Сравнительный анализ содержания гормональных продуктов в питьевых и поверхностных водах Кавказского региона

Введение биологически активных соединений, в частности гормональных веществ естественного и синтетического происхождения, в водные экосистемы представляет собой глобальную проблему экологической безопасности населения. Стероидные гормоны — 17β-эстрадиол (E2), эстриол (E3) и прогестерон — обладают высокой эстрогенной активностью и рассматриваются как ключевые эндокринные разрушители.

Цель исследования — сравнительная оценка содержания 17β-эстрадиола (E2), эстриола (E3) и прогестерона в питьевых водах некоторых населённых пунктов Прохладненского района Кабардино-Балкарской Республики (КБР), а также в поверхностных водах реки Малка. Методология включала отбор проб питьевой воды из централизованных систем водоснабжения населённых пунктов Прохладненского района. Для анализа водных образцов использовались твёрдофазная экстракция с последующей высокоэффективной жидкостной хроматографией с тандемной массспектрометрией (ВЭЖХ-МС/МС). Было выявлено содержание 17β-эстрадиол (E2) в поверхностных водах реки Малка Прохладненского района, концентрация которого варьировала от 1,1 до 3,2 нг/л. Максимальные концентрации зафиксированы в пробах поверхностных вод вблизи сельскохозяйственных территорий. Эстриол (Е3) обнаружен также в пробах поверхностных вод в концентрациях от 1,2 до 2,3 нг/л. Содержание прогестерона изменялось в пределах от 2,5 до 3,4 нг/л. Сравнительный анализ показал, что в исследуемых поверхностных водах доминирующим гормональным загрязнителем является прогестерон. Проведённое исследование впервые даёт системную оценку присутствия 17β-эстрадиола (E2), эстриола (Е3) и прогестерона в питьевых и поверхностных водах КБР. Несмотря на отсутствие прямого токсикологического риска для здоровья населения на текущем уровне, выявленная распространённость 17β-эстрадиола (E2), эстриола (Е3) и прогестерона указывает на антропогенное влияние на водные ресурсы региона (сельское хозяйство, коммунальные стоки и т. д.). Таким образом, на основании проведённого анализа необходимо включение гормональных веществ в региональные программы мониторинга качества водных объектов и повышение эффективности работы очистных сооружений коммунальных и иных стоков. 

1. State of the science of endocrine disrupting chemicals https://tdr.who.int/publications/i/item/state-of-the-science-of-endocrine-disrupting-chemicals

2. Hammond GL, Lähteenmäki PL, Lähteenmäki P, Luukkainen T. Distribution and percentages of non-protein bound contraceptive steroids in human serum. J Steroid Biochem. 1982; 17 (4): 375–380. doi: 10.1016/00224731(82)90629-x.

3. Liu ZH, Kanjo Y, Mizutani S. Removal mechanisms for endocrine disrupting compounds (EDCs) in wastewater treatment — physical means, biodegradation, and chemical advanced oxidation: a review. Scie Total Environ. 2009; 407 (2): 731–748. doi: 10.1016/j.scitotenv.2008.08.039.

4. Розен В.Б., Смирнов А.Н. Рецепторы и стероидные гормоны. М.: Изд-во МГУ. 1981; 312. [Rozen VB, Smirnov AN. Receptory i steroidnye gormony: Moscow: MGU. 1981; 312. (in Russ.)].

5. Stumpf PG. Pharmacokinetics of oestrogen. J Obstet Gynecol. 1990; 75 (4 Suppl): 95–145. doi: 10.1016/0020-7292(90)90536-t.

6. Краснопольский В.И. Фармакологические и клинические аспекты менопаузальной гормонотерапии. Информационно-образовательное руководство. «Московский областной научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии». М.: 2016; 52.

7. Johnson AC, Sumpter JP. Johnson AC, Sumpter JP. Improving the quality of wastewater treatment plant effluent by removing estrogenic activity. Improving the quality of wastewater treatment plant effluent by removing estrogenic activity. Environ Sci Technol. 2016; 50 (17): 8985–8989.

8. Combalbert S, Hernandez-Raquet G. Occurrence, fate, and biodegradation of estrogens in sewage and manure. Appl Microbiol Biotechnol. 2010; 86(6): 1671–1692. doi: 10.1007/s00253-010-2547-x.

9. Агоева Э.А., Ламашвили Л.С., Малкандуев Ю.А. Эссенциальный элемент кремний в водах Северного Кавказа. Антибиотики и химиотер. 2025; 70 (11–12):18–23. [Agoeva EA, Lamashvili LS, Malkanduev YuA. Essential element silicon in the waters of the north caucasus. Antibiotiki i Khimioter = Antibiotics and Chemotherapy. 2025; 70 (11–12): 18–23. (in Russ.)]. EDN: KBGUYR. doi: https://doi.org/10.37489/0235-2990-202570-11-12-18-23.

10. Агоева Э.А., Ламашвили Л.С., Хаширова С.С., Хаширова С.Ю., Снетков П.П. Эстрогены как загрязнители водных сред — реалии XXI века. Обзор: Вестник Удмуртского университета. Серия биология. Науки о земле. 2025; 35 (4): 492–506. [Agoeva EA, Lamashvili LS, Khashirova SS, Khashirova SYu, Snetkov PP. Estrogeny kak zagryazniteli vodnykh sred — realii XXI veka. Obzor: Vestnik Udmurtskogo Universiteta. Seriya biologiya. Nauki o zemle. 2025; 35 (4): 492–506. (in Russ.)] doi: https://doi.org/10.35634/2412-9518-2025-35-4-492-506.

11. Хаширова С.С., Хаширова С.Ю., Ламашвили Л.С., Агоева Э.А., Снетков П.П. Пищевые источники гормонов и их воздействие на физиологическое состояние человека: аналитический обзор. Антибиотики и химиотер. 2025; 70 (11–12): 92–99. doi: https://doi.org/10.37489/0235-2990-2025-70-11-12-92-99. EDN: QUMUEK

12. Газаев Х.-М.М., Иттиев А.Б., Агоева Э.А., Кумыков Р.М. Изменение удельного комбинаторного индекса загрязнённости водных объектов бассейна р. Терек. Вестник Забайкальского государственного университета. 2018; 24 (7): 18–32. doi: https://doi.org/10.21209/2227-9245-2018-24-7-18-32.

13. ГОСТ Р 59024-2020. Вода. Общие требования к отбору проб.

14. EPA Method 539: Determination of Hormones in Drinking Water by Solid Phase Extraction (SPE) and Liquid Chromatography/ Tandem Mass Spectrometry (LC/MS/MS). 2010.

15. Adeel M, Song X, Wang Y, Francis D, Yang Y. Environmental impact of estrogens on human, animal and plant life: a critical review. Environ Int. 2017; 99: 107–119. doi: 10.1016/j.envint.2016.12.010.

16. https://07.mchs.gov.ru/glavnoe-upravlenie/harakteristika-subekta

17. https://www.mid.ru/ru/maps/ru/ru-kb/1783956/#sel=27:1:D,27:1:D;27:29:xi,27:30:ix

18. Kasprzyk-Hordern B, Dinsdale RM, Guwy AJ. The removal of pharmaceuticals, personal care products, endocrine disruptors and illicit drugs during wastewater treatment and its impact on the quality of receiving waters. Water Res. 2009; 43 (2): 363–380. doi: 10.1016/j.watres.2008.10.047.

19. Ren C, Tan X, Huang C, Zhao H, Lan W. Sources, pollution characteristics, and ecological risk assessment of steroids in Beihai Bay, Guangxi. Water. 2022; 14: 1–13. doi: https://doi.org/10.3390/w14091399.

20. Rezka P, Balcerzak W, Kryłów M. Occurrence of synthetic and natural estrogenic hormones in the aquatic environment. Tech Trans Environ Eng. 2015; 3: 47–54. doi: https://doi.org/10.4467/2353737XCT.15.359.4824.

21. Bozyigit GD, Ayyildiz MF, Chormey DS, Turan NB, Kapukiran F, Engin GO, Bakirdere S. Removal of selected pesticides, alkylphenols, hormones and bisphenol A from domestic wastewater by electrooxidation process. Water Sci Technol. 2022; 85 (1): 220–228. doi: 10.2166/wst.2021.635.