Один нуклеотид ДНК связывает 50 молекул воды, а в каждой клетке нашего тела 3 миллиарда нуклеотидов ДНК. Можете подсчитать, сколько молекул воды связывается с нашими генами! И если в воде есть мутагены, то они повреждают структуру и функции генов.
Влажная ДНК в В — форме находится в клетке. Если в препаратах ДНК 41 г воды на 100г ДНК, то такая ДНК находится в В-форме. При уменьшении воды под влиянием неэлектролитов В-форма переходит в А-форму. Есть и Z — ДНК. В клетке происходит постоянный конформационный переход В® А ®Z ДНК. Он во многом определяет регуляцию активности генов, то есть функции ДНК. Эти фазовые переходы ДНК очень чувствительны к присутствию в воде различных примесей -солей, ксенобиотиков, мутагенов, различных аминов, и даже газов, растворенных в воде. Они зависят и от структуры воды.
Именно вода в клетке, связанная с ДНК, во многом регулирует такие ее генетические функции, как репликацию, транскрипцию, репарацию, рекомбинацию.
Если вода грязная, то функции генов извращаются, возникают мутации и геномодуляции (геномодуляция – ненаследственные изменения функций генов, которые внешне подобны мутациям).
Загрязнение питьевой воды промышленными и бытовыми стоками стало серьезной проблемой. Промышленные стоки являются основными источниками поступления в водоемы канцерогенных, мутагенных и токсичных соединений. В результате многочисленных исследований установлены основные компоненты стоков целлюлозно-бумажных комбинатов, проявляющих токсические, канцерогенные или генетические эффекты. Отработанные хлорированные и щелочные экстрактированные стоки проявляют умеренную токсичность для рыб и других водных организмов. Высокую мутагенную активность показали 2- хлорпропанол и З-хлор-4 дихлорметил-5-гидрокси-2(SН) — фуранол. Большинство хлорированных алифатических углеводородов, обнаруженных в стоках после отбелки целлюлозы, индуцируют мутации у штаммов S. typhimuriurn TA 1335, ТА 98 и 100 в тесте Эймса. Были обнаружены вещества, проявляющие высокую мутагенную активность. При идентификации ими оказались 1, 3-дихлорацетон, З-хлор-4 дихлорметил, -5-гидрокси-2(SН) фуранон и 2-хлоракролеин. Полагают, что хлорированные ацетоны, хлорированные производные фуранона и 2-хлоракролеин являются главными мутагенными компонентами сточных вод. Также в стоках производств по отбелке целлюлозы идентифицированы такие мутагены, как дихлорметан, бромдихлорметан, трихлорэтан, тетрахлорэтан, тетрахлорпропан и др.
Подавляющая часть населения стран СНГ пьет загрязненную воду, особенно население Украины.
Водоподготовка в Киеве осуществляется следующим образом. До Чернобыльской аварии многие районы Киева пили чистую воду из скважин. После Чернобыля эти подземные водохранилища перевели в разряд стратегических запасов (некоторые передали коммерческим структурам, которые стали продавать чистую воду в бутылках например «Цілюща» и другие). Население Киева стало пить Днепровско-Деснянскую воду, загрязненную радионуклидами, пестицидами, нитратами, бифенилами и другими ядами. Ее мутагенность в 10-12 раз превышает норму. На насосной станции первого подъема она подвергается первичному хлорированию — воздействию огромными дозами хлора. При этом убивается вся биота воды ( в том числе простейшие, водоросли), но вирусы и некоторые бактерии выживают. В результате взаимодействия хлора с водной органикой образуется свыше 600 мутагенов, наблюдается большой всплеск мутагенной активности воды.
На следующем этапе к воде добавляются коагулянты, которые осаждают органику. Мутагенность воды после удаления осадка падает. В отстойниках вода осветляется, фильтруется через биологические фильтры: песок, цеолиты и другие. На следующем этапе в последние годы вместо второго хлорирования воду озонируют. При этом в воде из хлорорганических соединений образуются многие дополнительные мутагены. Например, из хлороформа образуются ди — и тетра -хлорэтаны. В результате наблюдается всплеск мутагенов, некоторые из них являются летучими газами. Поэтому воду из под крана нужно отстаивать сутки — двое, чтобы удалились эти летучие мутагены.
В резервуарах чистой воды (отстойниках) мутагенность воды снова падает, но все же сохраняется довольно высокий уровень мутагенности. Специалисты отмечают сезонные колебания мутагенности: зимой мутагенность воды меньше, летом больше. Пик мутагенов приходится на массовое цветение сине-зеленых водорослей, выделяющих сильные мутагены («дьявольские пули»). В процессе водоподготовки нельзя комбинировать хлорирование и озонирование. В результате вода обогащается многими дополнительными мутагенами, в то время как при водоподготовке с помощью одного озонирования количество мутагенов в воде резко снижается.