...
ОТРУТИ І ТОКСИНИ PDF Печать E-mail

ОТРУТИ І ТОКСИНИ

План

1. Характеристика токсичності.
2. Білкові токсини.
3. Небілкові токсини.
4. Тваринні отрути.
5. Рослинні отрути.
6. Отрути, що містяться в грибах.
7. Синільна кислота і ціаністий калій.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ТОКСИЧНОСТІ
Отруйні речовин з давніх часів притягали до себе
особлива увага. З ними пов'язана безліч легенд і віддань.
Так, білому миш'яку (As2O3) протягом багатьох віків
супроводила слава "порошку для спадкоємців", а у Венеції
при ДЕоре дожів тримали фахівців-отруйників. Агата
Крісті у своїх детективах часто труїла героїв миш'яком.
В той же час, давно відомо, що з'єднання, отруйні у великих
дозах, можуть бути цілющими в малих, про що говорив ще
у першій половині XVI ст. Парацельс. Наприклад, традиційне
знаряддя вбивць - оксид миш'яку в невеликих дозах (до 5
міліграм) корисний: його призначають всередину як загальнозміцнюючого
і тонізуючого засобу. Недаремно алхімічний символ
миш'яку -' змія - зображений в гербі медицини.

Для характеристики токсичності того або іншого з'єднання
найчастіше використовують поняття летальної дози - LD50,
яка викликає загибель 50 % піддослідних тварин. Як
правило, дозу вимірюють масою отрути, що доводиться на 1 кг
маси тварини. Проте використання поняття летальної
дози має свої обмеження. По-перше, величину LD50, визначену,
наприклад, для мишей, дуже рідко можна переносити
на інших тваринах. Отруйність нікотину для людини
приблизно така ж, як і ціаністого калію (50-100 міліграм або '
1-2 краплі), тоді як кози і косулі взагалі мало сприйнятливі
до нікотину. По-друге, експериментально визначена,
скажімо, на мишах доза LD50 залежить від того, чи введена отрута
підшкірно, внутрішньовенно, внутрішньом'язово або перорально (через
харчовий тракт). Нарешті, навіть свідомо нелетальна доза
може привести до серйозного ураження того або іншого органу,
особливо в довгостроковій перспективі, і викликати в кінцевому
рахунку загибель організму. Проте величину LDM широко
використовують на практиці, у тому числі для порівняння токсичності
самих різних класів хімічних сполук.

2. БІЛКОВІ ТОКСИНИ
Найотруйніші з відомих речовин - це високомолекулярні
білкові з'єднання, що виробляються бактеріями.
Чемпіон серед токсинів (так називають білкові отрути
рослинного і тваринного походження) - ботулинический
токсин: для нього LD - 0 = 0,00003 мкг/кг", тобто для загибелі
організму його треба приблизно в 300 млн. разів менше, ніж
ціаністого калію. Ботулин - білок з молекулярною масою
150 000, що виробляється бактеріями, які розмножуються
у зіпсованих або неправильно таких, що зберігаються продуктах
живлення (ковбаса, консерви) за відсутності кисню. Смерть

зазвичай настає із-за паралічу дихальної мускулатури.
Цей токсин ке переносить підвищених температур і руйнується
при кулінарній обробці, тому отруєння ним
рідкісні.

З токсином правця (продукт відповідної бактерії)
- другим по отруйності з'єднанням (LDM - 3,0001 мкг/кг)
знаком практично кожен: його (але в дещо зміненому
виді) вводять під час щеплень. Третє місце по токсичності
((LD50 = 0,019 мкг/кг) займає бета-бунгаротоксин, який
виробляється в отруйній залозі змії бунгарос (вона водиться
у Південній Азії). Майже дорівнює йому по отруйності токсин -
продукт дифтерійних бактерій, для нього LDS0 - 0,24 мкг/кг
Для порівняння: величина LD^ для токсину скорпіона рівна
9 мкг/кг, для токсину гримучої змії - 50 мкг/кг, для токсину
очкової змії - 75 мкг/кг, а смертельна для людини доза
отрути кобри складає 200 мкг/кг
3. НЕБІЛКОВІ ТОКСИНИ
З небілкових токсинів найотруйніші виділені з
морських організмів. Їх молекулярна маса значно менша:
так, у палитоксина вона дорівнює 2679, a LDj,, -* 0,45 мкг/кг
Джерело палитоксина - шестипроменеві корали зоонтарин.
Не виключено, що насправді токсин продукується
вірусом, що знаходиться в симбіозі з коралами. Ще
отруйніший майтотоксин (LD30 - 0,05 мкг/кг) і сигуатоксин
((LD50 " 0,35 мкг/кг), виділені з одноклітинних
жгутикових (динофлагелляты), які знайдені в деяких
видах плацктона. При розмноженні данофлагеллят
у воді скупчуються речовини, що забарвлюють її в іржавочервоний
колір; це явище відоме з прадавніх часів і
дістало назву "Червоного приливу". Воно супроводжується
масовою загибеллю риб і інших морських організмів, а
також масовими отруєннями людей, що вживають в
пищу морепродукти (отрути накопичуються в рибах і молюсках).
Сигуатоксин виділений з нутрощів багатьох
риб, наприклад мурени і макрелі.

4. ТВАРИННІ ОТРУТИ
Один з найзнаменитіших видів тваринних отрут (зоотоксинов)
- тетродотоксин. Він міститься в шкірі і яйцях
деяких жаб, в яйцях каліфорнійського тритона, в слинових
залозах восьминога. Але найбільшу популярність йому принесла
риба фугу, у якої отрута міститься в яєчниках і печінці.
Фугу - улюблені ласощі японців, проте готувати це
дозволено лише кухарям, що мають спеціальну ліцензію,
оскільки навіть двогодинне кип'ячення отрута не руйнує. Для
тетродотоксина LD50 - 10 мкг/кг, тобто одного міліграма
цієї отрути вистачає, щоб убити людину. Тетродотоксин
відноситься до нейротроиным отрут, які блокують проникність
мембран нейронів вегетативної нервової системи для
іонів натрію, що практично миттєво перериває нервовий
імпульс. На основі тетродотоксина виробляють знеболюючі
препарати.

5. РОСЛИННІ ОТРУТИ
З отрут рослинного походження (фитотоксины)
найсильніший - глікопротеїн рицин (LD50 - 0,1 міліграм/кг), основний
токсичний компонент бобів рицини. Білкова
частина рицину складається з 560 амінокислотних залишків, полисахаридная
складає близько 20 % молекулярної маси, яка
рівна 62 400. У організмі рицин викликає структурну
перебудову клітинних мембран і порушує внутрішньоклітинний
синтез білків. При попаданні крапельок рицину в легені
його токсичність приблизно така ж, як у нервово-паралітичного
газу зарину : в деяких країнах вивчали способи
бойового застосування рицину у вигляді аерозоля.

Два добре відомих рослинних отрути - нікотин
((LD50 - 0,3 міліграм/кг) і стрихнін (LDS0 * 0,75 міліграм/кг), який
міститься в блювотних горішках (насіння Strychnos гшх vomica),

- відносяться до алкалоїдів. Регулярне вдихання тютюнового
диму викликає повільне, але невідворотне руйнування органів
людини. Шкода куріння особливо очевидна з того факту,
що дорослу людину може убити ін'єкція нікотину, виділеного
з однієї-єдиної сигари.
У медицині широко застосовують алкалоїд атропін. Він
міститься в красавці', блекоті, дурмані і інших рослинах
сімейства пасльонових. Хоча атропін не так токсичний, як багато
інші алкалоїди (для нього LDj,, = 400 000 мкг/кг), саме
ця отрута - найбільш часта причина отруєння в середніх
широтах. Маленькі діти приймають солодкі чорні ягоди
беладонна за вишневих і можуть отруїтися на смерть, з'ївши
всього три-четыре ягоди.

6. ОТРУТИ, що МІСТЯТЬСЯ В ГРИБАХ
Відносно просту будову мають отрути, що містяться
у вищих грибах. З них один з найтоксичніших -
мускарин, який присутній в мухоморі червоному (Amanita
rriuscana) і інших грибах. Вже в дозах 0,001 мкг/кг мускарин
знижує амплітуду і частоту сердечних скорочень, у великих
дозах викликає спазми м'язів, судоми, слинотечу.
Для людини при вживанні LD50 *- 0,7 міліграм/кг

Значно складніше влаштована молекула біциклічного
октапептида альфа-аманитина, який міститься в блідій
поганці. І якщо червоний мухомор навряд чи сплутаєш з
іншими грибами, то бліда поганка дуже схожа на некото
рые їстівні гриби - шампіньйони, поплавці та ін. Тому
отруєння цим грибом складає 90 % усіх грибних
отруєнь. Для людини смертельна доза аманитина рівна
5-7 міліграм. Якщо згадати, що в одному грибі в середньому міститься
8 міліграм аманитина, стане зрозумілою англійська назва
блідої поганки - death cup, тобто чаша смерті. Ознаки
отруєння - біль в животі, неприборкна блювота, пронос з
кров'ю. Цікаво, що для лікування використовують підшкірні
ін'єкції іншої отрути - атропіну.

У продуктах життєдіяльності мікроскопічних
((плісневих) грибів знаходяться дуже отруйні мікотоксини
((від греч. mykes - гриб). найтоксичніші з них - пенитрем
((LDM - 1 міліграм/кг), виділений з плісняви Penicillium
crustocum, і афлатоксин Bl (LD^ =- 1,7 міліграм/кг). При вживанні
коровами кормів, забруднених афлатоксином В1, високотоксичний
отрута (у декілька зміненої формі) виділяється
з молоком. Всього відомо більше 15 різних афлатоксинов
- основних забрудників харчових продуктів.
Афлатоксин В1 виявився найпотужнішим з відомих печінкових
канцерогенів, його дія проявляється вже при
дозах 0,01 міліграм/кг. У ряді країн Азії і Африки виявлена пряма
кореляція (зв'язок) між частотою захворюваності раком
печінки і змістом афлатоксинов в їжі. Детальне
вивчення мікотоксинів почалося після масового отруєння
у Англії індичок, викликаного пліснявою в арахісі, яким
годували птахів. Виявилось, що в плісняві був присутній
афлатоксин В1. Цей же мікотоксин привів до таємничої
смерті археологів після розтину піраміди Тутанхамона
((так зване "прокляття фараонів"). На щастя, вірогідність
з'їсти помітні кількості мікотоксинів мала завдяки
нашій інстинктивній відразі до плісняви І неприємному
запаху уражених нею продуктів.

7. СИНІЛЬНА КИСЛОТА І ЦІАНІСТА
КАЛІЙ
Ймовірно, найвідоміша отрута - синільна кислота і
її калієва сіль (ціаністий калій). Для цих з'єднань

= 10 міліграм/кг, що майже в мільярд разів більше, ніж у
ботулинического токсину. Синільна кислота при попаданні
у організм зв'язується з ферментом цитохромоксидазой і
блокує клітинне дихання. Це з'єднання може бути
причиною отруєнь при горінні полімерів (утворюється при
термічному розкладанні нейлону і полиуретанов), при вживанні
у їжу ядер абрикосових кісточок : в них ціанід
знаходиться в зв'язаному стані у вигляді амигдалина, смертельна
доза складає 1 р.. Це кількість амигдалина міститься
у 100 г абрикосових ядер. Ще менш отруйний "білий
миш'як" (As2O3), для якого LD50 =15,1 міліграм/кг

Якщо порівняти токсичність різних з'єднань (в одиницях
міль/кг) від їх молекулярної маси, то виявиться, що
існує прямолінійна залежність: чим більше маса молекули,
тим токсичнее з'єднання. Проте з цього не виходить,
що можна отруїтися поліетиленом.

 

Яндекс.Метрика >