Лаборатория профилактической и экологической токсикологии

История создания

Развитие гигиены и токсикологии в Республике Беларусь неразрывно связано с функционированием Белорусского научно-исследовательского санитарно-гигиенического института, который после Великой Отечественной войны возобновил свою работу в 1945 году (приказ № 185 от 29 мая 1945 г) и все последующие годы выполнял функцию головного организационно-методического и консультативного центра республики.

Послевоенные годы ознаменовались становлением отечественной школы токсикологов под руководством профессора К.С.Шадурского, который был первым научным руководителем отдела токсикологии (с 1947 г.), Затем отделом руководили ученики профессора К.С.Шадурского - белорусские токсикологи К.А.Вятчанников (1957-1968 г.г.), С.Ю.Буслович (1968-1990 г.г.).

В связи с индустриализацией сельского хозяйства и внедрением в практику средств защиты растений проводились работы по гигиенической оценке условий труда колхозников и рабочих машинно-тракторных станций и разработка рекомендаций по контролю за применением ядохимикатов (Г.И.Пашковская, А.Ф.Селезнев).

В 1963 году произошло объединение института с научно-исследовательской специальной лабораторией, что создало условия для формирования новых специализированных направлений в токсикологии, в том числе, специальной лаборатории по токсикологии (закрытая тематика) и лаборатории гигиены и токсикологии пестицидов (А.В.Липень, К.А.Вятчанников и др.).

В 60-70-е годы двадцатого столетия лаборатория активно занималась изучением токсикологических свойств пестицидов с целью определения опасности контакта с ними и разработкой методов их применения в сельском хозяйстве, обеспечивающих безопасность населения, Результаты научных исследований по данному направлению легли в основу кандидатских диссертаций З.А.Алексашиной, Н.Л.Дорошевич, Я.И.Кенигсберга, Ф.Д.Колдобской, А.И.Крысановой, И.К.Пущиной, В.М.Колосовской, А.М.Ботвиньевой, С.В.Мараховской, Н.В.Борушко, Н.А.Каган, Т.А.Миклуш, А.Н.Герасимчика, В.А.Русяева, Л.Н.Русяевой, и др.

Изучение токсикологии пестицидов, стимуляторов роста растений создало основу для их гигиенического нормирования и школы токсикологов (С.Ю.Буслович, И.А.Вятчанников, З.А.Алексашина).

По вопросам оценки условий труда в сельском хозяйстве проведена токсикологическая оценка ряда ядохимикатов группы фосфорорганических соединений и хлорпроизводных феноксикислот (1962 г., К.А.Вятчанников), а в последующем – углубленные токсикологические исследования ядохимикатов из группы производных фенооксикислот из группы 2-4-Д, карбаминовой и тиокарбаминовой кислот (С.Ю.Буслович).

Результаты исследований по токсикологической и гигиенической характеристике ядохимикатов, применяемых в сельскохозяйственном производстве республики, позволили найти методические подходы к их регламентированию, обосновать их гигиенические регламенты, разработать правила по обеспечению безопасности труда при использовании гербицидов (С.Ю.Буслович, Н.А.Каган, К.А.Вятчанников, З.А.Алексашина, В.М.Колосовская, С.В.Мараховская). С целью контроля миграции гербицидов в продукты питания разрабатывались более совершенные методы химического анализа (А.Л.Перцовский, Ю.А.Присмотров). Оценивалась безопасность и пищевая ценность продуктов, выращенных с применением пестицидов (М.М.Дубенецкая, А.С.Богдан).

Большое внимание уделялось изучению остаточного содержания ядохимикатов в водоемах, процессов их миграции в водной среде в целях гигиенического нормирования (С.Ю.Буслович, Т.К.Данилова). Среди нормированных веществ производные 2-4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, эптам, тиллам, 2М-4ХМ, 2М-4ХП.

Важным направлением деятельности лаборатории является изучение отдаленных последствий действия пестицидов на организм животных. Многолетний опыт исследований в этом направлении позволил выявить эмбриотоксическое и тератогенное действие ряда производных группы 2-4_д и высказать суждение о зависимости этого действия от химического строения препарата.

В 80-90 годы двадцатого столетия сотрудники лаборатории продолжали изучать механизмы патогенетического действия пестицидов на организм теплокровных животных с целью установления минимальных действующих дох препаратов с использованием современных биохимических методов (исследование ферментов в митохондриях, определение активности энергетических процессов, учет изоферментного спектра отдельных ферментов и др.), электрофизиологических методик, изучения условно-рефлекторной деятельности животных с применением различных способов функциональных нагрузок (А.И.Котеленец, Д.А.Будников).

В проведении экспериментальных исследований огромную помощь научным сотрудникам лаборатории оказывал высококвалифицированный средний медицинский персонал (В.М.Борисенко, Л.К.Витовтова, Е.П.Филончик, В.С.Сцепуро, В.И.Жлуктина, В.Г.Мананкова, Л.В.Пархимович, А.В.Байкова, Л.В.Овсянкина, О.В.Карбовская и др.).

С 60-х годов прошлого столетия и на протяжении более 30 лет лаборатория гигиены и токсикологии пестицидов являлась, наряду со Всесоюзным научно-исследовательским институтом гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс Минздрава СССР (ВНИИГинТокс им.Л.И.Медведя, г.Киев), одной из базовых площадок Советского Союза по гигиенической оценке пестицидов с проведением токсикологических исследований, нормированием в различных объектах окружающей среды и оценкой риска при применении.

Лаборатория всегда работала в тесном сотрудничестве с Национальной академией наук - Институтом физико-органической химии, Институтом биоорганической химии, Институтом защиты растений, Институтом ветеринарии, Институтом картофелеводства, Институтом почвоведения и агрохимии и другими научными учреждениями республики.

В 1991 году к лаборатории сельскохозяйственной токсикологии присоединилась специальная лаборатория по токсикологии (А.С.Соколов, Ю.И.Пичугин, Л.М.Родина, И.Н.Сиденко).

После распада Советского Союза лаборатория значительно расширила спектр научных и прикладных исследований за счет новых направлений деятельности:

• токсикологическая оценка ксенобиотиков, в том числе токсикантов нейротоксического, нейрогуморального действия, разработка протоколов испытаний, гармонизированных с международными стандартами OECD
• разработка гигиенических регламентов химических веществ и их смесей в объектах окружающей среды (воздух рабочей зоны, атмосферный воздух, вода, почва)
• научное обеспечение безопасного обращения потенциально опасных химических веществ, переход на международную систему классификации и маркировки химических веществ, создание Национального Регистра потенциально опасных химических веществ
• определение опасных свойств отходов по токсикологическим и экотоксикологическим показателям для дальнейшей классификации отходов по классам опасности
• совершенствование методологии гигиенической опасности загрязнения почв с разработкой дифференцированных гигиенических нормативов в зависимости от типа землепользования
• разработка методов исследований, критериев оценки токсичности и особенностей биологического действия потенциально опасных химических и биологических веществ с применением альтернативных тест-моделей, основанных на использовании методов молекулярной и клеточной биологии
• гигиеническая оценка товаров народного потребления, в том числе изделий медицинского назначения, медицинской техники, медицинского оборудования и материалов для их изготовления, парфюмерно-косметической продукции, средств бытовой химии.

Лаборатория переименована в лабораторию профилактической и экологической токсикологии.

 

Направления научной деятельности

В настоящее время лаборатория является единственным в Республике Беларусь подразделением, которое проводит гигиеническое регламентирование пестицидов в объектах окружающей среды с оценкой риска для работающих при применении в сельском хозяйстве и гигиеническую оценку средств защиты растений и агрохимикатов для целей последующей Государственной регистрации в Республике Беларусь (постановление Совета министров Республики Беларусь от 29.03.2013 г. № 243).

Основные направления научной деятельности:

• изучение закономерностей проявления токсических эффектов наночастиц в зависимости от путей введения, выявление органов-мишеней, путей сорбции, десорбции и распределения в организме методами in vivo и in vitro;
• токсикологическая оценка ксенобиотиков, в том числе токсикантов нейротоксического, нейрогуморального действия, разработка протоколов испытаний, гармонизированных с международными стандартами OECD
• разработка гигиенических регламентов химических веществ и их смесей в объектах окружающей среды (воздух рабочей зоны, атмосферный воздух, вода, почва)
• научное обеспечение безопасного обращения потенциально опасных химических веществ, переход на международную систему классификации и маркировки химических веществ, создание Национального Регистра потенциально опасных химических веществ
• определение опасных свойств отходов по токсикологическим и экотоксикологическим показателям для дальнейшей классификации отходов по классам опасности
• совершенствование методологии гигиенической опасности загрязнения почв с разработкой дифференцированных гигиенических нормативов в зависимости от типа землепользования

Направления фундаментальных исследований лаборатории:

• Разработка методов исследований, критериев оценки токсичности и особенностей биологического действия потенциально опасных химических и биологических веществ, объектов окружающей среды с применением альтернативных тест-моделей, основанных на использовании методов молекулярной и клеточной биологии

Направления прикладных исследований:

• Научное обеспечение безопасного обращения потенциально опасных химических веществ, переход на международную систему классификации и маркировки химических веществ, создание Национального Регистра потенциально опасных химических веществ
• Совершенствование методов комплексного гигиенического регламентирования пестицидов в объектах окружающей среды, разработка и введение в действие классификации средств защиты растений, разработка технических нормативных правовых актов по гигиенической оценке условий труда и приемлемости риска при применении пестицидов в сельском хозяйстве
• Разработка современной ранжированной оценки токсикологических и экотоксикологических показателей отходов производства и создание на основе классификации критериев для разделения отходов по классам опасности.
• Разработка и совершенствование методологии гигиенической опасности загрязнения почв в зависимости от типа землепользования
• Участие в развитии международного сотрудничества по контролю за обращением химических соединений, интеграция с системами международных регистров и баз данных потенциально опасных химических веществ.

Перспективы развития лаборатории:

• Обеспечение безопасного обращения химических веществ:
• внедрение классификации и маркировка химической продукции в соответствии с требованиями Согласованной на глобальном уровне системой классификации и маркировки (СГС/GHS);
• внедрение системы надлежащей лабораторной практики (GLP), которая является обязательным условием для взаимного признания данных между странами;
• гармонизация методов тестирования токсичности и опасности химических веществ для человека и окружающей среды в соответcтвии с рекомендациями международной Организации экономического содействия развития (ОЭСР/OECD);
• сбор и анализ данных о свойствах химических веществ, оценка токсичности и опасности с целью создания Национального регистра химических веществ;
• разработка национального перечня запрещенных и строго ограниченных к обращению химических веществ.

Лаборатория профилактической и экологической, как структурное подразделение НМИО, аккредитована в Национальной системе аккредитации Республики Беларусь на право проведения широкого спектра токсикологических испытаний товаров народного потребления.

 

Научные достижения

Специалисты лаборатории участвовали в подготовке проектов Государственных программ, проектов законов Республики Беларусь, таких как:

• Национальная стратегия устойчивого развития (НСУР) Республики Беларусь на 2020 годы и далее по проблемам химической безопасности страны
• Национальная программа СОЗ (средства защиты растений).

За 2012-2016  годы в лаборатории выполняются четыре задания по ОНТП «Современные условия жизнедеятельности и здоровьесбережение», три задания по ОНТП «Здоровье и среда обитания», в рамках которых разработаны и утверждены 24 инструкции по применению и более 32 гигиенических нормативов.

Выполнялись исследования по заданиям ГНТП «Промышленные биотехнологии 2011 -2015», МЦПЕ «Инновационные биотехнологии 2011 -2015», ОНТП «Интродукция и озеленение 2011 -2015», ГП «Охрана окружающей среды и устойчивое использование природных ресурсов на 2016-2020 годы» и др.

Сотрудники лаборатории участвовали в Инновационных проектах, финансируемых из Инновационного фонда Мингорисполкома:

• в 2013 году - НИР «Провести токсикологические и экотоксикологические исследования отходов, образовавшихся при проведении приемочных и экологических испытаний опытного образца комплекса оборудования для обезвреживания фармацевтических и цитостатических отходов, с целью научного обоснования класса опасности» (проект «Разработать комплекс оборудования для обезвреживания фармацевтических отходов и цитостатических фармацевтических препаратов. Освоить комплекс оборудования»);
• в 2014-2015 годах – НИР «Исследовать токсикологические свойства микроудобрения «Наноплант» и показатели пищевой ценности продукции, выращенной с его использованием».

Лаборатория располагает следующим лабораторным оборудованием: фотоэлектроколориметр КФ-2; бокс с ламинарным шкафом; микроскопы: бинокулярный оптический с видеокамерой, Axioscop 40,  Axiovert 40, Olympus CX21, МБС-10, JenaLab GF PA, МБИ-6, Р-15, для парафиновых срезов, МБИ-3, МБС-2, МИР-2; инкубатор; весы электронные лабораторные; весы прецизионные; весы портативные; сплит-системы; термостаты электрические; электропечи; иономеры; мешалки; облучатели бактерицидные и ультрафиолетовые; шкафы вытяжные и сухо-тепловой; гигрометры; аппарат для встряхивания жидкостей; вискозиметр; электрокардиограф д/ветеринарии; тележка для крыс; спектрофотомктры; дозаторы лабораторные; баня водяная со встряхиванием; хладотермостат, программный замораживатель.

Морфологическое оборудование: аппарат для заливки в парафин Leica EG 1150; процессор для гистологии Leica TP 1020; микротом роторный Leica RM 2125RT с комплектом одноразовых ножей; баня водяная Leica HI1210; столик с подогревом Leica HI1220; замораживающий микротом Leica CM1850. Вспомогательные материалы: предметные стекла, покровные стекла, парафин для заливки тканей, пластиковые кассеты с крышками для заливки тканей в парафин, лупа бинокулярная, приспособление для сушки парафиновых срезов. Оборудование предназначено для проведения гистологических и гистохимических исследований при проведении научно-исследовательских работ.

Для проведения биохимических и токсикологических исследований при проведении научно-исследовательских работ на оснащении лаборатории имеется центрифуги; весы аналитические Ohaus, ванна ультразвуковой очистки Sonorex; шейкер IKA SM-35; водяная баня Julabo; аквадистиллятор WD-2004F; анализатор биохимический Clima С-15 полуавтомат; анализатор гематоло-гический Mythic; анализатор клинической химии автомат Accent 200.

Оборудование для регистрации нейроповеденческих реакций лабораторных животных (крестообразная арена, открытая арена с видеосистемой, камера для индивидуального содержания крыс, камера метаболическая для крыс, установка «Лабиринт», камера для рассадки мышей, установка Эстраполярное избавление от крыс, моторизованное колесо для крыс, установка «Открытое поле» для крыс, сменный пол для установки «Открытое поле»). Все указанное оборудование находится в эксплуатации, предназначено для выполнения НИР и направлений, указанных в области аккредитации лаборатории.

Современная экспериментальная и лабораторная база позволяет проводить исследования на высоком научно-методическом уровне, с использованием методов, признаваемых в странах дальнего зарубежья (ОЭСР, ГОСТ ИСО 10993 и др.).

 

Международная деятельность

Научные сотрудники осуществляют тесное международное сотрудничество с различными организациями, такими как ВОЗ, ЮНЕП, ПРООН и другими, являются постоянными членами Совета по пестицидам и удобрениям при Минсельхозпроде РБ.

Специалисты центра являются национальными инспекторами:

• Национальный координатор СПМРХВ (Стратегический подход к международному регулированию химических веществ) – Лисовская Г.В.
• Эксперт-консультант в области ХБТО (химического, биологического и токсинного оружия) – Клочкова О.П.

В рамках международного сотрудничества проводится:

• Подготовка Проекта международной технической помощи под эгидой UNEP «Разработка плана глобального мониторинга воздействия на человека и окружающей среды концентраций ртути».
• Мероприятия по внедрению Стратегического подхода к международному регулированию химическими веществами (СПМРХВ).
• Разработка технических регламентов Таможенного союза «О безопасности химической продукции», «О безопасности синтетических моющих средств и товаров бытовой химии», «Технический регламент на табачную продукцию», «О безопасности удобрений», «О безопасности низковольтного оборудования», «О безопасности материалов, контактирующих с пищевыми продуктами», «О безопасности минеральных удобрений», «Об ограничении применения опасных веществ в изделиях электротехники и радиоэлектроники», «О безопасности пестицидов и средств защиты растений».

Результаты проведенных в лаборатории исследований докладывались сотрудниками на съездах токсикологов России, Украины, Польши и других представительных международных и республиканских научных форумах.

 

Уникальность

Традиционно на протяжении более 50 лет лаборатория занимается изучением средств защиты растений, имеет высококвалифицированных научных сотрудников в области превентивной токсикологии, поддерживает сотрудничество с профильными учреждения в РФ и Украине - ФБУН Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана (г.Москва, РФ, Роспотребнадзор), Государственное предприятие «Научный центр преветивной токсикологии пищевой и химической безопасности имени академика Л.И.Медведя МОЗ Украины» (г.Киев, МЗ), токсикологическими центрами фирм БАСФ, БАЙЕР, международными организациями, включена в перечень организаций, осуществляющих административные процедуры по государственной регистрации пестицидов (постановление Совета Министров М РБ № 156 от 17.02.2012 г.), проводит полный объем токсикологических исследований, с использованием методов OЭСР, в т.ч. изучение отдаленных последствий (эмбриотоксического, гонадотропного, мутагенного, тератогенного действия), разрабатывает гигиенические нормативы в различных объектах среды обитания человека и растительной продукции для средств защиты растений - ПДК/ ОДК в почве, ПДК/ ОБУВ в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе, ПДК/ ОДУ в воде водоемов, МДУ/ ВМДУ в продукции, ДСД), т.е. фактически является национальным токсикологическим центром по вопросам токсикологии средств защиты растений, регуляторов роста, агрохимикатов и других экзогенных загрязнителей.

Сотрудники лаборатории (Ильюкова И.И., Клочкова О.П.) – члены государственной комиссии «Совет по пестицидам и удобрениям» по регистрации средств защиты растений при Минсельхозпроде РБ.

Лаборатория является разработчиком действующих ТНПА в области изучения отходов, проводит исследования для установления класса токсичности и опасности отходов по показателю «токсичность» и «экотоксичность», в том числе по методам OЭСР, причем является эксклюзивным исполнителем исследований по оценке влияния отходов на почвенно-водные организмы (тест-объект Tetrahymena pyriformis, острый, подострый и хронический эксперимент), гидробионты (L.Stagnalis), почвенные организмы  (Eisenia foeitida).

Лаборатория также является разработчиком действующих ТНПА в области изучения медицинских изделий, проводит исследования, в том числе арбитражные, с научной оценкой результатов, в т.ч. и по международным требованиям (ОЭСР, ГОСТ ISO 10993-2011), также проводит исследования по изучению цитотоксического, генотоксического, пирогенного действия изделий медицинского назначения.

Ильюкова И.И. – член рабочей группы по разработке инструкций и договоров ТС по обращению медицинских изделий.

Квалификация сотрудников лаборатории позволяет оказывать услуги по проведению идентификации, классификации, маркировке опасностей для здоровья химических веществ и химической продукции (ГОСТ 31340-2007, СГС, CLP); гигиенической оценке риска при воздействии химических веществ и продукции с содержанием химических веществ, разработке сценариев воздействия (REACH).

Ильюкова И.И. – член рабочей группы по разработке ТР ТС по обращению химической продукции.

Лаборатория является разработчиком действующих в республике ТНПА (Инструкции по применению № 023-1212. Токсикологическая оценка наноматериалов в тестах in vitro: утв. Постановлением МЗ РБ 12.12.2012 г.) и проводит исследования по токсикологической оценке наноматериалов in vitro и in vivo, в том числе с использованием международных стандартов ISO/TR 13121:2011 и ISO/TR 12885:2008.

В Республике Беларусь лаборатория профилактической и экологической токсикологии является единственным разработчиком действующих ТНПА в области нормирования химических веществ в почве; проводит исследования по обоснованию ПДК/ ОДК в почве и разработала более 30 гигиенических нормативов экзогенных химических веществ в почве.

Среди научных направлений и изысканий научных сотрудников лаборатории первоочередным в настоящее время является изучение токсикологических свойств веществ, разрушающих эндокринную систему, с целью их дальнейшего нормирования в различных объектах среды обитания. Также актуальным является разработка правовых ограничений по свинцу в красках и проведения биомониторинга свинца и ртути, как одних из наиболее опасных химических веществ для здоровья человека (ВОЗ, Международная программа по химической безопасности).

За период с 1991-2016 годы в лаборатории защищено 5 кандидатских диссертаций (Ю.В.Солтанович, И.И.Ильюкова, С.Ю.Петрова, Л.А.Наджарян, И.С.Поздняк), подготовлено к защите 2 диссертации (В.М.Рубин, Е.К.Власенко).

Под руководством доцента Сычика С.И. диссертационную работу выполняет сотрудник лаборатории, аспирант Грынчак В.А.