• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
7 ноября
ПНИПУ
540

В пище и воздухе: эксперты ПНИПУ рассказали, с какими канцерогенами мы сталкиваемся каждый день

4.6

Ученые Пермского Политеха рассказали, почему опасны овощи и фрукты, выращенные при использовании большого количества удобрений, какие канцерогены содержатся в колбасах и копченостях, в чем опасность дыма и выхлопных газов, на каком масле нельзя готовить, почему северяне особенно подвержены меланоме и как онкология развивается от бактерий и вирусов.

В ПНИПУ рассказали, с какими канцерогенами мы сталкиваемся ежедневно / © Jacek Dylag, Unsplash

Канцерогены — это вещества или агенты, которые могут вызывать рак или способствовать его развитию. Они бывают химическими (например, некоторые вещества в табачном дыме, асбест, бензол), физическими (например, ионизирующее излучение) или биологическими (например, некоторые вирусы, такие как вирус папилломы человека).

«Врачи и ученые изучают связь между воздействием определенного вещества и частотой возникновения рака. Сопоставляют группы людей, подвергшихся воздействию канцерогена, с теми, кто не подвергался ему. Аналогичные опыты проводятся на культурах клеток и животных. Изучают способность вещества вызывать генетические мутации, изменять клеточный цикл», — рассказывает Сергей Солодников, научный консультант по вопросам фармакологии НОЦ ХимБИ ПНИПУ, кандидат медицинских наук.

Есть несколько механизмов воздействия канцерогенов. Во-первых, канцерогены могут взаимодействовать с ДНК, образуя аддукты — соединения, которые нарушают процессы деления и роста клеток. Во-вторых, окислительный стресс. Некоторые агенты способствуют образованию свободных радикалов, что повреждает клеточные структуры, включая ДНК, белки и липиды. В-третьих, хроническое воспаление, вызванное канцерогенами, способствует развитию рака путем мутации и усиленного деления клеток. В-четвертых, опасные вещества могут вызвать активацию онкогенов или дезактивировать супрессоры, отвечающие за профилактику опухолевой трансформации клеток.

Человек подвергается воздействию канцерогенов, вдыхая их, поглощая кожей или пищеварительным трактом. Вещества попадают в кровь и распределяются по различным органам и тканям. В результате взаимодействия с ДНК возникают мутации. Аномальные клетки бесконтрольно делятся, образуя опухоль.

Почему при общих факторах один заболевает раком, а другой нет?

Некоторые люди могут унаследовать мутации в генах, повышающие риск развития определенных типов рака, например, молочной железы и яичников. Сильная иммунная система помогает организму распознавать и уничтожать аномальные клетки, снижая риск рака. У людей с ослабленным иммунитетом, например, из-за ВИЧ, риск выше.

«Вероятность онкологии увеличивается с возрастом из-за накопления повреждений ДНК и снижения эффективности механизмов восстановления клеток. Некоторые виды рака, например, груди и простаты, могут быть связаны с гормональными уровнями. Хронический стресс, нездоровый образ жизни (злоупотребление алкоголем, курение, недостаток сна), наличие ряда хронических патологий (диабет, гипоацидный гастрит и так далее) также повышают риск заболевания раком», — отмечает Сергей Солодников.

Главные канцерогены, с которыми мы сталкиваемся каждый день

Веществ, однозначно и вероятно канцерогенных для человека, насчитывают более 500. С некоторыми из них мы контактируем ежедневно.

Нитраты и нитриты – основные компоненты минеральных удобрений. Нитрат-анион не поглощается почвой, поэтому весь нитратный азот находится в растворе, легкодоступном для растений. Нитриты — соли азотистой кислоты — содержатся в растениях в небольшом количестве.

«Повышенное содержание нитратов в продуктах питания можно объяснить применением избыточных количеств азотных удобрений. К тому же некоторые пестициды, например, гербицид 2,4-Д, усиливают накопление вещества растениями в 10-20 раз», — рассказывает Юлия Кузнецова, доцент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ, кандидат технических наук.

Нитраты и нитриты могут присутствовать не только в растениях и плодах. Обе эти группы веществ обладают свойством сдерживать размножение бактерий, и поэтому являются консервантами, применение которых разрешено при производстве продуктов питания.

«Их добавляют в некоторые виды сыров, а также в мясную продукцию — колбасу, ветчину, копчености. Помимо продления сроков хранения мясопродуктов, нитриты еще придают им приятный глазу покупателя розовый цвет», — отмечает Елена Шергина, магистрант кафедры химии и биотехнологии Пермского Политеха.

В чем опасность?

В больших количествах нитраты опасны для здоровья. Человек легко переносит дозу нитратов в 150–200 миллиграммов в сутки. 500 миллиграммов — это предельно допустимый объем на день, а 600 мг — мера, токсичная для взрослого человека.

«Канцерогенность повышенного содержания нитратов заключается в том, что они могут восстанавливаться до нитритов, проникая вместе с пищей в слюну и тонкий кишечник. В результате в крови образуются нитрозил-ионы», — рассказывает Нестерова Дарья, магистрант кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ.

Токсическое действие нитритов в человеческом организме проявляется в форме метгемоглобинемии. Нитрозил-ионы окисляют двухвалентное железо гемоглобина в трехвалентное. В результате такого окисления гемоглобин, имеющий красную окраску, превращается в NO-метгемоглобин с темно-коричневой окраской. При нормальном физиологическом состоянии в организме образуется примерно два процента этого вещества. Первые признаки (головокружение, одышка) наблюдаются при содержании в крови 6-7 процентов. При тяжелой форме (более 40 процентов) возможен летальный исход, так как метгемоглобин теряет способность переносить кислород по организму.

«Нитраты также могут угнетать активность иммунной системы организма, снижать устойчивость к отрицательному воздействию факторов окружающей среды. При избытке веществ чаще возникают простудные заболевания, а сами болезни приобретают затяжное течение», — поясняет Даниил Зянчурин, студент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ.

Если в продукте, кроме нитратов и нитритов, присутствуют еще в значительном количестве белки, под действием желудочного сока аминокислоты (из которых белки и состоят) могут образовывать с нитритами нитрозамины. Они формируются также при технологической или кулинарной обработке пищевых продуктов, в том числе в процессе их жарения, копчения, при консервировании мяса и рыбы и так далее. При длительном хранении пищевых продуктов содержание нитрозаминов может заметно увеличиваться. Их опасность — в канцерогенном воздействии.

«Помимо метгемоглобинемии и онкологического риска, в ряде исследований подчеркивается, что нитраты способствуют развитию патогенной кишечной микрофлоры, снижают содержание витаминов в пище, уменьшают количество йода (это приводит к увеличению щитовидной железы)», — добавляет Любовь Меньшикова, студент кафедры химии и биотехнологии Пермского Политеха.

Как снизить воздействие нитритов и нитратов на организм? Потребляйте (или полностью откажитесь) от переработанных мясных продуктов, не пережаривайте пищу, избегайте подгорания. Ешьте больше свежих овощей и фруктов, особенно богатых витамином С (например, цитрусовые) — это отличные антиоксиданты, которые нейтрализуют свободные радикалы. Регулярные физические нагрузки повысят выносливость и помогут организму лучше справляться с токсинами.

Выхлопные газы, дым от табака и сжигания мусора

Полициклические ароматические углеводороды и их производные — это вещества, образующиеся в результате горения бытовых отходов, неполного сгорания нефтепродуктов и угля. Они также присутствуют в выхлопных газах и табачном дыме. 

«Исходные компоненты, содержащиеся в мусоре, как правило, не летучи и относительно безопасны. Чаще всего их вред опасность заключается в наличии патогенной микрофлоры. При сгорании происходит комплекс окислительных реакций, в результате которых образуются продукты горения. При частичном недостатке кислорода, что часто случается при тлении, горении большой массы отходов или в закрытых помещениях сырье окисляется не полностью. Некоторые неполные продукты сгорания органических материалов являются крайне токсичными, канцерогенными. Кроме того, многие из них летучи, что создает особую опасность для всех окружающих, контактирующих с дымом», — объясняет Ирина Пермякова, доцент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ, кандидат технических наук.

Если вы живете в загазованной местности, задумайтесь об установке дома очистителей воздуха. В час пик, когда образуется большое количество выхлопных газов, закрывайте окна. Комнатные растения способны поглощать и нейтрализовывать некоторые объемы вредных частиц из воздуха. Почаще стирайте шторы, поскольку они накапливают загрязнения.

Масло для готовки

При сильном перекаливании жиров (например, при жарке и копчении пищи) могут образовываться полиароматические углеводороды, пероксидные соединения. Это группы веществ, обладающие канцерогенным действием.

«Опасность образования токсичных продуктов возникает в случае, когда компоненты масла начинают гореть, дымиться. Это может быть и в домашних, и в производственных условиях при несоблюдении режимов готовки. Обычно масла при жарке и запекании нагреваются до температуры 120-180 градусов. Если они при такой температуре не сгорают, то процесс приготовления можно считать вполне безопасным. При нагреве до более высоких температур жиры начинают разлагаться, образуя токсичные соединения», — поясняет Ирина Пермякова.

Каждое растительное масло или животный жир имеет свою температуру дымления, при данной температуре как раз начинаются процессы разложения веществ и появление дыма. Самые низкие показатели в 110-170 градусов имеют нерафинированные масла (оливковое, особенно extra virgin, подсолнечное, кукурузное, рапсовое), а также продукты с большим числом полиненасыщенных жирных кислот (омега-3), например, льняное. Их не рекомендуется использовать для термической обработки, лучше употреблять в свежем виде.

«Зато для готовки на плите подходят рафинированные масла или топленые животные жиры. В ходе рафинации они очищаются от фосфолипидов, свободных жирных кислот, пигментов, воскообразных веществ. Именно эти примеси при нагреве начинают разлагаться первыми, поэтому после фильтрации термическая устойчивость продукта повышается. Очищенные подсолнечное, оливковое и кукурузное, топленое сливочное (гхи) масла уже имеют температуру дымления выше 230 градусов, и поэтому при классической термической обработке пищи не горят», — рассказывает Ирина Пермякова.

Солнце

«Ультрафиолетовое излучение — физический канцероген, воздействует на кожу, передавая энергию молекулам ДНК и вызывая химические изменения в их структуре. Происходит образование димеров между соседними основаниями ДНК (например, тиминовых димеров). Это способствует сбоям в копировании молекул и возникновению мутаций. В случае массивного повреждения или хроническом воздействии восстановление затрудняется, и в клетке начинают накапливаться мутации. Постепенное их увеличение и отказ системы апоптоза (программируемой гибели поврежденных клеток) приводит к тому, что они начинают бесконтрольно делиться, образуя опухоль», — объясняет Иван Красняков, доцент кафедры прикладной физики ПНИПУ, кандидат физико-математических наук.

Хоть большая территория России находится в северных широтах, про защиту от УФ-излучения забывать не стоит. В зимнее время солнечная активность снижена. Но снег, лед и вода отражают лучи, усиливая их воздействие. Возникает явление интерференции света — усиления светового потока при наложении отраженных лучей друг на друга.

Жители северных широт, как правило, имеют более светлый тип кожи, который хуже адаптирован к воздействию УФ-лучей. Вырабатывается меньше меланина – пигмента, который защищает от солнца. Это делает людей с более светлым тоном кожи уязвимее к ожогам и долгосрочному накоплению УФ-повреждений.

Летом в северных широтах день длиннее, чем на юге, и продолжительное пребывание на солнце может привести к накоплению вредного воздействия даже при более низком уровне излучения. Это актуально в период с мая по август, когда солнце светит до позднего вечера. Не стоит также пренебрегать средствами защиты (SPF-кремами, очками и головными уборами), полагаясь на то, что мы находимся в северных широтах.

«В зимний период популярны солярии, которые также являются источником УФ-лучей. Люди стремятся восполнить нехватку солнца, но искусственное излучение несет не меньшую опасность, чем солнечное. А иногда оно более канцерогенно из-за высокой концентрации ультрафиолета», — добавляет Иван Красняков.

Вирусы и бактерии

К биологическим канцерогенам относятся вирусы и бактерии, которые могут способствовать развитию рака, подрывая иммунитет или вызывая хронические воспалительные процессы. Эти микроорганизмы провоцируют изменения в клетках.

«Например, бактерия Helicobacter pylori вызывает гастрит. Заразиться можно из-за грязных рук, поцелуев, использования чужой зубной щетки, посуды и так далее. В процессе хронического воспаления происходят изменения в клетках слизистой и их ДНК. Хронический гастрит может привести к атрофии (истощению) оболочки желудка, что снижает его защитные механизмы. В ответ на повреждение ткани желудка видоизменяются. Наступает предраковое состояние — дисплазия. Если клетки нового типа продолжают появляться, это может привести к образованию злокачественной опухоли — раку желудка», — рассказывает Сергей Солодников.

Гепатит B (HBV) — одна из основных причин развития рака печени. Вирус передается через кровь и другие биологические жидкости, чаще всего половым путем или при контакте с зараженной кровью. После первичного инфицирования он вызывает острый гепатит, но иногда (в 5-10 процентов случаев) инфекция становится хронической. Постоянные воспалительные процессы вызывают активное деление клеток печени в ответ на повреждение. Это увеличивает вероятность ошибок в ДНК, что может привести к мутациям. HBV умеет встраиваться в геном хозяина, что грозит нарушением нормальных генетических процессов и экспрессии генов, связанных с контролем клеточного цикла и апоптозом (программируемой клеточной смертью). Хроническое воспаление и репликация вируса приводят к накоплению мутаций в генах печени, повреждению ее ткани.

Вакцинация против гепатита B является эффективным способом профилактики инфекции и, следовательно, снижения риска развития рака печени. Кроме того, регулярный мониторинг и лечение хронического гепатита B могут помочь предотвратить прогрессирование заболевания и развитие опухоли.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
20 ноября
Березин Александр

Несмотря на отмену попытки «экономичной» ловли первой ступени, шестой испытательный полет Starship был успешным. Корабль — вторая ступень системы впервые продемонстрировала возможность маневра на орбите. Первая ступень после приводнения неожиданно для всех смогла пережить два взрыва, не утратив плавучесть. Среди наблюдавших за испытанием был Дональд Трамп.

Позавчера, 17:55
Наталия Лескова

Зачем нужно изучать ядра планет? Как зарождалась эта наука и почему она важна? Что такое гамма-всплески и зачем нам знать, откуда они идут? Остается ли Россия великой космической державой и зачем вообще это всё надо? Об этом рассказывает Игорь Георгиевич Митрофанов, руководитель отдела ядерной планетологии Института космических исследований РАН, доктор физико-математических наук, академик Международной академии астронавтики.

Позавчера, 11:06
Evgenia

Китайские исследователи удерживали изотоп иттербия-173 в состоянии «кота Шредингера» более 20 минут. Эта работа приблизила точность измерений фазового сдвига квантовой системы к теоретически возможному пределу.

16 ноября
Evgenia

Международная коллаборация физиков под руководством ученых из Йельского университета в США представила самые убедительные на сегодня подтверждения существования нового типа сверхпроводящих материалов. Доказательство существования нематической фазы вещества — научный прорыв, открывающий путь к созданию сверхпроводимости совершенно новым способом.

19 ноября
Андрей

Американские ученые проанализировали данные о поедании фекалий животными, чтобы выяснить, какие причины стоят за этим поведением и какие закономерности можно проследить. В результате они разделили всю выборку более чем из 150 видов на семь категорий по тому, что заставляет зверей питаться таким сомнительным продуктом.

18 ноября
Юлия Трепалина

Работать под началом шефа-абьюзера тяжело, но свежее исследование показало, что бывают варианты похуже. Ученые выяснили, что еще негативнее на моральный дух и производительность труда сотрудников влияет, когда во главе команды стоит самодур, у которого вспышки агрессии непредсказуемо сменяются этичным поведением.

30 октября
Елизавета Александрова

Под рыжим верхним слоем с виду обычного камня открылся целый калейдоскоп довольно неожиданных оттенков. Это особенно интересно с учетом того, где лежит камень — в марсианском кратере, который по всем признакам когда-то был озером.

16 ноября
Evgenia

Международная коллаборация физиков под руководством ученых из Йельского университета в США представила самые убедительные на сегодня подтверждения существования нового типа сверхпроводящих материалов. Доказательство существования нематической фазы вещества — научный прорыв, открывающий путь к созданию сверхпроводимости совершенно новым способом.

31 октября
Татьяна

Органические молекулы с пи-связью образуют очень устойчивые геометрии, которые не любят нарушаться. В 1924 году немецкий химик Юлиус Бредт сформулировал соответствующий запрет, вошедший в учебники химии. Тем не менее это в некоторых случаях возможно. В новой работе американские исследователи представили несколько «антибредтовских» соединений из класса олефинов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно