Обоснование предельно допустимой концентрации цилиндроспермопсина в воде хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования для минимизации риска здоровью населения

Файл статьи: 
Иконка PDF health-risk-analysis-2025-2-2.pdf
УДК: 
613; 614
DOI: 
10.21668/health.risk/2025.2.02
Авторы: 

О.О. Синицына, В.В. Турбинский, М.В. Пушкарева, Н.В. Кузь, М.А. Ширяева, Г.В. Масальцев, В.В. Сафандеев

Организация: 

Федеральный научный центр гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана, Российская Федерация, 141014, Московская область, г. Мытищи, ул. Семашко, 2

Аннотация: 

Рост антропогенного загрязнения водных объектов, климатические изменения, образование водохранилищ и снижение скорости движения воды привели к ускорению процессов насыщения водоемов биогенными веществами, что, в свою очередь, стало причиной массового развития и распространения цианобактерий. Интенсификация процессов «цветения» водоемов наблюдается практически повсеместно. С точки зрения опасности для здоровья населения проблема массового развития токсичных цианобактерий в поверхностных водоемах питьевого и рекреационного назначения связана с возможностью образования в воде различных цианотоксинов, в том числе цилиндроспермопсина (ЦСП), который классифицируется Всемирной организацией здравоохранения как высокоприоритетный загрязнитель окружающей среды, что делает актуальным необходимость его изучения. Оценивая опыт зарубежных стран по исследованию содержания цианобактерий в водных объектах, следует отметить достаточно широкое видовое разнообразие синезеленых водорослей в зависимости от региональной распространенности.

Во многих странах мира в настоящее время расширен перечень веществ для контроля качества питьевой воды не только по содержанию продуктов жизнедеятельности цианобактерий, но и, в некоторых случаях, по содержанию их конкретного видового состава. В ряде работ зарубежных и отечественных исследователей показана необходимость своевременного принятия мер в области повышения безопасности питьевой воды путем нормирования продуктов жизнедеятельности цианобактерий.

Осуществлено обоснование величины предельно допустимой концентрации содержания ЦСП в воде хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

Исследования включали анализ результатов научных исследований по физико-химическим свойствам и токсично-сти ЦСП, а также проведение субхронического эксперимента с изучением общетоксического, включая нейротоксическое, эмбриотоксического и тератогенного действия при условии внутрижелудочного поступления в организм животных.

Установлены параметры токсического действия ЦСП, класс опасности и обоснована величина предельно допустимой концентрации в воде на уровне 1,0 мкг/л, санитарно-токсикологический показатель вредности, первый класс опасности.

Ключевые слова: 
цианотоксины, цилиндроспермопсин, общетоксическое действие, эмбриотоксическое действие, тератогенное действие, питьевая вода, предельно допустимая концентрация
Обоснование предельно допустимой концентрации цилиндроспермопсина в воде хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования для минимизации риска здоровью населения / О.О. Синицына, В.В. Турбинский, М.В. Пушкарева, Н.В. Кузь, М.А. Ширяева, Г.В. Масальцев, В.В. Сафандеев // Анализ риска здоровью. – 2025. – № 2. – С. 16–29. DOI: 10.21668/health.risk/2025.2.02
Список литературы: 
  1. Всемирная организация здравоохранения. Руководство по обеспечению качества питьевой воды, 4-е изд. [Электронный ресурс] // WHO Documentation Centre in Russia. – 2017. – URL: https://whodc.mednet.ru/en/main-publications/okruzhayushhaya-sreda-i-zdo... (дата обращения: 11.01.2025).
  2. Бакаев А.В., Бакаева Е.Н., Игнатова Н.А. «Цветение» сине-зеленых микроводорослей (Cyanophyta) – разно-видность чрезвычайных ситуаций в водохранилищах // Инженерный вестник Дона. – 2012. – Т. 23, № 4–2. – С. 144.
  3. Кузь Н.В., Жолдакова З.И. Проблема "цветения" водоисточников. Оценка влияния процессов водоподготовки на содержание цианобактерий в питьевой воде хозяйственно-питьевого водоснабжения города Москвы // Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. – 2017. – № 9 (294). – С. 35–39.
  4. Егорова Н.А., Кузь Н.В., Синицына О.О. Материалы к обоснованию гигиенического норматива микроцистина-LR в воде водных объектов // Гигиена и санитария. – 2018. – Т. 97, № 11. – С. 1046–1052. DOI: 10.18821/0016-9900-2018-97-11-1046-52
  5. Кузь Н.В., Синицына О.О., Турбинский В.В. Цветение водоисточников – новые вызовы безопасности питьевого водоснабжения в условиях изменения климата // Здоровье – основа человеческого потенциала: проблемы и пути решения. – 2022. – Т. 17, № 1. – С. 218–225.
  6. Морфофункциональные изменения в организме животных при пероральном воздействии анатоксина-а в усло-виях субхронического эксперимента / О.О. Синицына, В.В. Турбинский, М.В. Пушкарева, Н.В. Кузь, Г.В. Масальцев, М.А. Ширяева, Т.М. Ряшенцева, Е.А. Вальцева, М.В. Вострикова // Токсикологический вестник. – 2024. – Т. 32, № 6. – С. 336–347. DOI: 10.47470/0869-7922-2024-6-336-347
  7. Проблема цветения воды источников питьевого водоснабжения населения / В.В. Турбинский, И.В. Брагина, Н.В. Кузь, О.О. Синицына, М.В. Пушкарева // Гигиена и санитария. – 2024. – Т. 103, № 12. – С. 1466–1472. DOI: 10.47470/0016-9900-2024-103-12-1466-1472
  8. Количественная структурно-функциональная оценка различных систем организма лабораторных животных в гигиенических исследованиях / Н.Н. Беляева, В.Н. Ракитский, Н.И. Николаева, М.В. Вострикова, Т.Е. Вещемова // Ги-гиена и санитария. – 2020. – Т. 99, № 12. – С. 1438–1445. DOI: 10.47470/0016-9900-2020-99-12-1438-1445
  9. Falconer I.R. An overview of problems caused by toxic blue–green algae (cyanobacteria) in drinking and recreational water // Environmental Toxicology (Wiley). – 1999. – Vol. 14, № 1. – P. 5–12.
  10. Falconer I.R. Toxic cyanobacterial bloom problems in Australian waters: risks and impacts on human health // Phycologia. – 2001. – Vol. 40, № 3. – P. 228–233. DOI: 10.2216/i0031-8884-40-3-228.1
  11. Falconer I.R., Humpage A.R. Cyanobacterial (blue‐green algal) toxins in water supplies: Cylindrospermopsins // Environ. Toxicol. – 2006. – Vol. 21, № 4. – P. 299–304. DOI: 10.1002/tox.20194
  12. Seawright J. Testing for necessary and/or sufficient causation: Which cases are relevant? // Political Analysis. – 2002. – Vol. 10, № 2. – P. 178–193. DOI: 10.1093/pan/10.2.178
  13. Distribution of 14C cylindrospermopsin in vivo in the mouse / R.L. Norris, A.A. Seawright, G.R. Shaw, M.J. Smith, R.K. Chiswell, M.R. Moore // Environ. Toxicol. – 2001. – Vol. 16, № 6. – P. 498–505.
  14. Cordeiro‐Araújo M.K., Bittencourt‐Oliveira M.C. Active release of microcystins controlled by an endogenous rhythm in the cyanobacterium Microcystis aeruginosa // Phycological Research. – 2013. – Vol. 61, № 1. – P. 1–6.
  15. Reisner A.D. The common factors, empirically validated treatments, and recovery models of therapeutic change // Psychol. Rec. – 2005. – Vol. 55. – P. 377–399. DOI: 10.1007/BF03395517
  16. Cylindrospermopsin, a cyanobacterial alkaloid: evaluation of its toxicologic activity / G.R. Shaw, A.A. Seawright, M.R. Moore, P.K. Lam // Ther. Drug Monit. – 2000. – Vol. 22, № 1. – P. 89–92. DOI: 10.1097/00007691-200002000-00019
  17. Humpage A.R., Falconer I.R. Oral toxicity of the cyanobacterial toxin cylindrospermopsin in male Swiss albino mice: determination of no observed adverse effect level for deriving a drinking water guideline value // Environ. Toxicol. – 2003. – Vol. 18, № 2. – P. 94–103. DOI: 10.1002/tox.10104
  18. Oral toxicity of the cyanobacterial toxin cylindrospermopsin in mice: Long‐term exposure to low doses / A. Sukenik, M. Reisner, S. Carmeli, M. Werman // Environ. Toxicol. – 2006. – Vol. 21, № 6. – P. 575–582. DOI: 10.1002/tox.20220
  19. A critical review of the postulated role of the non-essential amino acid, β-N-methylamino-L-alanine, in neurodegen-erative disease in humans / N. Chernoff, D.J. Hill, D.L. Diggs, B.D. Faison, B.M. Francis, J.R. Lang, M.M. Larue, T.-T. Le [et al.] // J. Toxicol. Environ. Health B Crit. Rev. – 2017. – Vol. 20, № 4. – P. 1–47. DOI: 10.1080/10937404.2017.1297592
  20. State of knowledge and concerns on cyanobacterial blooms and cyanotoxins / S. Merel, D. Walker, R. Chicana, S. Snyder, E. Baures, O. Thomas // Environ. Int. – 2013. – Vol. 59. – P. 303–327. DOI: 10.1016/j.envint.2013.06.013
  21. Early hippocampal cell death, and late learning and memory deficits in rats exposed to the environmental toxin BMAA (beta-N-methylamino-L-alanine) during the neonatal period / O. Karlsson, E. Roman, A.-L. Berg, E.B. Brittebo // Behav. Brain Res. – 2011. – Vol. 219, № 2. – P. 310–320. DOI: 10.1016/j.bbr.2011.01.056
  22. Identification of Microcystis aeruginosa Peptides Responsible for Allergic Sensitization and Characterization of Functional Interactions between Cyanobacterial Toxins and Immunogenic Peptides / E.N. Geh, D. Ghosh, M. McKell, A.A. de la Cruz, G. Stelma, J.A. Bernstein // Environ. Health Perspect. – 2015. – Vol. 123, № 11. – P. 1159–1166. DOI: 10.1289/ehp.1409065
  23. Genotoxicity of afreshwater cyanotoxin, cylindrospermopsin, in two human cell lines: Caco-2 and HepaRG / E. Bazin, A. Mourot, A.R. Humpage, V. Fessard // Environ. Mol. Mutagen. – 2010. – Vol. 51, № 3. – P. 251–259. DOI: 10.1002/em.20539
  24. Novak M., Hercog K., Žegura B. Assessment of the mutagenic and genotoxic activity of cyanobacterial toxin beta-N-methyl-amino-L-alanine in Salmonella typhimurium // Toxicon. – 2016. – Vol. 118. – P. 134–140. DOI: 10.1016/j.toxicon.2016.04.047
  25. Cyanobacteria and Cyanotoxins Occurrence and Removal from Five High-Risk Conventional Treatment Drinking Water Plants / D.C. Szlag, J.L. Sinclair, B. Southwell, J.A. Westrick // Toxins (Basel). – 2015. – Vol. 7, № 6. – P. 2198–2220. DOI: 10.3390/toxins7062198
  26. Using an online phycocyanin fluorescence probe for rapid monitoring of cyanobacteria in Macau freshwater reservoir / Y. Kong, I. Lou, Y. Zhang, C.U. Lou, K.M. Mok // Hydrobiologia. – 2014. – Vol. 741. – P. 33–49. DOI: 10.1007/s10750-013-1759-3
  27. The human health effects of Florida Red Tide (FRT) blooms: an expanded analysis / P. Hoagland, D. Jin, A. Beet, B. Kirkpatrick, A. Reich, S. Ullmann, L.E. Fleming, G. Kirkpatrick // Environ. Int. – 2014. – Vol. 68. – P. 144–153. DOI: 10.1016/j.envint.2014.03.016
  28. Cylindrospermopsin toxicity in mice following a 90-d oral exposure / N. Chernoff, D.J. Hill, I. Chorus, D.L. Diggs, H. Huang, D. King, J.R. Lang, T.-T. Le [et al.] // J. Toxicol. Environ. Health A. – 2018. – Vol. 81, № 13. – P. 549–566. DOI: 10.1080/15287394.2018.1460787
  29. Four decades of progress in cylindrospermopsin research: The ins and outs of a potent cyanotoxin / Y. Yang, G. Yu, Y. Chen, N. Jia, R. Li // J. Hazard. Mater. – 2021. – Vol. 406. – P. 124653. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2020.124653
  30. Poniedziałek B., Rzymski P., Kokociński M. Cylindrospermopsin: water-linked potential threat to human health in Europe // Environ. Toxicol. Pharmacol. – 2012. – Vol. 34, № 3. – P. 651–660. DOI: 10.1016/j.etap.2012.08.005
  31. Toxic potencies of metabolite (s) of non-cylindrospermopsin producing Cylindrospermopsis raciborskii isolated from temperate zone in human white cells / B. Poniedziałek, P. Rzymski, M. Kokociński, J. Karczewski // Chemosphere. – 2015. – Vol. 120. – P. 608–614. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2014.09.067
  32. Acute effects of pure Cylindrospermopsin on the activity and transcription of antioxidant enzymes in Tilapia (Oreo-chromis niloticus) exposed by gavage / M. Puerto, S. Pichardo, Á. Jos, D. Gutiérrez-Praena, A.M. Cameán // Ecotoxicology. – 2011. – Vol. 20, № 8. – P. 1852–1860. DOI: 10.1007/s10646-011-0723-0
  33. Cylindrospermopsin induced DNA damage and alteration in the expression of genes involved in the response to DNA damage, apoptosis and oxidative stress / B. Žegura, G. Gajski, A. Štraser, V. Garaj-Vrhovac // Toxicon. – 2011. – Vol. 58, № 6–7. – P. 471–479. DOI: 10.1016/j.toxicon.2011.08.005
  34. Cylindrospermopsin induces neurotoxicity in tilapia fish (Oreochromis niloticus) exposed to Aphanizomenon ovalisporum / R. Guzmán-Guillén, I. Lomares, I.M. Moreno, A.I. Prieto, R. Moyano, A. Blanco, A.M. Cameán // Aquat. Toxicol. – 2015. – Vol. 161. – P. 17–24. DOI: 10.1016/j.aquatox.2015.01.024
  35. DNA damage induced by cylindrospermopsin on different tissues of the biomonitor fish Poecilia reticulata / J.C.S. Rabelo, A.L. Hanusch, L.W.O. de Jesus, L.A. Mesquita, F.C. Franco, R.A. Silva, S.M.T. Sabóia-Morais // Environ. Toxi-col. – 2021. – Vol. 36, № 6. – P. 1125–1134. DOI: 10.1002/tox.23111
  36. Cytotoxicity and Effects on the Synapsis Induced by Pure Cylindrospermopsin in an E17 Embryonic Murine Primary Neuronal Culture in a Concentration- and Time-Dependent Manner / M.G. Hinojosa, A.I. Prieto, C. Muñoz-Castro, M.V. Sánchez-Mico, J. Vitorica, A.M. Cameán, Á. Jos // Toxins (Basel). – 2022. – Vol. 14, № 3. – P. 175. DOI: 10.3390/toxins14030175
Получена: 
10.04.2025
Одобрена: 
29.04.2025
Принята к публикации: 
14.06.2025

Вы здесь

Главная