РЕФЕРАТ
на тему:
Отрути й токсини
План
1. Характеристика токсичності.
2. Білкові токсини.
3. Небілкові токсини.
4. Тваринні отрути
5. Рослинні отрути.
6. Отрути, що містяться в грибах.
7. Синильна кислота й ціаністий калій.
ХАРАКТЕРИСТИКА ТОКСИЧНОСТІ
Отруйні речовини з давніх часів привертали до себе особливу увагу. З
ними пов’язана безліч легенд і переказів. Так, білий миш’як (As203)
протягом багатьох століть мав славу «порошку для спадкоємців», а у
Венеції при дворі дожів тримали фахівців-отруйників. Агата Крісті у
своїх детективах часто труїла героїв миш’яком. Разом із тим давно
відомо, що сполуки, отруйні у великих дозах, можуть бути цілющими в
малих, про що говорив ще в першій половині XVI ст. Парацельс. Наприклад,
традиційне знаряддя убивць — арсен оксид в невеликих дозах (до 5 мг)
корисний: його призначають усередину як загаль-нозміцнювальний й
тонізуючий засіб. Недарма алхімічний символ Арсену — змія — зображений
на гербі медицини.
Для характеристики токсичності тієї або іншої сполуки найчастіше
використовують поняття летальної дози — LD50, що викликає загибель 50 %
піддослідних тварин. Як правило, дозу вимірюють масою отрути, що
припадає на 1 кг маси тварини. Однак використання поняття летальної дози
має свої обмеження. По-перше, величину LD50, визначену, наприклад, для
мишей, дуже рідко можна переносити на інших тварин. Отруйність нікотину
для людини приблизно така ж, як і ціаністого калію (50—100 мг або 1—2
краплі), тоді як кози й козулі взагалі мало сприйнятливі до нікотину.
По-друге, експериментально визначена, скажімо, на мишах, доза LD50
залежить від того, введена отрута підшкірно, внутрівенно, внутрім’язово
або перорально (через харчовий тракт). Нарешті, навіть нелетальна доза
може призвести до серйозного ураження того або іншого органа, особливо в
довгостроковій перспективі, і викликати загибель організму. Проте
величину LD50 широко використовують на практиці, у тому числі для
порівняння токсичності різних класів хімічних сполук.
БІЛКОВІ ТОКСИНИ
Найбільш отруйні з відомих речовин — це високомолекулярні білкові
сполуки, які виробляються бактеріями. Чемпіон серед токсинів (так
називають білкові отрути рослинного й тваринного походження) —
ботулінічний токсин: для нього LD50 = 0,00003 мкг/кг, тобто для загибелі
організму його потрібно приблизно в 300 млн разів менше, ніж ціаністого
калію. Ботулін — білок із молекулярною масою 150 000, який виробляється
бактеріями, що розмножуються в зіпсованих продуктах харчування (ковбаса,
консерви) за відсутністю кисню. Смерть настає через параліч дихальної
мускулатури. Цей токсин не
переносить підвищених температур і руйнується при кулінарній обробці,
тому отруєння ним трапляються рідко.
З токсином стовбняка (продукт відповідної бактерії) — другою за
отруйністю сполукою (LD,,, = 0,0001 мкг/кг) — знайомий практично кожен:
його (але в трохи зміненому вигляді) уводять під час щеплень. Третє
місце за токсичністю (LDM = 0,019 мкг/кг) займає бета-бунгаротоксин, що
виробляється в отруйній залозі змії бунгарос (вона мешкає в Південній
Азії). Майже дорівнює йому за отруйністю токсин — продукт дифтерійних
бактерій, для нього LDM = 0,24 мкг/ кг. Для порівняння: величина LDOT
для токсину скорпіона дорівнює 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.
НЕБІЛКОВІ ТОКСИНИ
З небілкових токсинів найбільш отруйні виділені з морських організмів.
їхня молекулярна маса значно менша: так, у палітоксину вона дорівнює
2679, a LD50 = 0,45 мкг/кг. Джерело палітоксину — шестипроменеві корали
зоонтарії. Не виключено, що насправді токсин продукується вірусом, який
знаходиться в симбіозі з коралами. Ще більш отруйний майтотоксин (LD50 =
0,05 мкг/ кг) і сигуатоксин (LD50 = 0,35 мкг/кг), виділені з
одноклітинних джгутикових (динофлагеляти), що знайдені в деяких видах
планктону. При розмноженні динофлагелят у воді накопичуються речовини,
що забарвлюють її в іржаво-червоний колір; це явище відоме з найдавніших
часів і одержало назву «червоного приливу». Воно супроводжується масовою
загибеллю риб й інших морських організмів, а також масовими отруєннями
людей, що вживають у їжу морепродукти (отрута накопичуються в рибах і
молюсках). Сигуатоксин виділений з нутрощів багатьох риб, наприклад
мурени й макрелі.
ТВАРИННІ ОТРУТИ
Один із найвідоміших видів тваринних отрут (зоотоксинів) —
тетродотоксин. Він міститься в шкірі й яйцях деяких жаб, у яйцях
каліфорнійського тритона, у слинних залозах восьминога. Але найбільшу
популярність йому принесла риба фугу, отрута міститься в яєчниках і
печінці. Фугу — улюблені ласощі японців, однак готувати її дозволено
лише кухарям, що мають спеціальну ліцензію, оскільки навіть двогодинне
кип’ятіння отруту не руйнує. Для тетродотоксину LD;o = 10 мкг/кг, тобто
одного міліграма цієї отрути досить, щоб убити людину. Тетродотоксин
належить до нейротропних отрут, що блокують проникність мембран нейронів
вегетативної нервової системи для іонів натрію, що практично миттєво
перериває нервовий імпульс. На основі тетродотоксину виготовляють
знеболюючі препарати.
РОСЛИННІ ОТРУТИ
З отрут рослинного походження (фітотоксини) найдужчий — глікопротеїн
рицин (LDS0 = 0,1 мг/кг), основний токсичний компонент бобів рицини.
Білкова частина рицину складається з 560 амінокислотних залишків,
полісахаридна складає близько 20 % молекулярної маси, що дорівнює 62
400. В організмі рицин викликає структурну перебудову клітинних мембран
і порушує внутрішньоклітинний синтез білків. При потраплянні крапельок
рицину в легені його токсичність приблизно така ж, як у
нервово-паралітичного газу зарину: у деяких країнах вивчали способи
застосування рицину у вигляді аерозолю під час воєнних дій.
Дві добре відомі рослинні отрути — нікотин (LD50 = 0,3 мг/кг) і стрихнін
(LD50 = 0,75 мг/кг), що міститься в блювотних горішках (насіння
Strychnos nux vomica), — належать до алкалоїдів. Регулярне вдихання
тютюнового диму викликає повільне, але невідворотне руйнування органів
людини. Шкідливість паління особливо доводить той факт, що дорослу
людину може вбити ін’єкцією нікотину, виділеного з однієї сигари.
У медицині широко застосовують алкалоїд атропін. Він міститься в
беладоні, блекоті, дурмані й інших рослинах сімейства пасльонових. Хоча
атропін не такий токсичний, як багато інших алкалоїдів (для нього LDM =
400 000 мкг/кг), саме ця отрута — найчастіша причина отруєння в середніх
широтах. Маленькі діти вважають солодкі чорні ягоди беладони вишневими й
можуть отруїтися насмерть, з’ївши всього три-чотири.
ОТРУТИ, ЩО МІСТЯТЬСЯ В ГРИБАХ
Відносно просту будову мають отрути, що містяться у вищих грибах. З них
одна із найбільш токсичних — мускарин, що міститься у мухоморі червоному
(Amanita muscana) й інших грибах. Вже в дозах 0,001 мкг/кг мускарин
знижує амплітуду й частоту серцевих скорочень, у великих дозах викликає
спазми м’язів, судороги, слинотечу. Для людини при прийомі усередину
LD50 = 0,7 мг/кг.
Значно складніше влаштована молекула біциклічного октапептиду
альфа-аманітину, що міститься в блідій поганці. І якщо червоний мухомор
навряд чи сплутаєш з іншими грибами, то бліда поганка дуже схожа на
деякі їстівні гриби — печериці, поплавці та ін. Тому отруєння цим грибом
складає 90 % усіх грибних отруєнь. Для людини смертельна доза аманітину
дорівнює 5—7 мг. Якщо згадати, що в одному грибі в середньому міститься
8 мг аманітину, стане зрозумілим англійська назва блідої поганки — death
сир, тобто чаша смерті. Ознаки отруєння — біль у животі, постійна
блювота, понос із кров’ю. Цікаво, що для лікування використовують
підшкірні ін’єкції іншої отрути — атропіну.
У продуктах життєдіяльності мікроскопічних (цвілевих) грибів містяться
дуже отруйні мікотоксини (від грецьк. mykes— гриб). Найбільш токсичні з
них — пенітрем (LDS0 = 1 мг/кг), виділений із цвілі Репісіllит
crustocum, й афлатоксин В, (LD50 = 1,7 мг/кг). При вживанні коровами
кормів, забруднених афлатоксином Вр високотоксична отрута (у трохи
зміненій формі) виділяється з молоком. Усього відомо більше 15 різних
афлатоксинів — основних забруднювачів харчових продуктів. Афлатоксин В1
виявився наймогутнішим із відомих печіночних канцерогенів, його дія
виявляється вже при дозах 0,01 мг/кг. У ряді країн Азії й Африки
виявлена пряма кореляція (зв’язок) між частотою захворюваності раком
печінки й вмістом афлатоксинів у їжі. Детальне вивчення мікотоксинів
почалося після масового отруєння в Англії індичок, викликаного цвіллю в
арахісі, яким годували птахів. Виявилося, що у цвілі містився афлатоксин
В1. Цей самий мікотоксин призвів до таємничої смерті археологів після
розкриття піраміди Тутанхамона (так зване «прокляття фараонів»). На
щастя, ймовірність з’їдання великої кількості мікотоксинів невелика
завдяки нашій інстинктивній відразі до цвілі й неприємного запаху
уражених нею продуктів.
СИНИЛЬНА КИСЛОТА Й ЦІАНІСТИЙ КАЛІЙ
Мабуть, найвідоміша отрута — синильна кислота та її калієва сіль
(ціаністий калій). Для цих сполук LD50 = 10 мг/кг, що майже в мільярд
разів більше, ніж у ботулінічного токсину. Синильна кислота при
потраплянні в організм зв’язується з ферментом цитохромоксидазою і
блокує клітинне дихання. Ця сполука може бути причиною отруєнь при
горінні полімерів (утворюється при термічному розкладанні нейлону і
поліуретанів), при вживанні в їжу ядер абрикосових кісточок: у них
ціанід знаходиться у зв’язаному стані у вигляді амігдаліну, смертельна
доза складає 1 г. Ця кількість амігдаліну міститься в 100 г абрикосових
ядер. Ще менш отруйний «білий миш’як» (As203), для якого LD50 = 15,1
мг/кг.
Якщо порівняти токсичність різних сполук (в одиницях моль/кг) від їхньої
молекулярної маси, то виявиться, що існує пряма залежність: чим більша
маса молекули, тим токсичнішою є сполука. Однак із цього не виходить, що
можна отруїтися поліетиленом.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
