Қазіргі таңда адамзат түрлі фармацевтикалық өнімдерді қажеттіліктеріне байланысты күнделікті өмірде пайдаланып, су көздеріне шығарып жатыр. Дəрí-дəрíмектердщ адам ағзасына тигізетін теріс əсерíнен бөлек, олардың дұрыс емес жолмен жойылуы, қоршаған ортаға ретсіз төгілуі экожүйелер мен су биотасына зиянын келтіруі мүмкін. Қазақстанда қоршаған ортаның фармацевтикалық ластануы басқа шет елдермен салыстырғанда жете зерттелмеген. Зерттеу нəтижелерíнде анықталғандай Қазақ- станда басым түрде кездесетін фармацевтикалық қосындыларға экотоксикологиялық зерттеулер жүргізу қажет. Мақалада дəрíлíк препараттардың қолдану деңгейі мен қоршаған ортадағы фармацевтикалық қаддықдардың су биотасының өкілі Chlorella speciesκe тигізетін əсерí зерттелді. Зерттеу нысаны ретінде дротаверин гидрохлоридті алдық, себебі дротаверин Қазақстанда басым түрде кездесетін қосындылардың біріне кіреді. Препараттың 1-100 мг/л аралығында концентрацияларының əсерí анықталды. Бақылау тобымен дротаверин гидрохлоридтің өсу жылдамдығын салыстыратын болсақ, жеті есеге дейін төмендеп кеткен. Дротаверин гидрохлоридтің ең жоғарғы концентрациясы Chlorella sp.-тің өсу қарқынын төмендетіп, өсудің 99,7 ± 0,13 % тежелуіне алып келді.
Кіріспе
Соңғы екі мыңжылдықта су сапасы өзгеріп, адам денсаулығына теріс əсерíн тигізетін болғандықтан кей жерлерде суды түрлі мақсаттарда пайдалануға тыйым салынып жатыр. Бұл нашарлау су бассейндерінің деңгейінде əлеуметик-экономикальщ дамуымен байланысты. Шалғай жерлерге ластаушылардың атмосфералық жолмен ауысуы адам қолы жете бермейтін жерлердің ластануына əкелíп отыр [1].
Ортағасырлық есептерде адам íс-əрекетíнщ өнімдерінің дұрыс жолмен жойылмауы болашақта судың ластануы еселеп кететінін көрсеткен. Қазіргі уақытта əлем бойынша адам íс-əрекетíнщ өнімдерімен ластанбаған су орталары жоққа шақ. Ағынды сулармен ауыл шаруашылық өнімдері пестицидтер мен тыңайтқыштар төгіледі. Сондай-ақ оларға дренажды арықтар мен кəрíздерден де сулар төгіледі [2].
Кезінде дамыған елдерде судың ластануы өңделмеген ағынды сулардың төгілуінен болып жатыр. Өкінішке орай, дамушы елдер өздерінің негізгі ластаушы көздерін бақылаудан шет қалуда. Әрекеттердің нəтижесí ретінде дамушы елдерде қоршаған ортаның жағдайы күн санап нашарлап келеді [3]. Әлем бойынша фармацевтикалық өндірістің күрт дамуы медициналық препараттардың қалдықтарының өсуіне алып келіп отыр. Көптеген дамушы елдерде фармацевтикалық қалдықтарды қайта өңдеу мəселесí өзекті болып тұр [4].
Көптеген микробты агенттер, элементтер мен химиялық қосылыстар судың қатты ластануына алып келуі мүмкін. Сондай ластаушы экополютанттардың бірі ретінде фармацевтикалық препараттарды айта аламыз. Қоршаған ортада соның ішінде су ортасында кездесетін дəрíлíк препараттар жайлы мəлíметтер бар [5]. Су нысандарының фармацевтикалық ластануы адам мен гидробиотаға кейбір теріс əсерлерíн тигізеді. Қоршаған ортаның фармацевтикалық ластануы дəрí- дəрмектердí пайдаланудың өсуімен тығыз байланысты. ХХІ ғасырдың басында қоршаған орта бойынша Еуропа агенттігі (ЕЕА) фармацевтикалық субстанциялардың міндетті əрекеттí қажет ететін қоршаған орта үшін жаңа мəселе екенін белгіледі [6]. Соңғы əлемдíк баяндамада 713 дəрíлíк заттардың экологияға əсерí зерттеліп, нəтижелерí жайлы ақпарат берілген болатын. Зерттеу соңында 631 дəрíлíк заттың концентрациясы шекті рұқсат етілген концентрациядан асып кеткені дəлелденген [7]. Қазіргі кезде əлем бойынша 4000 белсенді дəрíлíк қосындылар тіркелген. Қазақстан бойынша су ортасында басым түрде кездесетін 12 белсенді дəрíлíк қосынды бар. Қоршаған ортада фармацевтикалық қалдықтардың кездесуі экожүйе құрылымы мен қызметіне кері əсерíн тигізеді [8].
Су экожүйесіндегі метаболиттердің химиялық реакциялары әлі де толық ашылмаған. Дəрí- дəрмектер бастапқыда жоғары биологиялық белсенділікпен дамытылатындығын жəне əдеттеқоршаған ортада жоғары түрақтылыққа ие екенін есте үстаған жөн. Көптеген жағдайда олар биологиялық түрғыдан бөлішбейтішgіктеш, дәрілік компошешттердің жəне олардың метаболиттерінің төмен концснтрациясы ағзада жиналуы мүмкін [9]. Сонымсн қатар, дəрí-дəрмектер жануарлардың үлпаларында биоконцентрленіп, жинақталу ықтималдығы жоғары [10]. Қазақстанда дәрі-дәрімектер фармацевтикалық ластаушылар ретінде қарастырылмайды жəне қоршаған ортаны қорғау үйымдарымен қадағаланбайды. Сондықтан қазіргі таңда дәрі-дәрмектердің түрлі су организмдеріне әсерін зерттеу маңызды болып табылады.
Материалдар мен зерттеу әДістері
Зерттеу жүмыстары OECD 201 әдісі шсгізішдс жүргізілді: түщы су балдырлары мен цианобактериялардың ингибициялық тесті [11]. Зерттеу нысаны ретінде бір жасушалы Chlorella sp. қолданылды. Ал зерттеу нысаны — экополютант ретінде дротаверин гидрохлорид алынды. Дротаверин папаверинмен байланысқан спазмолитикалық препарат болып табылады. Дротаверин антихолинергетикалық әсері жоқ, фосфодиэстераза 4-тің сслсктивті ингибиторы болып табылады [12]. Қазақстанның су ортасында басым түрде кездесетін дәрілік препарат — дротаверин гидрохлорид су биотасына теріс әсерін тигізуі мүмкін. Сондықтан міндетті түрде экотоксикологиялық зерттеу жүргізілуі қажет. Дротаверин гидрохлоридтің еріткіші ретінде 96 % этил спирті қолданылды.
Балдырларға дротаверин гидрохлоридтің әсерін бағалау үшін үш ретті қайталаумен жүргізілетін үш түрлі концентрацияда (1, 10, 100 мг/л) ерітінділер жасалынды. Ерітінділердің рН зерттеудің басында жəне соңында өлшенген мәндері 1-кестеде берілген. Ерітшдідегі Chlorella sp. оптикалық тығыздығы мен биомассасы өлшенді. Тәжірибе барысында барлық ерітінділер жарықтандырылған жарық камерада үсталынды.
1-кесте
Серия «Биология. Медицина. География». № 4(96)/2019
53
Балдыр биoмaееaеының өеу жылдамдығын eеenτeу үшін төмендегі теңдеуді қ‹лдандық (2) [11]:
%Ir = (c - μt) -100, (2)
μc
мұндағы, Ir — Chlorella sp . ‹рташа өеу қарқыны кезіндегі тежелу пайызы; μc — бақылау тобындағы μ ‹рташа нақты қарқыны үшін ‹рташа мəнí; μt — еынaқ тобындағы µ ‹рташа нақты қарқыны үшін ‹рташа мəнí.
1-ші еурeττe балдырларға др‹таверин гидрoхлoридτiң əр түрлі кoнцeнτрaцияеымeн əеeр еткендегі өеу жылдамдығы көреeτiлгeн. Зерттеу ж^мыгстары 72 еaғaτ ішінде жүргізілді. Зерттеудің бірінші күнінен бaеτan др‹таверин гидрoхлoрид Chlorella sp. жaеушaлaрынa өз əеeрiн тигізе бaеτaғaны көрінеді. Бақылау тобының өеу жылдамдығы 0,84 ± 0,02, бірінші еынaқ тобының өеу жылдамдығы 0,06 ± 0,03, екінші еынaқ тобының өеу жылдамдығы 0,05 ± 0,02, үшінші еынaқ тобының өеу жылдамдығы 0,002 ± 0,03 б‹лды.
Др‹таверин гидрoхлoридτiң еу биoτaеының өкілі Chlorella sp. жaеушaлaр еaнының көбеюіне кері əеeрiн тигізіп, Chlorella sp. биoмaееaның азаюына əкелдí.
3-ші сурсттс Chlorella sp. жасушаларының зсрттсудс алынған 3 түрлі концснтрацияның бақылау тобымсн салыстырмалы графигі көрсстілгсн. Бақылау тобымсн 100 мг/л концснтрациялы срітіндідсгі балдырдың жасушалар саны жсті сссгс азайған.
Нəтижелер мен талқылау
Дротаверин гидрохлорид зсрттсу жұмысының 24 жəнс 72 сағаттан ксйін балдырларға өз əссрíн тигізді. Ерітіндідсгі Chlorella sp. жасушаларын сссптсп, олардың өсу жылдамдығын анықтадық. Үшінші сынақ тобының өсу жылдамдығын бақылау тобымсн салыстырғанда 0,002 ± 0,03 к-1 ксмігсн. Зсрттсу жұмысын қорытындылай кслс, зсрттсу нысаны болған дротавсрин гидрохлорид су биотасының өкілі Chlorella sp. жасушаларының өсу қарқынын бұзды. Зсрттсу барысында Chlorella sp. жасушаларының өсуінің тсжслуі 99,7 ± 0,13 % болды. Бұл тəжíрибсдсн алынған мəлíмсттср Қазақстанда басым түрдс ксздссстін фармацсвтикалық қосындылардың қоршаған ортаға, оның ішіндс су биотасының өкілдсрінс тікслсй тсріс əссрíн тигізстіні дəлслдсндí.
Əдсбисттср тізімі
- Boxall, A. (2004). The environmental side effects of medication. European Molecular Biology Organization, 5, 12, 11101116.
- Porsbring, T., Blanck, H., Tjellstrdm, H., & Backhaus, T. (2009). Toxicity of the pharmaceutical clotrimazole to marine microalgal communities. Aquatic Toxicology, 91, 3, 203-211.
- Swan, G., Cuthbert, R., Quevedo, M., Green, R., Pain, D., & Bartels, P. (2006). Toxicity of diclofenac to gyps vultures. Biology Letters, 279-282.
- Daughton, C., & Ternes, T. (1999). Pharmaceuticals and personal care products in the environment: agents of subtle change? Environmental Health Perspectives, 6, 107, 907-938.
- Schulte-Oehlmann, U., Oetken, M., Bachmann, J., & Oehlmann, J. (2004). Effects of Ethinyloestradiol and Methyltestosterone in Prosobranch Snails. Pharmaceuticals in the Environment, 233-246.
- Kuster, A. (2010). Environmental risk assessment of pharmaceuticals — experiences and perspectives. Pharmaceuticals in the environment, 18-19.
- Beek, T., Weber, F.A., Bergmann, A., Hickmann, S., Ebert, I., & Hein, A. (2016). Pharmaceuticals in the environment — global occurrences and perspectives. Environmental Toxicology and Chemistry, 35, 823-835.
- Aubakirova, B.N., Beisenova, R.R., & Boxall, A. (2017). Prioritization of pharmaceuticals based on risks to the aquatic environments in Kazakhstan. Integrated Environmental Assessment and Management, 5, 832-839.
- Williams, R. (2008). Human Pharmaceuticals: Assessing the impacts on aquatic ecosystems.
- Fent, K., Weston, A., & Caminada, D. (2005). Ecotoxicology of human pharmaceuticals. Aquatic Toxicology, 76, 122-159.
- The Organisation for Economic Co-operation and Development. OECD guidelines for the testing of chemicals Freshwater Alga and Cyanobacteria, Growth Inhibition Test No 201. www.oecd.org Retrieved from http://www.oecd.org/chemicalsafety/ testing/1946914.pdf