ISSN 1995-4301
(печатной версии)

ISSN 2618-8406
(электронной версии)

Актуальные выпуски:

Выпуск № 3 за 2026 год

Выпуск № 2 за 2026 год

Выпуск № 1 за 2026 год

Выпуск № 4 за 2025 год

Обзор краткого содержания статей


РазвернутьВыбор параметров просмотра


Посмотреть дополнительный файл


2026 г., № 1
Раздел:
Экотоксикология
УДК: [615.916.1:546.16]+591.1+575.1

Оценка наследственной компоненты фторной экотоксической нагрузки

В.И. Стариченко
Институт экологии растений и животных Уральского отделения РАН
Фтор – один из наиболее токсичных и широко распространённых промышленных загрязнителей природной среды. В экологических проблемах фторного загрязнения выявление наследственной компоненты его накопления играет особую роль как способствующей поддержанию его уровня в ряду поколений. Однако факторы индивидуальной изменчивости аккумуляции фтора у млекопитающих, в частности, наследственная составляющая вариабельности накопления, не выявлены. Это обусловлено методологическими особенностями исследования параметров депонирования фтора, недоступных для изучения в прямых экологических наблюдениях. Экспериментальное исследование на лабораторных мышах позволяет оценить величину наследственной компоненты депонирования фтора. Исследовали накопление фтора у потомства трёх линий инбредных мышей (внутрилинейная корреляция) в фоновых условиях и после хронического поступления токсиканта. Использовался также вариант семейного анализа (внутрисемейная корреляция). Это классический подход к оценке наследственной изменчивости количественных признаков. Самки получали фтор с пищей в течение всего периода беременности и до 1,5-мес. возраста потомства. При оценке учитывали эффект влияния пола животных и величины помёта в семье. Аккумуляция фтора у отдельных индивидов различалась в некоторых экспериментальных группах в 3–6,5 раз. В то же время особенности депонирования фтора оказались характерными для целых семейств. Общая наследственная составляющая (внутрилинейная и внутрисемейная) кумуляции фтора сопоставима с наследственной корреляцией морфологических признаков, имеющих высокую наследственную детерминацию развития (R = 0,50–0,56, p < 0,0001 и R = 0,45–0,53–0,58, p < 0,0001 соответственно). В зависимости от варианта анализа (вся выборка или только опытная группа), семейная составляющая изменчивости сопоставима или значительно выше (в 2–3 раза) эффекта линейной принадлежности животных. Для фоновых уровней фтора наследственная обусловленность его депонирования статистически незначима. Полученные результаты могут быть экстраполированы на полевых грызунов.

Нажмите, чтобы открыть

Нажмите, чтобы открыть

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: экологическая токсикология, фтор, костная ткань, линейные мыши, дисперсионный анализ, коэффициент внутриклассовой корреляции, метод семейного анализа

Развернуть Список процитированных источников

1. Faccini J.M. Fluoride and bone // Calcif. Tissue Res. 1969. V. 3. P. 1–16. doi: 10.1007/BF02058641

2. Knizhnikov V.A. Calcium and fluoride: radiation-hygienic aspects. Moskva: Atomizdat, 1975. 199 p. (in Russian).

3. Fluorine and fluorides. Environmental Health Criteria 36. Geneva: WHO, 1984. 100 p.

4. Boivin G., Meunier P.J. Fluoride and bone: Toxic effects and therapeutic role // Therapeutic uses of trace elements / Eds. J. Nève, P. Chappuis, M. Lamand. Boston, MA: Springer, 1996. P. 283–295. doi: 10.1007/978-1-4899-0167-5_49

5. Lyubashevskiy N.M., Tokar V.I., Shcherbakov S.V. Technogenic environmental pollution by fluoride (ecological and medical-social aspects). Yekaterinburg: Ural Branch of the RAS, 1996. 239 p. (in Russian).

6. Whitford G.M. The metabolism and toxicity of fluoride // Monogr. Oral Sci. 1996. V. 16. 156 p. doi: 10.1159/isbn.978-3-318-04022-7

7. Toxicological profile for fluorides, hydrogen fluoride, and fluorine. Atlanta, GA: Agency for Toxic Substances and Disease Registry (US), 2003. 404 p.

8. Mousny M., Banse X., Wise L., Everett E.T., Hancock R., Vieth R., Devogelaer J.P., Grynpas M.D. The genetic influence on bone susceptibility to fluoride // Bone. 2006. V. 39. No. 6. P. 1283–1289. doi: 10.1016/j.bone.2006.06.006

9. Yanin E.P. Fluoride in the environment: (prevalence, behavior, technogenic pollution) // Ecological expertise. 2007. No. 4. P. 2–98 (in Russian).

10. Gornostaeva E.A., Fuks S.L. The effect of fluorinated compounds on living organisms (review) // Theoretical and Applied Ecology. 2017. No. 1. P. 14–24 (in Russian). doi: 10.25750/1995-4301-2017-1-014-024

11. WHO. The public health impact of chemicals: knowns and unknowns WHO. International Programme on Chemical Safety. Geneva, 2016. 16 p.

12. Mogilenkova L.A., Rembovskiy V.R. Role of genetic polymorphism and differences in the detoxification of chemical substances in the human body // Hygiene & Sanitation. 2016. V. 95. No. 3. P. 255–262 (in Russian). doi: 10.18821/0016-9900-2016-95-3-255-262

13. Polzik E.V., Valova G.A., Zinger V.E., Sysoeva L.A. Some problems of biomedical prophylaxis occupational fluorosis // Occupational medicine and industrial ecology. 1995. V. 5. P. 44–47 (in Russian).

14. Lavryashina M.B., Ul’ianova M.V., Druzhinin V.G., Tolochko T.A. A study of the genetic basis of susceptibility to occupational fluorosis in aluminum industry workers of Siberia // Russ. J. Genet. 2003. V. 39. No. 7. P. 823–827.

15. Bol’shakov V.N., Vasil’ev A.G., Vasil’eva I.A., Gorodilova Yu.V., Kolcheva N.E., Lyubashevskii N.M., Chibiryak M.B. Technogenic morphological variation of the pygmy wood mouse (Sylvaemus uralensis Pall.) in the Urals // Russ. J. Ecol. 2012. V. 43. No. 6. P. 448–453. doi: 10.1134/S1067413612060033

16. Lyubashevsky N.M., Emelyanov A.M., Bakhtiyarova M.F., Juraev M.I., Kotomtsev V.V., Mokronosov A.A., Portnaya L.V., Chibiryak M.V., Starichenko V.I. Prospects for animal husbandry in the TADAZ area // Recommendations of the scientific and practical conference on reviewing the status of the results of the implementation of the “Target scientific and technical program of work to reduce emissions of pollutants into the environment by the Tajik Aluminum Plant to maximum permissible levels”. Tursunzade, 1991. P. 84–90 (in Russian).

17. Everett E.T., McHenry M.A.K., Reynolds N., Eggertsson H., Sullivan J., Kantmann C., Martinez-Mier E.A., Warrick J.M., Stookey G.K. Dental fluorosis: variability among different inbred mouse strains // J. Dent. Res. 2002. V. 81. No. 11. P. 794–798. doi: 10.1177/0810794

18. Yan D., Willett T.L., Gu X.M., Martinez-Mier E.A., Sardone L., McShane L., Grynpas M., Everett E.T. Phenotypic variation of fluoride responses between inbred strains of mice // Cells Tissues Organs. 2011. V. 194. No. 2–4. P. 261–267. doi: 10.1159/000324224

19. Vogel F., Motulsky A.G. Human genetics: problems and approaches. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2010. 981 p.

20. Starichenko V.I. Metabolism of osteotropic toxical substances: hereditary determination // Ecol. Genet. 2010.V. 8. No. 3. P. 27–37 (in Russian).

21. Starichenko V.I. Hereditary component of variation in 90Sr deposition in inbred mice under exogenous conditions that affect bone formation // Appl. Radiat. Isot. 2018. V. 140. P. 126–132. doi: 10.1016/j.apradiso.2018.07.006

22. Everett E.T. Fluoride’s effects on the formation of teeth and bones, and the influence of genetics // J. Dent. Res. 2011. V. 90. No. 5. P. 552–560. doi: 10.1177/0022034510384626

23. National Research Council (US) Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. Guide for the care and use of laboratory animals. Washington, D.C.: National Academies Press, 2011. 246 p.

24. Leary S., Underwood W., Anthony R., Cartner S., Corey D., Grandin T., Greenacre C., Gwaltney-Brant S., McCrackin M., Meyer R., Miller D., Shearer J., Yanong R., Golab G., Patterson-Kane E. AVMA guidelines for the euthanasia of animals: 2013 edition // J. Am. Vet. Med. Assoc. 2013. 102 p.

25. Khazemova L.A., Radovskaya T.L., Kruglova N.V., Kachalkova T.K. Fluorine assessment in plant material // Agrokhimiya. 1983. No. 6. P. 66–72 (in Russian).

26. Mather K., Jinks J.L. Introduction to biometrical genetics. London: Chapman and Hall Ltd., 1982. 238 p.

27. Falconer D.S., Mackay T.F.C. Introduction to quantitative genetics. Essex: Longman House, 1996. 448 p.

28. Beamer W.G., Donahue L.R., Rosen C.J., Baylink D.J. Genetic variability in adult bone density among inbred strains of mice // Bone. 1996. V. 18. No. 5. P. 397–403. doi: 10.1016/8756-3282(96)00047-6

29. Slemenda C.W., Turner C.H., Peacock M., Christian J.C., Sorbel J., Hui S.L., Johnston C.C. The genetics of proximal femur geometry, distribution of bone mass and bone mineral density // Osteoporos. Int. 1996. V. 6. No. 2. P. 178–182. doi: 10.1007/BF01623944

30. Scheffé H. The analysis of variance. New York: Wiley, 1959. 496 p.

31. Sokal R.R., Rohlf F.J. Biometry: the principles and practice of statistics in biological research. New York: W.H. Freeman & Co., 1995. 887 p.

32. Gabovich R.D. Fluoride and its hygienic value. Moscow: Medgiz, 1957. 250 p. (in Russian).

33. ICRP Publication 20. Alkaline earth metabolism in adult man. Oxford: Pergamon Press, 1973. 99 p.

34. Hefti A., Marthaler T.M. Bone fluoride concentrations after 16 years of drinking water fluoridation // Caries Res. 1981. V. 15. No. 1. P. 85–89. doi: 10.1159/000260504

35. Il’enko A.I., Krapivko T.P. Animal ecology in the radiation biogeocoenose. Moskva: Nauka, 1989. 224 p. (in Russian).

36. Shagina N.B., Tolstykh E.I., Degteva M.O. Improvements in the biokinetic model for strontium with allowance for age and gender differences in bone mineral metabolism // Radiat. Prot. Dosimetry. 2003. V. 105. No. 1-4. P. 619–622. doi: 10.1093/oxfordjournals.rpd.a006314

37. Fluoride concentrations in human bones // Nutr. Rev. 1959. V. 17. No. 5. P. 133–136. doi: 10.1111/j.1753-4887.1959.tb06433.x

38. Pharmacology of fluorides / Ed. F.A. Smith // Handbuch der experimentellen Pharmakologie. V. 20. Pt. 2. Berlin, Heidelberg, New York: Springer; Verlag, 1966. 452 p. doi: 10.1007/978-3-642-99973-4

39. Carvalho J.G., Leite A.L., Yan D., Everett E.T., Whitford I G.M., Buzalaf M.A.R. Influence of genetic background on fluoride metabolism in mice // J. Dent. Res. 2009. V. 88. No. 11. P. 1054–1058. doi: 10.1177/0022034509347249

40. Vasil’ev A.G. Epigenetic bases of phenetics: towards population meronomy. Ekaterinburg: Akademkniga, 2005. 640 p. (in Russian).

41. Casellas J. Inbred mouse strains and genetic stability: a review // Animal. 2011. V. 5. No. 1. P. 1–7. doi: 10.1017/S1751731110001667

42. Chebib J., Jackson B.C., López-Cortegano E., Tautz D., Keightley P.D. Inbred lab mice are not isogenic: genetic variation within inbred strains used to infer the mutation rate per nucleotide site // Heredity. 2021. V. 126. No. 1. P. 107–116. doi: 10.1038/s41437-020-00361-1

43. Lyubashevsky N.M., Starichenko V.I. Lactation and the phenomenon of biodiversity (epigenetics of the mineral metabolism of rodents) // Genetics of Populations: Progress and Perspectives: Proceedings of the International Conference commemorating the 80th birthday of Academician Y.P. Altukhov. Zvenigorod, April 17–21, 2017. Moskva, 2017. P. 152–154 (in Russian).

44. Kitsiou-Tzeli S., Tzetis M. Maternal epigenetics and fetal and neonatal growth // Curr. Opin. Endocrinol. Diabetes Obes. 2017. V. 24. No. 1. P. 43–46. doi: 10.1097/MED.0000000000000305

45. Ge Z.J., Sun Q.Y. Maternal epigenetic inheritance // Transgenerational Epigenetics. 2019. V. 13. P. 75–105. doi: 10.1016/B978-0-12-816363-4.00005-5

46. Goldman M., Della Rosa R.J. Studies of the dynamics of strontium metabolism under conditions of continual ingestion to maturity // Strontium metabolism: proceedings of an International symposium on some aspects of strontium metabolism / Eds. J.M.A. Lenihan, J.F. Loutit, J., G. Martin. London, New York: Academic Press, 1967. P. 181–194.

47. Jang H., Serra C. Nutrition, epigenetics, and diseases // Clin. Nutr. Res. 2014. V. 3. No. 1. P. 1–8. doi: 10.7762/cnr.2014.3.1.1

48. Murdoch B.M., Murdoch G.K., Greenwood S., McKay S. Nutritional influence on epigenetic marks and effect on livestock production // Front. Genet. 2016. V. 7. Article No. 182. doi: 10.3389/fgene.2016.00182

49. Starichenko V.I. Accumulation of 90Sr in the bone tissue of northern mole voles in the head portion of the East Ural Radioactive Trace // Russ. J. Ecol. 2011. V. 42. No. 1. P. 64–70. doi: 10.1134/S1067413611010115


Сведения о финансировании:

This study was performed within the frameworks of state contract of the Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences (project No. 122021000077–6).

DOI: 10.25750/1995-4301-2026-1-177-188
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License
Просмотров: 3

XML JATS

610000, г. Киров, ул. Московская, 36, редакция журнала «Теоретическая и прикладная экология»

Телефон/факс: (8332) 37-02-77

e-mail: envjournal@vyatsu.ru

Журнал основан в 2007 г.