Мутаген – соединение химической, биологической или физической природы, способное прямо или косвенно повреждать наследственные структуры клетки.
Мутация – в широком смысле слова внезапно возникающее наследуемое изменение. Другими словами мутация – любое структурное или композиционное изменение в ДНК организма (в последовательности нуклеотидов, хромосом, генома), произошедшее спонтанно или индуцированное мутагенами.
По происхождению мутагены можно разделить на экзогенные (многие факторы внешней среды) и эндогенные (образуются в процессе жизнедеятельности организма).
По природе возникновения различают: физические, химические и биологические мутагены.
К физическим мутагенам относятся:
· ионизирующие излучения (например, α-, β- и γ-излучения, рентгеновское излучение, нейтроны);
· радиоактивные элементы (например, радий, радон, изотопы калия, углерода и др.);
· ультрафиолетовое излучение;
· чрезмерно высокая или низкая температура.
К химическим мутагенам относятся:
· сильные окислители или восстановители (например, нитраты, нитриты, активные формы кислорода);
· алкилирующие агенты (например, иодацетамид);
· пестициды (например, гербициды, фунгициды);
· некоторые пищевые добавки (например, ароматические углеводороды , цикламаты);
· продукты переработки нефти;
· органические растворители;
· лекарственные препараты (например, цитостатики, ртуть- содержащие средства, иммунодепрессанты) и другие химические соединения.
К биологическим мутагенамотносятся:
· некоторые вирусы (например, кори, краснухи, гриппа);
· продукты обмена веществ (например, продукты липопероксидации);
· антигены некоторых микробов и паразитов.
К самым широко распространенным мутагенам,с которыми человек непосредственно контактирует в своей повседневной жизни относятся: пестициды, обладающие исключительно высокой стойкостью к химическому и биологическому разложению, минеральные и органические удобрения, являющиеся основными поставщиками в окружающую среду нитросоединений – мутагенных и канцерогенных окислов азота, нитратов, нитритов, нитрозаминов и др. К широко используемым веществам с выявленными мутагенными свойствами относится полихлорбифенил, применяющийся в качестве пластификатора, наполнителя, компонента смол, резин, типографских красок, текстильных красителей.
Существенным источником мутагенов в окружающей среде являются промышленные отходы и всевозможные открытые технологические процессы, подвергающие человека действию различных высокореактивных соединений, в частности алкилирующих. Этому классу соединений характерна высокая реакционная способность, а механизм действия заключается во введении в азотистые основания молекул ДНК метиловых, этиловых и др. радикалов. Именно в этом классе соединений обнаружены вещества, обладающие огромной мутагенной силой и относительно не влияющие на жизнеспособность организмов и клеток, названные И.А. Рапопортом супермутагенами. Для создания различных типов аэрозолей, изготовления пластмассовых упаковок, изоляционного материала широко используется винилхлорид, обладающий мутагенными и канцерогенными свойствами.
Источником мутагенных соединений являются и некоторые пищевые продукты. Так, при консервировании используются такие мутагены, как формалин, гексаметилентетралин, ванилин, нитрат калия, нитрат натрия и др. И хотя сильных мутагенов в пищевых продуктах не выявлено, проблема заключается в оценке суммарного эффекта от соединений, обладающих слабой и средней мутагенной активностью. Определить малую мутагенную активность трудно, к тому же целый ряд веществ, обладающих мутагенной активностью издавна присутствует в среде (например, кофеин, танин) и запретить их использование невозможно.