В этой статье рассмотрены некоторые последние исследования, посвящённые воздействию бисфенола А на эндокринную систему животных и человека. Бисфенол А (БФА) используется человеком уже более полувека в качестве добавки для некоторых видов пластмасс, также он является сырьём для производства полиэфирных смол и карбонатного пластика. Из БФА изготавливается тара для воды и пищевых продуктов, которые являются главными источниками БФА при воздействии на человека и животных. Цель работы — анализ литературных данных для изучения механизмов и величины отрицательного влияния БФА на животных, в частности на их эндокринную систему.
Ключевые слова: БФА, эндокринные дизрапторы, полимер, стероидные гормоны.
Что такое Бисфенол А?
Бисфенол А (4,4-дигидроски-2,2-дифенилпропан или просто БФА, англ. Bisphenol A; BPA) (рис 1)
Рис. 1. Структура молекулы Бисфенола А [8]
Химическое вещество, представленное в виде белых гранул в 1–2 мм. Впервые синтезирован в 1891 году [1, с. 25]. Способ получения основан на реакции конденсации (реакция соединения с выделением молекулы воды) фенола с ацетоном в присутствии кислотного катализатора (рис 2).
Рис. 2. Уравнение реакции получения БФА [8]
Также бисфенолами называют целое семейство органических соединений, в молекулах которых, два и более остатков фенола соединяются друг с другом посредствам дополнительных групп атомов.
Использование бисфенола А в промышленности.
БФА применяют в течение долго времени в качестве добавки для улучшения эксплуатационного качества пластмассы. БФА является сырьём для производства полиэфирных смол, в особенности, поликарбонатного пластика (рис 3), из которого изготовляют целый ряд продуктов повседневного использования: бутылки для питьевой воды, медицинский инвентарь, зубные пломбы, линзы для очков, CD и DVD диски, облегчённые детали для бытовой техники; тонким слоем пластика из БФА покрывают магазинные чеки (термобумага) и внутреннее покрытие консервных банок [3, с. 17].
Рис. 3. Типы пластиков, которые могут содержать БФА [8]
Механизмы повреждающего действия БФА.
Высокая активность БФА обусловлена тем, что он имеет свойство связываться с рецепторами организма. БФА может изменять гормональный баланс, непосредственно взаимодействуя с рецепторами: с рецептором эстрогена α или ферментами, обеспечивающих метаболизм половых гормонов [7]. Также БФА может стать агонистом рецептора гормонов щитовидной железы. Обусловлено это тем, что БФА подобно стероидным гормонам в своём строении содержит эквивалент фенола. Таким образом БФА приобрел свойство регулировать работу репродуктивной функции, причиняя непоправимые изменения в прямых и обратных связях с гипоталамусом и гипофизом.
Опасность бисфенола А для человека и животных
Проведенные на данный момент исследования всё чаще склоняются к тому, что БФА отрицательно влияет на эндокринную систему человека. Агентство по охране окружающей среды США (US EPA) относит БФА к эндокринным дизрапторам, то есть к веществам, которые содержатся в почве, воздухе, воде, пищевых продуктах и в некоторых промышленных изделиях. Поступая в организм в малых концентрациях, они оказывают гормональные эффекты, следствии чего нарушают работу эндокринной системы [4, c. 55].
БФА легко может проникать через плаценту и грудное молоко, подвергая опасности не только мать, но и плод. Из многих исследований известно о воздействии БФА на организм грызунов. У самок мышей БФА приводит к структурным изменениям яичников, что схоже с ранним репродуктивным старением [6, с 43]. БФА возможно является одной из причин невынашивания беременности: в фолликулярной жидкости женщин, перенесших ранний абортивный исход беременности, был обнаружен БФА в высоких концентрациях [9, с. 56]. В исследованиях Южно-уральского медицинского университета ссылаются на то [2], что из 53 мужчин, обратившихся в клинику по причине бесплодия, в 100 % образцов семенной жидкости присутствовал БФА. Таким образом, данные в статьях косвенно указывают на вероятную причастность БФА к бесплодию у человека.
Пути попадания бисфенола А в организм.
Как было выше изложено, бисфенол А содержится в пищевой таре, которая является главным источником этого вещества. В исследованиях показано, что БФА имеет свойство мигрировать в продукт питания из пластика при комнатной температуре, а при её повышении его миграция возрастает. Если в течении недели употреблять охлаждённую питьевую воду из бутылок с содержанием БФА, его концентрация в моче может возрасти до 2/3 от общего объёма. Безопасной дозой БФА является 50 мкг/кг/сут [1. c. 26], но негативные эффекты были обнаружены в различных исследованиях и при меньших дозах (таблица ниже).
|
Эффекты воздействия низких доз БФА на животных (оригинал таблицы [1, с. 26]) |
|||
|
Доза, мкг/кг/сут |
Объект |
Эффекты |
Год |
|
0,025 |
мыши CD-1 |
изменения в женских половых путях |
2005 |
|
0,025 |
мыши CD-1 |
стойкие изменения ткани молочной железы |
2005 |
|
1 |
мыши CD-1 |
долгосрочные неблагоприятные репродуктивные и канцерогенные эффекты |
2009 |
|
2 |
мыши |
увеличение массы простаты на 30 % |
1997 |
|
2 |
мыши ICR/Jel |
увеличение аногенетального расстояния, признаки раннего пол. созревания |
2002 |
|
2,4 |
крысы Long-Evans |
снижение уровня тестостерона у самцов |
2004 |
|
2,5 |
мыши |
развитие предраковых и опухолевых поражений молочной железы |
2007 |
|
10 |
крысы Sprague -Dawley |
увеличение опухолевых поражений простаты |
2006 |
|
10 |
мыши CD-1 |
изменение материнского поведения |
2002 |
|
30 |
крысы |
нарушение структур мозга, отвечающих за половое поведение |
2003 |
|
50 |
приматы |
нервная система: изменение когнитивных функций и поведения |
2008 |
|
50 |
крысы |
нарушение развития яичников |
2009 |
Некоторую дозу БФА человек может получить, прикасаясь к обычным чекам из магазина, но на данный момент многие большие сети супермаркетов уже отказались от опасной термобумаги в пользу обычной, чего нельзя сказать о маленьких и малоизвестных сетях. Долгое время из пластика с добавлением БФА изготавливались бутылочки для кормления детей, это являлось большой отрицательной нагрузкой на неокрепшую эндокринную систему ребёнка, так как детский организм наиболее восприимчив к эндокринным дизрапторам, в частности к БФА.
Выводы
Бисфенол А является одним из самых легкодоступных материалов для производства некоторых пластмасс и смол, из него изготовляют большое количество разнообразной продукции, которой многие пользуются почти каждый день. Тем не менее, его существенный вред уже подтверждён многими исследованиями на животных и культурах клеток, раскрыты механизмы токсического воздействия БФА на эндокринную систему животных. Данные факты говорят об острой необходимости для человечества искать альтернативу БФА, которая будет менее опасна для человека, станет лучшей по всем параметрам и качеству перед старой и известной молекулой бисфенола А. Также, необходимо ограничить производство и оборот БФА в России, а частным магазинам и крупным производствам отказаться от использования БФА в пользу более безопасным альтернативам.
Литература:
- Иванов А. В., Давлетова Н. Х., Тафеева Е. А., Анализ современных представлений о миграции полимерных веществ из упаковки в питьевую воду при хранении и влиянии их на живые организмы. — 2013. https://cyberleninka.ru/article/v/analiz-sovremennyh-predstavleniy-o-migratsii-polimernyh-veschestv-iz-upakovki-v-pitievuyu-vodu-pri-hranenii-i-vliyanii-ih-na-zhivye
- Чигринец С. В., Бисфенол А и мужское бесплодие. — 2018. https://cyberleninka.ru/article/v/bisfenol-a-i-muzhskoe-besplodie
- Федотова А. Б., Аман Н. Ю., Основные факторы, влияющие на качество и безопасность упаковочных материалов для молочных продуктов — 2005. https://cyberleninka.ru/article/v/osnovnye-faktory-vliyayuschie-na-kachestvo-i-bezopasnost-upakovochnyh-materialov-dlya-molochnyh-produktov
- Яглова Н. В., Яглов В. В., Эндокринные дизрапторы — новое направление исследований в эндокринологии. https://cyberleninka.ru/article/v/endokrinnye-dizraptory-novoe-napravlenie-issledovaniy-v-endokrinologii
- Особенности функционирования организма, связанные с образом жизни и с имеющимися заболеваниями. — файловый архив студентов. https://studfiles.net/preview/3590617/page:8/
- Нониашвили Е. М., Метилирование ДНК в раннем эмбриогенезе мышей под влиянием бисфенола А. -2017. https://cyberleninka.ru/article/v/metilirovanie-dnk-v-rannem-embriogeneze-myshey-pod-vliyaniem-bisfenola-a
- Вихляева Е. М., Татарчук Т. Ф., Эстрогеновый рецептор. Строение и функции. https://meduniver.com/Medical/Physiology/estrogenovii_receptor.html
- Bisphenol A. www.bisphenol-a.org — сайт посвященный бисфенолу А
- Салтанова И. В., Пигарова Е. А. Эндокринные дисрапторы-химические вещества, нарушающие функции эндокринной системы: рассказ о бисфеноле А.-2013. https://cyberleninka.ru/article/v/endokrinnye-disraptory-himicheskie-veschestva-narushayuschie-funktsii-endokrinnoy-sistemy-rasskaz-o-bisfenole-a
