- •Министерство сельского хозяйства российской федерации
- •Термодинамика экосистем Введение в теорию открытых систем
- •Термодинамика открытых систем.
- •С6н12о6 → 2сн3-снон-соон
- •Понятие о химическом равновесии, равновесии в экосистемах и его нарушение.
- •Понятие о буферности, буферность экосистем.
- •Тема 2 Химические средства защиты живых организмов.
- •Токсины и яды у беспозвоночных, членистоногих и позвоночных.
- •Нереистоксин
- •Химические средства защиты у членистоногих.
- •Эти алкалоиды накапливаются в организме всем известных божьих коровок и спасают их от поедания птицами.
- •Яды и токсины
- •Микотоксины.
- •Ядовитые алкалоиды
- •Цветовая адаптация и биолюминесценция живых организмов
- •Биолюминесценция в живой природе
- •Cтерины и стероиды.
- •Но Холестерин
- •Транс (е), цис (z)- гексадиен –10, 12- ол –1
- •Введение
- •Современное понятие об антибиотиках
- •Классификация антибиотиков
- •Классификация антибиотиков по их химическому строению
- •Побочные реакции, возникающие при применении антибиотиков
- •Методы получения антибиотиков на примере пенициллина
- •Антибиотики в пищевой промышленности
- •Антибиотики в консервной промышленности
- •Антибиотики в животноводстве
- •Заключение
- •Диоксины –особо опасные токсиканты.
- •Физические и химические свойства диоксинов.
- •Токсичность. Последствия действия ксенобиотиков типа диоксинов.
- •Методы определения ксенобиотиков диоксинового типа
- •Отравляющие вещества (ов). История возникновения и применения ов.
- •Классификация и основные физико-химические свойства ов.
- •Токсичность ов.
- •Пестициды. Токсичные металлы.
- •Азулам (азулокс)
- •Кинопрен
- •Токсичные металлы
- •Наиболее загрязненные токсичными металлами города России.
- •Висмут.
- •Кобальт
- •Свинец.
- •Серотонин (5-окситриптамин):
- •Гистамин (аминоэтилпираэол):
- •Тирамин (4-аминоэтилфенол):
- •Предельно допустимые концентрации пестицидов в продуктах питания (мг/кг)
- •Тема 1. Термодинамика экосистем 4-28
Токсичность. Последствия действия ксенобиотиков типа диоксинов.
Максимальной токсичностью обладает родоначальный диоксин I. Его токсичность намного выше, чем у таких боевых отравляющих веществ (ОВ), как у табуна, зарина, зомана , UV и VX–газов.
Токсичность диоксина принята за эталон токсикологической оценки всех ксенобиотиков III-VIII. Основная опасность заключается в их способности накапливаться (кумулятивный эффект) в различных субстратах, действовать токсично на живую клетку и вызывать генетические изменения в супермалых дозах.
Сведения о токсичной способности ксенобиотиков приведены ниже, в таблице 5.
Таблица 5.
Токсичная способность некоторых ксенобиотиков.
Соединение: |
LD50, мкг/кг (ppb) | |||
морская свинка |
обезьяна |
мышь |
крыса | |
Ксенобиотики III | ||||
2,8-Cl2-ДД |
>300 000 |
- |
8 470 000 |
>5 000 000 |
2,3,7- Cl3-ДД |
29 444 |
- |
>3 000 |
>1 000 000 |
1,3,6,8-Cl4-ДД |
>15 000000 |
- |
>2 987 000 |
>10 000000 |
2,3,7,8- Cl4-ДД |
0,6-2,0 |
<70 |
114-284 |
22-45 |
1,2,3,7,8-Cl5-ДД |
3,1 |
- |
337,5 |
- |
1,2,3,4,7,8-Cl6-ДД |
72,5 |
|
|
825 |
1,2,3,6,7,8-Cl6-ДД |
70-100 |
|
1250 |
250 |
1,2,3,4,6,7,8-Cl7-ДД |
>600 |
- |
- |
- |
Cl8-ДД |
- |
- |
>4 000 000 |
>1 000 000 |
Ксенобиотики IV | ||||
2,8-Cl2-Дф |
- |
- |
>15 000000 |
>15 000000 |
2,4,8- Cl3-Дф |
- |
- |
>15 000000 |
>5 000 000 |
2,3,7,8- Cl4-Дф |
5-10 |
<1000 |
6 000 |
1 000 |
2,3,4,7,8- Cl5-Дф |
<10 |
- |
- |
- |
2,3,4,6,7,8- Cl6-Дф |
120 |
- |
- |
- |
Ксенобиотики V | ||||
2,3,7,8-Br4-ДД |
- |
- |
- |
1 000
|
Ксенобиотики VI | ||||
2,3,7,8-Br4-ДФ |
<15 |
- |
- |
- |
Инсектициды | ||||
ДДТ |
- |
- |
200 000 |
300 000 |
Боевые отравляющие вещества | ||||
Табун |
- |
208 |
- |
- |
Зарин |
- |
83 |
- |
- |
Зоман |
- |
156 |
- |
- |
VX |
- |
20,1 |
- |
- |
Токсикологические особенности рассматриваемых ксенобиотиков обусловлены, в первую очередь, их высокой лиофильностью и исключительной стабильностью в объектах окружающей среды и живых организмах. Благодаря лиофильной природе происходит аккумуляция их в органической части биосферы и биоконцентрирование в живых организмах (у животных – в жировых тканях, печени, тимусе и др. органах). Исследования последних лет показали, что для человека период полувыведения диоксина I из организма достигает 6-7 лет, для ксенобиотиков III-IV – 1-2 года. Для всех них свойственна высокая биологическая активность (сродство к биорецептору).
Оценку токсичного действия ксенобиотиков сегодня проводят по коэффициенту токсичности (КТ), рассчитанному относительно диоксина, который экспериментально определяют по диоксиновому эквиваленту – ДЭ, который численно равен LD50.
Следует отметить, что воздействие ксенобиотиков ряда диоксинов на живой организм существенно зависит от дозы яда, способов его появления в организме, возраста и состояния организма. Даже при ничтожно малых концентрациях (~5,4 10-8 %) они уже вызывают подавление иммунной системы и нарушают способность организма к адаптации в изменяющихся условиях внешней среды. У высших же животных организмов и человека воздействие диоксинов даже в супермалых концентрациях приводит к резкому торможению активности их умственной деятельности и физической работоспособности.
Признано вообще недопустимым появление ксенобиотиков типа диоксинов в продуктах питания, питьевой воде и в воздухе населенных пунктов. Однако, достичь этого при отсутствии возможности приостановить циркуляцию в биосфере громадных количеств ксенобиотиков, невозможно. Поэтому в настоящее время стоит вопрос лишь об ограничении риска поражения человека и природы диоксином I и родственными ему веществами. Для этого устанавливают нормы допустимых техногенных выбросов ксенобиотиков промышленностью, предельные нормы их содержания в объектах окружающей среды, а также нормы безвредного «допустимого уровня потребления» этих веществ человеком. Такие нормы выражают в ДЭ, каковым является массовое количество диоксина I, систематическое употребление которого приводит к появлению одного пострадавшего на 1 млн. человек населения. В разных странах санитарная норма колеблется от 6 .10-15 до 10-12 г/кг живого веса. Если за основу ПДК диоксинов в Америке берут угнетение иммунной системы, то в Европе – возможность раковых заболеваний. В Америке известны и опубликованы названия 99–ти населенных пунктов, имеющих повышенное содержание диоксинов в окружающей среде, а уже люди сами выбирают, будут ли они там жить.
Последствия отравления диоксинами у высших животных организмов и человека следующие. При остром отравлении высших животных организмов наблюдаются признаки общетоксического действия диоксина; потеря аппетита, физическая и половая слабость, хроническая усталость, депрессия, катастрофическая потеря веса. К летальному исходу, как правило, это приводит уже через несколько дней или через несколько десятков дней, в зависимости от дозы яда и от скорости его поступления в организм.
В нелетальных дозах диоксин вызывает тяжелые специфические заболевания. У высокочувствительных особей первоначально по-является заболевание кожи – хлоракне (поражение сальных желез, сопровождающееся дерматитами и образованием долго незаживающих язв). При этом у людей наблюдаются рецидивы заболевание хлоракне может проявляться снова и снова и даже через многие годы после прохождения курса лечения. Более сильное поражение диоксином приводит к нарушению обмена порфиринов –важных предшественников гемоглобина и простетических групп железосодержащих ферментов (цитохромов). Порфирия, так называется это заболевание - проявля-ется в повышенной фоточувствительности кожи; она становится хрупкой, покрывается многочисленными микропузырьками, заполненными лимфой. При хроническом отравлении диоксином развиваются также различные сопутствующие заболевания, связанные с поражением печени, имунной и центральной нервной систем.
Все эти заболевания проявляются на фоне резкой активации диоксином ( в десятки и сотни раз) важного железосодержащего фермента – цитохрома Р -448. Особенно сильно активизируется этот фермент в плаценте и в плоде. В связи с этим, диоксин даже в нич-тожных количествах подавляет жизнеспособность, нарушает процессы формирования и развития нового организма. Иными словами, диоксин оказывает эмбриотоксическое и терротогенное действие. Достоверно установлено, что даже в ничтожно малых концентрациях диоксин вызывает генетические изменения в клетках пораженных особей и повышает частоту возникновения различных, в том числе и злокачественных, опухолей.