Количественные показатели нитратов в моче и N-нитрозодиметиламина в крови как маркеры пероральной экспозиции нитратов, поступающих с питьевой водой

Введение. Поступление нитратов в организм с питьевой водой может приводить к эндогенному нитрозированию и образованию N-нитрозоаминов. Цель исследования – обосновать возможность количественного определения содержания N-нитрозодиметиламина в крови и нитратов в моче в качестве маркеров экспозиции нитратов, поступающих в организм с питьевой водой. 

Материал и методы. Анализ образцов крови на содержание N-нитрозодметиламина выполняли на газовом хроматографе Agilent с квадрупольным масс-спектрометрическим детектором. При подготовке образцов крови использовали автоматическую систему твердофазной экстракции Sepaths. Исследования образцов мочи на содержание нитратов выполняли с применением системы капиллярного электрофореза «Капель». Контингентом обследования являлись дети, потребляющие питьевую воду с превышением гигиенического норматива в 1,2 раза по нитратам и N-нитрозодметиламина в 1,6 раза и группа детей, потреблявших питьевую воду удовлетворительного качества. Установление причинно-следственных зависимостей выполнено с использованием пакета прикладных программ Statistica 6,0. 

Результаты. Содержание нитратов в питьевой воде территории наблюдения составило 51,7 мг/дм3, что в 4,7 раза выше территории сравнения на 10,9 мг/дм3, концентрация N-нитрозодиметиламина регистрировалась на уровне 0,016 мг/дм³, что в 2,5 выше, чем на территории сравнения 0,0065 мг/дм³. Установлено, что длительная экспозиция нитратами и N-нитрозодиметиламином с питьевой водой формирует в крови детей группы наблюдения повышенные в 1,5 раза концентрации N-нитрозодиметиламина 0,0045 ± 0,0014 мг/дм³ относительно группы сравнения 0,003 ± 0,0009 мг/дм³. В моче детей группы наблюдения определены нитраты в 1,5 раза больше, чем в моче детей группы сравнения. Экспериментальными исследованиями подтверждено, что при содержании нитратов в питьевой воде в диапазоне концентраций 45–51,7 мг/дм³ и N-нитрозодиметиламина 0,01–0,016 мг/дм³, концентрации нитратов в моче и N-нитрозодиметиламина в крови могут являться маркерами пероральной экспозиции и соответствуют допустимому уровню для нитратов в моче 43,7 мг/дм³ и N-нитрозодиметиламина в крови 0,003 мг/дм³.

1. Всемирная организация здравоохранения. Совместное издание программы ООН по окружающей среде и Всемирной организации здравоохранения, 1981 г.

2. Бастраков С.И., Николаев А.П. Оценка риска качества питьевой воды для здоровья населения. С.И. Бастраков, Санитарный врач. 2013 (3): 9-10.

3. Ильницкий А.П. О потенциальной канцерогенной опасности нитратов и нитритов в водной среде. Информационный бюллетень «Первичная профилактика рака». 2007; 6 (2).

4. Соколов О., Семенов В., Агаев В., Нитраты в окружающей среде. Пущино, 1990 г.: 216-238.

5. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Минздрав России, Москва 2002.

6. Волкова Н. В. Гигиенические значения нитратов и нитритов в плане отдаленных последствий их действия на организм. 1980. ISBN 5-8975-5674-0

7. William A. Mitch, Jonathan O. Sharp, Rhodes R. Trussell, Richard L. Valentine, Lisa Alvarez-Cohen and David L. Sedlak «N-Nitrosodimethylamine (NDMA) as a Drinking Water». Environmental engineering science. 2003; 20 (5)

8. Пьянкова Л.В. Нитраты, пестициды и болезни людей [Электронный ресурс]. Л.В. Пьянкова. Электрон. дан. [Б.м., 2007]. Режим доступа: www.vitaeauct.narod.ru/005/tcs/0500.htm/

9. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks for Humans. Lyon, 1991; 52: 473

10. Галачиев С.М., Макоева Л.М., Джиоев Ф.К., Хаева Л.Х. Возможности эндогенного образования нитрозаминов в желудочном соке in vitro. Известия Самарского научного центра Российской академии наук; 2011; 13, 1 (7)

11. ATSDR; Case studies in Environment Medicine. Nitrate/Nitrite Toxicity. P 9-11. Course: SS3054. Revision Date: January 2001 Original Date: October 1991 Expiration Date: January 2007

12. Нитраты и нитриты. Влияние на организм человека. [Электронный ресурс].-2009. URL: http://prodobavki.com/modules.php.article_id=96&name=articles.

13. Биохимия: учебник для вузов. Под ред. Е.С. Северина. 5-е изд. 2009. 768 с.

14. Зайцева Н.В., Май И.В., Клейн С.В. К вопросу установления и доказательства вреда здоровью населения при выявлении неприемлемого риска, обусловленного факторами среды обитания. Анализ риска здоровью. 2013 (2): 14-26.

15. Онищенко Г. Г., Новиков С. М., Рахманин Ю. А., Авалиани С. Л., Буштуева К. А. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Под ред. Рахманина Ю. А., Онищенко Г. Г. М.: НИИ ЭЧ и ГОС, 2002. 408 с.

16. МУК 4.1.1871-04. Газохроматографическое определение N-нитрозодиметиламина (НДМА) в питьевой воде и воде водоемов. Минздрав России, 2014 г.

17. ПНД Ф 14.1:2:4.157-99 Методика выполнения измерений массовых концентраций хлорид-ионов, нитрит-ионов, сульфат-ионов, нитрат-ионов, фторид-ионов и фосфат-ионов в пробах природных, питьевых и очищенных сточных вод с применением системы капиллярного электрофореза «Капель», Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды, Москва, 1999, 44 с.

18. Гигиенические нормативы ГН 2.1.5.1315-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, утвержденные Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 27 апреля 2003 г.

19. Нурисламова Т.В., Уланова Т.С., Попова Н.А., Мальцева О.А. Современные аналитические технологии при определении высокотоксичных N-нитрозоаминов в крови. Гигиена и санитария. 2017; 96 (1): 84-89.

20. Ярошенко Д.В., Карцова Л.А. Матричный эффект и способы его устранения в биоаналитических методиках, использующих хромато-масс-спектрометрию. Журнал аналит. химии, 2014; 69 (4): 1-8.

21. Крупина Н.А., Гущенко А.В., Пашовкина Р.Н., Краснова Р.Р., Калетина Н.И. Применение твердофазной экстракции при исследовании производных бензодиазепина в биологических объектах на примере феназепама. Мат. VI Всеросс. Съезда судебных медиков. М.-Тюмень, 2005.

22. Уланова Т.С., Нурисламова Т.В., Карнажицкая Т.Д., Гилева О.В. Методические особенности определения химических соединений и элементов в биологических средах. Гигиена и санитария.2016; 95 (1): 112-116.

23. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимическим исследованиям и лабораторной диагностике. М.: МЕДпресс-информ., 2009. 896 с.

24. Биомониторинг человека: факты и цифры. Копенгаген: ЕРБ ВОЗ.2015.

25. Карпищенко А.И. ред. Медицинские лабораторные технологии. Изд.: ГЭОТАР-Медиа., 2014 г. 696 с. 3-е издание.

26. Гланц С. Бузикашвили Н.Е. Медико-биологическая статистика. М.: Практика; 1998. 459 с.

27. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования. М.: Статистика, 1977. 356 с.

28. Beginners Guide to Regression Analysis and Plot Interpretations. Posted by Emmanuelle Rieuf on December 7, 2016

29. Ершов Э.Б. Выбор регрессии максимизирующий несмещённую оценку коэффициента детерминации (рус., англ.). Айвазян С.А. Прикладная эконометрика. Москва: Маркет ДС, 2008; 12 (4): 71-83