Хімічна природа канцерогенів

А) Канцерогенні речовини, що виникли в процесі людської діяльності.

За хімічною природою розрізняють природні канцерогенні речовини (наприклад, афлатокснни) і виникли в результаті людської діяльності. (5).

До другої групи належать речовини, вироблені людиною (вінілхлорид для випуску полівінілхлориду (ПВХ) і речовини, що виникають як небажаний побічний продукт (наприклад, ПЛУ при неповному згорянні). групи канцерогенних хімічних речовин, відносяться ароматичні аміни (бензидин та інші барвники), аліфатичні канцерогени (Іпер — діхлордіетілсульфід, уретан, вінілхлорид та ін), ннтрозаміни (припускають, що близько 90% всіх теоретично можливих нітрозамінів — канцерогени ;(5). Аналогічно можуть виникнути галогенпохідних поліциклічні ароматичні вуглеводні, наприклад дією елементарного хлору при хлоруванні води. Обидві групи речовин — нітро — і галогенпохідних ПАУ — значно більш розчинні у воді, ніж вихідні сполуки. Тому вони легше проникають у клітини, і, на нашу думку, можуть приєднуватися до матеріалу ядра без будь-якого попереднього перетворення. бенз (а) пірен, що володіє високою канцерогенною активністю і стабільністю в навколишньому середовищі. Канцерогенні поліциклічні ароматичні вуглеводні широко поширені в навколишньому середовищі, їх утворення пов’язане з надзвичайними ситуаціями — вулканічною діяльністю, пожежами, а також процесами нафто-, вуглеі сланцеобразованія. Основними техногенними джерелами поліциклічних ароматичних вуглеводнів є промисловість і транспорт. (5).

До основних видів канцерогенних речовин відносяться:

• * Поліциклічні вуглеводи. Як вже зазначалося вище, першим описаним канцерогенною речовиною була сажа. Першим, хто усвідомив можливість хімічної етіології раку, був Percival Pott. У 1775 році їм описаний рак мошонки у ряду пацієнтів. Всі вони били сажотрусами, що і наштовхнуло доктора Pott на думку, що тривалий контакт шкіри з сажею, може призводити до розвитку раку. 100 років по тому висока частота раку шкіри була виявлена?? у німецьких робітників, що мали тривалий контакт з кам’яновугільної смолою — основним інгредієнтом сажі. Пізніше було встановлено, що речовинами, що містяться в смолах, і що володіють канцерогенною активністю, є поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ). Були визначені активні канцерогенні речовини в сажі і вугільній смолі - це група поліциклічних вуглеводів, найбільш активними з яких були бензпірен і дибензантрацен (6). Канцерогенні поліциклічні вуглеводні - обширна група канцерогенів, що утворюються при згорянні органічних речовин; нараховує більше 200 сполук, що є поширеними забруднювачами навколишнього середовища. Наприклад, у світі щорічно викидається в навколишнє середовище 7 тисяч тонн 3,4 — бензпірен — тільки одного представника цієї групи канцерогенів. Канцерогени цієї групи здатні викликати у людини рак легені, шлунковокишкового тракту, шкіри та інших органів. (6) Канцерогенні поліциклічні вуглеводні потрапляють в рослинні, рибні та м’ясні продукти з навколишнього середовища, забрудненого промисловими викидами, продуктами згоряння палива теплових електростанцій та автотранспорту. Забруднення повітря, води і грунту призводять до потрапляння канцерогенних поліциклічних вуглеводнів в рослинні продукти. В організмі тварин поліциклічні вуглеводні швидко розпадаються, тому в м’ясних, молочних і рибних продуктах їх зміст зазвичай невелика.
• * Цикламати і сахарин. Ці речовини є штучними підсолоджувачами, які широко використовують хворі на цукровий діабет. Введення великих кількостей цих речовин призводить до виникнення раку сечового міхура у експериментальних тварин.
• * Азобарвники. Три представника цієї групи — бензидин, 2 — нафтиламін, 4 — амідофеніл Ці барвники раніше використовувались як продовольчі окрашивающие речовини, поки не було доведено, що вони викликають розвиток пухлин печінки у щурів

Nнитрозосоединения (нітрозаміни) В навколишнє середовище ці речовини потрапляють в основному з викидами і стічними водами промислових підприємств (виробництво різних видів палива, вибухових речовин, анілінових барвників, фармацевтичних препаратів), з продуктами згоряння палива, тютюновим димом. При спалюванні 1 м³ природного газу утворюється до 130… 170 мкг нітрозамінів. У димі сигарет присутні 4 нітрозаміну в межах 1… 90 нг на сигарету. (6)

Нітрити дуже токсичні. Високий вміст нітритів виявляється в м’ясних копченині, м’ясних консервах і ковбасних виробах. Це пов’язано з застосуванням у технології виробництва цих продуктів солей азотистої кислоти. У невеликих кількостях нітрити містяться в злаках, коренеплодах, безалкогольних газованих напоях. Частий шлях надходження нітритів в організм — у вигляді харчових добавок (6). Нітрити є прекрасними консервантами і з минулого століття використовуються для збереження м’ясних продуктів. І хоча сьогодні добре відомо про їх онкологічної небезпеки, добавки нітритів, найчастіше нітриту натрію, широко застосовують при приготуванні ковбас, шинок, бекону, м’ясних консервів. Перераховані продукти, що містять нітрити, не повинні бути в повсякденному харчуванні.

Б) Природні канцерогенні речовини Канцерогени можуть утворюватися і при приготуванні їжі. Канцерогенні поліциклічні вуглеводні можуть виникати шляхом піролізу, коли м’ясо або риба смажиться, або коли будь-які продукти смажаться в жиру, особливо використовуваному неодноразово, коли їжа підгорає. (7) У повторно розігріваються жирах утворюється величезна кількість канцерогенів. Проведені дослідження показали, що при смаженні їжі на сковородах з тефлоновим покриттям, утворюється значно менше канцерогенів в порівнянні з жаренням на звичайних сковородах.

Ще більш небезпечним є копчення їжі. Коптильний дим є прекрасним консервантом, надає їжі приємний смак, тому спрадавна люди коптили м’ясні та рибні продукти з метою їх збереження і поліпшення смакових відчуттів. І зараз в селах нерідко коптять м’ясо і сало від тварин, з такими труднощами вирощених на особистих подвір'ях. Виробляються і продаються побутові коптильні установки, які купують і використовують дачники. При копченні м’ясних, рибних та інших продуктів у них потрапляє і утворюється велика кількість канцерогенних поліциклічних вуглеводнів і нитрозосоединений. (7) Тому слід знати, що за будь копченні, в тому числі в побутових коптильних установках, можна приготувати смачні м’ясо і рибу, але вони, як і сигарети, будуть небезпечні для здоров’я. Особливо слід сказати про шашлик. Хороший шашлик з м’яса і риби готують на потухати вугіллі, коли вже немає диму, а є тільки тепло; в такому шашлику канцерогенів немає. Однак в барбекю канцерогенів багато, так як при цьому цілу тушу тварини готують на відкритому вогні з димом.

При термічній обробці білкової їжі (м'ясо, риба) утворюються сполуки з групи гетероциклічних амінів, які при тривалому вживанні здатні викликати злоякісні пухлини. Чим вище температура обробки білкових продуктів і чим довше вона діє, тим більше утворюється гетероциклічних амінів (7).

При варінні і гасінні в продуктах практично не утворюються канцерогени, тому ці способи мають стати повсякденними при приготуванні їжі. Хорошим способом, з точки зору онкологічної безпеки, є приготування їжі в пароварці. При тепловій обробці водяною парою в продуктах не утворюються канцерогени, і при цьому втрати цінних речовин і смакових якостей значно менше, ніж при звичайному варінні у воді. після смаження бекону в ньому були виявлені канцерогенні нитрозо — з'єднання, а при обробці бекону в мікрохвильовій печі дані з'єднання в ньому не утворювалися.

Алкоголь канцерогеном не є, але він активізує перетворення проканцерогенов в активні форми, підсилює канцерогенні ефекти паління, нарешті засвоюваність вітамінів, мікроелементів та інших харчових речовин, пригнічує імунну систему, і за рахунок цих механізмів сприяє розвитку раку.

Канцерогенні речовини можуть потрапляти і в питну воду. Водопровідна вода може бути небезпечною для здоров’я. Найбільш часто з канцерогенних забруднювачів у питній воді зустрічаються хлоровані вуглеводні, азбест, нітрати, метали, радіоактивні ізотопи. Особливо інтенсивно забруднюється вода, що використовується для питних цілей, поблизу великих міст і промислових центрів: у воду потрапляють нафтопродукти, фенол, бензол, полівінілхлорид, солі свинцю, миш’яку, кадмію та інші токсичні речовини. В аграрних районах у воду змиваються пестициди, нітрати, нітрити та інші сільськогосподарські отрутохімікати. Водопровідна вода, протікаючи по іржавіє залізним трубам, забруднюється сполуками заліза. Спеціальні дослідження показали, що у водопровідній воді практично повсюдно присутні канцерогени: нитрозосоединения, 3,4 — бензпірен, солі миш’яку та інших важких металів.

Риба і морепродукти Нітрозаміни, важкі метали, поліхлоровані біфеніли, дібензодіоксини і дібензофурани, діоксини Хліб і зернові продукти Пестициди, мікотоксини (афлактоксін B1, зеараленон, вомітоксин), поліциклічні вуглеводні, важкі метали (миш’як, кадмій, хром, нікель) Овочі та фрукти Пестициди, нітрати, поліциклічні вуглеводні, важкі метали М’ясо та м’ясопродукти Нітрити, нітрозаміни, поліхлоровані дібензодіоксини і дібензофурани, діоксини, гормони, фактори росту Молоко та молочні продукти Пестициди, мікотоксини, важкі метали, поліхлоровані біфеніли, дібензодіоксини і дібензофурани, діоксини, гормони, фактори росту Канцерогенні мікотоксини попадають в їжу в результаті па — разітірованія на різних продуктах і кормах цвілевих грибів, які найбільш часто вражають зерно, горіхи, бобові; причому, мікотоксини дуже стійкі і практично не руйнуються при нагріванні і кулінарній обробці. Мікотоксини, зокрема, їх різновид — афлатоксини, є надзвичайно сильними канцерогенами, і здатні викликати злоякісне переродження при впливі в дуже маленьких дозах. Цвілеві грибки, як правило, глибоко проникають в продукт, і зрізання видимої зовні цвілі не може вберегти від небезпеки. Дуже швидко розмножуються цвілеві грибки на підгнилих фруктах і овочах. За даними санітарноепідеміологічних служб, до 80% партій арахісу та інших горіхів, що надходять до нас з країн ПівденноСхідної Азії, буває заражене мікотоксинами. Цвілеві грибки часто поселяються на поверхні кавових зерен в процесі їх дозрівання або при тривалому транспортуванні та зберіганні. Німецькі вчені нещодавно перевірили 600 партій знаходиться в продажу кави; результати перевірки шокують — канцерогенні афлатоксини виявлені в половині партій, перевищуючи в деяких критичне значення в 9 разів. (7).

Велику тривогу викликає останнім часом виявлення в продуктах харчування висококанцерогенних сполук — діоксинів. Діоксини — дуже небезпечні речовини, що містять хлор. Є відходами виробництва хімічних і нафтопереробних підприємств, трансформаторних масел, пестицидів і гербіцидів; утворюються при спалюванні сміття, особливо пластикових пляшок, поліетиленових мішків, пакувальної плівки; хлоруванні питної води. Діоксини стійкі до розщеплення, тому здатні накопичуватися як у біосфері, так і в організмі людини. Діоксини — надзвичайно токсичні речовини, їх смертельна доза значно менше, ніж у деяких бойових отруйних речовин. (7).

Пестициди являють собою хімічні засоби захисту рослин, що використовуються для боротьби з шкідливими організмами в сільському господарстві: гербіциди, що знищують бур’яни; інсектициди, знищують комах — шкідників; фунгіциди, знищують патогенні гриби; зооциди, що знищують шкідливих теплокровних тварин і ін Пестициди широко використовуються в сучасному сільському господарстві, у розвинених країнах частка рослинної продукції, вирощеної без них, складає всього 1%. (8)Всі пестициди є отрутами і для людини, тому їх кількість у продуктах строго регламентується санітарноепідеміологічними службами.

У їжу можуть потрапляти важкі метали, яких відомо близько сорока, це метали з щільністю більшою, ніж у заліза. У продукти з забрудненого навколишнього середовища найчастіше потрапляють свинець, миш’як, кадмій, ртуть, кобальт, нікель. Важкі метали мають шкідливий вплив на організм людини, здатні накопичуватися в тканинах, викликаючи ряд захворювань. Для всіх вищеназваних важких металів встановлено канцерогенну дію. Наприклад, миш’як — один з найбільш значних забруднювачів навколишнього середовища, впливу якого піддаються мільйони людей. Основне джерело надходження миш’яку в організм людини — питна вода, яка містить, головним чином, неорганічні сполуки миш’яку геологічного походження. Миш’як надходить в організм також з продуктами харчування, серед яких найбільший вміст миш’яку виявляється в зернових.(7) Джерелами забруднення продуктів харчування та питної води миш’яком можуть бути робота шахт і копалень, виплавка кольорових металів, спалювання вугілля, виробництво пестицидів, напівпровідників, скла, медичних і ветеринарних препаратів.

Іонізуюча радіація може викликати злоякісні пухлини у людини. У їжу найчастіше потрапляють такі радіонукліди, як цезій- 137 і стронцій -90. Пов’язано це з тим, що рослини найбільш активно поглинають цезій і стронцій. Радіонукліди концентруються переважно в коренеплодах, кореневих і прикореневих частинах рослин. Рекордсменами за здатністю накопичувати радіонукліди є гриби. Після аварії на Чорнобильській АЕС ряд регіонів Росії, України і Білорусії виявилися забруднені радіонуклідами, які не розпадаються протягом багатьох десятиліть. (8) І хоча загальний рівень радіоактивного забруднення територій, далеких від самої АЕС, не високий, саме гриби в деяких районах накопичують радіонукліди у великих кількостях. У сушених грибах радіонукліди зберігаються дуже довго. Замочування і проварювання свіжих грибів значно зменшує вміст у них радіонуклідів.

Тютюновий дьоготь (смоли, особливо бензпірен), радіоактивні ізотопи, миш’як та інші компоненти тютюнового диму є канцерогенними речовинами, тобто здатними викликати розвиток злоякісних пухлин або точніше — рак. викликають рак різні багатоядерні ароматичні вуглеводні, які містяться в тютюновому димі. Крім бензпирена, внушающего нині особливий страх, канцерогенною дією володіють і деякі речовини, що містяться в диму феноли, і особливо про — дигідроксибензол, досліди з яким над тваринами показали, що він частіше, ніж бензпірен, є причиною появи раку. Були відкриті і інші шкідливі речовини, що входять до складу тютюнового диму: це органічні сполуки такі, як нітрозамін, гідразин, вінілхлорид, отолуидин та ін, неорганічні сполуки миш’яку та кадмію, а також радіоактивні компоненти, такі як радіоактивні полоній- 210, вісмут — 210, калій — 40, свинець — 210, радій- 226, радій- 228 і торій — 228. Останні знаходяться в головній струмені диму і, ймовірно, впливають на виникнення раку шляхом опромінення альфачастинками. (8).