Сите освен ксенобиотици. Влијанието на ксенобиотиците врз човечкото тело. Погледнете што се „Xenobiotics“ во другите речници
6759 0
Зарем тоа не сме ние
го нарекуваат напредок на цивилизацијата,
навистина лудост?
Штурмер
Бројот на ксенобиотици кои ја загадуваат природната средина се зголемува во застрашувачки размери. Стремежот кон економски профит е далеку пред проблемот на зачувување на чистотата на природната средина. Постои уште една опасност, имено засилување на дејството на ксенобиотиците, кога негативниот ефект на еден од нив го зголемува ефектот на другиот. Глобалното загадување на биосферата со ксенобиотици, кое ги надминува можностите на неговото природно самопрочистување, бара итно промена на стратегијата на нејзиниот развој и начинот на живот на луѓето на Земјата.
Според странските истражувачи, уделот на штетата на здравствената заштита (зголемен морбидитет на населението во вкупната штета Национална економијапредизвикано од загадување на животната средина) се движи од 60 до 80%.
Сите овие претпријатија, во отсуство на чиста технологија, прекршување на безбедносните правила и технолошка дисциплина, недостаток на стандарди за производство и капацитети за третман, се главните извори на сите зла за природата и луѓето. Така, причините за загадување на животната средина се различни. Сепак, заедничко им е тоа што сето тоа се случува по вина на луѓето. Еколошката неписменост, професионалната негрижа, криминалната негрижа, себичниот однос кон животната средина често доведува до трагедии и катастрофи.
Отровните материи можат да бидат и природни токсични материи, на пример гасови од вулкански ерупции. Меѓутоа, почесто тоа се производи на човековата економска активност, кои тој непромислено ги вклучувал во циклусот на природата.
Биолошки активни супстанциисодржани во минерали, отровни растенија и лекови не се токсанти за животната средина додека не се „вратат назад“, на пример како пестициди или не завршат како постојани остатоци во отпадните води и не предизвикаат катастрофа .
Лисовски В.А., Евсеев С.П., Голофеевски В.Ју., Мироненко А.Н.
СОДРЖИНА.
ВОВЕД 3
КСЕНОБИОТИЧКИ ПРОФИЛ НА ЖИВОТНАТА СРЕДИНА 4
ТАЈНА И НЕпредвидена ОПАСНОСТ. 5
МАРШ НА ДИОКСИН НИЗ ПЛАНЕТАТА 9
„ОПЕРАЦИЈА РАНЧ РАКА“ - ЗЛОСТОРСТВО НА ВЕКОТ 9
ШТО СЕ ЗНАЕ ЗА СВОЈСТВАТА НА ДИОКСИН. единаесет
ТОКСИЦА НА ДИОКСИН ЗА ЕДИНСТВЕНА АДМИНИСТРАЦИЈА. 12
ДИОКСИН И НЕГОВИ ТРАГИ ВО ВИЕНАМ. 13
НЕ ДОЗВОЛУВАЈТЕ ДА СЕ АКУМУЛИРА ДИОКСИН ВО БИОСФЕРАТА! 15
БИБЛИОГРАФИЈА. 17
ВОВЕД
Развојот на индустријата е нераскинливо поврзан со проширувањето на опсегот на употребените хемикалии. Зголемување на обемот на употребени пестициди, ѓубрива и други хемикалии - карактеристикамодерен Земјоделствои шумарството. Ова е објективната причина за постојаното зголемување на хемиската опасност за животната средина, скриена во самата природа на човековата активност.
Пред само неколку децении, хемискиот отпад од производството едноставно беше фрлен во него животната средина, а пестициди и ѓубрива се прскаа речиси неконтролирано, врз основа на утилитарни размислувања, на огромни површини. Во исто време, се веруваше дека гасните материи треба брзо да се расфрлаат во атмосферата, течностите треба делумно да се растворат во вода и да се однесат од местата на емисија. Иако честичките значително се акумулираа во регионите, потенцијалната опасност од индустриските емисии се сметаше за ниска. Употребата на пестициди и ѓубрива даде економски ефект, многу пати поголема од штетата што ја предизвикуваат токсикантите за природата.
Сепак, веќе во 1962 година се појави книгата на Рејчел Карсон Тивка пролет, во која авторот опишува случаи на масовно умирање на птици и риби од неконтролирана употреба на пестициди. Карсон заклучил дека набљудуваните ефекти на загадувачите врз дивиот свет ја навестуваат претстојната катастрофа и за луѓето. Оваа книга го привлече вниманието на сите. Се појавија здруженија за заштита на животната средина и владиното законодавство кое ги регулира емисиите на ксенобиотиците. Со оваа книга, всушност, започна развојот на нова гранка на науката - токсикологија на животните.
Екотоксикологијата беше идентификувана како независна наука од Рене Траут, кој за прв пат, во 1969 година, поврза две сосема различни теми: екологија (според Кребс, наука за односите што ја одредуваат дистрибуцијата и живеалиштето на живите суштества) и токсикологија. Всушност, оваа област на знаење, покрај наведените, вклучува и елементи на други природните наукикако што се хемијата, биохемијата, физиологијата, генетиката на населението итн.
Имаше тенденција да се користи терминот екотоксикологија само за да се однесува на целото знаење во врска со ефектите на хемикалиите врз екосистемите различни од луѓето. Така, според Walker et al. (1996), екотоксикологијата е проучување на штетните ефекти на хемикалиите врз екосистемите. Со елиминирање на човечките предмети од опсегот на објекти што ги разгледува екотоксикологијата, оваа дефиниција ја одредува разликата помеѓу екотоксикологијата и еколошката токсикологија и го одредува предметот на проучување на последната. Терминот еколошка токсикологија се предлага да се користи само за студии за директните ефекти на загадувачите на животната средина врз луѓето.
Во процесот на проучување на ефектите на хемикалиите присутни во животната средина врз луѓето и човечките заедници, еколошката токсикологија работи со веќе воспоставени категории и концепти на класичната токсикологија и, по правило, ја применува својата традиционална експериментална, клиничка и епидемиолошка методологија. Предмет на истражување се механизмите, динамиката на развој, манифестациите на негативните ефекти на токсикантите и производите од нивната трансформација во животната средина врз луѓето.
Додека го споделуваме овој пристап општо и позитивно го оценуваме неговото практично значење, сепак треба да се забележи дека методолошките разлики помеѓу екотоксикологијата и еколошката токсикологија се целосно избришани кога истражувачот има задача да ги процени индиректните ефекти на загадувачите врз човечката популација (на пример , предизвикана од токсична модификација на биотата), или, напротив, да се откријат механизмите на дејство на хемикалиите во околината на претставници на одреден вид живи суштества.
КСЕНОБИОТИЧКИ ПРОФИЛ НА ЖИВОТНАТА СРЕДИНА
Од позиција на токсиколог, абиотските и биотичките елементи на она што го нарекуваме животна средина се сите сложени, понекогаш организирани агломерати, мешавини од безброј молекули.
За екотоксикологија интерес се само молекулите кои се биодостапни, т.е. способни за немеханичка интеракција со живите организми. По правило, тоа се соединенија кои се во гасовита или течна состојба, во форма на водени раствори, адсорбирани на почвени честички и разни површини, цврсти материи, но во форма на ситна прашина (големина на честички помала од 50 микрони), и конечно супстанции кои влегуваат во телото со храна.
Некои од биорасположивите соединенија ги користат организмите, учествувајќи во процесите на нивната пластична и енергетска размена со околината, т.е. дејствуваат како ресурси на живеалиштата. Други, кои влегуваат во телото на животните и растенијата, не се користат како извори на енергија или пластичен материјал, но, дејствувајќи во доволни дози и концентрации, се способни значително да го променат текот на нормалните физиолошки процеси. Таквите соединенија се нарекуваат туѓи или ксенобиотици (туѓи на животот).
Севкупноста на туѓите супстанции содржани во околината (вода, почва, воздух и живи организми) во форма (агрегирана состојба) што им овозможува да влезат во хемиски и физичко-хемиски интеракции со биолошките објекти на екосистемот го сочинуваат ксенобиотскиот профил на биогеоценозата. Ксенобиотскиот профил треба да се смета како еден од најважните фактори на животната средина (заедно со температура, светлина, влажност, трофични услови итн.), што може да се опише со квалитативни и квантитативни карактеристики.
Важен елемент на ксенобиотскиот профил се туѓите супстанции содржани во органите и ткивата на живите суштества, бидејќи сите тие порано или подоцна се консумираат од други организми (т.е. имаат биорасположивост). Против, хемиски супстанции, фиксирани во цврсти предмети што не се дисперзираат во воздух и нерастворливи во вода (карпи, цврсти индустриски производи, стакло, пластика итн.) немаат биорасположивост. Тие можат да се сметаат како извори на формирање на ксенобиотски профил.
Ксенобиотските профили на животната средина, формирани за време на еволутивните процеси што се случуваат на планетата со милиони години, може да се наречат природни ксенобиотски профили. Тие се различни во различни региони на Земјата. Биоценозите кои постојат во овие региони (биотопи) се, до еден или друг степен, приспособени на соодветните природни ксенобиотски профили.
Разни природни судири, а во последниве години, човековата економска активност, понекогаш значително го менуваат природниот ксенобиотски профил на многу региони (особено урбанизираните). Хемиските супстанции кои се акумулираат во околината во количини невообичаени за неа и предизвикуваат промени во природниот ксенобиотски профил делуваат како екозагадувачи (загадувачи). Промената во профилот на ксенобиотикот може да резултира од прекумерна акумулација на еден или повеќе екозагадувачи во животната средина (Табела 1).
Табела 1. Список на главни загадувачи на животната средина
Загадувачи на воздухот | Загадувачи на водата и почвата |
Гасови: Честички прашина: | Метали (олово, арсен, кадмиум, жива) |
Ова не секогаш доведува до штетни последици за дивиот свет и населението. Само екозагадувачот што се акумулирал во животната средина во количина доволна за да започне токсичен процес во биоценозата (на кое било ниво на организација на живата материја) може да се назначи како екотоксикант.
Еден од најтешките практични проблемиекотоксикологија - определување на квантитативни параметри при кои екозагадувачот се трансформира во екотоксикант. При решавањето на овој проблем, потребно е да се земе предвид дека во реални услови целиот ксенобиотски профил на животната средина влијае на биоценозата, со што се менува биолошката активност на индивидуален загадувач. Затоа, во различни региони (различни ксенобиотски профили, различни биоценози), квантитативните параметри на трансформацијата на загадувачот во екотоксикант се строго кажано различни.
Екотоксикокинетиката е гранка на екотоксикологијата која ја испитува судбината на ксенобиотиците (екозагадувачите) во животната средина: изворите на нивниот изглед; дистрибуција во абиотски и биотски елементи на животната средина; трансформација на ксенобиотик во животната средина; елиминација од околината.
ТАЈНА И НЕпредвидена ОПАСНОСТ.
Диоксини и соединенија слични на диоксини беа пронајдени во водите на Бајкал, во рибите, зоолошките и фитопланктонот, како и во јајцата на птиците што ги населуваат бреговите и островите на „светото море“. Тие се нарекуваат и „хормони на деградација“ или „хормони за предвремено стареење“. Диоксините се класифицирани како особено опасни постојани органски загадувачи, бидејќи се високо отпорни на фотолитичко, хемиско и биолошко разградување. Како резултат на тоа, тие можат долго време да опстојуваат во околината. Во исто време, не постои „праг на дејство“ за диоксините, односно дури и една молекула може да иницира абнормална клеточна активност и да предизвика синџир на реакции кои ги нарушуваат функциите на телото. Познато е, на пример, дека при Во непријателствата во Виетнам, американските вооружени сили активно користеа, меѓу другите видови хемиско оружје, и хербицидот „Портокаловиот агенс“, кој содржи диоксин. Оваа дрога предизвика паѓање на вештачки лисја во џунглата, лишувајќи ги виетнамските герилци од нивното природно и главно засолниште.
Ефектот на диоксините врз луѓето се должи на нивното влијание врз рецепторите за ендокрини и хормонални нарушувања, се менува содржината на половите хормони, хормоните на тироидната жлезда и панкреасот, што го зголемува ризикот од развој на дијабетес мелитус, а процесите на пубертет и развој на фетусот се нарушени. . Децата заостануваат во развојот, образованието им е попречено, а кај младите се појавуваат болести карактеристични за староста. Во принцип, веројатноста за неплодност, спонтан абортус, вродени дефекти и други аномалии се зголемува. Имунолошкиот одговор, исто така, се менува, што значи дека се зголемува подложноста на телото на инфекции, а се зголемува фреквенцијата на алергиски реакции и рак.
Во токсикологијата, терминот „диоксин“ се однесува на дериват на ова соединение, имено 2,3,7,8-тетрахлородибензо-р-диоксин, кој е претставник на голема група екстремно опасни ксенобиотици од полихлорираните полициклични соединенија. Особено опасни материи вклучуваат полихлорирани ароматични соединенија со кондензирани прстени. Откако ќе влезат во телото, тие ја активираат (индуцираат) синтезата на ензимите што содржат железо - цитохромите P-450, што обично доведува до метаболички нарушувања и оштетување на одделни органи и ткива. Поседувајќи висока симетрија, таквите соединенија можат да постојат во телото долго време. Диоксинот е еден од најподмолните отрови, познати на човештвото. Спротивно на тоа, историјата на човештвото знае многу случаи на појава во биосферата на големи количини на потенцијално опасни материи. Влијанието на овие странски соединенија (ксенобиотици) врз живите организми понекогаш предизвикува трагични последици, како што е примерот со приказната за инсектицидот ДДТ. Диоксинот стана уште поозлогласен, појавувајќи се во околината на голем број западни земји во 50-60-тите години, како и во Јужен Виетнам за време на хемиската војна што ја водеа САД од 1961 до 1972 година. Диоксинот во органска хемијанаречен шестчлен хетероцикл во кој два атоми на кислород се поврзани со две двојни врски јаглерод-јаглерод. Во токсикологијата, терминот „диоксин“ се однесува на дериват на ова соединение, имено 2,3,7,8-тетрахлородибензо-р-диоксин, кој е претставник на голема група екстремно опасни ксенобиотици од полихлорираните полициклични соединенија. Особено опасни материи вклучуваат полихлорирани ароматични соединенија со кондензирани прстени. Откако ќе влезат во телото, тие ја активираат (индуцираат) синтезата на ензимите што содржат железо - цитохромите P-450, што обично доведува до метаболички нарушувања и оштетување на одделни органи и ткива. Поседувајќи висока симетрија, таквите соединенија можат да постојат во телото долго време.
Диоксинот е еден од најподмолните отрови познати на човештвото. За разлика од конвенционалните отрови, чија токсичност е поврзана со потиснување на одредени функции на телото, диоксинот и слични ксенобиотици влијаат на телото поради способноста во голема мера да ја зголемат (индуцираат) активноста на голем број ензими што содржат оксидација на железо (монооксигенази ), што доведува до нарушување на метаболизмот на многу витални материи и функции на потиснување на голем број телесни системи. Диоксинот е опасен од две причини. Прво, опстојува во околината, ефективно се транспортира низ синџирите на исхрана и на тој начин влијае на живите организми долго време. Второ, дури. во количини кои се релативно безопасни за телото, диоксинот во голема мера ја зголемува активноста на високо специфичните монооксигенази на црниот дроб, кои претвораат многу супстанции од синтетичко и природно потекло во отрови опасни за телото. Затоа, дури и малите количини на диоксин создаваат опасност од оштетување на живите организми од обично безопасни ксенобиотици достапни во природата. Дури и од горенаведениот површен опис е очигледно колку е важен и комплексен проблемот со заштитата од овој опасен ксенобиотик. Затоа, во САД, каде што значителна количина на диоксин е внесена во животната средина, проучувањето на овој проблем е само федерална владаГодишно се издвојуваат 5 милиони долари.
Од 1971 г проблемот со диоксинот и сродните соединенија редовно се дискутира во САД на специјални конференции, кои неодамна се одржуваат секоја година како меѓународни форуми на научници од заинтересирани земји.Вниманието на овој проблем се рефлектира во богатата научна литература за диоксинот, делумно сумирана во збирки: Диоксин: токсиколошки и хемиски аспекти. N.Y.-Ln, 1978, т.1; Диоксини. Извори, изложеност, транспорт и контрола. Охајо, 1980 година, т.1,2. Во текот на изминатите 10-12 години, научните аспекти на овој проблем беа широко разгледани. Сè што е научено за диоксинот укажува на екстремната опасност од оваа супстанца за луѓето, особено во услови на хронично труење и ни овозможува да ги формулираме главните задачи со кои се соочува човештвото во врска со појавата на овој ксенобиотик во природата. Во исто време, проблемот со диоксинот има и социјални, политички и воени аспекти. Затоа во некои западни земји, а особено во САД, намерно се обидуваат да заматат одредени аспекти на проблемот, не објавувајќи информации во јавноста што ја откриваат опасноста од овој отров за човештвото, користејќи ги резултатите од неточните експерименти за да донесат суд. за диоксинот итн.
Историјата на диоксинот е тесно поврзана со проблемите на профитабилна асимилација на полихлорирани бензени, кои се отпад од голем број хемиски индустрии од големи размери. Во раните 30-ти, Dow Chemical (САД) разви метод за производство на полихлорофеноли од полихлоробензени со алкална хидролиза на висока температура под притисок и покажа дека овие препарати, наречени даукициди, се ефективни средства за зачувување на дрвото. Веќе во 1936 година, имаше извештаи за масовни болести меѓу работниците. Мисисипи се занимаваше со конзервација на дрво со овие агенти. Повеќето од нив боледувале од тешка кожна болест - хлоракна, која претходно била забележана кај работниците во производството на хлор. Во 1937 година, случаи на слични болести беа опишани меѓу работниците во фабрика во Мидленд (Мичиген, САД) вклучени во производството на даукиди. Истрагата за причините за оштетување во овие и многу слични случаи доведе до заклучок дека хлораногениот фактор е присутен само кај техничките даукиди, а чистите полихлорофеноли немаат сличен ефект. Проширувањето на скалата на штета предизвикана од полихлорофенолите последователно се должи на нивната употреба за воени цели. За време на Втората светска војна, првите хербициди со дејство слично на хормони врз основа на 2,4-дихлоро- и 2,4,5-трихлорофеноксиоцетични киселини (2,4-D и 2,4,5-T) беа добиени во САД. Овие лекови беа развиени за да ја убијат јапонската вегетација и беа усвоени од американската армија веднаш по војната. Во исто време, овие киселини, нивните соли и естри почнаа да се користат за хемиско плевене кај житни култури, и мешавини од 2,4-D и 2,4,5-T естри - за уништување на несакана вегетација од дрвја и грмушки. . Ова им овозможи на американските воено-индустриски кругови да создадат големо производство на 2,4-дихлоро-, 2,4,5-трихлорофеноли и врз основа на нив киселините 2,4-D и 2,4,5-T. За среќа, производството и употребата на 2,4-D немаше негативни последици за човештвото. Напротив, проучувањето на својствата на 2,4-D и неговите деривати беше моќен поттик за развојот на современата хербицидна хемија.
Настаните поврзани со проширувањето на обемот на производство и употреба на 2,4,5-T се развија на сосема поинаков начин. Веќе во 1949 г Експлозија се случи во фабриката Нитро (Западна Вирџинија, САД), која произведува 2,4,5-трихлорофенол. 250 лица се тешко повредени. Точно, овој факт стана познат дури во доцните 70-ти, а што се однесува до последиците од експлозијата за локалното население и животната средина, тие сè уште се обвиени со мистерија. Во 50-тите, се појавија извештаи за чести повреди од технички 2,4,5-Т и трихлорофенол во хемиските погони во Германија и Франција, со последици од експлозии во Лудвигсхафен (1953, фабрика БАСФ) и Гренобл (1956 година, фабрика БАСФ)“. Рон Пуленк“) беа дискутирани нашироко и детално. Бројни случаи на повредени работници од трихлорофенол во 50-тите се случија и во САД (во погоните на Dow Chemical, Monsanto, Hooker, Diamond итн.). Сепак, овие инциденти беа објавени до крајот на 70-тите години. Периодот од 1961 до 1970 година, кога постројките 2,4,5-Т работеа со максимален капацитет поради масовните воени набавки од страна на Армијата на САД, беше особено богат со настани поврзани со диоксин. Масовни жртви предизвикани од експлозии во фабрики имаа во САД, Италија, Велика Британија, Холандија и Франција. Сите овие инциденти (со исклучок на оние што се случија во Франција) не беа покриени во печатот до крајот на 70-тите. Особено страшни беа последиците од експлозијата во фабриката Филипс Дафард во Амстердам (1963 година), по што управата на фабриката беше принудена да ја демонтира опремата и производствените капацитети и да ги поплави во океанот. погони за производство и преработка 2,4,5-трихлорофенол. Најстрашната катастрофа беше во Севесо (1976 година, Италија), како резултат на која не настрадаа само работниците, туку и локалното население. За да се отстранат последиците од овој инцидент, површинскиот слој на почвата мораше да се отстрани од голема површина.
Начинот на кој ќе се избегне контаминирање на земјата со диоксини е да се направи се според правилата. Шема на формирање на диоксин при алкална хидролиза на тетрахлоробензен. Оваа реакција обично се изведува во раствор од метанол (CH 3 OH) под притисок на температура над 165 o C. Формираниот атом на натриум трихлорофенолат секогаш делумно се претвора во предиоксин, а потоа во диоксин. Со зголемување на температурата до 210 o C, брзината на оваа несакана реакција нагло се зголемува, а при потешки услови, диоксинот станува главен производ на реакцијата. Во овој случај, процесот е неконтролиран и завршува со експлозија во услови на производство. Причините за повреди на работниците вклучени во производството и преработката на 2,4,5-трихлорофенол беа утврдени во 1957 година. речиси истовремено од три групи научници. Г. Хофман (Германија) го изолирал хлораногениот фактор на техничкиот трихлорофенол во неговата чиста форма, ги проучувал неговите својства, физиолошката активност и му ја припишувал структурата на тетрахлородибензофуранот. Синтетизираниот примерок од ова соединение всушност го имал истиот ефект врз животните како техничкиот трихлорофенол. Во исто време, К. штета предизвикана од технички трихлорофенол. Неговите студии покажаа дека хлораногениот фактор на техничкиот трихлорофенол е навистина 2,3,7,8-тетрахлородибензо-пара-диоксин (диоксин) - неизбежен нуспроизвод од алкалната обработка на симетричниот тетрахлоробензен. Подоцна, информациите на К. Шулц беа потврдени во делата на други научници. Високата токсичност на диоксинот е утврдена во 1957 година. и во САД. Ова се случи по несреќата со американскиот хемичар Џ. Овој факт, како и многу други инциденти при производството на трихлорофенол во САД, беше скриен од јавноста, а халогенираните дибензо-п-диоксини синтетизирани од американски хемичар беа запленети за проучување од воениот оддел. Така, кон крајот на 50-тите, беше идентификувана причината за честите повреди од техничкиот трихлорофенол и беше утврдена токсичноста на диоксинот и тетрахлородибензофуранот. Покрај тоа, во 1961 година, К. Шулц објави детални информации за екстремно високата токсичност на диоксинот за животните и ја покажа посебната опасност од хронично оштетување од овој отров. Така, 25 години по неговото појавување во природата, диоксинот престанал да биде непознат „хлороакоген фактор“. Во тоа време, и покрај неговата висока токсичност, 2,4,5-трихлорофенол навлезе во многу области на производство. Неговите соли на натриум и цинк, како и преработениот производ - хексахлорофен, станаа широко користени како биоциди во технологијата, земјоделството, текстилната и индустријата за хартија, медицината итн. Врз основа на овој фенол се подготвуваат инсектициди, препарати за ветеринарни потреби и технички течности за различни намени. Сепак, 2,4,5-трихлорофенолот ја најде својата најраспространета употреба во производството на 2,4,5-T и други хербициди наменети не само за мирни туку и за воени цели. Како резултат на тоа, до 1960 г Производството на трихлорофенол достигна импресивно ниво - многу илјади тони годишно.
МАРШОТ НА ДИОКСИН ОКОЛУ ПЛАНЕТАТА
По објавувањето на делото на К. Сепак, не само што тоа не се случи, туку, спротивно на здравиот разум, понатамошните публикации за физиолошката активност и патиштата на формирање на диоксин и тетрахлородибензофуран едноставно престанаа. Во исто време, извештаите за случаи на повреди на човекот од трихлорофенол и неговите деривати речиси престанаа, иако токму во овој период, како што стана познато подоцна, тие беа најчести.
Во исто време, производството на трихлорофенол и неговите преработени производи според старата технолошка шема од 50-тите години во западните земји, а особено во САД, значително се прошири и е зачувано. високо нивоконтинуирано се зголемуваше потрошувачката на овие опасни производи и нивниот извоз. Биоцидни, инсектицидни и хербицидни препарати базирани на 2,4,5-трихлорофенол пристигнаа во многу земји на американскиот континент, во некои земји во Африка и Југоисточна Азија, во Австралија и Океанија. Заедно со нив, диоксинот континуирано се внесуваше во почвите и водните области, градовите и градовите на огромни области во светот. Особено големи количини од него влегувале во животната средина со отпадните води во областите каде што се наоѓале фабрики за производство на трихлорофенол. Резултатите од оваа активност беа непосредни: во доцните 60-ти и раните 70-ти, во САД беа регистрирани бројни случаи на масовно уништување на живина, па дури и на потомци на диви животни.
Подоцна се покажа дека хербицидите од типот 2,4,5-T, доставени на американскиот домашен и странски пазар во 60-тите години, содржеле диоксин во концентрации од 1 до 100 делови на милион (ppm), т.е. во количини што надминуваат дозволените вредности по десетици, стотици, па дури и илјадници пати. Ако претпоставиме дека производите за преработка на трихлорофенол кои се користат за мирни цели содржат само 10 ppm диоксин, тогаш во овој случај, во деценијата што изминува од утврдувањето на причините за токсичноста на овие производи, воведени се стотици килограми од овој отров. во околината на САД, заедно со илјадници тони пестициди. Слична количина на диоксин се појави и во земјите кои ги увезуваа овие производи од САД.
ОПЕРАЦИЈА РАНЧ РАКА - ЗЛОСТОРИСТОТ НА ВЕКОТ
Воената програма на САД за употреба на производи за преработка на трихлорофенол се покажа како особено обемна. До 1960-тите, американската војска го завршила широкиот план за проучување на хербицидите како потенцијално оружје за еколошка војна, што требало да се спроведе во Индокина под кодното име Операција Ранч Рака. Дополнително, во тоа време формулациите за хербициди веќе беа избрани, беа развиени методи и средства за нивна употреба и беа спроведени опсежни тестови под услови кои ги симулираат тропските зони на Индокина. Во периодот на тестирање, главното внимание на воените специјалисти беше посветено на формулациите за хербициди кои содржат 2,4,5-Т естри.
Кога ќе ги погледнете материјалите од 60-тите, особено ве погодува обемот на пропагандата што се спроведува во САД за овој вид оружје за масовно уништување. За него е избрано безопасното име „дефолианти“, со други зборови, средства кои предизвикуваат паѓање на лисјата на растенијата. Меѓутоа, во реалноста, американската армија имаше во употреба само формулации за хербициди, дизајнирани за целосно уништување на растенијата. Во отворените инструкции на Армијата на САД, на „дефолијаторите“ им беше доделена улогата да ги демаскираат партизаните и да го потиснат нивното снабдување со храна. Печатот ја пофали „хуманоста“ на овој нов вид оружје. Изјавите на високи претставници на армијата, па дури и на американската администрација гарантираа целосна безбедност на неговата употреба за животната средина, луѓето и животните.
Што навистина се случи? Во летото 1961 година, во присуство на претставник на Белата куќа, американските воздухопловни сили започнаа со спроведување на операцијата Ранч Рака во Јужен Виетнам, а три години подоцна ја завршија својата прва фаза. Беа потребни околу 2 илјади тони хербициди за да се решат главните проблеми од првата фаза поврзани со изборот на најефикасните формулации, методи, тактики и стратегии за нивна употреба. Во есента 1964 г Воздухопловните сили на САД започнаа систематско масовно уништување на виетнамската средина, по што на научната заедница и стана јасно дека американската армија во Виетнам спроведува големи тестови на нови видови оружје за масовно уништување - оружје за екоцид и геноцид. За заслуга на прогресивните американски научници, тие беа првите кои го кренаа својот глас на протест против хемиската војна во Виетнам. Сепак, не беа земени предвид ниту нивните изјави во печатот, ниту нивните колективни петиции до американската администрација.
По 1965 година, обемот на хемиски кампањи почна да се зголемува; десетици илјади тони хербициди беа фрлани во шумите и полињата во Виетнам секоја година. Според нецелосни официјални податоци, во хемиската војна 1961-1972 г. САД употребиле околу 96 илјади тони хербициди, од кои 57 илјади тони се формулации кои содржат диоксин. Информациите за обемот на употреба на хербициди во 1970-1972 година останаа класифицирани. во Виетнам и обемот на третмани со хербициди во Лаос и Кампучија. Меѓутоа, од билансот на производството и потрошувачката на хербициди произлегува дека, поради воените набавки на САД, зголемувањето на производството на 2,4,5-Т во 60-тите достигнало 50 илјади тони, од оваа количина повеќе од 100 илјади тони само хербицидни формулации кои содржат диоксин.
При проценка на количеството на диоксин внесено во виетнамската средина, неопходно е да се земе предвид дека неговата концентрација во техничките 2,4,5-Т естри се одредува со технологијата на производство, која во 50-тите и 60-тите години била непроменета и доведе до висока содржина на отров. Од огромниот број примарни извори произлегува дека концентрацијата на диоксин во хербицидните формулации на Армијата на САД достигнала неколку десетици ppm. Ова е во согласност со информациите за контаминација на 2,4,5-Т етери произведени во 60-тите години, дадени во работата на К. Рапе (до 100 ppm) и во извештајот на Националната академија на науките на САД (до 50 ppm). Ова го потврдуваат официјалните податоци на американските воздухопловни сили за содржината на диоксин во виолетовите, розовите и зелените формулации на американската армија (33-66 ppm). Американските научници кои ги проучувале својствата на формулацијата Orange Agent користеле типични примероци кои содржат 15-30 ppm диоксин. Само официјалните податоци на американските воздухопловни сили добиени од A. Young за Orange Agent се во остра контраст со информациите дадени погоре: тие наведуваат дека просечната содржина на диоксин во оваа формулација, најшироко користена во Виетнам, е блиску до 2 ppm. Меѓутоа, како што следува од официјалните податоци на Министерството за земјоделство на САД, 2,4,5-Т етери од овој степен на чистота не биле секогаш добиени во САД дури и во раните 70-ти, кога технолошка шемабеше вклучен чекор на прочистување на трихлорофенол.
Само по спроведувањето на шемата со двојно прочистување на трихлорофенол беше можно да се добијат производи со содржина на диоксин под 1 ppm. А. Јанг и други претставници на американските официјални кругови тврдат дека прочистувањето на трихлорофенол од диоксин во САД е вклучено во технолошката шема од средината на 60-тите години. Сепак, од техничката и патентната литература произлегува дека подобрувањата во производството на трихлорофенол започнале по 1970 година. Пресметките направени од А. Јанг се засноваат на квалитетот на 2,4,5-Т естерите произведени во 1971-1973 година. Сето ова ни овозможува да ги сметаме за поверодостојни податоците за високата содржина на диоксин во хербицидите како 2,4,5-T, произведени во 60-тите години. Така, 57 илјади тони формулации базирани на 2,4,5-T, чија употреба во Виетнам е официјално призната во Соединетите држави, донесоа повеќе од 500 кг диоксин на релативно малата територија на Индокина. Постои голема опасност оваа бројка барем да се удвои за да се добие реална слика.
При проценка на степенот на загадување на животната средина со диоксин, неопходно е да се земе предвид и можноста за негово секундарно формирање по употреба на деривати на трихлорофенол. Термичката конверзија на предиоксинот, вообичаено присутен во техничките препарати базирани на трихлорофенол, во диоксин сега е недвосмислено докажана. Приносот на диоксин при термолиза на други неиспарливи деривати на трихлорофенол, вклучувајќи го и 2,4,5-T, е висок.
Негативните резултати пријавени во литературата се поврзани или со употреба на прекурсори на испарливи диоксин или со присуство на услови за нивно ефикасно отстранување од реакциската сфера. Бидејќи трихлорофенолот и 2,4,5-Т естерите брзо се претвораат во неиспарливи деривати во различни еколошки објекти, разни материјали зачувани со биоциди, како и остатоци од растенија погодени од 2,4,5-T хербициди, кога се согоруваат, очигледно се извори на дополнителна количина на диоксин. Веројатноста за секундарно формирање на диоксин во услови на хемиска војна, што беше спроведена во Виетнам, треба да се смета за особено висока. Овде, за време на периодот на воените дејствија, беа изгорени повеќе од 500 илјади тони напалм (вклучително и во огромни области на погодени шуми), експлодираа повеќе од 13 милиони тони воздушни бомби, гранати и мини. Затоа, диоксинот влезе во виетнамската средина во многу поголеми количини отколку што беше содржано во многуте десетици илјади тони хербициди што ги користи американската армија. За да ги замислиме последиците од акумулацијата на диоксин во животната средина, ќе го запознаеме читателот подетално со својствата на овој опасен отров.
ШТО СЕ ЗНАЕ ЗА СВОЈСТВАТА НА ДИОКСИН.
Структура, физичка и Хемиски својства. Молекулата на диоксинот е рамна и има висока симетрија. Распределбата на густината на електроните во него е таква што максимумот е во зоната на атоми на кислород и хлор, а минимумот е во центрите на бензенските прстени. Овие структурни карактеристики и електронска состојба ги одредуваат забележаните екстремни својства на молекулата на диоксинот.
Диоксинот е кристална супстанца со висока температура на топење (305 o C) и многу мала испарливост, слабо растворлива во вода (2x10-8% на 25 o C) и подобра во органски растворувачи. Се карактеризира со висока термичка стабилност: неговото распаѓање се забележува само кога се загрева над 750 o C, а ефективно се изведува на 1000 o C.
Диоксинот е хемиски инертна супстанција. Не се распаѓа од киселини и бази дури и кога се вари. Влегува во реакциите на хлорирање и сулфонација карактеристични за ароматичните соединенија само во многу тешки услови и во присуство на катализатори. Замената на атомите на хлор на молекулата на диоксин со други атоми или групи на атоми се врши само во услови на реакции на слободни радикали. Некои од овие трансформации, како што се реакцијата со натриум нафталин и редуктивното дехлорирање под ултравиолетово зрачење, се користат за уништување на мали количества диоксин. Кога се оксидира во безводни услови, диоксинот лесно се откажува од еден електрон и се претвора во стабилен радикален катјон, кој, сепак, лесно се редуцира со вода во диоксин поради неговата способност да формира силни комплекси со многу природни и синтетички полициклични соединенија.
Токсични својства. Диоксинот е тотален отров, бидејќи дури и во релативно мали дози (концентрации) влијае на речиси сите форми на жива материја - од бактерии до топлокрвни животни. Токсичноста на диоксинот во случај на едноставни организми очигледно се должи на нарушување на функциите на металоензимите со кои тој формира силни комплекси. Штетата што ја предизвикува диоксинот на повисоките организми, особено на топлокрвните, е многу потешка. Во телото на топлокрвните животни, диоксинот првично влегува во масното ткиво, а потоа се прераспределува, акумулирајќи се главно во црниот дроб, потоа во тимусот и другите органи. Неговото уништување во телото е незначително: се излачува главно непроменето, во форма на комплекси од сè уште непозната природа.
Полуживотот се движи од неколку десетици дена (глувче) до една година или повеќе (примати) и обично се зголемува со бавно внесување. Со зголемено задржување во телото и селективна акумулација во црниот дроб, чувствителноста на поединците на диоксин се зголемува.
Во случај на акутно труење на животни, се забележуваат знаци на општото токсично дејство на диоксинот: губење на апетит, физички и сексуален
Предмет ксенобиологија, проблеми и задачи, врски со други науки
Ксенобиотиците се туѓи органски и неоргански соединенија кои претходно не биле пронајдени во телото. Таквите супстанции вклучуваат, на пример, лекови, пестициди, индустриски отрови, индустриски отпад, адитиви за храна, козметика, итн. ксенобиотици само ако не се неопходни за метаболички процеси.
Живиот организам е отворен систем. Меѓу супстанциите што влегуваат во телото од околината, се прави разлика помеѓу природниот проток (хранливи материи) и протокот на супстанции од природно и синтетичко потекло кои не се дел од телото. Овие текови комуницираат на сите нивоа на телото (молекуларно, клеточно, органско). Вишокот на токсични странски соединенија (ксенобиотици) предизвикува забавување или прекин на процесите на раст, развој и репродукција. За одржување на хомеостазата во телото, постојат регулаторни механизми.
Ксенобиологијата ги проучува моделите и патиштата на влегување, екскреција, дистрибуција, трансформација на туѓи хемиски соединенија во жив организам и механизмите на биолошките реакции предизвикани од нив.
Ксенобиологијата е поделена на потесни области - ксенобиофизика, ксенобиохемија, ксенофизиологија итн. Целите на ксенобиофизиката се да ги проучува процесите на интеракција на егзогените ксенобиотици со транспортните системи на телото, со различни клеточни структури, првенствено со плазмалемата и механизмите на влез на ксенобиотици.
Предмет на ксенобиохемија е метаболизмот на ксенобиотиците во телото. Оваа област на ксенобиологија вклучува голем број на делови од биолошки, органски и аналитичка хемија, фармакологија, токсикологија и други науки. Задачата на статичката ксенобиохемија вклучува воспоставување на структурата на молекулите на ксенобиотските метаболити формирани во телото, проучување на нивната дистрибуција, локализација во организмите и ткивата. Динамичката ксенобиохемија ги проучува механизмите на трансформација на ксенобиотиците во телото, структурата и каталитичките својства на ензимите вклучени во овие трансформации.
Ксенофизиологијата ги проучува животните процеси и функциите на живите организми во текот на нивниот развој под влијание на ксенобиотиците. Ксенофитофизиологијата ги проучува карактеристиките на внесот и екскрецијата, спецификите на процесите на биотрансформација и акумулација на ксенобиотици во растителен организам.
Ксенобиологијата е поврзана со биотехнологијата, која ги користи принципите на ксенобиотскиот метаболизам, особено ензимската катализа, во синтезата на органски материи. Врската помеѓу ксенобиологијата и медицината ја обезбедува безбедноста на третманот како резултат на проучувањето на механизмот на дејство и метаболизмот на новите лекови.
Зголемената релевантност на проблемите што се разгледуваат во ксенобиологијата се должи на брзото зголемување на бројот на синтетички соединенија вклучени во циклусот на супстанции во природата. Меѓу ксенобиотиците, постојат голем број корисни материи неопходни за медицината, растителното производство, сточарството итн. Затоа, една од задачите на ксенобиологијата е развој на техники и пристапи за создавање систем за одредување на биолошката активност на ксенобиотиците.
Видови ксенобиотици, нивна класификација според степенот на опасност и токсичност
Се разликуваат следниве видови супстанции кои предизвикуваат глобално хемиско загадување на биосферата:
Гасовити материи;
Тешки метали;
Ѓубрива и хранливи материи;
Органски соединенија;
Радиоактивни материи (радионуклиди) се предмет на радиобиологија.
Многу ксенобиотици и загадувачи се многу токсични материи.
Во најширока смисла, отровите се хемиски супстанци од егзогено потекло (синтетичко и природно), кои по навлегувањето во организмот предизвикуваат структурни и функционални промени, придружени со развој на карактеристични патолошки состојби.
Во зависност од изворот на потекло и практична применаОтровните материи (отрови) се поделени во следниве групи:
Индустриски отрови: органски растворувачи (дихлороетан, јаглерод тетрахлорид, ацетон, итн.), супстанции кои се користат како гориво (метан, пропан, бутан), бои (анилин и неговите деривати), фреони, хемиски реагенси, посредници за органска синтеза итн.;
Хемиски ѓубрива и производи за заштита на растенијата, вклучувајќи пестициди;
Лекови и интермедијарни производи од фармацевтската индустрија;
Хемикалии за домаќинство кои се користат како инсектициди, бои, лакови, парфеми и козметика, адитиви за храна, антиоксиданси;
Растителни и животински отрови;
Средства за хемиска војна.
Во зависност од доминантното оштетување на соодветните органи и ткива на една личност, отровите се поделени во следниве категории: срцеви отрови, нервни отрови, отрови на црниот дроб, отрови на бубрезите, отрови на крвта (хемиски), гастроинтестинални отрови, пулмонални отрови, отрови кои влијаат имунолошкиот систем, отрови кои влијаат на кожата.
Токсичност- мерка за некомпатибилноста на супстанцијата со животот, реципроцитет на апсолутната вредност на просечната смртоносна доза или концентрација.
Вредностите на LC50 или LD 5 o се, соодветно, концентрацијата или дозата на супстанција што предизвикува половина од потиснувањето на забележаната реакција (на пример, смрт на 50% од организмите).
Опасност од туѓа супстанција- веројатноста за појава на штетни здравствени ефекти во реалните услови на нивното производство и употреба.
Штетни материи, со кои лицето доаѓа во контакт, се поделени во четири класи според степенот на опасност (токсичност):
I. крајно опасно (исклучително токсично);
II.високо опасен (високо токсичен);
III.умерено опасен (умерено токсичен);
IV.ниско-опасни (ниско токсични).
Критериуми за класификација на ксенобиотиците според нивниот степен на токсичност:
Вредност од LD 5 o или LC50;
Патишта на влез (вдишување, преку кожа);
Време на изложеност;
Својството да се уништува во животната средина или да претрпи трансформации во живи организми (биотрансформација).
Покрај токсичноста и опасноста, секое дејство на ксенобиотикот врз некој предмет може да се карактеризира со некои карактеристики на неговото биолошко дејство:
Според типот на биолошки ефект врз целта
Според LD 5 o или LC50;
Според видот на токсичност и опасност
Со селективноста на дејството на ксенобиотиците (супстанциите можат да бидат токсични за некои организми и нетоксични за други);
Според границите на концентрацијата (праговите вредности) на токсични и/или опасни ефекти;
Според природата на фармаколошкото дејство (хипнотици, антипсихотици, хормонални итн.).
Поврзани информации.
Човекот е хетеротроф, т.е. добива хранливи материи и енергија однадвор во форма органски соединенија(види Табела 1).
Табела 1 Главни компоненти
|
Јаглехидрати |
Витамини, елементи |
|||
|
Енергетска вредност |
1 g = 4,1 kcal |
1 g масло = 9,3 kcal (39,0 kJ) |
1 g = 4,1 kcal 1 g алкохол = 7,1 kcal |
|
|
Биолошки вредност |
50% животински протеини, бидејќи |
25% растителни масла, бидејќи содржат полинезаситени масни киселини |
влакна |
Витамини, елементи |
Постојат два начина производите од варењето на храната, вклучително и ксенобиотиците, да влезат во внатрешната средина на телото: компонентите растворливи во вода влегуваат во хепаталниот портален систем и во црниот дроб; Супстанциите растворливи во масти влегуваат во лимфните садови, а потоа во крвта преку торакалниот лимфен канал.
За ксенобиологијата, важна е идејата за антиалиментарни нутриционистички фактори. Овој термин се однесува на супстанции од природно потекло кои се дел од храната. Тие вклучуваат:
1) инхибитори на дигестивни ензими (инхибитор на трипсин од соја Куниц, инхибитори на соја од фамилијата Бауман-Бирк, I и II фамилии на хемотрипсин и трипсин инхибитори на компир, фамилија на инхибитори на трипсин/а-амилаза);
2) цијаногени гликозиди се гликозиди на некои цијаногени алдехиди и кетони, кои при ензимска или кисела хидролиза ослободуваат цијановодородна киселина (лимарин од бел грав, амигдалин од коскесто овошје);
3) биогени амини (серотонин во овошјето и зеленчукот, тирамин и хистамин во ферментирана храна);
4) алкалоиди (лисергинска киселина диетиламид - халуциноген од ергот, морфин од сокот од афион, кофеин, теобромин, теофилин од зрна кафе и листови од чај, соланини и хаконини од компири);
5) антивитамини (леуцинот го нарушува метаболизмот на триптофанот и витаминот ПП, индолилацетна киселина е антивитамин на ниацин, аскорбат оксидаза од зеленчук е антивитамин на аскорбинска киселина, риба тиаминаза е антивитамин на тиамин, линатин од ленено семе е пириагонист на , авидин од белка од јајце е антивитамин на биотин итн.);
6) фактори кои ја намалуваат апсорпцијата на минералите (оксална киселина, фитин - инозитол хексафосфорна киселина од мешунките и житариците, танини);
7) отрови од пептидна природа (десет токсични циклопептиди од жаби, најтоксичен е α-аманитин);
8) лектини – гликопротеини кои ја менуваат пропустливоста на мембраната (токсични се рицин (лектин од семето на рицинус), токсин од колера);
9) етанол - нарушување на нормалните биохемиски процеси на формирање и употреба на енергија со премин кон психолошка и биолошка зависност од егзогени алкохол.
Човечката храна содржи многу хемикалии, од кои некои се ксенобиотици. Ксенобиотиците можат да бидат нормална компонента на храната, може да ја збогатат храната за време на нејзината подготовка (на пример, адитиви за храна), а исто така може да бидат загадувачи во зготвената храна поради некоја причина. Некои прехранбени адитиви намерно се додаваат во храната за да се оптимизира нејзината подготовка. Хемикалии (индиректни адитиви во храната) се користат во технологии за нејзина подготовка, складирање, конзервирање итн. Загадувачите (жива, арсен, селен и кадмиум) доаѓаат од околината и се резултат на урбанизацијата на општеството. Можно е да се добијат главните компоненти на храната (протеини, масти, јаглени хидрати) од природни извори; супстанции кои можат да го променат функционирањето на органите и ткивата (алергии, развој на гушавост, инхибитори на протеолиза итн.); супстанции кои се отровни за потрошувачот на храна.
Адитиви за храна се природни или синтетички, физиолошки активни и инертни хемиски супстанции намерно или случајно додадени во храната. Директните прехранбени адитиви вклучуваат супстанции кои се додаваат на храната за време на нејзината подготовка за да и дадат одредени карактеристики. Таквите прехранбени адитиви вклучуваат антиоксиданси, конзерванси, витамини, минерали, ароми, бои, емулгатори, стабилизатори, закиселувачи итн.
Со одлука на земјите од Европската Унија, на етикетата мора да биде означено присуство на додаток на храна. Во овој случај, може да се означи како индивидуална супстанција или како претставник на специфична функционална класа во комбинација со кодот Е. Според предложениот систем за дигитална кодификација на прехранбените адитиви, нивната класификација е како што следува: E100–E182 – бои ; Е200 и понатаму – конзерванси; Е300 и понатаму – антиоксиданси (антиоксиданси); E400 и пошироко – стабилизатори на конзистентност; E500 и понатаму – регулатори на киселост, средства за квасец; E600 и пошироко – засилувачи на вкус и арома; E700–800 – резервни индекси; E900 и понатаму – средства за застаклување, подобрувачи на лебот; E1000 - емулгатори. Употребата на прехранбени адитиви бара познавање на максималната дозволена концентрација на туѓи супстанции - MPC (mg/kg), дозволена дневна доза - ADI (mg/kg телесна тежина) и дозволена дневна доза - ADI (mg/ден), пресметана како производ на ADI со просечна тежина на телото – 60 kg.
Индиректните прехранбени адитиви вклучуваат супстанции кои ненамерно се вклучени во храната (на пример, кога храната доаѓа во контакт со технолошка опремаили материјал за пакување). Најчесто се разгледуваат три групи на загадувачи на храната: 1) афлатоксини; 2) пестициди; 3) диоксини и олово.
Од особен интерес е употребата на хемиски прехранбени компоненти (витамини, минерали) за третман на специфични болести во дози што ги надминуваат дневните потреби. Клиничката употреба на железо, флуор и јод е проучена во доволно детали. Безбедноста на користење на витамини и минерали како адитиви на храна или компоненти на лекот зависи од: 1) цитотоксичноста на хемикалијата; 2) неговата хемиска форма; 3) вкупна дневна потрошувачка; 4) времетраење и редовност на потрошувачката; 5) морфофункционална состојба на целните ткива и човечки органи. Витамините растворливи во масти се потоксични од витамините растворливи во вода поради нивната зголемена акумулација во липидната фаза на клеточните мембрани и ниските стапки на елиминација.
Ниацинво високи дози (грами) се користи за намалување на нивото на холестерол во крвта. Речиси во сите случаи на употреба на никотинска киселина се јавуваат несакани ефекти (црвенило на кожата, црвенило на главата).
Бакаре најтоксичниот, но најважен елемент во трагови. Бакарот се наоѓа во трагови во речиси сите прехранбени производи, што не предизвикува интоксикација, со исклучок на болеста Вилсон-Коновалов (комбинирано оштетување на црниот дроб и хипоталамусот јадра). Луѓето се помалку чувствителни на бакар во споредба со цицачите (овците). Токсичноста на бакарот треба да биде поврзана со неговата интеракција со железо, цинк и протеини.
Железово вид на оксиди и дава боја на храната. Во Соединетите Американски Држави, фосфатите, пирофосфатите, глуконатите, лактатите, црните сулфати и редуцираното железо се одобрени како додатоци во исхраната. Апсорпцијата на не-хем железото е строго контролирана во цревната лигавица. Прекумерното внесување на железо од храната и дејството на материите кои ја забрзуваат неговата апсорпција може да доведат до акумулација на железо во организмот. Задржувањето и акумулацијата на железо во човечкото тело е многу индивидуално и не е поддржано со општи закони.
Цинкво форма на неколку соединенија се користи во додатоци во исхраната. Хранењето на живината и добиточната храна збогатена со цинк може да доведе до акумулација на овој метал во месната храна. Познато е дека индивидуалната нетолеранција на цинк кај луѓето е многу променлива. Сепак, употребата на средни концентрации на соли на цинк во храната како адитиви за храна, по правило, не е придружена со развој на интоксикација.
Селене еден од најотровните елементи. До денес, потребата за селен не е научно поткрепена, а широката употреба на селен во додатоците во исхраната се заснова на интуитивни претпоставки. Географските провинции со различни нивоа на селен во животната средина треба да се земат предвид при користење на додатоци во исхраната збогатени со селен со цел да се спречат компликации. Недостатокот на селен во телото е можеби една од водечките причини зошто обичниот воздух станува наш страшен непријател. Во услови на недостаток на селен, воздушниот кислород преку своите активни форми ги уништува повеќето витамини во организмот, ја нарушува активноста на имунолошкиот систем и системот за неутрализирање на внатрешните токсини на телото. Во услови на недостаток на селен, имунолошкиот систем ја губи својата агресивност кон патогени микроорганизми и канцерогени клетки, а тироидната жлезда, која е зависна од неа, ги регулира повеќето метаболички процеси, ја намалува неговата функционална активност, што негативно влијае на растот и развојот на организмот. .
Целокупниот резултат на дефицитот на селен во човечкото тело е појавата и развојот на десетици тешки болести, почнувајќи од зголемена кршливост на капиларите и неподвижност на спермата, предвремено опаѓање на косата и неплодност до анемија, дијабетес, ендемична гушавост, хепатитис, миокарден инфаркт и мозочен удар. и низа онколошки заболувања.
Селенот е широко распространет во еколошките објекти. Постои недостаток на селен во животната средина во Нов Зеланд и некои региони на Кина, а вишок во некои региони на Кина и во државата Северна Дакота (САД). Растенијата можат да акумулираат селен. Во нив станува дел од органски соединенија. Кога растението умира, селенот се враќа во почвата и се користи од други растенија. Житариците можат да акумулираат големи количини селен од почвите збогатени со селен. Во такви региони, животните кои пасат може да доведат до интоксикација на животните, а со хронично труење може да се развие оштетување на видот и „алкална болест“. Со прекумерно внесување на селен, се јавуваат нарушувања на дигестивниот тракт и хепатобилијарниот систем. Во Кина е опишана хронична интоксикација на жителите со селен. Главни симптоми: кршлива коса, недостаток на пигментација на нова коса, кршливи нокти со дамки, надолжни стрии на кожата. Невролошки симптоми се откриени кај половина од заболените луѓе. Слични симптоми се опишани и кај Венецуелците кои живеат во региони збогатени со селен.
Ајде да погледнеме некои ксенобиотици кои се користат за подобрување на органолептичките и физичко-хемиските својства на храната.
1. Сахарин 300-500 пати послатка од сахарозата. Не се акумулира
во ткивата, не се метаболизира и се излачува непроменет од телото. Нема мутаген ефект. Во некои случаи, придонесува за развој на експериментални тумори (рак на мочниот меур). Сепак, заканата од ризикот од развој на тумор сè уште не е потврдена во епидемиолошките студии.
2. Цикламатсе користи како засладувач. Неговиот метаболизам зависи од цревната микрофлора. По првата доза, цикламатот се излачува во големи количини без промени. Со повторени дози, метаболитите се појавуваат во цревата, што може да биде поврзано со негативните ефекти на лекот: развој на рак на мочниот меур во експеримент врз стаорци. Иако овој ефект не е реплициран кај кучиња, глувци, хрчаци или примати, употребата на цикламат беше забранета во САД во 1969 година.
3. Аспартамкако замена за шеќер, тој е помалку токсичен, бидејќи неговата хидролиза произведува фенилаланин и аспарагинска киселина. Акумулацијата на фенилаланин може да ја влоши состојбата на пациентите со фелипирувана ментална ретардација (фенилкетонурија).
Најчесто користени засладувачи: сорбитол, ацесулфам калиум (Sunet), аспартам (Sanecta, Nutrasvit, Sladex), цикламинска киселина и нејзините соли (спорарин, цикломати), изомалт (изомалт), сахарин и неговите соли, сукралоза (трихлоргалактоксинкроса). , глициризин, неохесперидин дихидрохалкон (неохесперидин ДС), малтитол и малтитол сируп, лактитол, ксилитол.
4. Бои за хранавклучуваат природни и синтетички супстанции. Природните вклучуваат кармин, папрака, шафран и куркума. Некои хранливи материи и даваат боја на храната (каротини, рибофлавин, хлорофили) и се наоѓаат во соковите, маслата и екстрактите од зеленчук и овошје. Синтетичките соединенија се внесуваат во храната во фазите на нејзината подготовка и се сертифицирани од државата. Некои од потенцијалните бои може да бидат вклучени во малигнитет на клетките (најчесто тие не се канцерогени, туку промотори). Синтетичките бои за храна и некои ароми (метил салицилат) може да предизвикаат хиперактивност кај децата. Случаите на хиперактивност може да резултираат со локално оштетување на мозокот (мозочен удар). Меѓутоа, проблемот со боење на храната, и заради нејзината привлечност и биомедицинска употреба, останува актуелен и денес. Неовластеното воведување адитиви кои го подобруваат изгледот и маркетиншката вредност на прехранбените производи стана многу распространето и бара задолжително регулирање од државните надзорни органи.
5. Конзервансивклучуваат антиоксиданси и антимикробни агенси. Антиоксидансите го потиснуваат развојот на промените во бојата, хранливата вредност и обликот на храната преку потиснување на липидната пероксидација на мембраните на храната, како и слободните масни киселини. Антимикробните агенси го инхибираат растот на микроорганизми, квасци, чии отпадни производи предизвикуваат интоксикација или развој на заразен процес, а исто така ги менуваат физичко-хемиските својства на прехранбените производи. Хемиските конзерванси се спротивставуваат со методи за зачувување на храната на ниски температури или со користење на методот на озрачување на храната. Сепак, техничките средства сè уште се инфериорни во однос на хемиските поради високата цена и радиофобијата кај луѓето.
5.1. Антиоксидативните додатоци во исхраната вклучуваат аскорбинска киселина, палмитински естер на аскорбинска киселина, токофероли, бутилиран хидроксианизол (BHA) и бутилиран хидрокситолуен (BHT), етоксикин, пропил естер на галска киселина и т-бутилхидрохинон (TBHQ). Широко користените антимикробни агенси (нитрити, сулфити) имаат и антиоксидантни својства. За многу години, BHA и BHT се сметаат за потенцијално опасни супстанции. И двете се антиоксиданси растворливи во масти и се способни да ја зголемат активноста на одредени ензими на црниот дроб во крвната плазма. Антиоксидансите обезбедуваат заштита од одредени електрофилни молекули кои можат да се врзат за ДНК и да бидат мутагени и да поттикнат раст на туморот. Администрацијата на BHA во големи дози (2% од исхраната) предизвикува клеточна хиперплазија, папиломи и клеточен малигнитет во стомакот кај некои животни. Во исто време, BHA и BHT обезбедуваат заштита на клетките на црниот дроб од дејството на канцерогенот - диетилнитросоуреа.
5.2. Антимикробни агенси (нитрити и сулфити). Нитритите го инхибираат растот на Clostridium botulinum и со тоа го намалуваат ризикот од ботулизам. Нитритите реагираат со примарните амини и амиди за да ги формираат соодветните деривати на N-нитрозо. Многу, но не сите N-нитрозо соединенија се канцерогени. Аскорбинската киселина и другите редуцирачки агенси ги инхибираат овие нитритни реакции, особено во киселата средина на желудникот. Некои нитрозамини се произведуваат за време на готвењето, но поголемиот дел од нитрозамините се формираат во желудникот. Неканцерогените токсични ефекти на нитритите се јавуваат при високи концентрации. Луѓето кои консумираат релативно големи количини на нитрити долго време развиваат метхемоглобинемија.
Сулфур диоксидот и неговите соли се користат за спречување на зацрвенувањето на храната, за белење, како антимикробно средство со широк спектар и како антиоксиданти. Сулфитите се многу реактивни и затоа само ниските нивоа на нив се дозволени во прехранбените производи. Сулфитите може да предизвикаат астма кај чувствителни индивидуи. Околу 20 смртни случаи се поврзани со човечка идиосинкразија кон нитрити (особена чувствителност на пијалоци кои содржат сулфити). Приближно 1-2% од пациентите бронхијална астмапокажуваат зголемена чувствителност на сулфити. Патогенезата на астмата индуцирана од сулфит сè уште не е јасна. Можна е патогенетска улога на реакции посредувани од IgE.
Токсичните прехранбени супстанции првпат беа сумирани во списокот на „Супстанции општо препознатливи како безбедни“ - GRAS супстанции во 60-тите години на минатиот век. Постојано се надополнува и игра важна улога во обезбедувањето безбедност на храната за луѓето и животните.
Одамна е забележано дека нискокалоричната исхрана го продолжува животот на многу организми - од едноклеточни организми до примати; Така, стаорците кои консумираат 30-50% помалку калории од вообичаеното живеат не три, туку четири години. Механизмот на феноменот сè уште не е целосно јасен, иако е познато дека има одредена општа промена во метаболизмот, што го намалува формирањето на слободните радикали (многу научници ги обвинуваат за стареење). Покрај тоа, концентрацијата на гликоза и инсулин во крвта се намалува, што укажува на учество на невроендокриниот систем во овие процеси. Можно е умерениот пост да делува и како благ стрес кој ги мобилизира скриените резерви на телото.
Американските микробиолози работеа со квасец, чиј животен век се одредува според бројот на нивните можни поделби. Се покажа дека во средина со ниска содржина на хранливи материи, бројот на генерации се зголемува за 30%. Во исто време, микроорганизмите значително ја зголемуваат стапката на дишење, што е клучна точка, бидејќи квасецот со дефектен протеински ген вклучен во респираторниот синџир не станува долговечен.
Треба да се земе предвид дека квасецот добива енергија на два начина - дишење и ферментација. Кога има доволно гликоза во околината, гените кои го контролираат дишењето молчат и ферментацијата на гликозата во етанол се случува анаеробно, односно без учество на кислород. Ако гликозата е во недостиг, дишењето се вклучува - многу поефикасен процес на производство на енергија.
Со развојот на индустриското општество, се случија промени во формирањето на биосферата. Многу туѓи супстанции, производ на човековата активност, влегле во животната средина. Како резултат на тоа, тие влијаат на животната активност на сите живи организми, вклучувајќи го и нашиот.
Што се ксенобиотици?
Ксенобиотиците се синтетички супстанции кои имаат негативен ефект врз секој организам. Во оваа група спаѓаат индустриски отпад, производи за домаќинството (прав, детергенти за миење садови), градежни материјали итн.
Голем број ксенобиотици се супстанции кои го забрзуваат појавувањето на земјоделските култури. За земјоделството е многу важно да ја зголеми отпорноста на културата на разни штетници, како и да му даде добар изглед. За да се постигне овој ефект, се користат пестициди, кои се супстанци туѓи за телото.
Градежни материјали, лепила, лакови, покуќнина, адитиви за храна - сето тоа се ксенобиотици. Чудно е доволно, но некои биолошки организми, на пример, вируси, бактерии, хелминти, исто така припаѓаат на оваа група.
Како делуваат ксенобиотиците на телото?
Супстанциите кои се туѓи за сите живи суштества имаат штетен ефект врз многу метаболички процеси. На пример, тие можат да го запрат функционирањето на мембранските канали, да ги уништат функционално важните протеини, да ја дестабилизираат плазмалмата и клеточниот ѕид и да предизвикаат алергиски реакции.
Секој организам е прилагоден до еден или друг степен за да ги елиминира токсичните отрови. Сепак, големите концентрации на супстанцијата не можат целосно да се отстранат. Металните јони, отровните органски и неоргански материи на крајот се акумулираат во телото и по одреден временски период (често неколку години) доведуваат до патологии, болести и алергии.
Ксенобиотиците се отрови. Тие можат да навлезат во дигестивниот систем, респираторниот тракт, па дури и преку непроменета кожа. Патеките на влез зависат од состојбата на агрегација, структурата на супстанцијата, како и условите на животната средина.
Преку носната шуплина со воздух или прашина, во телото влегуваат гасовити јаглеводороди, етил и метил алкохол, ацеталдехид, водород хлорид, етери и ацетон. Фенолите, цијанидите и тешките метали (олово, хром, железо, кобалт, бакар, жива, талиум, антимон) продираат во системот за варење. Вреди да се напомене дека микроелементите како железо или кобалт се неопходни за телото, но нивната содржина не треба да надминува илјада дел од процентот. Во повисоки дози тие исто така доведуваат до негативни ефекти.
Класификација на ксенобиотици
Ксенобиотиците не се само хемиски супстанции од органско и неорганско потекло. Оваа група вклучува и биолошки фактори, вклучувајќи вируси, бактерии, патогени протисти и габи и хелминти. Доволно чудно, но како што се бучавата, вибрациите, зрачењето, зрачењето, исто така, припаѓаат на ксенобиотиците.
Според нивниот хемиски состав, сите отрови се поделени на:
- Органски (феноли, алкохоли, јаглеводороди, халогени деривати, етери итн.).
- Органоелемент (органофосфор, органожива и други).
- Неоргански материи (метали и нивни оксиди, киселини, бази).
Според нивното потекло, хемиските ксенобиотици се поделени во следниве групи:
Зошто ксенобиотиците влијаат на здравјето?
Појавата на туѓи материи во телото може сериозно да влијае на неговата изведба. Зголемената концентрација на ксенобиотици доведува до појава на патологии и промени на ниво на ДНК.
Имунитетот е една од главните заштитни бариери. Влијанието на ксенобиотиците може да се прошири на имунолошкиот систем, попречувајќи го нормалното функционирање на лимфоцитите. Како резултат на тоа, овие клетки не функционираат правилно, што доведува до слабеење на одбраната на телото и појава на алергии.
Клеточниот геном е чувствителен на ефектите на кој било мутаген. Ксенобиотиците, продирајќи во клетката, можат да ја нарушат нормалната структура на ДНК и РНК, што доведува до појава на мутации. Ако бројот на вакви настани е голем, постои ризик од развој на рак.
Некои отрови делуваат селективно на целниот орган. Така, постојат невротропни ксенобиотици (жива, олово, манган, јаглерод дисулфид), хематотропни (бензен, арсен, фенилхидразин), хепатотропни (хлорирани јаглеводороди), нефротропни (соединенија на кадмиум и флуор, етилен гликол).
Ксенобиотици и луѓето
Економските и индустриските активности имаат штетно влијание врз здравјето на луѓето поради големото количество отпад, хемикалии и фармацевтски производи. Ксенобиотиците денес се наоѓаат речиси насекаде, што значи дека веројатноста за нивно влегување во телото е секогаш голема.
Сепак, најмоќните ксенобиотици со кои луѓето се среќаваат насекаде се лековите. Фармакологијата како наука го проучува ефектот на лековите врз живиот организам. Според експертите, ксенобиотиците од ова потекло се причина за 40% од хепатитис, и тоа не е случајно: главната функција на црниот дроб е да ги неутрализира отровите. Затоа овој орган најмногу страда од големи дози на лекови.
Превенција од труење
Ксенобиотиците се супстанци туѓи за телото. Човечкото тело има развиено многу алтернативни патишта за елиминирање на овие токсини. На пример, отровите може да се неутрализираат во црниот дроб и да се испуштат во околината преку респираторниот, екскреторниот систем, лојните, потните, па дури и млечните жлезди.
И покрај ова, самиот човек мора да преземе мерки за да ги минимизира штетните ефекти на отровите. Прво, треба внимателно да ја изберете вашата храна. Додатоците од групата „Е“ се силни ксенобиотици, затоа треба да се избегнува купување на такви производи. Не треба да избирате овошје и зеленчук само по изглед. Секогаш внимавајте на рокот на употреба, бидејќи откако ќе истече, во производот се формираат отрови.
Секогаш вреди да се знае кога да престанете да земате лекови. Се разбира, за ефикасен третман ова е често неопходна потреба, но погрижете се тоа да не прерасне во систематско непотребно консумирање на фармацевтски производи.
Избегнувајте работа со опасни реагенси, алергени и разни синтетички супстанции. Минимизирајте го влијанието на хемикалиите за домаќинството врз вашето здравје.
Заклучок
Не е секогаш можно да се набљудуваат штетните ефекти на ксенобиотиците. Понекогаш тие се акумулираат во големи количини, претворајќи се во темпирана бомба. Супстанциите туѓи за телото се штетни за здравјето, што доведува до развој на болести.
Затоа, запомнете ги минималните превентивни мерки. Можеби нема веднаш да забележите никакви негативни ефекти, но по неколку години, ксенобиотиците може да доведат до сериозни последици. Не заборавајте за ова.
Се вчитува...