Оценка мутагенной активности технического продукта n-(1-этилпропил)-2,6-динитро-3,4-ксилидина

https://doi.org/10.33029/0016-9900-2020-99-4-418-424

Резюме

Введение. Изучение генотоксичности технических продуктов пестицидов является одним из обязательных требований, предъявляемых при проведении их токсиколого-гигиенической оценки. В отношении некоторых пестицидов получают неоднозначные данные о наличии или отсутствии мутагенных свойств. Это может быть обусловлено использованием для тестирования различных технических продуктов действующих веществ пестицидов, имеющих неодинаковые профили релевантных примесей, среди которых могут быть и потенциально генотоксичные вещества.

Материал и методы. Исследовали технический продукт N-(1-этилпропил)-2,6-динитро-3,4-ксилидина в тесте оценки обратных генных мутаций у бактерий Salmonella typhimurium (тест Эймса) и в микроядерном тесте in vivo на эритроцитах костного мозга мышей линии CD-1.

Результаты. В тесте Эймса выявлены статистически значимые зависящие от дозы мутагенные эффекты технического продукта N-(1-этилпропил)-2,6-динитро-3,4-ксилидина на штаммах ТА97 (+S9/-S9); ТА100 (+S9/-S9); ТА102 (+S9/-S9) и ТА98 (+S9/-S9). При этом кратность превышения числа ревертантов в опыте по сравнению с соответствующим отрицательным контролем у всех штаммов за исключением варианта с ТА98 в присутствии S9 была > 2. В микроядерном тесте исследуемый технический продукт не индуцировал статистически значимого повышения частоты индукции микроядер в полихроматофильных эритроцитах мышей ни в одной из исследуемых доз вплоть до 2000 мг/кг м.т. по сравнению с отрицательным контролем.

Заключение. Полученные данные свидетельствуют о необходимости тестирования в отношении потенциальной генотоксичности всех технических продуктов пестицидов, поступающих на рынок. При этом для получения надёжных результатов требуется использование по меньшей мере двух методов на разных тест-системах.

Ключевые слова:пестициды; генотоксичность; релевантные примеси; обратные генные мутации; микроядерный тест.

Егорова О.В., Илюшина Н.А., Аверьянова Н.С., Масальцев Г.В., Дмитричева О.О. Оценка мутагенной активности технического продукта n-(1-этилпропил)-2,6-динитро-3,4-ксилидина. Гигиена и санитария. 2020; 99(4): 418-424. DOI: https://doi.org/10.33029/0016-9900-2020-99-4-418-424

Литература

1. Федеральный закон от 19.07.1997 ФЗ № 109 "О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами" (с изм. и дополн.).

2. Приказ Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 10.07.2007 № 357 "Об утверждении Порядка государственной регистрации пестицидов и агрохимикатов" (с измен. и дополнен.).

3. Решение Комиссии Таможенного союза от 10 ноября 2015 г. № 149 "О внесении изменений в Решение комиссии Таможенного союза от 28 мая 2010 г. № 299".

4. Методические указания МУ-1.2.3365-16 от 04.07.2016 "Оценка мутагенной активности пестицидов". М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2016. 49 с.

5. Parry J.M. Assessing the potential mutagenicity of pesticides. Scand J Work Environ Health. 2005; 31 Suppl 1: 123-8. Available at: http://www.sjweh.fi/show_abstract.php?abstract_id=908

6. Booth E.D., Rawlinson P.J., Maria Fagundes P., Leiner K.A. Regulatory requirements for genotoxicity assessment of plant protection product active ingredients, impurities, and metabolites. Environ Mol Mutagen. 2017; 58: 325-44. DOI: https://doi.org/ https://doi.org/10.1002/em.22084

7. Dearfield K.L., Gollapudi B.B., Bemis J.C., Benz R.D., Douglas G.R., Elespuru R.K. et al. Next generation testing strategy for assessment of genomic damage: A conceptual framework and considerations. Environ Mol Mutagen. 2017; 58 (5): 264-83. DOI: https://doi.org/10.1002/em.22045

8. Turkez H., Arslan M.E., Ozdemir O. Genotoxicity testing: progress and prospects for the next decade. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2017; 13 (10): 1089-98. DOI: .https://doi.org/10.1080/17425255.2017.1375097

9. Kirkland D., Kasper P., Martus H.J., Müller L., van Benthem J., Madia F. et al. Updated recommended lists of genotoxic and non-genotoxic chemicals for assessment of the performance of new or improved genotoxicity tests. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen. 2016; 795: 7-30. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2015.10.006

10. Watanabe T., Hanasaki Y., Hirayama T., Fukui S. Mutagenicity of nitroand amino-substituted phenazines in Salmonella typhimurium. Mutat Res. 1989; 225 (3): 75-82.

11. Ambrus A., Hamilton D.J., Kuiper H.A., Racke K.D. Significance of impurities in the safety evaluation of crop protection products (IUPAC Technical Report). Pure Appl Chem. 2003; 75 (7): 937-73. https://pdfs.semanticscholar.org/6612/f32b011da238a771309fbaa6e7965f503583.pdf

12. Benomyl (AGP:CP/324). FAO specifications for plant protection products; 1995. http://www.fao.org/agriculture/crops/thematic-sitemap/theme/pests/lpe/lpe-b/en/

13. Fishbein L. Overview of potential mutagenic problems posed by some pesticides and their trace impurities. Environ Health Perspect. 1978; 27: 125-31. DOI: https://doi.org/10.1289/ehp.7827125

14. Nitrosamines and Pesticides: A Special Report on the Occurrence of Nitrosamines as Terminal Residues Resulting From Agricultural Use of Certain Pesticides. Pure Appl Chem. 1980; 52 (2): 499-526. DOI: https://doi.org/10.1351/pac198052020499

15. Bontoyan W.R., Law M.W., Wright Jr D.P. Nitrosamines in agricultural and home-use pesticides. J Agric Food Chem. 1979; 27 (3): 631-5. DOI: https://doi.org/10.1021/jf60223a009

16. Илюшина Н.А., Егорова О.В., Масальцев Г.В., Аверьянова Н.С. Изучение генотоксичности технических продуктов пестицида - производного бензоилциклогексан-1,3-диона. Гигиена и санитария. 2018; 97 (6): 509-13. DOI: https://doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-6-509-13

17. Илюшина Н.А., Аверьянова Н.С., Масальцев Г.В., Ревазова Ю.А. Сравнительное исследование генотоксической активности технических продуктов глифосфата в микроядерном тесте in vivo. Токсикологический вестник. 2018; 151 (4): 24-8.

18. European commission directorate-general for health and food safety. Final Renewal report for the active substance PENDIMETHALIN finalised in the Standing Committee on Plants, Animals, Food and Feed at its meeting on 18 May 2017 in view of the renewal of the approval of PENDIMETHALIN as active substance in accordance with Regulation (EC) No 1107/2009SANTE/11656/2016.

19. California environmental protection agency. Summary of toxicology data. Pendimethalin. T15092.

20. Health Effects Division EPA USA. Pendimethalin registration eligibility decision document. Review. 1997. 53 p.

21. The Joint FAO/WHO Meeting on Pesticide Residues (JMPR). Pesticide residues in food 2016. FAO plant production and protection paper 229.

22. Rue J.C., Kim K.-R. Evaluation of genetic toxicity of synthetic chemicals (VII) - a synthetic selective herbicide pendimethalin. J Environ Toxicol. 2013; 18 (2): 121-9.

23. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешённых к применению на территории Российской Федерации, дата обращения 22.11.2018. URL: http://mcx.ru/ministry/departments/departament-rastenievodstva-mekhanizatsii-khimizatsii-i-zashchity-rasteniy/industry-information/info-gosudarstvennaya-usluga-pogosudarstvennoy-registratsii-pestitsidov-i-agrokhimikatov

24. Vighi M., Matthies M., Solomon K.R. Critical assessment of pendimethalin in terms of persistence, bioaccumulation, toxicity, and potential for long-range transport. J Toxicol Environ Health B Crit Rev. 2017; 20 (1): 1-21. DOI: https://doi.org/10.1080/10937404.2016.1222320

25. Hamel A., Roy M., Proudlock R. The bacter ial reverse mutation test. Chapter 4. In: Proudlock R., ed. Genetic Toxicology Testing. A Laboratory Manual. 2016: 79-138. https://www.sciencedirect.com/science/book/9780128007648

26. Mortelmans K., Zeiger E. The Ames Salmonella/microsome mutagenicity assay. Mutat Res. 2000; 455: 29-60. DOI: https://doi.org/10.1016/S0027-5107(00)00064-6

27. OECD, test 471:1997, IDT. Bacterial reverse mutation test.

28. Maron D.M., Ames B.N. Revised methods for the Salmonella mutagenicity test. Mutat Res. 1983; 113: 173-215. DOI: https://doi.org/10.1016/0165-1161(83)90010-9

29. Методическое указание "Методы первичного выявления генетической активности загрязнителей среды с помощью бактериальных тест-систем". М.: Межведомственный научно-технический совет по комплексным проблемам охраны окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов при государственном комитете по науке и технике; 1985. 36 с.

30. Руководство по краткосрочным тестам для выявления мутагенных и канцерогенных химических веществ. Совместное издание Программы ООН по окружающей среде, Международной организации труда и Всемирной организации здравоохранения. М.: Медицина; 1989: 26-38.

31. Абилев С.К. Выявление и прогнозирование мутагенной активности химических соединений окружающей среды: автореф. дис. - д-ра биол. наук. М.; 2003. 50 с. URL: http://abilev.narod.ru/publications.htm

32. Руководство Р 1.2.3156-13. Оценка токсичности и опасности химических веществ и их смесей для здоровья человека. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2014. 639 с.

33. OECD Test No. 474: Mammalian Erythrocyte Micronucleus Test; 2014.

34. Методические рекомендации. Оценка мутагенной активности факторов окружающей среды в клетках разных органов млекопитающих микроядерным методом. М.: Межведомственный научный совет по экологии человека и гигиене окружающей среды Российской Федерации; 2001. 22 с.

35. Kirkland D.J. Statistical evaluation of mutagenicity test data: recommendations of the UK Environmental Mutagen Society. Environ Health Perspect. 1994; 102 (Suppl 1): 43-7.

36. McCullagh P., Nelder J.A. Generalized linear models. CRC Monographs on Statistics & Applied Probability 37. Second Edition. London, New York: Chapman and Hall; 1983. 261 p. DOI: https://doi.org/10.1002/bimj.4710290217

37. McDonald J.H. Cochran-Mantel-Haenszel test for repeated tests of independence. Handbook of Biological Statistics (3rd ed.). Sparky House Publishing: Baltimore, Maryland; 2014: 94-100. http://www.biostathandbook.com/cmh.html

38. Atwood D., Paisley-Jones C. Pesticides Industry Sales and Usage 2008 - 2012 Market Estimates. U.S. Environmental Protection Agency Washington, DC 2046; 2017.

39. Ahmad I., Ahmad M. Fresh water fish, Channa punctatus, as a model for pendimethalin genotoxicity testing: A new approach toward aquatic environmental contaminants. Environ Toxicol. 2016; 31 (11): 1520-9. DOI: https://doi.org/10.1002/tox.22156

40. Aboulila А.А., Belal E.B., Metwaly M.M., El-Ramady H.R. Degenotoxicity of Pendimethalin Contaminated Clay Soil by Pseudomonas resinovorans Using Anatomical, Cytogenetic and Biochemical Analysis in Vicia faba Plants. International. Int J Curr Res Biosci Plant Biol. 2016; 3 (2): 38-53. DOI: http://dx.doi.org/10.20546/ijcrbp.2016.302.005

41. Dimitrov B.D., Gadeva P.G., Benova D.K., Bineva M.V. Comparative genotoxicity of the herbicides Roundup, Stomp and Reglone in plant and mammalian test systems. Mutagenesis. 2006; 21 (6): 375-82. DOI: https://doi.org/10.1093/mutage/gel044

42. Ahmad I., Ahmad A., Ahmad M. Binding properties of pendimethalin herbicide to DNA: multispectroscopic and molecular docking approaches. Phys Chem Chem Phys. 2016; 18 (9): 6476-85. DOI: https://doi.org/10.1039/c5cp07351k

43. Hou L., Lee W.J., Rusiecki J., Hoppin J.A., Blair A., Bonner M.R. et al. Pendimethalin Exposure and Cancer Incidence Among Pesticide Applicators. Epidemiology. 2006; 17 (3): 302-7. DOI: https://doi.org/10.1097/01.ede.0000201398.82658.50.

44. Bonner M.R., Freeman L., Hoppin J.A., Koutros S., Sandler D.P., Lynch C.F. et al. Occupational Exposure to Pesticides and the Incidence of Lung Cancer in the Agricultural Health Study. Environ Health Perspect. 2017; 125 (4): 544-51. DOI: https://doi.org/10.1289/EHP456


Журналы «ГЭОТАР-Медиа»