РОЗДІЛ 2
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. ?-Опромінення насіння Allium cepa L.
Використання ?-променів як одного з класичних мутагенних чинників, що проводяться на рослинах, пов'язане з легкістю визначення дози, отриманої рослинним організмом, широкими можливостями варіювання експериментальних умов завдяки змінам потужності дози, індукції широкого спектру цитогенетичних пошкоджень та можливістю досягнення значних цитогенетичних ефектів. При цьому, на відміну від багатьох мутагенів хімічної природи, можна уникати сильної токсичності ?74, 89?.
За даними роботи [173] напівлетальна доза ?-опромінення насіння A. cepa становить 10 кр, у зв'язку з чим для опромінення було вибрано два діапазони доз: нижчі та такі, що дорівнювали або перевищували напівлетальну. Повітряно-сухе насіння A. cepa (репродукція 2000 р.), опромінювали ?-радіацією в діапазоні високих (50, 100, 150, 200, 250 та 300 Гр) і нижчих (1, 5, 10, 20, 30 та 40 Гр) доз від джерела 60Со. Опромінення проводили на установці "Исследователь". Потужність дози в різні періоди роботи складала 0,035 - 0,030 Гр/с. Після опромінення насіння в діапазоні високих доз його пророщували в розчині Хогленда-Арнона [174], а насіння, опромінене в діапазоні нижчих доз - в дистильованій воді.
2.2. ?-Опромінення 241Аm проростків Allium cepa L.
Після аварії на ЧАЕС деякі території України виявилися значно забрудненими 241Аm. З роками відбуватиметься поступове зростання вмісту 241Аm внаслідок (-розпаду 241Pu, період напіврозпаду якого 14,4 роки. Внаслідок цього максимальний пік збільшення вмісту 241Am у довкіллі очікується в 2059 р., коли активність цього радіонукліда зросте приблизно в 40 разів [175]. Проблема америцію пов'язана не лише з Чорнобильською катастрофою. Вона існує також і в інших країнах, зокрема в Казахстані, де внаслідок роботи Семипалатинського ядерного полігона значні території зазнали забруднення радіонуклідами 137Cs, ізотопів плутонію, 90Sr, 241Am, 60Co та ін. Виявлено, що близько 1,5 млн. жителів, які проживають у суміжному до полігона районі й підпадають під дію хронічного опромінення, мають рівень соматичних захворювань, що вдвічі перевищує контрольні показники [176]. 241Am належить до 10 радіонуклідів, що обумовлюють найбільші частки в колективні дози, які отримує населення планети [177].
При вивченні впливу 241Аm на тварин та людей, які потрапили в забруднену зону внаслідок нещасних випадків, було описано клінічні симптоми радіонуклідного ураження та з'ясовано депонування цього радіонукліда в різних органах [178 - 181], виявлено значну канцерогенність радіонукліду в дослідженнях на мишах, щурах, собаках і інших тваринах [182 - 187] та показано вкорочення тривалості життя під дією цього радіонукліду (у мишей - на 40 - 50 %) [188], встановлено тератогенну дію інкорпорованого америцію на плід [189 - 191?. Крім того у нащадків самиць мишей, що зазнали дії америцію, спостерігався підвищений рівень онкозахворювань [184]. Введення в організм щурів цитрату америцію супроводжувалося апоптозом клітин нирок, при цьому спостерігали різні типи пошкодження клітин: конденсацію ядерного хроматину, фрагментацію ядер, набрякання мітохондрій, порушення крист [192].
У роботах, виконаних з використанням рослин, більшість авторів визначають вміст 241Am в різних частинах рослин та розраховують коефіцієнти переходу радіонукліда в системі "грунт - рослина" [193 - 195]. У польових дослідженнях встановлено істотні відмінності в здатності нагромаджувати 241Am не тільки різними видами рослин, але й окремими особинами одного виду та нерівномірність розподілу 241Аm у рослинному організмі [196].
Ми змогли виявити дуже малу кількість робіт про дію 241Аm на рівні генів чи хромосоми [70, 197]. Певно, це питання зараз недостатньо вивчене, хоча воно є досить важливим з огляду на те, що дія пошкоджуючих факторів на спадковий апарат клітин, особливо генеративних, може мати вирішальне значення у формуванні радіобіологічних пошкоджень. Так, показано вплив америцію на фізико-хімічні властивості молекул ДНК клітин деяких ссавців [198], встановлено лінійну дозозалежну індукцію сестринських хроматидних обмінів ?-частинками 241Am у культурі лімфоцитів людини [197].
Наведене вище свідчить про те, що інкорпорація радіонуклідів трансуранового ряду в організм людини є реальним фактом, чим і зумовлена необхідність вивчення можливих індукованих ними ефектів у живих організмах. Однак, генотоксичність 241Am, як і інших трансуранових елементів, повною мірою ще не з'ясована, а подібних досліджень в рослинних тест-системах, що є ефективними біомоніторами мутагенних факторів, проведено надзвичайно мало [199]. У зв'язку з цим ми використали Allium-тест для виявлення цитогенетичної дії 241Am, при цьому особливу увагу звертали на особливості появи клітин з множинними пошкодженнями хромосом. Адже вважається, що виявлення таких значно пошкоджених клітин лімфоцитів у постраждалих внаслідок Чорнобильської аварії може бути обумовлено саме дією трансуранових елементів [12].
Насіння A. cepa (репродукція 2000 р.) пророщували в розчинах хлориду 241Am концентрацій 1,5 · 10-6, 3,0 · 10-6, 1,5 · 10-5, 3,0 · 10-5 та 1,5 · 10-4 мг/л. Відповідно активності цих розчинів становили 8,75 · 104, 1,75 · 105, 8,75 · 105, 1,75 · 106, 8,75 · 106 Бк/л. Вихідний розчин хлориду америцію з концентрацією 3,0 · 10-3 мг/л (з активністю 1,75 · 107 Бк/л) розводили розчином Хогленда - Арнона (1/4) або дистильованою водою залежно від досліду. Для упередження адсорбції іонів Am(III) на поверхні чашок використовували пластикові чашки Петрі. Активності америцію в досліді були близькими або перевищували такі, що виявляють на територіях, забруднених внаслідок Чорнобильської катастрофи.
Концентрації хлориду америцію в розчинах розраховували за їх активністю за формулою m (г/л) = (105*А*С *Т1/2) / NA , де А - атомна маса 241Am; С - активність, Бк/л; Т1/2 - період напіврозпаду, роки; NA - число Авогадро.
Визначення активності 241Am у зразках методом низькофонової ?-спектрометрії
- Київ+380960830922