ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 110
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Тяжёлые металлы нарушают проницаемость клеточных мембран, блокируют реакции в клетках и их активные центры, замещают жизненно важные биомикроэлементы. По сравнению с первичным человеком организм современника в среднем содержит больше: ртути – в 19 раз, железа – в 40 раз, свинца – в 70 раз.
В ряде случаев для токсинов используют следующие характеристики:
-агрегатные состояние: газообразные, жидкие, твёрдые;
-химический состав: кислоты, щелочи, соли, металлы, органические вещества, оксиды;
-вид: химические, биологические, биотические;
-происхождение: естественные (яды растений, микроорганизмов, животных), антропогенные;
-спектр действия на организм: избирательного, общего действия;
-токсический эффект: физиологические, психо - физиологические, цитогенетические, мутагенные, тератогенные, канцерогенные и др;
-характер действия: общеядовитые (вещества, преимущественно нарушающие энергетический обмен, транспорт кислорода кровью, угнетающие цепи дыхательных ферментов и биологического окисления); нейротропные (вещества, преимущественно нарушающие процессы генерации, проведения и передачи нервного импульса); цитотоксичные (вещества, преимущественно нарушающие пластические функции клетки, синтез белка и клеточное деление).
Наибольшей токсичностью обладают токсины бактерий. Их высокая активность обусловлена способностью вызывать нарушения молекулярных механизмов в обменных процессах в организме. Они характеризуются строгой специфичностью к биомишеням разных органов тканей: тетанические токсины вызывают столбняк, ботулинические – ботулизм, дифтерийный токсин – дифтерию и т.д. Указанные токсины представляют собой обычно простые белки с молекулярной массой 3,5·104…1,5•105 и выделяются в окружающую среду во время роста бактерий.
Самый мощный зоотоксин – диамфотоксин (одно-цепочечный полипептид с М=60тыс), который содержится в личинках жуков листоедов – диамфидий (Африка). Вызывает внутрисосудистый гемолиз, сопровождающийся интенсивной гемоглобинурией, развитием нефрита; резкое падение мышечного тонуса и паралич. Ядовитые свойства личинок диамфидий давно известны бушменам, которые использовали их для приготовления яда для стрел: одной такой стрелой можно убить жирафа массой до 500кг.
Токсичное начало ядов всех змей – нейтротоксин (вещество белковой природы с М=6…14 тыс). Симптомы отравления – паралич скелетной и дыхательной мускулатуры, приводящий к ослаблению дыхания вплоть до полной остановки; наблюдаются также отеки с последующей дегенерацией мышечных волокон. Смертельным является укус змеи – тайпан: не известен ни один случай, чтобы укушенный этой змеей человек выжил. Яд австралийской тигровой змеи из семейства аспидовых может убить 400 человек. Самой ядовитой считается морская змея – голубой ластохвост: её яд в 100 раз сильнее яда тайпана.
Среди токсинов рыб, медуз, амфибий и моллюсков следует отметить батрахотоксин – яд небелковой природы, свойственный некоторым тропическим лягушкам-древолазам. Относится к ксенобиотикам: при вводе под кожу (0,002 мг/кг) подопытные мыши погибают через 8 мин. Обладает сильным кардиотоксическим действием, вызывая аритмию, фибрилляцию и остановку работы сердечной мышцы.
Тетродотоксин – содержится в коже и яйцах некоторых жаб, яйцах калифорнийского тритона, слюнных железах осьминога, моллюсках, яичниках и печени рыб-иглобрюхов (рыба фугу и др.). Яд небелковой природы вызывает паралич скелетной мускулатуры, падение кровяного давления и остановку дыхания. Яд медузы «морская оса» действует только на сердечную мышцу и способен убить человека за 30 с.
Присутствующий в коралловых полипах палитоксин обладает кардиотоксичным действием: гибель животных наблюдается в течение 5…30 мин в результате сужения коронарных сосудов и остановки дыхания. Смертельная доза для человека – 210-5 мг/кг. Аборигены о.Таити и Гавайских островов издавна использовали кораллы зонтарии для приготовления отравленного оружия.
Известно более 250 видов грибов, продуцирующих несколько сотен микотоксинов. Многие из них обладают мутагенными, тератогенными и канцерогенными свойствами. К ним относятся описанные ранее афлатоксины (см. 7.6). Смертельный яд анатоксин (летальная доза для человека – 5,7 мг) содержится в бледной поганке в количестве 0,4 мг/г тела гриба, поэтому даже один съеденный гриб вызывает смерть. Механизм действия анатоксинов связан с блокированием ДНК. Смерть наступает в результате токсического гепатита и острой сердечной недостаточности.
Крайне опасными для человека и водных организмов являются токсичные вещества небелковой природы, продуцируемые одноклеточными жгутиковыми, содержащимися в некоторых видах планктона. Многие токсины сине-зеленых водорослей представляют собой алкалоиды, по химическому и патологическому эффекту близкие к термостабильному яду гриба бледной поганки и обладают протоплазматическим, а некоторые, кроме того, гемолитическим действием. Токсино–экологические последствия «цветения» водоёмов опасны тем, что на действие прижизненных токсинов – сакситоксина, анатоксина А и других токсинов цианобактерий накладывается действие высокотоксичных продуктов их разложения: фенолов, аминов и их производных (в том числе, трупных ядов – кадаверина и путресцина).
Таким образом, вредное действие токсинов на живое вещество связано с их способностью искажать течение метаболических и физиологических процессов, а также разрушать биоструктуры, являющиеся носителями наследственной информации (ДНК).
Сравнительные данные о токсичности природных токсинов и некоторых химических веществ приведены в таблице 8.2.
Таблица 8.2 – Сравнительная характеристика активности токсинов
и вредных веществ.
№ п/п | Источник | Токсин или вещество | ЛД50 мг/кг,(мыши) |
1. | Микроорганизмы | Ботулинический | 2,6 10-8 |
2. | Микроорганизмы | Столбнячный | 2,8 10-8 |
3. | Жук- листоед | Диамфотоксин | 2,5 10-5 (в/м) |
4. | Коралловые полипы | Палитоксин | 1,5 10- 4 (в/бр) |
5. | Микроводоросли | Майтотоксин | 2 10-4 (в/бр) |
6. | Змея-тайпан | Тайпотоксин | 0,002 (в/м) |
7. | Рыба-иглобрюх (фугу) | Тетродотоксин | 0,008 (в/бр) |
8. | Микроводоросли | Сакситоксин | 0,008 (п/к) |
9. | Скорпион Androctonus | Титьютоксин | 0,009 (в/м) |
10. | Кобра | Нейротоксин 11 | 0,084 |
11. | Мухомор красный | Мускарин | 02, (в/в) |
12. | Кураре | Тубокурарин | 0,2 (в/м) |
13. | Табак | Никотин | 0,3 (в/м) |
14. | Чилибуха | Стрихнин | 0,4 (в/м) |
15. | Микроскопические грибы | Афлатоксин В1 | 7,8 (п/р) |
16 | Промышленность | Селеноводород | 0,001* |
17. | Промышленность | NaNO2 | 0,005* |
18. | Промышленность | Диметиламин | 0,07* |
19. | Промышленность | HNO3 | 0,14* |
20. | Промышленность | NO2 | 0,14* |
21. | Промышленность | HCN | 0,2 |
22. | Промышленность | H2SO4 | 0,32 |
23. | Промышленность | Хлор | 0,4* |
24. | Промышленность | Гексахлоран | 25 |
25. | Промышленность | ДДТ | 200 |
26. | Боевое ОВ | Зарин | 24 (р/к) |
27. | Боевое ОВ | Зоман | 2 (р/к) |
28. | Боевое ОВ | Ви-газ | 0,1 (р/к) |
Примечание: *-ЛК50; в/м – внутримышечно; в/бр –внутрибрюшинно; п/к-подкожно; в/в-внутривенно; п/р – перорально(макаки); р/к-резорбция через кожу; ви-газ – о-этил – S – β – диизопропиламиноэтилметилфосфат.
Анализ приведенных данных позволяет сделать два вывода:
1. Каждой выборке веществ с сопоставимыми значениями молекулярных масс соответствует некоторое предельное значение минимальных токсичных доз.
2. Для совокупности наиболее токсичных веществ природного и синтетического происхождения наблюдается линейная зависимость токсичности соединений от их молекулярных масс (рис 8.1). Черными кружками обозначены синтетические яды.
lg ЛД50моль/кг |
2
3
4
5
- 4
- 6
- 8
-10
-12
-14
-16
lg M
синильная к-та
оксид бериллия
нереистотоксин
тетродотоксин
сакситоксин
палитоксин
диамфотоксин
зарин
зоман
ви-газ
диоксин