также отмечаются некоторые закономерности. В двух младших возрастных группах динамика изменений однонаправлена, а в старших - разнонаправлена.

Таким образом, в норме в митохондриях увеличение КД, должно сопровождаться активацией СОД, увеличение ТБК-РП - активацией ГП, что согласуется с современными представлениями о регуляции АОЗ. При дисбалансе данных показателей деструкция митохондрий может развиваться значительно быстрее нормы.

Полученные данные о возрастных и межорганных отличиях в антиоксидантном статусе митохондрий, а также о половом диморфизме, характерном для митохондрий после периода полового созревания, подтверждают перспективность использования митохондрий крыс для дифференцированной оценки токсического действия химических загрязнителей на организм млекопитающих.

На втором этапе работы был проведен анализ спектра, перспективности и частоты использования на территории Волгоградской области инсектицидов пиретроидного ряда. :

Изучение документов и годовых отчетов о движении средств защиты растений за 1990-2001 годы показало, что уже 10 лет, на одних и тех же площадях в достаточно большом количестве применяется инсектицид каратэ, действующим веществом которого является лямбдацигалотрин. Так как данный пиретроид применяется регулярно в течение длительного времени, а также в связи с обнаружением следов каратэ в зерновых и масличных культурах, употребляемых в пищу жителями области, можно рассматривать его как фактор малой интенсивности, оказывающий действие на нецелевые организмы. Идентификация риска данного препарата представляет практический интерес.

Для проведения эксперимента была рассчитана доза каратэ, которая может быть получена грызунами в природных условиях с растительной пищей, обработанной данным препаратом, при экспозиции 10 дней, соответствующей сроку запрета работы на полях. Она оказалась количественно равной 0,5 мг/особь/сут, что состветствует дозе 1/200 1ЛЭ5оДля крыс.

Исследования проводили на 3-х возрастных группах животных, которые способны к самостоятельному питанию.

Оказалось, что действие на митохондрии крыс каратэ в дозе, равной дозе 1/200 LD50, имеет отличия в зависимости от возраста и пола.

У 200-дневных самок крыс в мозге достоверно возрастает уровень первичных продуктов ПОЛ - КД, несмотря на значительное увеличение активности СОД, при этом в печени на фоне достоверного увеличения вторичных продуктов ПОЛ - ТБК-РП активность СОД и GST снижена, т.е. можно говорить о дисбалансе АОЗ и риске развития оксидативного стресса.

У самцов этого возраста в мозге значительно нарастает уровень КД при увеличении активности СОД и подавлении общей ГП-пероксидазной активности за счет GST, но в печени уровень продуктов ПОЛ не увеличивается, хотя активность всех ферментов снижена. Угнетение активности антиоксидантных ферментов самцов, несомненно, является фактором риска оксидативных повреждений митохондрий. Однако однонаправленные изменения уровней количества продуктов ПОЛ и активности ферментов может говорить о более адекватной реакции самцов на поступающую дозу каратэ по сравнению с самками.

В группе 100 дней в митохондриях мозга и самок и самцов происходит достоверное увеличение ТБК-РП при угнетении активности ферментов, ответственных за детоксикацию перекисных липидных продуктов, а в печени достоверных изменений нет, - т.е. наблюдается дисбаланс АОЗ и угроза оксидативного стресса, прежде всего для мозга. Для данной возрастной группы половые отличия в реакции на каратэ не существенны.

В группе 25 дней в митохондриях мозга самок при сохранении количества I продуктов ПОЛ на контрольном уровне происходит почти 10-кратное увеличение активности СОД. В печени количество вторичных продуктов ПОЛ возрастает, а СОД увеличивается, но в меньшей степени, чем в мозге, и также возрастает ГП-активность. В митохондриях самцов наблюдаются те же тенденции. Таким образом, реакция АОС митохондрий крыс этого возраста на поступление каратэ однонаправлена, но может быть рассмотрена как неадекватная из-за чрезмерной активации ферментов.

На 4 этапе работы была проведена серия опытов на 200 дневных крысах по оценке влияния каратэ в дозах 1/200 LD50 и 1/50 LD50 и фосфороорганического инсектицида хлорофоса в • дозе 1/50 LD50 на антиоксидантный статус митохондрий крыс.

В более высокой дозе каратэ оказывал влияние на интенсивность дыхания митохондрий: в мозге происходит увеличение интенсивности дыхания по сравнению с контролем на 20% (р>0,05), в то время как при введении каратэ в дозе 1/200 LD50 этот показатель даже немного снижался. В печени данная тенденция проявляется более отчетливо - под влиянием каратэ в дозе 1/50 LD5o происходит достоверное увеличение скорости поглощения кислорода в 1,7 раз.

Выяснилось, что под влиянием каратэ изменения уровня продуктов ПОЛ с увеличением дозы усиливаются. Так количество КД в митохондриях мозга с увеличением дозы препарата увеличивалось в 1,3 раза (отличия достоверны только от контроля) как у самок, так и у самцов. Количество ТБК-РП в митохондриях из печени самок при увеличении дозы препарата в 4 раза возрастает в 1,6 раза (р<0,05, при сравнении с группой, получившей каратэ в дозе 1/200 LD50). Однако в митохондриях печени у самцов каратэ в двух дозах вызывает одинаковую реакцию - снижение ТБК-РП на 50 % (р<0,05) по сравнению с контролем.

Влияние каратэ в увеличенной дозе на активность митохондриальных ферментов самцов и самок также отличалось. Так активность СОД в митохондриях из печени самок при увеличении дозы каратэ снижалась на 60 % по сравнению с контролем (р<0,05), т.е. на 20% больше по сравнению с группой, получившей меньшую дозу. Если учитывать повышение уровня ТБК-РП в митохондриях самок, получивших больше каратэ, можно говорить об усилении дисбаланса ПОЛ/АОЗ в митохондриях из печени самок при увеличении дозы препарата.

Активность СОД у самцов, наоборот, с повышением дозы немного повышалась. Если учесть отсутствие изменений в уровне ТБК-РП при увеличении количества каратэ в пище самцов взрослых крыс, можно говорить о лучшей переносимости ими данного препарата.

Для оценки отличий изменений антиоксидантного статуса митохондрий под действием каратэ от изменений под действием других инсектицидов использовали инсектицид хлорофос в дозе 1/50 LD50.

Хлорофос действует одинаково на митохондрии самок и самцов из возрастной группы 200 дней, в то время как во влиянии каратэ наблюдаются половые отличия. В митохондриях мозга при поступлении хлорофоса по сравнению с контролем повышается уровень КД в 2 раза (р < 0,05), общая ГП-активность снижается на 45% (р < 0,05). В митохондриях печени при поступлении хлорофоса на 70% (р < 0,05) подавляется активность "СОД по сравнению с интактными крысами. Обнаруженные различия с действием каратэ позволяют рассматривать изменения в уровне содержания продуктов ПОЛ и л, активности антиоксидантных' ферментов в митохондриях крыс под влиянием инсектицидов с одной стороны как универсальные, но одновременно как отличающиеся для разных классов инсектицидов.

Таким образом, каратэ в дозе 1/200 LD50 является фактором риска развития оксидативных повреждений в митохондриях крыс, что может привести к нарушению здоровья.

Поскольку по литературным данным каратэ в изученных дозах не оказывал влияния на крыс (EXTOXNET, 2001), можно сделать вывод, что митохондриальная система чувствительна к повреждающему действию I пиретроидов и может быть применена для идентификации риска пестицидов и других токсикантов в достаточно низких дозах.

Можно предположить, что в генезе интоксикации указанным инсектицидом млекопитающих наряду с описанной в литературе блокадой натриевых каналов (Spencer С. et. al., 2001) имеет место окислительный стресс в митохондриях.

При введении каратэ в дозе 1/50 LD50. оксидативные изменения в митохондриях крыс сопровождаются увеличением скорости поглощения кислорода, т.е. нарушением их функциональной характеристики, что косвенно подтверждает физиологическую значимость изменений в системе ПОЛ/АОЗ, обнаруженных при введении каратэ в дозе 1/200 LD50.

Уровень ПОЛ в митохондриях можно рассматривать как критериальный тест идентификации риска, который соответствует экологическим, токсикологическим и гигиеническим требованиям.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Попова, Тамара Александровна, 2002 год

1. Абрамова Ж.И. Человек и противовоспалительные вещества / Ж.И. Абрамова, Г.И. Оксенгендлер.- Л.: Наука, 1985.-232 с.

2. Акиншина Н. Г. Токсичность пиретроидного инсектицида Бульдок для теплокровных и детоксикационные возможности сорбента КАУ / Н.Г. Акиншина, 3.3. Тухтамурадов, А.Р. Гутникова, С.С. Абидова // Токсикол. вестн.- 2000.- №2.- С. 23-26.

3. Акимова Т.А. Экология / Т.А. Акимова, В.В. Хаскин.- М., 1998,- 234 с.

4. Андреева Л.И. Модификация определения перекисей липидов в тесте с ТБК / Л.И. Андреева, Л.А. Кожемякин, А.А. Кишкун // Лаб. дело.- 1988.- №11.-С. 4143.

5. Анисимов В.Н. Современные представления о природе старения // Успехи современной биологии.- 2000.- Т. 120, №2.- С. 146-164.

6. Арчаков А.И. Окислительная модификация цитохрома Р450 и других макромолекул в процессе их обновления / А.И. Арчаков, В.Г. Згода, И.И. Карузина // Вопр. мед. химии- 1998.- Т. 44, № 1.- С. 3-27.

7. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов.- М., 1989.-368 с.

8. Бондарь Т.Н. Восстановление органических гидропероксидов глутатионпероксидазой и глутатион-Б-трансферазой: влияние структуры субстрата / Т.Н. Бондарь, В.З. Ланкин, В.Л. Антоновский // Доклады АН СССР.-1989- Т. 304, № 1-С. 217-220.

9. Браун А.Д. Новые данные к проблеме молекулярных механизмов повреждения клетки // в сб. работ Института цитологии АН СССР, 1974.- С. 8587.

10. П.Василос А.Ф. Митотический режим как показатель цитогенетической активности пестицидов // Генетика.- 1979.- №6.- С. 20-27. П.Василос А.Ф. Цитотоксические и генетические свойства пестицидов.-Кишинев: Штиинца, 1980.- 117 с.

11. Владимиров Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / Ю.А. Владимиров, А.И. Арчаков.- М.: Наука, 1972.- 252 с.

12. Воскресенский О.Н. Перекиси липидов в живом организме / О.Н. Воскресенский, А.П. Левицкий // Вопр. мед. химии.- 1970.- Т. 16, №6.- С. 563583.

13. Вредное воздействие на здоровье человека новых загрязнителей окружающей среды / Доклад исследоват. группы ВОЗ.- Женева, 1978.- 78 с.

14. Гар К.А. Инсектициды в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат,1985 — 168 с.

15. Герасимов A.M. Ферментативные механизмы торможения перекисного окисления в различных отделах головного мозга крыс / A.M. Герасимов, Л.А. Королева, О.С. Брусов, и др. // Вопр. мед. химии.- 1976,- Т. 22, №1.- С. 89-93.

16. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: Справочные материалы / Под ред. Т.В. Гусевой.- М.: Социально-экологический Союз, 2000.148 с.

17. Гизатулина 3.3. Действие инсектицида амбуша на мембрану митохондрий печени крыс / 3.3. Гизатулина, А.И. Гагельганс, С.Р. Мусамухамедов и др,-ДАН УзССр 1991, -№6. -С.49-51.

18. Голиков С.Н. Общие механизмы токсического действия.- М., 1986.- С. 12.

19. Григорьева В.Л. Определение токсического действия хлорорганических соединений методом культур клеток // Гигиена и санитария.- 1974.- №3.- С.93-95.

20. Гурова А.И. Полупродукты синтеза инсектицида перметрина: токсикология, гигиенические нормативы и рекомендации. / А.И. Гурова, Н.Я. Смоляр, Н.А. Дрожжина, Л.В. Максименко // Вест. Рос. ун-та дружбы народов.- 1997.- №2.-С.81-84.

21. Гусев В.А. Современные концепции свободнорадикальной теории старения / В.А. Гусев, Л.Ф. Панченко//Нейрохимия.- 1997.-Т. 14, №1- С. 14-22.

22. Гусева Т.В. Как организовать общественный экологический мониторинг: руководство для общественных организаций / Т.В. Гусева и др.- М.: Социально-экологический Союз, 1998.- 256 с.

23. Долго-Сабуров В.Б. Роль холинореактивных систем в регуляции генетического аппарата клетки // Фарм. и токсикол.- 1982.- №1,- С. 5-10.

24. Жизнь животных: млекопитающие, или звери. / Под. ред. С.П. Наумова. А.П. Кузякина.-М.: Просвещение, 1971.-Т. 6.-С. 221.

25. Зайцев В.Г. Методологические аспекты исследования свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма / В.Г.Зайцев, В.И. Закревский // Вестник. ВМА- 1998- № 4.- С. 49-53.

26. ЗО.Зборовская И.А. Антиоксидантная система организма, ее значение в метаболизме. Клинические аспекты / И.А. Зборовская, М.В. Банникова // Вестник РАМН- 1995- № 6- С. 53-60.

27. ЗЬИзмалков В.И. Экологическая безопасность, методология прогнозированияантропогенных загрязнений и основы построения химического мониторинга.-СПб., 1994.-131 с.

28. Калоянова-Симеонова Ф. А. Пестициды. Токсическое действие и профилактика.- М.: Медицина, 1980.- 120 с.

29. Каспаров В.А. Применение пестицидов за рубежом / В.А. Каспаров, В.К. Промоненков.- М.: ВО Агропромиздат, 1990.

30. Кения М.В. Роль низкомолекулярных антиоксидантов при окислительном стрессе / М.В. Кения, А.И. Лукаш, Е.П. Гуськов // Успехи современной биологии- 1993.- Т. 113, № 4- С. 456-470.

31. Козак М.В. Половые различия уровня перекисного окисления липидов белых крыс в норме и его изменения после гонадоэктомии и введении а-токоферола // Вопр. мед. химии.- 2000.- Т. 46, № 6.- С. 574-580.

32. Козлов Ю.П. Структурно-функциональные аспекты перекисного окисления липидов в биологических мембранах // Липиды. Структура, биосинтез, превращения и функции.- М.: Наука, 1977.- С. 80-93.

33. Колесниченко Л.С. Глутатионтрансферазы / Л.С. Колесничеико. В.И. Кулинский //Успехи совр. биол.- 1989.- Т. 107, № 2.- С. 179-194.

34. Кондрашова М.Н. Защита от стресса на уровне митохондрий. Развитие щавелевоуксусного ограничения дыхания митохондрий при продолжительном стрессе и введении сератонина / М.Н. Кондрашова, Е.В. Григоренко.- Пущино: ОНТИ НЦБИ, 1981.- 15 с.

35. Кондрашова М.Н. Обследование состояния выделенных митохондрий / М.Н. Кондрашова, А.А. Апаненко // Руководство по изучению биологического окисления полярографическим методом.-М.: Наука, 1973- С. 106-128.

36. Костюк В.А., Потапович А.И., Ковалева Ж.В.// Вопр. мед. химии.-1990.-№2.-С.88-91.

37. Кулинский В.И. Активные формы кислорода и оксидативная модификация макромолекул: польза, вред и защита // Соросовский образовательный журн.-1999.-№ 1.- С. 2-7.

38. Кулинский В.И. Биологическая роль глутатиона / В.И. Кулинский. JI.C. Колесниченко // Успехи совр. биол,- 1990.- Т. 110, № 1.- С. 20-33.

39. Кулинский В.И. Структура, свойства, биологическая роль и регуляция глутатионпероксидазы / В.И. Кулинский, JI.C. Колесниченко // Успехи современной биологии.-1993 .-Т. 113,№1.-С. 107-122.

40. Лабзин В.В. //Пленум Госкомиссии. «Итоги государственных испытаний пестицидов, биопрепаратов и регуляторов роста растений в 1990 году»,31-й: Тезисы. —М., 1991. —С. 165—166.

41. Ланкин В.З. Свободнорадикальные процессы в норме и при заболеваниях сердечно-сосудистой системы / В.З. Ланкин, Тихазе А.К., Белеиков Ю.Н.- М., 2000.- 117 с.

42. Лущак В.И. Окислительный стресс и механизмы защиты от него у бактерий // Биохимия.- 2001.- Т.66, № 5.- С. 592-609.

43. Майстренко В.Н. Эколого-аналитический мониторинг суперэкотоксикантов / В.Н. Майстренко, Р.З. Хамитов, Г.К. Будников.-М.: Химия, 1996.- 319 с.

44. Мартыненко В.И. Пестициды: Справочник / В.И. Мартыненко, В.К. Промоненков, С.С. Кукаленко и др.- М.: Агропромиздат, 1992.- 368с.

45. Медведь Л.И. Общие сведения о пестицидах. Справочник.- Киев: Наукова думка, 1974.-С 7-11.50;Мельников Н.Н. Пестициды и регуляторы роста растений: Справочник / Н.Н. Мельников, К.В. Новожилов, С.Р. Белан.- М.: Химия, 1995.- 576 с.

46. Меньшикова Е.Б. Генерация активированных кислородных метаболитов митохондриями преждевременно стареющих крыс OXYS / Е.Б. Меньшикова, И.Г. Шабалина, Н.К. Зенков, Н.Г. Колосова // Бюлл. эксп. биолог, и мед.- 2001.Т. 126, №2.-С. 207-212.

47. Минеев В.Г. Химизация земледелия.- М.: Химия, 1990.- 240 с.

48. Митрохин Н.М. Использование изолированных митохондрий печени крыс для прогноза токсичности жидких сред / Н.М. Митрохин, Г.И.Рожнов // Токе, вестник.- 1998, №3.- С. 8-12.

49. Михайлов С.С. Метаболизм фосфорорганических ядов / С.С. Михайлов, И.Г. Щербак.-М., 1983.- 87 с.

50. Москвичев Д. В. Свободнорадикальные механизмы пестицидной интоксикации в тканях белых крыс / Д. В. Москвичев, М. Л. Кесельман, А. И. Лукаш // Токсикол. вестн.- 2000.- N 2.- С. 6-11.

51. Моин В.М. Простой и специфический метод определения активности глутатионпероксидазы в эритроцитах // Лаб. дело.- 1986.- № 12.- С. 724-727.

52. Насонов Д.Н. Реакция животного вещества на внешние воздействия.- М., 1940.- 68 с.

53. Нефедов П.В. Пестициды, окружающая среда и здоровье населения / П.В.

54. Нефедов, С.С. Колычева, Л.В. Нефедова.- Краснодар, 1999.- 52 с.600 состоянии окружающей среды Российской Федерации: Гос. докл.- М., 1997.

55. Путинцева Л. С. Возможность использования в медицинской дезинсекции препаратов Айкон и Каратэ / Л. С. Путинцева, В. П. Дремова // Мед. паразитология и паразитар. болезни.- 1999.- N 1.- С. 43-46.

56. Ратушняк А. А. Эффект действия малых и сверхмалых доз пиретроидов на Daphnia magna / А. А. Ратущняк, М. Г. Андреева, В. Г. Махнин // Токсикол. вестн.- 2000.- N 2.- С. 17-23.

57. Реброва Т.Ю. Вклад системы антиокислительных ферментов в реализацию кардиопротекторного эффекта опиодов при окислительном стрессе / Т.Ю.Реброва, Л.Н. Маслов, С.В. Там // Вопр. мед. хим.- 2001.- № 3.- С. 338-345.

58. Ревелль П. Среда нашего обитания / П.Ревелль, Ч. Ревелль // Кн. 4.- М.:Мир, 1994.- 186 с.

59. Резистентность переносчиков болезней к пестицидам. 15 доклад Комитета экспертов ВОЗ по биологии переносчиков и борьбе с ними.— Женева, 1995.— С. 77.

60. Ротенберг Ю.С. Токсиколого-гигиенические аспекты биоэнергетики // Всесоюзн. учред. конф. по токсикологии: Тезисы докладов- М., 1980- С. 108.

61. Руднева-Титова И.И. Формирование антиоксидантной системы в раннем онтогенезе морских животных // Успехи современной биологии.- 1997.- Т. 117, № З.-С. 390-397.

62. Саноцкий И.В. Критерии вредности в гигиене и токсикологии при опасности химических соединений / И.В Саноцкий., И.П.Уланова.- М.: Медицина. 1975.328 с.

63. Сборник санитарно-гигиенических нормативов и методов контроля вредных веществ в объектах окружающей природной среды.- М.: Искусство, 1991.- 370 с.

64. Сидоренко Г.И. Экология человека и гигиена окружающей среды на пороге XXI века / Г.И.Сидоренко, С.М. Новиков // Гигиена и санитария,- 1999.- №5.-С.3-6.

65. Сидоренко Е.Н. Отравление пестицидами- Киев: Наукова Думка, 1978.-С.13-15.

66. Скулачев В.П. Эволюция, митохондрии и кислород // Соросов, обр. журнал.-1999.-№9.-С. 1-7.

67. Скулачев В.П. Явления запрограммированной смерти. Митохондрии, клетки и органы: роль активных форм кислорода // Соросов, обр. журнал.- 2001.- Т. 7, №6.- С. 4-10.

68. Соколов М.С. Экологизация защиты растений / М.С. Соколов. О.Л. Монастырский, Э.А. Пикушова.- Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1994.- 462с.

69. Список пестицидов, разрешенных к применению в Российской Федерации // Защита и карантин растений.- 1997.- № 3. Прил.- С. 41.

70. Тиунов Л.А. Механизмы естественной детоксикации и антиоксидаптпой защиты // Вестн. РАМН.- 1995.-№ 3.- С. 9-13.

71. Ушкалова В.И. Контроль перекисного окисления липидов / В.И. Ушкалова, И.В. Иоанидис, Г.Д. Кадочников, З.М. Деева.- Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1993.-182 с.

72. Химическая и биологическая защита растений / Под ред. Г.Л. Беглярова.-М.: Колос, 1983.- 128 с.

73. Черп О.М. Экологическая оценка и экологическая экспертиза.- М.: Социально-экологический Союз, 2001.- 312 с.

74. Эйхлер В. Яды в нашей пище.- М.: Мир, 1993.- 184 с.

75. Age-related changes in antioxidant enzyme activities are region and organ, as well as sex, selective in the rat / M.C Carrillo, S. Kanai, Y. Sato, K. Kitani // Mech. Ageing Dev.- 1992.- Vol. 65, № 2-3.- P. 187-198.

76. Akerboom T.P.M. Assay of glutathione, glutathione disulfide, and glutathione mixed disulfides in biological samples / T.P.M. Akerboom, H. Sies // Methods in Enzymology.-N.Y.; London: Academic Press. Inc., 1981.- Vol. 77.- P. 373-382.

77. Aldridge W.N. An assessment of the toxicological properties of pyrethroids and their neurotoxicity. // Crit. Rev. Toxicol.- 1990. Vol. 21, № 2.- P. 432-435.

78. Alzogaray R.A Third instar nymphs of Rhodnius prolixus exposed to alpha-cyanopyrethroids: from hyperactivity to death. / R.A. Alzogaray, E.N. Zerba // Arch. Insect. Biochem. Physiol.-2001.-Vol.46, N3,-P. 119-126.

79. Aruoma O.I. Free radicals, oxidative stress, and antioxidants in human health and disease//JAOCS.- 1998.- Vol. 75, №2.- P. 199-211.

80. Aspberg A. Development of antioxidant enzymes in rat brain and in reaggregation culture of fetal brain cells / A. Aspberg, 0. Tottmar // Brain. Res. Dev. Brain Res.- 1992.- Vol.66, № 1.- P. 55-58.

81. Barros S.B. Liver lipid peroxidation-related parameters after short-term administration of hexachlorocyclohexane isomers to rats / S.B. Barros, K. Simizu. V.B. Junqueira//Toxicol. Lett.- 1991.-Vol. 56, № 1-2.-P. 137-144.

82. Blood and liver peroxidae status after chronic ethanol administration in rats / C. Coudray, M.J. Richard, H. Faure, A. Favier // Clinica Chimica Acta.- 1993.- Vol. 219.-P. 35-45.

83. Boda D. Surface tension, glutathione content and redox ratio of the tracheal aspirate fluid of premature infants with IRDS / D. Boda, I. Nemeth, S. Pinter // Biol. Neonate.- 1998.- Vol. 74, № 4.- P. 281-288.

84. Brunori M. Biochemistry of oxygen radical species / M. Brunori, G. Rotilio // Methods in Enzymology.-N.Y.; London: Academic Press. Inc., 1984.- Vol. 105.-P. 22-35.

85. Butler L.E. The effect of dietary protein levels on xenobiotic biotransformations in F344 male rats / L.E. Butler, W.C. Dauterman // Toxicol, and Appl. Pharmacol- 1988- Vol. 95, № 2- P. 301-310.

86. Cand F. Superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase, and lipid peroxidation in the major organs of the aging rats / F. Cand, J. Verdetti // Free Radio. Biol. Med.-1989.-Vol. 7, №1- P. 59-63.

87. Carmagnol F. Selenium-depend and non- selenium-depend glutathion peroxidases in human tissue extracts / F Carmagnol, P.M. Sinet, H. Jerome // Biochim. bio-phys. acta.- 1983.-Vol. 759-P.l 15-129.

88. Chang C.P., Plapp F.W. //J.Econ. Entomol.- 1983.- V. 76,№ 6.- P. 1206-1210.

89. Chang M.L. The effects ofoxidative stress on in vivo brain GSH turnover in young and mature mice / M.L Chang, L.K. Klaidman, J.D. Adams // Mol. Chem. Neuropath.- 1997. -Vol. 30, №3.- P. 187-197.

90. Conway R.A. Environmental risk analysis for chemicals.- N.Y.; Cincinnati; Toronto; London; Melbourn: Van Nostrand Reinhold Company, 1982.- P. 203-211.

91. Danielson U.H. Structure-activity relationships of 4-hydroxyalkenals in the conjugation catalysed by mammalian glutathione transferase / U.H. Danielson. II.

92. Esterbauer, В. Mannervik// Biochem. J- 1987.- Vol. 247.- P. 707-713.

93. Davey R.B. Enhancement of antioxidant and phase II enzymes by oral feeding of green tea polyphenols in drinking water / R.B. Davey et al.//J. Econ. Entomol. — 1992. — Vol. 85, No. 6. — P. 2286-2290.

94. De Marchena O., Guarnieri M., Mc Khann G. // J. Neurochem 1974- Vol. 22, №5.- P.773-775.

95. Desi J. Testing of pesticide toxicity in tissue culture // J.Toxicol, and Environ. Health.- 1977.- V2, N 5.- P. 1053-1066.

96. El-Tawil O.S. The role of enzyme induction and inhibition on cypermethrin hepatotoxicity / O.S. El-Tawil, M.S. Abdel-Rahman // Pharmacol. Res.- 2001.- Vol. 44, №1.- P. 33-40.

97. Enzymes Classification http: // www:expasy.ch/enzyme.

98. Extension Toxicology Network http: // www: extoxnet .ch/pesticide

99. Esterbauer H. Chemistry and biochemistry of 4-hydroxynonenal. malonaldehyde and related aldehydes / H. Esterbauer, R.J. Schaur, H. Zollner // Free Radical Biology and Medicine- 1991-Vol. 11-P. 81-128.

100. Fairhurst S. Development of the cytosolic defense system against microsomal lipid peroxidation in rat liver / S. Fairhurst, D.J. Barber, B. dark, A.A. Ilorton // Biochim. Biophys. Acta- 1983.- Vol. 752, № 3- P. 491-496.

101. Farmer E.N. The course of autoxydantion reactions in polyisoprenes and allied Compounds. 7. Rearrangement of double bonds during an autoxydanlion / K.N. Farmer, H.P. Koch, D.A. Sutton //J. Chem. Soc- 1943- P. 541-546.

102. Farooqui M.Y. Glutathione and lipid peroxidation in the aging rat / M.Y. Farooqui, W.W. Day, D.V. Zamorano // Сотр. Biochem. Physiol- 1987.- Vol. 55, №1.- P. 177-178.

103. Flohe L. Assays of glutathione peroxidase / L. Flohe, W.A. Gunzlcr // Methods in enzymology- 1984- Vol. 105- P. 114-120.

104. Forshow P.J. A novel action of deltamethrin on membrane resistence in mammalian skeletal muscle and non-myelinated nerveffibres. / P.J.Forshow, D.E. Ray // Neuropharmocology.- 1990.- Vol.29, № 1.- P.75-81. :

105. Freeman B.A Biology of disease: free radicals and tissue injury / B.A. Freeman, J.D. Crapo // Lab. Invest.- 1982.- Vol. 47.- P. 412-426.

106. Gassner B. The pyrethroids Permethrin and Cyhalothrin are potent inhibitors of the mitochondrial complex I / B. Gassner, A. Wuthrich, G. Scholtysik, M. Solioz // J. of Pharm. and Ex. Therap.- 1997.- Vol. 281, N 2.- P. 855-860.

107. Giray B. Cypermethrin-induced oxidative stress in rat brain and liver is prevented by vitamin E or allopurinol / B. Giray, A. Gurbay, F. Hincal // Toxicol Lett.- 2001.- Vol.118, N3.-P. 139-146.

108. Glutathione depletion: its effects on other antioxidant systems and hepatocellular damage / M. Comporti, E. Maellaro, B. del Bello, A.I". Casini // Xenobiotica- 1991-Vol. 21, № 8.- P. 1067-1076.

109. Glutathione-dependent factors and inhibition of rat liver microsomal lipid peroxidation / R.W. Scholz, P.V. Reddy, MX. Wynn et al.// Free Radio. Biol. Mod. -1997 -Vol. 23, .No 5- P. 815-828.

110. Gonzalez M.M. Physiological changes in antioxidant defenses in fetal and neonatal rat liver / M.M. Gonzalez, R. Madrid, R.M. Arahuetes // Reprod. Ferlil. Dev.- 1995.- Vol. 7, N 5- P. 1375-1380.

111. Greenberg C.S. Rapid single-step membrane protein assay / C.S. Greenberg, P.L. Craddock // Clin. Chem.- 1982.- Vol.28, N 7.- P. 1725-1726.

112. Griffith O.W. Glutathione: interorgan translocation, turnover, and metabolism / O.W. Griffith, A. Meister // Proc. Natl. Acad. USA- 1979.- Vol. 76, № i ip. 56065610.

113. Gunther T. Perinatal development of iron and antioxidant defence systems / T. Gunther, V. Hollriegl, J. Vormann // J. Trace. Elem. Electrolytes. Health Dis.-19931. Vol. 7, №2.-P. 47-52.

114. Gupta A. Effect of quinalphos and cypermethrin exposure on developing blood-brain barrier: role of nitric oxide./ A. Gupta, A.K. Agarwal, G.S. Shuklal // Toxline.- 2000.- Vol.8, №2.- P. 73-78.

115. Haan de J.B. Cu/Zn superoxide dismutase mRNA and enzyme activity, and susceptibility to lipid peroxidation, increases with aging in murine brains / J.B. de Haan, J.D. Newman, I. Kola//Mol. Brain. Res- 1992- Vol. 13, №3- P. 179-187.

116. Habig W.H. Glutathione S-transferases / W.H. Habig, M.J. Pabst, W.B. Jakoby//J. Biol. Chem.-1974.-Vol. 249, №22-P. 7130-7139.

117. Halliwell B. Free radicals in biology and medicine / B. Halliwell. J.M.C. Gutteridge.-Oxford: Clarendon, 1985.

118. Heder A.F. Induction of cytochrome P450 by pyrethroids in primary rat hepatocyte cultures / A.F. Heder, K.I. Hirsch-Ernst, D. Bauer, G.F. Kahl, H. Desel // Biochem. Pharmacol.- 2001.- Vol. 62, №1.- P. 71-79.

119. Hiura T.S. The role of a mitochondrial pathway in the induction of apoptosis by chemical extracted from diesel exhaust particles / T.S.Hiura, Li N., Kaplan R., et. al. // J. Immunol.- 2000.- Vol. 165, N 5.- P. 2703-2711.

120. Jacobson C.F. 1,3-Dinitrobenzene metabolism and toxicity in somniferous tubules isolated from rats of different ages / C.F. Jacobson, M. G. Miller // Toxicology- 1997-Vol. 123, N 1-2.- P. 15-26.

121. Jakoby W.B. The enzymes of detoxication / W.B. Jakoby, D.M. Ziegler // .1.

122. Biol. Chem- 1990- Vol. 265, No 34- P. 20715-20718.

123. Jang I. Age-related changes in antioxidant enzyme activities in the small intestine and liver from Wistar rats /1. Jang, K. Jung, J. Cho // Exp. Anim.- 1998. Vol. 47, N4- P. 247-252.

124. Kamath S.A. A simple procedure of the isolation of rat liver microsoms / S.A. Kamath, F.A. Kumu'ow, K. Ananth Narayan // Febs Lett.- 1971.- Vol. 17, X" 1-P. 90-92.

125. Katz L.S., Marguis J.K. //Toxicol.Appl.Pharm.- 1989.-V.101,N l.-P. 114-123.

126. Kothe K. Redox metabolism of glutathione in the red blood cell / K. Kothe, J.G. Reich // Acta Biol. Med. Genu- 1975- Vol. 34- P. 203-228.

127. Kowaltowski A. Mitochondrial Damage induced by conditions of oxidative stress/ A. Kowaltowski, A. Vercesi // Free Rad. Biol, and Med.- 1999- Vol. 26, N 2-P. 463-471.

128. Lake B.G. Comparison of the hepatic and renal effects of 1,4-dichlorobenzene in the rat and mouse / B.G. Lake, M.E. Cunninghame, R.J. Price // Fundam. Appl. Toxicol- 1997- Vol. 39, N I.- P. 67-75.

129. Langley S.C. Differing response of the glutathione system to fasting in neonatal and adult guinea pigs / S.C. Langley, F.J. Kelly // Biochem. Pharmacol.-1992- Vol. 44, № 8- P. 1489-1494.

130. Laufter J., Pelhate M.,Satelle D.B. // Pestic.Sci.- 1985.- V. 16.,№ 6. -P. 651661.

131. Lawrence R.A. Hepatic cytosolic non selenium-dependent glutathione peroxidase activity: its nature and the effect of selenium deficiency / R.A. Lawrence, L.K. Parkhill, R.F. Burk//J. Nutr- 1978-Vol. 108, Xм 6- P. 981-987.

132. Lieshout van E.M. Age and gender dependent levels of glutathione and glutathione S-transferases in human lymphocytes / E.M. van Lieshout, W.H. Peters // Carcinogenesis- 1998-Vol. 19, N 10.- P. 1873-1875.

133. Lipid peroxidation and antioxidants in rat liver during development /I. Yoshioka. Y. Takehara, M. Shimatani // Tohoku J. Exp. Med.- 1982.- Vol. 137, .N" 4-P. 391-400.

134. Machlin L.J. Free radical tissue damage: protective role of antioxidant nutrients / L.J. Machlin, A. Bendich // FASEB J- 1987.- N 1.- P. 441 -445.

135. Magwere T. Effects of chloroquine treatment on antioxidant enzymes in rat liver and kidney / T. Magwere, Y.S. Naik, J.A. Hasler // Free Radio. Biol. Med. 1997 -Vol. 22, N 1-2.- P. 321-327.

136. Mashlin L.J. Free radical tissue damage: protective role of antioxidant nutrients /L.J. Mashlin, A. Bendich//FASEB J.- 1987.-№ p. 441-445.

137. McElroy M.C. Catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxidase activities of lung and liver during human development / M.C. McElroy, A.D. Postlc. F.J. Kelly,'Biochem. Biophys.Acta.-1992.-Vol. 1117, №2.- P. 153-158.

138. Meister A. Glutathione metabolism // Methods in Enzymology.- N.Y.; London: Academic Press. Inc., 1995.-Vol. 25l.-P. 3-7.

139. Membrane potential of hepatic mitochondria after acute cocaine administration in rats the role of mitochondrial reduced glutathione / A. Masini, I. Gallesi, F. Giovannini et al.// Hepatology- 1997.- Vol. 25, .№ 2.- P. 385-390.

140. Moore A, Waring СР./ The effects of a synthetic pyrethroid pesticide on some aspects of reproduction in Atlantic salmon (Salmo salar L.)./ Aquat Toxicol 2001 Mar;52(l):l-12

141. Morel Y. Repression of gene expression by oxidative stress // Biochem. .1.-1999-Vol. 342-P. 481-496.

142. Moriarty F. Ecotoxicology // The study of pollutants in ecosystems.- N.Y.; London: Academic Press, 1983- P. 115-148.

143. Narahasyi T. // Sites of action for neurotoxic pesticides. ASC Symp. ser. 356.1987.- P. 226-250.

144. Ninfali P. Postnatal expression of glucose-6-phosphate dehydrogenase in different brain areas / P. Ninfali, G. Aluigi, A. Pompella // Nturochem. Res.- 1998.-Vol.23,№9.-P. 1197-1204.

145. Numan E.T. Endrin-induced depletion of glutathione and inhibition of glutathione peroxidase activity in rats / E.T. Numan, M.Q. Hassan, S.J. Stohs // Gen Pharmacol. 1990- Vol. 21, N 5.- P. 625-628.

146. Phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase activity of humun glutathione transferases / R. Hurst, Y. Bao, P. Jemth et al.// Biochem. J.- 1998.- Vol. 332, № i. p. 97-Ю0.

147. Phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase activity of rat class theta glutathione transferase T2-2 / R. Hurst, Y. Bao, P. Jemth et al.// Biochem. Soc. Trans.- 1997.- Vol. 25, N 4,- P. 559.

148. Phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase of rat testis. Gonadotropin dependence and immunocytochemical identification / A. Roveri, A. Casasco, M. Maiorino et al.//J. Biol. Chem- 1992-Vol. 267, N 9.- P. 6142-6146.

149. Porter N.A. Chemistry of lipid peroxidation // Methods in Enzymology.-N.Y.; London: Academic Press. Inc., 1984.- Vol. 105- P. 273-282.

150. Protein deficiency and excess lipid synergistically augmented lipid peroxidation in growing rats / E.J. Sambuichi, A. Lai, Y. Kido, et. al. //Tokushima. J.

151. Exp. Med- 1992- Vol. 39, № 1-2,- P. 81-87.

152. Rathbun W.B. Glutathione peroxidase, glutathione reductase and glutathione-S-transferase activities in the rhesus monkey lens as a function of age / W.B. Rathbun, M.G. Bovis, A.M. Holleschau // Curr. Eye Res.- 1986.- Vol. 5, M> 3-P. 195-199.

153. Reddy C.C. Identification of a new glutathione S-transferase from rat liver cytosol / C.C. Reddy, N. Li, C.P. Tu // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1984. Vol. 121, №3-P. 1014-1020.

154. Reduction of thymine hydroperoxide by phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase and glutathione transferases / Y. Bao, P. Jemth, B. Mannervik. G. Williamson // FEBS Lett- 1997- Vol. 410, № 2-3.- P. 210-212.

155. Rikans L.E. Effect of aging on enzymatic antioxidant defenses in rat liver mitochondria / L.E. Rikans, C.D. Snowden, D.R. Moore // Gerontology.- 1992.- Vol. .38, №3.- P. 133-138.

156. Ripley B.D. Pyrethroid insecticide residues on vegetable crops./ B.D. Ripley, G.M. Ritcey, C.R. Harris, et. al. // Pest Manag Sci.- 2001.- Vol. 57,N 8.- P. 683-687.

157. Role of glutathione metabolism and apoptosis in the regression of liver hemopoiesis / S. Yamamasu, E.F. Sato, S. Ogita, M. Inoue / Free Radio.Med.-1997-Vol. 23,.No l.-P. 100-109.

158. Sahoo A. Acute hexachlorocyclohexane-induced oxidative stress in rat cerebral hemisphere / A. Sahoo, G.B. Chainy // Neurochem. Res. 1998.- Vol. 23. №8.-P.1079-1084.

159. Sahoo A. Alterations in the activities of cerebral antioxidant enzymes of rat are related to aging / A. Sahoo, G.B. Chainy // Int. J. Dev. Neurosci.- 1997.- Vol.15, N 8,- P. 939-948.

160. Sallehudin S. et.al. // Mosq.Dis. Bull.- 1993.-Vol 10, N4.-P. 115-128.

161. Salminen A. Age- and sex-related differences in lipid peroxidation of mouse cardiac and skeletal muscles / A. Salminen, P. Saari, M. Kihistrom // Сотр. Biochem. Physiol.- 1988.- Vol. 89, № 4- P. 695-699.

162. Samanta L. Comparison of hexachlorocyclohexane-induced oxidative in the testis of immature and adult rats / L. Samanta, G.B. Cheiny // Toxicol. Lett.- 1994. Vol. 74, № I.- P. 61-68.

163. Schramm H. Differential regulation of hepatic glutathione transferase and glutathione peroxidase activities in the rat / H. Schramm, L.W. Robertson, A. Oesch //Biochem. Pharmacol- 1985- Vol. 34, № 20.- P. 3735-3739.

164. Shoffner J.M. // Adv. Hum. Genet.- 1990.- Vol.19.- P.267-330.

165. Schouest L.P., Jr. Saigano V.Z., Miller T.A. // Pestic. Biochem. Physiol.- 1986. -Vol. 25,№3.-P.381-386.

166. Scott T.R. Glutathione S-transferases YcYfetus and YcYc-kinetic and inhibitor studies relating to their glutathione peroxidase activities / T.R. Scott, R.H. Kirsch // S. Afr. Med. J- 1991.- Vol. 79, N6.- P. 298-301.

167. Sex-related difference in the hepatic glutathione level and related enzyme activities in rat / T. Igarashi, T. Satoh, K. Ueno, H. Kitagavva // J. Biochem.- 1983. Vol.93,N 1.- P. 33-36.

168. Sheets LP. A consideration of age-dependent differences in susceptibility to organophosphorus and pyrethroid insecticides // Neurotoxicology.- 2000.-Vol.21, N1-2.- P.57-63.

169. Sies H. Oxidative stress: introductory remarks // Oxidative stress.- New York: Academic, 1985. -P. 1-8.

170. Sohal R.S. Lipofuscin and Ceroid Pigments / R.S Sohal, U.T. Brunk // Ed. E.A. Porta. N.Y.: Plenum Press, 1989. - P. 17-26.

171. Stubbs V. K. et al // Aust. Vet. J. — 1982.- Vol 59, N5.- P. 152-155.

172. Street J.C. Ascorbic acid requirements and metabolism in relation to organochlorine pesticides / J.C. Street, R.W. Chadwick // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1975- Vol. 30, № 258- P. 132-143.

173. Superoxide dismutase and glutathione peroxidase activities in rat pineal gland / A. Campa, D.S. Abdalla, P.Omoto, J. Cipolla-Neto // Biochem. Int.- 1992-Vol. 27, N 3- p. 407-415.

174. Testosterone mediates expression of the selenoprotein PHGPx by induction of spennatogenesis and not by direct transcriptional gene activation / M. Maiorino. J.B. Wissing, R. Brigelius-Flohe et al.//FASEB G- 1998-Vol. 12,№ 13- P. 1359-1370.

175. The catalytic mechanism of glutathione S-transferase (GST) / W.M. Atkins, R.W. Wang, AAV. Bird et al.// J. Biol. Chem- 1993- Vol. 268, № 26.- P. 1918819191.

176. The effects of selenium and copper deficiencies on glutathione S-transferase and glutathione peroxidase in rat liver / J.R. Arthur, P.C. Morrice, F. Nicol et al.// Biochem. J- 1987- Vol. 248, №1- 2.- P. 539-544.

177. Tsuchida S. Rat spleen glutathione transferases. A new acidic from belonging to the Alpha class / S. Tsuchida, K. Sato // Biochem. J.- 1990- Vol. 266.-P.461 -465.

178. Wallace D.C.//An. Rev. Biochem.- 1992.-Vol. 61.-P. 1175-1212.

179. Wendel A. Enzymes: tools and targets.- Basel: Karger, 1988.- P. 161.

180. Winterbourn C.C. Reaction of superoxide with glutathione and other thiols / C.C. Winterbourn, D. Metodiewa // Methods in Enzymology.- N.Y.; London: Academic Press. Inc., 1995.-Vol.251- P. 81-86.

181. Yang X, Host plant-induced changes in detoxification enzymes andsusceptibility to pesticides in the twospotted spider mite (Acari: Tetranychidae) / X, Yang, D.C. Margolies, K.Y. Zhu, L.L. Buschman // J. Econ. Entomol.- 2001.-Vol.94, N 2.- P.381-387.

182. Yoshioka T. Lipid peroxidation and antioxidants in the rat lung during development / T. Yoshioka, T. Shimada, K. Sekiba // Biol. Neonate- 1980.- Vol. 38. №3-4.-P. 161-168.

183. Yoshioka T. Superoxide dismutase activity and lipid peroxidation of the rat liver during development / T. Yoshioka, K. Utsumi, K. Sekiba // Biol. Neonate. 1977-Vol. 32, №2 3-4- P. 147-153.

184. Yt F.Clinical manifestation and T-diagnosis of acute pyrethroid poisoning / F. Yt, Wang Shaoguang, Liu Lihui et al. // Arch. Toxicol.- 1989.- Vol. 63, N 1.- P. 111114.t