Автореферат (Определение, оценка и оптимизация селенового статуса территории и населения Архангельской области)

На правах рукописиБАХМАТОВА Юлия АлексеевнаОПРЕДЕЛЕНИЕ, ОЦЕНКА И ОПТИМИЗАЦИЯ СЕЛЕНОВОГОСТАТУСА ТЕРРИТОРИИ И НАСЕЛЕНИЯАРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИСпециальность 03.02.08 − ЭкологияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание учѐной степени кандидатабиологических наукМосква – 2018Работа выполнена на кафедре химии и химической экологии Высшей школы естественныхнаук и технологий федерального государственного автономного образовательногоучреждения высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университетимени М.В. Ломоносова» (г. Архангельск)Научныйруководитель:Попова Людмила Фѐдоровнадоктор биологических наук, кандидат химических наук, профессоркафедры химии и химической экологии Высшей школыестественных наук и технологий ФГАОУ ВО «Северный(Арктический)федеральныйуниверситетимениМ.

В. Ломоносова»Официальныеоппоненты:Зачиняев Ярослав Василевичдоктор биологических наук, доктор химических наук, профессоркафедры социального и естественнонаучного образованияВыборского филиала ФГБОУ ВПО «Российский государственныйпедагогический университет им. А.И.Герцена»Прожерина Надежда Александровнакандидат биологических наук, старший научный сотрудниклаборатории экологии популяций и сообществ федеральногоисследовательского центра комплексного изучения Арктики имениакадемика Н. П. Лаверова РАНВедущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательноеучреждение высшего образования «Петрозаводский государственный университет»Защита состоится «22» марта 2018 г., в 16.00 часов на заседании Диссертационного СоветаД 212.203.38 при Российском университете дружбы народов по адресу: 115093, г. Москва,Подольское шоссе, д.

8/5, экологический факультет.С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научной библиотеке ФГАОУ ВО«Российский университет дружбы народов» по адресу: 117198, г. Москва, ул. МиклухоМаклая, д. 6, на сайте dissovet.rudn.ruАвтореферат разослан «__» _____________ 2018 г.Ученый секретарь диссертационного советакандидат биологических наук:Е. А. Ванисова1ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования и степень ее разработанности.

Высокаябиологическая значимость селена и его эссенциальность для организма человекаопределяют приоритетность оценки селенового статуса территорий в большинстверегионов России. Проблема дефицита селена в организме человека с каждым годомприобретает все большую актуальность, поскольку в разных социальных группах у80% населения выявляется снижение обеспеченности селеном (Голубкина, 2002;Паршукова, 2008; Эндэнээ, 2015; Бурцева, 2017). Селен − эссенциальный(незаменимый) компонент рациона питания и необходимый для нормальнойжизнедеятельности организма человека и животных микроэлемент (суточная доза от50 до 100 мкг для взрослого населения) (Голубкина, 2002; Тутельян, 2002; Громова,2007; Зуева, 2009; Вапиров, 2016; Цикуниб, 2016).Селен поступает в организм человека по пищевой цепи: из почвы в растения, израстений – в организмы животных, а они, в свою очередь, служат источником селенадля человека.

Данная схема определяет уровень зависимости обеспеченности селеномживотных и человека от геоэкологической характеристики почвы. В миресуществуют биогеохимические провинции глубокого дефицита и токсическихконцентраций микроэлемента (Голубкина, 2006; Тутельян, 2002; Зуева, 2009;Маймонова, 2003; Rayman, 2006, Banuelos, 2014; Jackson, 2008; Schrauzer, 2002;Ranville, 2011; Lenz, 2008).Кроме того, имеются данные внутри региональных вариаций в селеновомстатусе населения, и отмечается важность комплексного подхода к выявлениюэкологических рисков, связанных с неадекватным потреблением селена. Для этогоучитывается как распределение микроэлемента в почве и в природных водах, так иуровни биоконцентрирования его различными видами растений (Голубкина,Папазян, 2006; Grobs, 2015; Синдеева, Голубкина, 2011).Однако, на территории Архангельской области до настоящего времени непроводилось комплексных исследований по изучению особенностей распределенияселена в компонентах экосистем – водах, почвах, растениях и животных, в продуктахпитания и организме человека.

Поэтому, системный подход к изучению даннойпроблемы на территории Архангельской области является актуальной как в экологии,так и в медицине (Березкина, 2011). Данный подход позволит разработать конкретныерекомендации по проведению целенаправленных мероприятий по оптимизацииселенового статуса территории и населения Архангельской области.Цель и задачи исследования. Цель исследования − создать систему оценкиселенового статуса территории и населения Архангельской области для последующейразработки практических рекомендации по повышению уровня содержания селена ворганизме человека.Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:1) определить содержание селена в природных водах (морях, реках и озерах)Архангельской области и оценить вклад питьевой воды в обеспеченность селеномнаселения города Архангельска;2) оценить содержание селена в почвах и растениях, определить селеновыйстатус почвенно-растительного покрова территории Архангельской области;3) определить содержание селена в основных продуктах питания и оценитьвклад различных групп продуктов в обеспечение селеном жителей городаАрхангельска;24) установить уровень обеспеченности селеном взрослого населения городаАрхангельска;5) экспериментально оценить агрохимический способ обогащения селеномовощных сельскохозяйственных культур, выращиваемых на приусадебных участкахАрхангельской области.Научная новизна работы.Впервые на территории Архангельской области проведены комплексныеисследования по изучению селена в природных водах и биогеохимической цепипочва – растение.

Проведено экологическое исследование системы почва – растение –животное, человек на территории Архангельской области.Впервые выявлена зависимость селенодефицитных состояний от уровнясодержания селена в окружающей среде и пищевых продуктах у лиц, постояннопроживающих на территории Архангельской области, что позволило определить рискразвития селенозависимых заболеваний среди различных половозрастных группнаселения.Для оптимизации содержания селена в организме человека примененагрохимический способ обогащения селеном овощных сельскохозяйственныхкультур, выращиваемых на приусадебных участках Архангельской области.Теоретическая и практическая значимость работыТеоретическая значимость работы.Определен селеновый статус территории и населения Архангельской области;Установлены количественные закономерности содержания, распределения идействия селена в системе почва-растение-животное (человек) с учетомбиогеохимических условий региона.Показано, что данный регион по уровню обеспеченности селеном находится нанизком уровне, что чрезвычайно важно для осуществления импорта продуктовпитания из других регионов России и других стран мира, богатых селеном.Установленные показатели содержания селена в организме жителейАрхангельскойобластиможетслужитьориентиромдляпроведенияпрофилактических мероприятий у различных групп жителей, и могут бытьиспользованы в качестве регионального норматива.В результате проведенных исследований выявлены оптимальные условияобогащения сельскохозяйственной продукции селеном посредством обработки ихселенатом им натрия.Практическая значимость работы.Возможность использования результатов исследований для разработкипрактических рекомендаций по применению селеновых удобрений в сельскомхозяйстве с целью повышения степени обогащения продукции селеном.Возможность использования выводов, материалов и методов системногоподхода, предложенных в работе, при проведении мониторинговых исследований иоценке селенового статуса территорий Крайнего Севера.Использование материалов работы в лекционных курсах высшей школыестественных наук и технологий Северного (Арктического) федеральногоуниверситета имени М.В.

Ломоносова; при написании учебных пособий имонографий.Методология и методы исследований.В основу методологии эколого-биологического исследования положены работыГолубкиной Н. А. (2002, 2006, 2010), Сидельниковой В. Д. (1999), Тутельяна В. А.3(2002), Гмошинского И. В. (1999), Ермакова В. В. (2008), Решетника Л. А. (2001),Скального А. В. (2010), Эндэнээ Э. (2015), Бурцевой Т. В.

(2016), Пятницкой Т. В.(2011), Beck (2001), Behne (2006), Combs (2006), Dhillon (2005), Fordyce (2005),Johnson (2011), Salbe (1993), Wen (2007), Вапиров (2016), Цикуниб (2006, 2016).При проведении работы было использовано три основные группы методовисследований: полевые – отбор проб воды, почв и растений, продуктов питания ибиоматериалов, их пробоподготовка, закладка пробных площадей; лабораторные –химико-аналитические исследования проб вод, почв, растений, продуктов питания ибиоматериалов; камеральные – обработка результатов анализов с применениемстатистического пакета обработки данных SPSS Statistics 21.Основные положения, выносимые на защиту.1) Составленные картограммы по содержанию селена в водах и почвахАрхангельской области позволили выявить территории риска развитияселендефицитных состояний у человека и животных.2) Установлено, что исследуемые пробы морской воды и воды рекхарактеризуются средним, а воды озер низким содержанием селена.

Большинствопочв на территории Архангельской области по содержанию в них селена, относятся кпочвам с маргинальной недостаточностью данного элемента. По интенсивностинакопления селена почвенно-растительным покровом территорию Архангельскойобласти можно отнести к зоне слабого накопления.3) Установлены факторы риска, непосредственно влияющие на формированиеселенового статуса у лиц, постоянно проживающих на территории Архангельскойобласти: низкое содержание данного микроэлемента в питьевой воде и продуктахпитания местного производства; недостаточное содержание селена в суточныхрационах питания населения.4) Выявлены условия оптимизации селенового статуса населения, путемагрохимического обогащения селенатом натрия овощных сельскохозяйственныхкультур, выращиваемых на приусадебных участках Архангельской области.Соответствие паспорту научной специальности.

Результаты проведенногоисследованиясоответствуютобластиисследованияспециальности03.02.08 – Экология, область исследования – экология человека.Личный вклад. Автором с учетом рекомендаций руководителясформулированы проблемы, поставлены цель и задачи работы, выбраны методы иобъекты исследования. Непосредственно диссертантом осуществлен сбор полевыхматериалов и обработка полученных экспериментальных данных, обобщены иинтерпретированы полученные результаты, подготовлены научные публикации.Степень достоверности и апробация результатов. Результаты исследованийи обоснованность выводов основываются на большом количестве экспериментальныхитеоретическихданных,полученныхсприменениемсовременныхфизико-химических методов с использованием стандартных и аттестованныхметодик.Достоверность исследований определяется репрезентативным объемом группнаблюдений, использованием современных методов объективной оценки иверификации полученных научных результатов, а также применением современныхметодов статистической обработки данных.Основные положения диссертации докладывались и обсуждались: наВсероссийской конференции с международным участием «Экология и геологическиеизменения в окружающей среде Северных регионов» (Архангельск, 2012); на4Международном семинаре с полевым выездом «Трансграничные водосборы:Финляндия и Россия – водосбор Белого моря» с экспедицией на Белое море и сессиейдля молодых ученых (Петрозаводск, 2013); на Всероссийской конференции смеждународным участием «Состояние арктических морей и территорий в условияхизменения климата» (Архангельск, 2014); на Межрегиональной общественнойорганизации «Общество почвоведов им.