• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тема Т3. Природні токсини

3.1. Загальна характеристика природних токсинів

- токсини мікроорганізмів

- амфібій, риб, молюсків, медуз

- членистоногих і змій

- вищих рослин (фітотоксини)

- токсини грибів (мікотоксини)

- токсини водоростей

- радіоактивні елементи й важкі метали

3.2. Медико - біологічне значення токсинів

- механізм впливу на людину

- екологічне значення токсинів: міжвидова й внутрішньовидова

1). Природними джерелами токсинів є абіогенні процеси (лісові пожежі, руйнування порід) і біогенні процеси - це синтез і розкладання залишків у продукти метаболізму.

Біогенні токсини (отрути) - надзвичайно різноманітні за своєю хімічною природою: білки, речовини небілкової природи, зокрема аллотоксини (поліпептидні).

Токсини (за визначенням Вуда) – це речовини які здатні порушувати нормальний стан і функції протоплазми, а також всіх систем.

Умовно всі біогенні токсини ділять на 2 групи: екзотоксини й ендотоксини.

Ендотоксини (внутрішні) – синтезуються в клітинній мембрані у всіх патогенних бактерій (збудники дизентерії, Вони представлені складними білками). До ендотоксинів відносяться також продукти обміну речовин (відходи, шлаки) - вони можуть негативно впливати на організм, їхня кількість збільшується при впливі несприятливих факторів на організм.

Екзотоксини (зовнішні) – виділяються організмами при житті або після смерті. Прижиттєві токсини називаються щирі або первинні. Щирі токсини патогенних бактерій називаються антибіотиками. Термін антибіотик був запропонований в 1942 р. Ваксманом. Існують і вторинні екзотоксини, які відрізняються від щирих, тим що попадають у зовнішнє середовище в результаті автолізу (розкладання органічних залишків після смерті). За хімічною структурою антибіотики класифікуються як вуглець утримуючі (аміноглікозиди, вонкомігрин, поліени й ін.) зигота (тетрациклін, антроциклин і т.д.), пептиди й пепталіди (пеніцилліни , цефалоспоріни, граміцидін С, антипаліцин й ін.).

Розглянемо основних представників мікроорганізмів (їхні токсини), до них ставляться антибіотики, які виробляють бактерії й гриби.

У цей час відомо понад 4000 природні антибіотики. З них 60 використаються в медицині. Пеніцилін в 1929 р. Відкрив Флеменголь.

До найсильніших білкових отрут ставляться токсини, які виробляються збудником бутулизма.

До небілкових токсикантів – майотоксин, що виділяють деякі мікроводорості, і памотоксини, які виділяються коралами. Ціанід натрію - це сильнодіюча хімічна отрута приблизно в 110 разів сильніше попередніх.

Відомі багато патогенних мікроорганізмів, які здатні синтезувати токсини з безлічі препаратів. Наприклад: кишкова паличка, що є представником кишкової флори, вона викликає бродіння глюкози, практози, продукує ферменти, може перетворювати ртутьвмістких ліків, вивільняє з них ртуть.

Токсини амфібій, риб.

Зараз відомо 50 видів тропічних жаб: древолаз маленький, местолаз двоколірний і ін. Шкірні залози виділяють отрута, жоба (звичайне) і ін., виробляє биофолутомин і ін.

Саламандри через шкіру виділяють отруту - саламандарин, його токсичність в 3 рази слабкіше стрихніну. Иглобрюховые й деяких ін. види риб виробляють отруту - тетродоксин.

Молюски виробляють отруту – це токсин молюска сигуа. Сама отрутна з медуз це "морська оса" через її токсичність її називають жахом австралійських пляжів.

Токсини членистоногих і змій.

Найбільш відомі отрути бджіл і ос, змій, павуків і скорпіонів. Отрути бджіл містять апанин, лимитин, МСД-пептид, по хімічній природі ці отрути є поліпептидами, діють на нервову систему. Членистоногие виробляють кислоти. Наприклад: із плоских тысяченожек викидають синильну кислоту. Мурахи виділяють при укусі мурашину кислоту, суміш оцтової, пропиловой і ін. Отрута скорпіонів діє тільки на ссавцях, ракоподібних комахах.

Фітотоксини.

Фітотоксини ділять на дві групи: ті, що містять азот і не утримуючі азоту.

До утримуючих азот фітотоксинів входять 3 групи речовин, до яких відносяться: терпени, флавоніди й ін.

Високотоксичні насіння рослин, зокрема насіння рицини, містять токсин рецин, насіння кавуна - абрин і ін.

Представники фітотоксинів - це низькомолекулярні з'єднання:

- синильна кислота або ціаністий водень, він може перебуває в рослинах у вільному виді. Наприклад: насіння явенського дерева - це отрута амегдамин, що втримується в гіркому мигдалі, кісточкових фруктах

- кавова кислота втримується в смолі хвойних дерев

- саліцилова кислота - у коріннях сінеги

- піперинова кислота - основний токсин перцю

- монофторуксусна кислота - синтезується рослиною умосум

- мурашина кислота - у кропиві, хвої, їли й у всіх фруктах

- іннутотоксин - виробляється ціеутой і лобозником, що у стародавності названий "п'ятипалою смертю"

- гіперицин - виробляється звіробоєм

- тинол - компонент багатьох ефірних масел, має бактерицидні властивості, на його основі готовлять скипидар - затримує розвиток цвілевих грибів.

Фітонциди – це особлива група речовин, що виділяє рослини у вигляді летучих речовин. Фітонциди дубу, берези, черемшини й жасмину вбивають мікроорганізми за 5-6 хв., а берези, клена й тополі – за 20-25 хв. Фітонциди бруньок тополі вбивають вірус грипу, листи тополі - збудників дифтерії, голки сосни – палички туберкульозу.

Завдяки антимікробній дії 1м³ лісового повітря містить не більше 700 бактерій. В операційній кімнаті допускається 500 бакт/м³. Усього 2г фітонцидів можуть очистити від мікробів. Природа передбачила фітонциди як спосіб захисту рослин від хвороб. 1 га соснових мохів за добу виділяє 5 кг антимікробного токсину ( 1450 кг за рік).

Бактерицидні властивості фітонцидам надають терпени й альдегіди, вони володіють і мутагенною дією. У процесі виділення активна хвоя верхньої частини крони. У листяних лісах утримується формальдегід, він з'являється при розпусканні листів і досягає МАХ при їхньому формуванні. МАХ кількість кумаринів у лісі перебуває в період цвітіння. Найбільше альдегідів утримується в березовому лісі.

Виділення фітонцидів залежить від сезону й від часу доби МІN- Дуже сильними бактерицидними властивостями тіман (ефірних масел). Утримується в повітрі ефірних масел сприятливо для людини, однак при хронічному впливі дає головний біль, нервовий розлад. Людський організм дуже чутливий до заходів (не можна користуватися щодня парфумами). Токсини грибів.

Відомо близько 300 токсинів, вони містять ергоалколоїди. Самі токсичні – це нитчасті гриби ріжків. Небезпечні для людини – аллотоксини цвілевих грибів. Вони викликають захворювання шкіри, серцеві, дихальні проблеми.

Багато вищих грибів виробляють отрутні циклопептіди. Наприклад: бліда поганка виробляє колондин, а мухомори мускарин і мусказон.

Токсини водоростей (альготоксини).

Екологічне значення мають зелені і синьо-зелені водорості. Прижиттєві й післясмертні токсини називають ціанотоксини. По хімічній будові це алкалоїди, при сприятливих умовах розвивається цвітіння води 70 доби - вегетаційний період (за цей час одна клітина може дати 10-20 дочірніх клітин).

Вода при цвітінні здобуває характерний запах, крім того погіршуються органолептичні показники якості води (табл.. 3.1).

Таблиця 3.1 - Характеристика запахів води

Радіоактивні елементи.

Попадають у навколишнє середовище з гірських порід і в результаті взаємодії космічного випромінювання з газами атмосфери, до них ставляться: Ra222, U238, To232 і т.д. У природі всі елементи з атомним номером більше 83 є радіоактивними.

До природного рівня радіації організми пристосувалися. Зараз сильно збільшилися проблеми радіаційного забруднення в результаті роботи ТЯЦ (паливно-ядерного циклу), аварій на АЕС і ядерних випробувань у світі.

Токсини металів.

Важкі метали надходять у біосферу в основному з гірських порід (Свинцю надходить за рік 1,6 млн. тонн, ртуті - 800 т за рік). Важкі метали попадають у ґрунт і, отже, накопичуються в рослинах і з їхньою транспірацією надходять в атмосферу у формі летучих з'єднань. Механізм дії металів: в основному це мутагени.

Джерела важких металів можна розташувати в ряд по убуванню.

Природний силікатний пил>вулканічні аерозолі>дим від лісових пожеж>морські солі>метеоритний пил.

2).Токсини ділять на 3 групи:

- антибактеріальні придушують рослини й убивають

- протипухлинні затримують розподіл злоякісних клітин - це олігоміцин, рубоміцин, антиноміцин, норминоміцин. Ці токсини можуть викликати алергійні реакції або збільшення перебігу основної хвороби.

Токсини риб, медуз.

Отрути жаб – це паралітичні і нервово-паралітичні речовини, вони ушкоджують натрієві канали нервових клітин і м'язових волокон. Ці отрути ушкоджують мембрани нервовомиышечных клітин, роблять їх відкритими для іона натрію 0 це приводить до перериву потоків, нервових імпульсів, викликає фібріляцію й зупинку серця.

Сігуа токовище вражає нервову систему. Якщо вживати в їжу молюсків, то порушується визначення тілом тепла й холоду.

Рід медуз "морська оса" діє на серцевий м'яз, убиває за 30 сек. людину. Отрута саламандри викликає конвульсії й зупинки подиху.

Токсини членистоногих.

Вони містять синильну кислоту, вони порушують параліч мышци, загибель від задухи. Мурахи виділяють органічні кислоти при укусах людина може загинути. Укуси бджіл, ос викликають сильне сжение в людей можуть бути алергійні реакції.

Фітотоксини.

Багато рослин отрутних миша в певний період. Наприклад: єгипетський лотос, містить алкалоїд нелюмбим, тільки в молодих листах і сім'ядолях він гнітить серцевий м'яз.

У листах тютюну вітамін ПП - нікотинова кислота - високотоксична речовина. 1 грам вбиває коня.

У кісточках фруктів утримуючу синильну кислоту й глікозиди, які розщеплюючись дають 100 г кісточок абрикоса дають 1 г амігдамину - це може бути смертельно.

Токсини грибів.

Отрута нитчастих грибів ріжків потрапляючи в борошно приводить до епілепсії (зле псування) або до гангрени (Антонів вогонь).

Отрута блідої поганки дуже небезпечна, смертельна доза 5-7 мг. Отрута мухомора має психотропний токсин, викликає галюцінації, розлад зору й орієнтування або смерть.

В інституті США 1960-1980 р. був проведений аналіз екстрактів 20 тис. рослин і встановлено, що з них велика кількість токсичні, а половина прискорює ріст пухлин (рака).

Токсини водоростей.

Токсини синьо-зелених водоростей володіють нервовопаралітичними, генотоксичними й гнітючий подих властивостями. По хімічному складі вони є алкалоїдами й близькі до отрути поганки. Тимчасове вживання води з "квітучих" водоростей викликає кишкові захворювання, а при тривалому вживанні - Гаффська хвороба, отже, параліч. Смертність людей від Гаффської хвороби становить 1-2% від загальної смертності.

Механізм дії токсинів.

Розділяють 2 групи дії токсинів:

- SDF - фактор повільної смерті

- FDF - фактор швидкої смерті

Наслідок "цвітіння" водоростей океану, тим що додаються у воді трупні отрути (кадаверин і пітрісцин). Отрути синьо-зелених водоростей - це отрути загальтоксичної дії, викликають розлад. Час дії смертельної дози синьо-зелених водоростей розрізняються:

- у вівець - 6-8 годин: у коней - 8-24 годин; у собак - 4-5 годин.

Контрольні запитання:

1. Які природні токсини Ви знаєте?

2. Назвіть токсини вищих рослин

3. Які токсини мікроорганізмів Ви знаєте?

4. Що таке фіто токсини і мікотоксини?

5. Які механізми впливу токсинів на людину?

6. Розгляньте роль токсинів у внутрішньо популяційній конкуренції.

Читайте також:

1. Вплив географічних та кліматичних умов на соціально-економічний розвиток. Природні ресурси України
2. ЗБРОДЖУВАНІ ТА НЕЗБРОДЖУВАНІ ПРИРОДНІ СПОЛУКИ
3. Індивідуальні відмінності у здібностях людей та їх природні передумови
4. Індивідуальні відмінності у здібностях людей та їх природні передумови
5. Канада. ЕГП. Формування території. Природні умови.
6. ЛЕКЦІЯ 5. Природні загрози та характер їхніх проявів і дій на людей, тварин, рослин, об’єкти економіки
7. Мови як знакові системи. Природні та формальні мови. Алгоритмічні мови та мови програмування як приклади формальних мов.
8. На етапі формування людини і суспільства велике значення мали сприятливі природні умови.
9. Набуття та припинення права власності на природні ресурси
10. Національні природні парки
11. Переходи трубопроводів через природні перешкоди
12. Платежі за природні ресурси.

Переглядів: 2908