Ксенобиотиктер. Пестицидтер

        Ксенобиотиктер  (грекше xenos — бөтен, жат, bios — тіршілік, өмір) — тірі организмдерге жат химиялық заттектер. Ксенобиотиктер биоталық айналымға кірмейді, әдетте, адамның шаруашылық іс-әрекетінен тікелей немесе жанама пайда болады. Оларға пестицидтер, минерал тыңайтқыштар, жуғыш заттектер (детергенттер), радионуклидтер, синтетикалық бояғыш заттектер және т.б. жатады. Қоршаған табиғи ортаға түскен соң олар аллергиялық реакция туғызуы, организмдерді өлімге душар етуі, тұқым қуалайтын белгілерді өзгертуі, иммунитеті төмендетуі, зат алмасуды бұзуы, табиғи экожүйедегі процестердің барысын биосфера деңгейіне дейін тұтастай өзгертуі мүмкін. Сыртқы ортадағы және тірі организмдердегі ксенобиотиктердің айналымын детоксикация және деградация арқылы зерттеу табиғатты қорғау жөніндегі санитариялық-гигиеналык шараларды ұйымдастыруда өте маңызды.

         Пестицидтер (латын сөздерінен pestis – жұқпалы ауру, caedo - өлтіремін) – мәдени өсімдіктерді зиянкестерден, паразиттерден, арамшөптерден, аурулардан және микроорганизмдерден қорғау үшін қолданатын барлық химиялық қосылыстар. Пестицидтерді пайдалану ауылшаруашылық өнімдерін 18-20% сақтайды. Қазіргі кезде оларды көп қолданатын болғандықтан биосфера мен адамдарға зияны тиіп жатыр. Оларды пайдаланбай өнім алуға мүмкіндік жоқ, себебі зиянкестер өте көбейіп кетті. Бунақденелілер пестицидтердің бір түріне тез бейімделетін және ол қасиетін ұрпағына бере алатын қабілеті бар. Сондықтан пестицидтерді қолданарда зиянкестердің түріне қарай таңдап алу керек.

• Химиялық құрамы жағынан пестицидтер 5 класқа топтастырылады:
• хлорорганикалық қосылыстар – гексахлоран, ДДТ (дуст) гексахлорциклогексан, полихлорпинен, полихлоркамфен т.б. Олар организмде жинала алады да, ыдырауы бірнеше ондаған жылдарға созылады. Хлорорганикалық қосылыстар диоксиндермен қосылысып, тұрақты органикалық қосылыстар түзеді.
• Фосфорорганикалық инсектицидтер – карбофос, дихлофос, диазинон, фосфамид, метафос, амофос, өсімдіктің өсуін реттегіштер және т.б. Бұлар топырықта және басқа ортада тезірек ыдырайды.
• Карбаматты инсектицидтер – карбамин қышқылының күрделі эфирлері (севин). Бунақденелілердің жекелеген түрлеріне ғана әсеретеді, ал жануарлар мен адамдарға зияны жоқ.
• Хлорфеноксиқышқыл туындыллары – дефолиант ретінде су қоймаларында өсетін өсімдіктерді жою үшін қолданады.
• Пиретроидты табиғаты бар пестицидтер – транс-хризантема қышқылы. Бұл инсектицидтердің жаңа түрі, оны табиғи материалдардан бөліп алған. Мысалы, түймедақ өсімдігінің сығындысынан табиғи пиретрин-І алынған. Бұдан басқа өте қатты әсер ететін жасанды пиретроидтер де алынған.

        А.Спутников  тәжірибе жүргізу арқылы уытты  заттардың жануарларға әсерін  анықтап, пестицидтердің уыттылығын 1 кг дене массасына препараттың  неше миллиграмм концентрациясы  келетініне қарай сипаттады. Оларды  уыттылық дәрежесіне қарай 4 класқа  топтастырды. ХХ ғасыр аяғында  Республика территориясында шикізат  материалдары мен тағамдарда  өсімдіктерді зиянкестерден қорғауға  пайдаланатын химиялық заттар 20-30% жеткен. 1999 жылы шайдың сынамаларына (пробаларына) талдау жасалып,  құрамында хлор бар пестицидтердің  шекті рауалы концентрациясынан  (ШРК) 40% артық болғандығы анықталған. Бұл жай Алматы қаласында, Оңтүстік  және Шығыс Қазақстан, Алматы, Қызылорда және Жамбыл облыстарында  байқалған. Соны мен қатар, 1999 жылы Республикалық санитарлық  эпидемиологиялық қадағалау комитетінің  токсикология бөлімі шайдың сынамаларына  талдау жасағанда олардың 45%-да  пестицидтердің бар екендігі, соның  ішінде 10% дикофол пестицидінің ШРК  (0,01 мг/кг) артық екендігі анықталған. 1998 жылы Алматы облысы бойынша  шикі және піскен тағамдардың  0,41%нда пестицидтердің қалдығы  анықталып, ШРК-0,41%-ға және 0,16%-ға  көп болған. 1999 жылы бұл көрсеткіштер 0,3% артқан. Бүкіл әлемдік денсаулық  сақтау ұйымы жыл сайын дүние  жүзінде пестицидтерді пайдаланудың  салдарынан 500 000-нан 2 миллионға жуық  адам уланып, олардың 10-40 мыңы  өліп кеткен жағдайлар болғанын  айтады. Көп елдерде пестицидтерді  пайдалануға тыйым салынған. Әсіресе  дихлордифенилтрихлорметилметанды (ДДТ)  пайдалануға болмайды, себебі оның  ыдырауына бірнеше жылдар керек.  Бұл заттың шығу тарихы өте  қызық. 1940 жылы швейцария химигі  Пауль Мюллер ең алғаш синтездеу  жолымен ДДТ-ны тауып, оны ауылшаруашылығының  зианкестерімен күресуге пайдалануды  ұсынған. Осы жаңалығы үшін  ғалымға кезінде Нобель сыйлығы  берілген. Алғашқы кезде бұл зат  адамдардың көптеген қиыншылықтарын  шешті. ДДТ-ны пайдаланып кесіртке  мен көптеген зиянкес бунақ  денелілерді қырды. Әсірісе ауру  таратушы масаларды өлтіріп, миллиондаған  Адам дарды безгек ауруынан  құтқарды. Кейінірек ДДТ-ның күштілігінен  зияндығы басым екендігі анықталды.  ДДТ барлық тірі организмдерге  тіпті балдырларға да зиянын  тигізеді екен. Оның миллиардтан  бір бөлігі фотосинтездің жылдамдығын  баяулатады. Ал жасыл өсімдіктер  атмосфераны ауамен қамтамасыз  ететіндігі сіздерге белгілі.  Кейінірек ДДТ-ның басқа пестицидтер  тәрізді кумулятивтік эффектісі  бар екендігі анықталды. Оның  әсері уландырудан бастап мутагендікке дейін жетті. ДДТ тұрақты болғандықтан, ол қоректену тізбегімен өсімдіктер организміне өтедіде, өсімдікпен қоректенетін жануарларға, олардан аңдарға беріледі. Өсімдік және жануар тектес тағаммен тамақтанудың арқасында ДДТ адам организміне де түсетіндігін сезіп отырған боларсыздар. Осылайша жылжу кезінде әрбір организмде жинақталған ДДТ—ның шамасы 10 есе артып отырады. Организмде жиналған препарат ондағы басқа заттармен қосылысып, улылығы артады да, адамдарды, жануарларды өлтіре алатын шамаға жетеді. Табиғи жағдайда ДДЭбастапқы ДДТ-дан да қауіпті. Себебі ДДЭ-нің ыдырау алғашқысынан да баяу жүреді. Ауылшаруашылығында пестицидтерді пайдаланудан гөрі өсімдіктерді қорғаудың биологиялық жолы іздестірілуде және пестицидтер пайдаланылмаған экологиялық таза өнім алу көзделіп отыр. Пестицидтердің адам организміне зиян екенін, табиғи процестерді бұзып, қоршаған ортаны ластайтынын ескеріп, оны өте сақтықпен басқа шара жоқ болған жағдайда ғана пайдаланған жөн. Бунақденелілермен күресудің кейінде шыққан биологиялық әдісінің бірін айта кетейік. Ол түрпілі материалдарды (абразивы) қолдану. Түрпілі материалдарды бунакденелілер көп жүретін жерге себеді. Оның үстімен жүріп өткен жәндіктің денесі кеуіп қалады, себебі сыртқы жабыны зақымданады. Түрлі заттардың өсімдіктерге, жануарларға және адамдарға ешқандай зияны жоқ.

    Соңғы он жылдықта  көптеген зерттеулер экологиялық қолайсыздық жағдайының өсуіне  және  тұрғындар денсаулығына әсерін  және әсер етуіне көп көңіл  бөліп отыр. Жаппай урбанизация, өнеркәсіп  орындарының  өсуі, әлемдік автомобиль бекеттерінің кеңейуі міндетті түрде   ауа бассейіндерінің, су нысындарының, жер  қыртысының қарқынды химиялық ластануына әкеліп соғатыны белгілі, кейінгі жылдардағы көптеген ғылыми  басылымдар осы  мәселеге  арналған .

Бүгінгі күні Алматы қаласының  экологиялық қолайсыздығының негізгі  себебі автокөліктен бөлінетін әр түрлі  тастамалар болып отыр. Әлемдік автокөлік  паркі жыл сайын өсуде, ол  атмосфералық ауаның жер беткей қабатының жиі ластанына   әкеліп соғады .  Атмосфералық ауаны ауыр металдармен ластайды, ол халықтың, әсіресе балалардың денсаулығына аса қауіп туғызып отыр . Осы сұрақтар бойынша Алматы қаласында зерттеулер жүргізілген және А.Т. Досмұхаметов ғылыми жұмысында (2008 ж.) көрсетілген.

Көптеген әдебиеттер көздерінде әртүрлі ағзалар мен тіндердегі химиялық элементтер құрамы, соның  ішінде металдардың деңгейі  қоршаған орта нысандарында және де адамдардың әртүрлі аурулары арасында  корреляциялық байланысы болуы мүмкін . Жоғарыда айтылған жәйттарды ескере отырып біз Алматы қаласын мысалға ала отырып ірі қалалардың атмосфералық ауа  ластану деңгейімен биологиялық субстраттарда ауыр металдар жинақталу деңгейі арасындағы байланысты анықтау үшін зерттеулер жүргіздік.

Зерттеуге ыңғайлы биосубстрат  ретінде  оқушылардың шашын алдық, оған соңғы кездері экологиялық, гигиеналық және клиникалық зерттеулерде кеңінен пайдаланылып жүр  .

Шаш – көп жақтарынан алып қарағанда осы зертеулер  үшін ең қолайлы материал, өйткені  оның бірқатар артықшылықтары бар:

-  алынатын сынама оқушылар үшін жарақатсыз;

-  оның толық қауіпсіздігі (жұқпа жұқтыру мүмкін емес);

- сақтау үшін арнайы  қондырғы қажет етпейді, бұзылмайды  және сақтау мерзімі шектеусіз;

-  сынамаға қажет шаш салмағы  0,1-0,5 г-нан аспайды.

Кейбір басқа әдістерді (қандағы, зәрдегі элементтерді анықтау)  көптеген мамандар ауыр металдардың улылығына сынақ қою үшін бұрыннан пайдаланып келеді (мысалы, қорғасын). Бірақ зәр мен қанның элементтік құрамы өте әлсіз, (ол тамақтану, дәрілік препараттарды қолдану, тәулік мерзіміне,  организмнің гомеостабилизациялаушы факторларының және т.б.  әсерінен тез өзгереді) сондықтан ол арқылы ауруды және патологиялық өзгерістерді ерте анықтау шектеулі .

Профессор А.В. Скальный жүргізген  зерттеу нәтижесі бойынша организмдегі химиялық элементтердің алмасу жағдайын және жеке ауыр металдардың улы әсерін анықтау үшін шашты зерттеуге қызығушылық  танытқан . Осы жүргізілген зерттеулер мәліметтері шаштағы металдардың құрамы организмді біртұтас алып қарағандағы элементтік дәрежесін айқындайды және минеральдық алмасудың интегральді көрсеткіші болып табылады.

Осыған орай жалпыға белгілі осы бағыттың ұтымдылығына қарамастан  қоршаған ортаның гигиенасында бірқатар шешілмеген сұрақтар Қазақстан Республикасының аумағында әлі күнге дейін қалып қойып отыр. Осындай сұрақтардың бірі адамдардың биологиялық субстраттарында ауыр металдарды регламенттеу, соның ішінде кәсібі жағынан  сәйкестігі жоқ халық арасында. Сондықтан кәсібі жағынан  сәйкестігі жоқ халық үшін регламенттер рессей зерттеушілерінің мәліметтерінен алынған, яғни әдеби көздерден . Оларды қорғауға арналған заңдылық күштері жоқ, себебі  ҚР аумағында  кәсібі жағынан  сәйкестігі жоқ  халық топтар үшін сәйкес регламенттер өңделмеген, бірақ организмде металдардың жиналу дәрежесі туралы айтуға мүмкіндік бар.

Балалар организміне рұқсат етілген деңгейдегі ауыр металдардың әсерін бағалау үшін шаштағы келесі металдардың құрамы қабылданған: қорғасын – 5,0 мкг/г, кадмий -1,0 мкг/г, мыс -11,1 мкг/г, мырыш -135,8 мкг/г, никель – 1,17 мкг/г («қалыпты» А.В. Скальный бойынша шаштағы микроэлементтердің құрамы (2000] .

Шашта химиялық элементтер құрамын анықтау үшін атомды-абсорбциялық спектрометрия әдісін пайдаландық. Өлшеудің қателесуі әртүрлі элементтер үшін 10-52 пайызға дейін болуы мүмкін. Шашқа сынама қою үшін Алматы қаласының жалпы білім беру мектептерінің мектеп жасындағы балаларынан және балалар шашатараздарынан шаш қию кездерінде жеке қапшықтарға салу арқылы алынды және ААS -1 N атомды-абсорбциялық спектрометрия қондырғысында талданды.  Барлығы 210 шаш сынамасы талданды.

Алматы қаласының мектеп жасындағы балалардың шашындағы металдардың орташа құрамы 1-ші кестеде көрсетілген. 

1-ші кесте. Алматы қаласының мектеп оқушыларының  шашындағы металдардың (мкг/г) орташа құрамы 

1-ші кестенің  жалғасы

Кестедегі мәліметтерден никель, қорғасын, мыс және мырыш орташа құрамының оқушылардың шашатарында барлық жас топтары арасында да жоғары болғанын көруге болады. Жастары өскен сайын балалардың шашындағы ауыр металдардың құрамы өседі. Зерттеген сынамадағы 13 жастағы балалардың  53,6 пайызында қорғасын құрамы калыпты деңгейден 2 есе және одан да жоғары кездесуі байқалған,  (14 жаста – 62,5 пайыз, 15-жаста- 78,8 пайыз), ал қалғандарында рұқсат етілген деңгейде және физиологиялық нормадан төмен болған. Осыған орай оқушылардың шашындағы қорғасынның таралуы жасы ұлғайған сайын  қалыпты деңгейдің жоғарылау жағына қарай өсе берген. Оқушылардың шашындағы қалған  металдар үлесі физиологиялық нормадан жоғары: ол мыс үшін -72 пайыз, никель үшін – 53 пайыз, мырыш үшін – 34 пайызды құраған.

Балалар шашындағы микроэлементтер кездесу айырмашылығы олардың тұратын мекен-жайына, мүмкін шашының түсіне, пигменттерінің химизміне байланысты, ол келесі зерттеулер жүргізгенде толығырақ қарастырылады.

Біздің байқауымыздағы зерттеулеріміздегі оқушылардың шашындағы химиялық заттар негізінен пайдаланылған газдың құрамындағы компоненттері болып табылады. Бұл ҚазҰМУ-нің коммунальді гигиена және балалар мен жасөспірімдер гигиенасы кафедрасы жүргізген қаланың атмосфералық ауасының ауыр металдарының мезгілдік құрамының салыстырмалы сипаттамасы зерттеулер материалдарымен расталады (2-ші кесте). 

2-ші кесте – 2006-2008 жж. аралығындағы Алматы қаласының атмосфералық ауасының ауыр металдар мезгілдік құрамы (мг/м³).  

Жылдың екі полярлы «қыс» және «жаз» мезгілінің көрсеткіштері  қаланың барлық аудандарында бірдей. Алматы қаласының мысалында анықталған заңдылықтар қазіргі кездегі қалалардың атмосфералық ауасының ластануында автокөліктің басты ролін растайды.