Vliv xenobiotik na lidský organismus. Xenobiotika - co to jsou? Klasifikace a charakteristika Zdroje znečištění životního prostředí xenobiotiky

OBSAH.

ÚVOD 3

XENOBIOTNÍ ENVIRONMENTÁLNÍ PROFIL 4

TAJNÉ A NEPŘEDVÍDANÉ NEBEZPEČÍ. 5

DIOXINŮV POCHOD PLANETOU 9

"OPERACE RANCH HAND" - ZLOČIN STOLETÍ 9

CO JE ZNÁMÉ O VLASTNOSTÍCH DIOXINU. jedenáct

TOXICITA DIOXINŮ PŘI JEDNOTLIVÉM PODÁNÍ. 12

DIOXIN A JEHO STOPY VE VIETNAMU. 13

NENECHTE Akumulovat DIOXIN V BIOSFÉŘE! 15

BIBLIOGRAFIE. 17

ÚVOD

Rozvoj průmyslu je neodmyslitelně spjat s rozšiřováním sortimentu používaných chemikálií. Rostoucí množství používaných pesticidů, hnojiv a dalších chemikálií je charakteristickým znakem moderního zemědělství a lesnictví. To je objektivní důvod neustálého nárůstu chemické nebezpečnosti pro životní prostředí, skryté v samotné povaze lidské činnosti.

Ještě před několika desítkami let byl chemický odpad z výroby jednoduše vyhozen do životního prostředí a pesticidy a hnojiva byly téměř nekontrolovaně rozstřikovány na základě utilitárních ohledů na obrovské plochy. Současně se věřilo, že plynné látky by se měly rychle rozptýlit v atmosféře, kapaliny by se měly částečně rozpustit ve vodě a být odváděny pryč z emisních míst. Přestože se v regionech významně hromadily pevné částice, potenciální riziko průmyslových emisí bylo považováno za nízké. Používání pesticidů a hnojiv přineslo ekonomický efekt, který byl mnohonásobně větší než škody způsobené přírodě toxickými látkami.

Již v roce 1962 se však objevila kniha Rachel Carson Tiché jaro, ve které autorka popisuje případy hromadného úhynu ptactva a ryb z nekontrolovaného používání pesticidů. Carson dospěl k závěru, že pozorované účinky znečišťujících látek na divokou zvěř předznamenávají blížící se katastrofu i pro lidi. Tato kniha přitáhla pozornost všech. Objevily se společnosti na ochranu životního prostředí a vládní legislativa regulující xenobiotické emise. Touto knihou ve skutečnosti začal vývoj nového vědního oboru – toxikologie zvířat.

Ekotoxikologii jako nezávislou vědu označil Rene Traut, který v roce 1969 poprvé propojil dva zcela odlišné předměty: ekologii (podle Krebse vědu o vztazích, které určují distribuci a stanoviště živých bytostí) a toxikologii. Ve skutečnosti tato oblast znalostí zahrnuje kromě těch, které jsou uvedeny, prvky jiných přírodních věd, jako je chemie, biochemie, fyziologie, populační genetika atd.

Existuje tendence používat termín ekotoxikologie pouze k označení souhrnu znalostí o účincích chemických látek na ekosystémy jiné než člověka. Podle Walkera a kol. (1996) je tedy ekotoxikologie studiem škodlivých účinků chemických látek na ekosystémy. Vyloučením lidských objektů z okruhu objektů zvažovaných ekotoxikologií tato definice určuje rozdíl mezi ekotoxikologií a environmentální toxikologií a určuje předmět jejich studia. Termín environmentální toxikologie se navrhuje používat pouze pro studie přímých účinků látek znečišťujících životní prostředí na člověka.

Environmentální toxikologie v procesu studia účinků chemických látek přítomných v životním prostředí na člověka a lidská společenství pracuje s již zavedenými kategoriemi a koncepty klasické toxikologie a zpravidla uplatňuje svou tradiční experimentální, klinickou a epidemiologickou metodologii. Předmětem výzkumu jsou mechanismy, dynamika vývoje, projevy nepříznivého působení toxikantů a produkty jejich přeměny v prostředí na člověka.

I když tento přístup obecně sdílíme a kladně hodnotíme jeho praktický význam, je třeba poznamenat, že metodologické rozdíly mezi ekotoxikologií a environmentální toxikologií se zcela smazávají, když je výzkumník pověřen hodnocením nepřímých účinků polutantů na lidskou populaci (např. , způsobené toxickou modifikací bioty), nebo naopak zjistit mechanismy působení chemických látek v prostředí na zástupce konkrétního druhu živých bytostí.

XENOBIOTICKÝ ENVIRONMENTÁLNÍ PROFIL

Z pozice toxikologa jsou abiotické a biotické prvky toho, čemu říkáme životní prostředí, všechny složité, někdy organizované aglomeráty, směsi nesčetných molekul.

Pro ekotoxikologii jsou zajímavé pouze molekuly, které jsou biologicky dostupné, tzn. schopné nemechanické interakce s živými organismy. Zpravidla se jedná o sloučeniny, které jsou v plynném nebo kapalném stavu, ve formě vodných roztoků, adsorbované na částicích půdy a různých povrchů, pevné látky, ale ve formě jemného prachu (velikost částic menší než 50 mikronů), a konečně látky vstupující do těla s potravou.

Některé z biologicky dostupných sloučenin jsou využívány organismy, účastní se procesů jejich plastické a energetické výměny s prostředím, tzn. fungují jako zdroje stanovišť. Jiné, které se dostávají do těla zvířat a rostlin, se nevyužívají jako zdroje energie nebo plastické hmoty, ale působí v dostatečných dávkách a koncentracích a jsou schopny výrazně modifikovat průběh normálních fyziologických procesů. Takové sloučeniny se nazývají cizorodé nebo xenobiotika (životu cizí).

Souhrn cizích látek obsažených v prostředí (voda, půda, vzduch a živé organismy) ve formě (agregátním stavu), která jim umožňuje vstupovat do chemických a fyzikálně chemických interakcí s biologickými objekty ekosystému, tvoří xenobiotický profil biogeocenózy. Xenobiotický profil je třeba považovat za jeden z nejdůležitějších faktorů prostředí (spolu s teplotou, světlem, vlhkostí, trofickými podmínkami atd.), který lze popsat kvalitativními a kvantitativními charakteristikami.

Důležitým prvkem xenobiotického profilu jsou cizorodé látky obsažené v orgánech a tkáních živých bytostí, protože všechny jsou dříve či později spotřebovány jinými organismy (tj. mají biologickou dostupnost). Naopak chemikálie fixované v pevných, vzduchem nedispergovatelných a ve vodě nerozpustných předmětech (kámen, pevné průmyslové produkty, sklo, plasty atd.) biologickou dostupnost nemají. Lze je považovat za zdroje tvorby xenobiotického profilu.

Xenobiotické profily prostředí, vzniklé během evolučních procesů, které na planetě probíhají miliony let, lze nazvat přírodními xenobiotickými profily. V různých oblastech Země se liší. Biocenózy existující v těchto oblastech (biotopy) jsou do té či oné míry přizpůsobeny odpovídajícím přirozeným xenobiotickým profilům.

Různé přírodní kolize a v posledních letech i ekonomická aktivita člověka někdy výrazně mění přirozený xenobiotický profil mnoha regionů (zejména urbanizovaných). Chemické látky, které se hromadí v prostředí v pro něj neobvyklém množství a způsobují změny v přirozeném xenobiotickém profilu, působí jako ekopollutanty (znečišťující látky). Změna xenobiotického profilu může být důsledkem nadměrné akumulace jedné nebo více ekopolutantů v životním prostředí (Tabulka 1).

Tabulka 1. Seznam hlavních látek znečišťujících životní prostředí

To ne vždy vede ke škodlivým důsledkům pro divokou zvěř a populaci. Za ekotoxickou látku lze označit pouze ekopolutant, který se nahromadil v prostředí v množství dostatečném k zahájení toxického procesu v biocenóze (na jakékoli úrovni organizace živé hmoty).

Jedním z nejobtížnějších praktických úkolů ekotoxikologie je stanovení kvantitativních parametrů, při kterých se ekopolutant přeměňuje na ekotoxikant. Při řešení tohoto problému je nutné vzít v úvahu, že v reálných podmínkách celý xenobiotický profil prostředí ovlivňuje biocenózu a tím modifikuje biologickou aktivitu jednotlivé polutanty. V různých regionech (různé xenobiotické profily, různé biocenózy) jsou proto kvantitativní parametry přeměny znečišťující látky na ekotoxickou přísně vzato odlišné.

Ekotoxikokinetika je obor ekotoxikologie, který zkoumá osud xenobiotik (ekopollutantů) v prostředí: zdroje jejich výskytu; distribuce v abiotických a biotických složkách prostředí; transformace xenobiotik v prostředí; vyloučení z prostředí.

TAJNÉ A NEPŘEDVÍDANÉ NEBEZPEČÍ.

Dioxiny a dioxinům podobné sloučeniny byly nalezeny ve vodách jezera Bajkal, v rybách, zoo- a fytoplanktonu, stejně jako ve vejcích ptáků obývajících břehy a ostrovy „posvátného moře“. Říká se jim také „hormony degradace“ nebo „hormony předčasného stárnutí“. Dioxiny jsou klasifikovány jako zvláště nebezpečné perzistentní organické polutanty, protože jsou vysoce odolné vůči fotolytické, chemické a biologické degradaci. V důsledku toho mohou přetrvávat v prostředí po dlouhou dobu. Pro dioxiny přitom neexistuje žádný „práh účinku“, to znamená, že i jedna molekula je schopna iniciovat abnormální buněčnou aktivitu a způsobit řetězec reakcí, které narušují funkce těla. že během nepřátelských akcí ve Vietnamu americké ozbrojené síly aktivně používaly, mimo jiné typy chemických zbraní, herbicid „Orange Agent“, který obsahuje dioxin. Tato droga způsobila umělý pád listů v džungli a připravila tak vietnamské partyzány o jejich přirozené a hlavní útočiště

Účinek dioxinů na člověka je dán jejich vlivem na receptory pro endokrinní a hormonální poruchy, mění se obsah pohlavních hormonů, hormonů štítné žlázy a slinivky břišní, což zvyšuje riziko rozvoje diabetes mellitus, jsou narušeny procesy puberty a vývoje plodu. . Děti zaostávají ve vývoji, je brzděno jejich vzdělávání a u mladých lidí se objevují nemoci charakteristické pro stáří. Obecně se zvyšuje pravděpodobnost neplodnosti, samovolného potratu, vrozených vad a dalších anomálií. Imunitní odpověď se také mění, což znamená, že se zvyšuje náchylnost těla k infekci a zvyšuje se frekvence alergických reakcí a rakoviny.

V toxikologii termín „dioxin“ označuje derivát této sloučeniny, a to 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin, který je zástupcem velké skupiny extrémně nebezpečných xenobiotik z řad polychlorovaných polycyklických sloučenin. Mezi zvláště nebezpečné látky patří polychlorované aromatické sloučeniny s kondenzovanými kruhy. Jakmile jsou v těle, aktivují (vyvolávají) syntézu enzymů obsahujících železo - cytochromů P-450, což obvykle vede k poruchám metabolismu a poškození jednotlivých orgánů a tkání. Díky vysoké symetrii mohou takové sloučeniny existovat v těle po dlouhou dobu. Dioxin je jedním z nejzákeřnějších jedů, které lidstvo zná. Naproti tomu historie lidstva zná mnoho případů, kdy se v biosféře objevilo velké množství potenciálně nebezpečných látek. Dopad těchto cizorodých sloučenin (xenobiotik) na živé organismy měl někdy tragické následky, jak dokládá příběh insekticidu DDT. Dioxin se stal ještě notoricky známým, objevil se v prostředí řady západních zemí v 50.-60. letech a také v jižním Vietnamu během chemické války vedené Spojenými státy v období 1961 až 1972. Dioxin v organické chemii je nazývaný šestičlenný heterocyklus, ve kterém jsou dva atomy kyslíku spojeny dvěma dvojnými vazbami uhlík-uhlík. V toxikologii termín „dioxin“ označuje derivát této sloučeniny, a to 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin, který je zástupcem velké skupiny extrémně nebezpečných xenobiotik z řad polychlorovaných polycyklických sloučenin. Mezi zvláště nebezpečné látky patří polychlorované aromatické sloučeniny s kondenzovanými kruhy. Jakmile jsou v těle, aktivují (vyvolávají) syntézu enzymů obsahujících železo - cytochromů P-450, což obvykle vede k poruchám metabolismu a poškození jednotlivých orgánů a tkání. Díky vysoké symetrii mohou takové sloučeniny existovat v těle po dlouhou dobu.

Dioxin je jedním z nejzákeřnějších jedů, které lidstvo zná. Na rozdíl od klasických jedů, jejichž toxicita je spojena s potlačením některých funkcí organismu, dioxiny a podobná xenobiotika ovlivňují organismus díky schopnosti značně zvýšit (vyvolat) aktivitu řady oxidačních enzymů obsahujících železo (monooxygenázy). ), což vede k narušení metabolismu mnoha životně důležitých látek a potlačení funkcí řady tělesných systémů. Dioxin je nebezpečný ze dvou důvodů. Za prvé přetrvává v životním prostředí, je účinně transportován potravními řetězci a působí tak na živé organismy po dlouhou dobu. Za druhé, dokonce. v množství, které je pro tělo relativně neškodné, dioxin velmi zvyšuje aktivitu vysoce specifických jaterních monooxygenáz, které přeměňují mnoho látek syntetického i přírodního původu na jedy nebezpečné pro tělo. I malá množství dioxinů proto vytvářejí nebezpečí poškození živých organismů obvykle neškodnými xenobiotiky dostupnými v přírodě. Již z výše uvedeného letmého popisu je zřejmé, jak důležitý a komplexní problém ochrany před tímto nebezpečným xenobiotikem je. Proto ve Spojených státech, kde se do životního prostředí dostává značné množství dioxinů, pouze federální vláda přiděluje ročně 5 milionů dolarů na studium tohoto problému.

Od roku 1971 problém dioxinu a příbuzných sloučenin je v USA pravidelně diskutován na speciálních konferencích, které se v poslední době každoročně konají jako mezinárodní fóra vědců ze zainteresovaných zemí sbírky: Dioxin: toxikologické a chemické aspekty. N.Y.-Ln, 1978, sv. 1; Dioxiny. Zdroje, expozice, transport a kontrola. Ohio, 1980, v.1,2. Během posledních 10-12 let byly vědecké aspekty tohoto problému široce přezkoumány. Vše, co se o dioxinu dozvědělo, ukazuje na extrémní nebezpečí této látky pro člověka, zejména v podmínkách chronické otravy, a umožňuje nám formulovat hlavní úkoly, kterým lidstvo čelí v souvislosti s výskytem tohoto xenobiotika v přírodě. Problém dioxinů má přitom také sociální, politické a vojenské aspekty. To je důvod, proč se v některých západních zemích, a zejména ve Spojených státech, záměrně snaží zamlžovat určité aspekty problému, nezveřejňují informace, které odhalují nebezpečí tohoto jedu pro lidstvo, využívají výsledky nesprávných experimentů k rozhodování o dioxinech atd.

Historie dioxinu je úzce spjata s problematikou výnosné asimilace polychlorovaných benzenů, které jsou odpadem z řady velkých chemických průmyslů. Na počátku 30. let Dow Chemical (USA) vyvinula metodu výroby polychlorfenolů z polychlorbenzenů alkalickou hydrolýzou při vysokých teplotách pod tlakem a ukázala, že tyto přípravky, nazývané daucidy, jsou účinnými prostředky pro ochranu dřeva. Již v roce 1936 se objevily zprávy o hromadných nemocech mezi dělníky. Mississippi se s těmito agenty zabývala ochranou dřeva. Většina z nich trpěla těžkým kožním onemocněním – chlorakné, které bylo dříve pozorováno u pracovníků při výrobě chlóru. V roce 1937 byly popsány případy podobných onemocnění mezi pracovníky závodu v Midlandu (Michigan, USA) zabývajícího se výrobou daucidů. Šetření příčin poškození v těchto a mnoha podobných případech vedlo k závěru, že chloraknogenní faktor je přítomen pouze v technických daucidech a čisté polychlorfenoly podobný účinek nemají. Rozšíření rozsahu škod způsobených polychlorfenoly bylo následně způsobeno jejich využitím pro vojenské účely. Během druhé světové války byly v r. USA. Tyto léky byly vyvinuty k hubení japonské vegetace a byly přijaty americkou armádou krátce po válce. Současně se tyto kyseliny, jejich soli a estery začaly používat k chemickému odplevelování v porostech obilnin a směsi 2,4-D a 2,4,5-T esterů - k likvidaci nežádoucí stromové a keřové vegetace . To umožnilo americkým vojensko-průmyslovým kruhům vytvořit ve velkém měřítku výrobu 2,4-dichlor-, 2,4,5-trichlorfenolů a na jejich základě kyselin 2,4-D a 2,4,5-T. Naštěstí výroba a používání 2,4-D neměly pro lidstvo žádné negativní důsledky. Studium vlastností 2,4-D a jeho derivátů bylo naopak silným impulsem pro rozvoj moderní chemie herbicidů.

Události související s rozšířením rozsahu výroby a použití 2,4,5-T se vyvíjely zcela jiným způsobem. Již v roce 1949 K výbuchu došlo v továrně Nitro (Západní Virginie, USA), která vyrábí 2,4,5-trichlorfenol. Těžce zraněno bylo 250 lidí. Pravda, tato skutečnost vešla ve známost až koncem 70. let a co se týče následků výbuchu pro místní obyvatelstvo a životní prostředí, jsou dodnes zahaleny rouškou tajemství. V 50. letech se objevily zprávy o častých úrazech technickým 2,4,5-T a trichlorfenolem v chemických závodech v Německu a Francii s následky výbuchů v Ludwigshafenu (1953, závod BASF) a Grenoblu (1956, závod BASF)“ Ron Poulenc") byly široce a podrobně diskutovány. K četným případům poranění pracovníků trichlorfenolem v 50. letech došlo také ve Spojených státech amerických (v závodech Dow Chemical, Monsanto, Hooker, Diamond atd.). Tyto incidenty však nebyly zveřejněny až do konce 70. let. Období od roku 1961 do roku 1970, kdy elektrárny 2,4,5-T pracovaly na maximální kapacitu díky masivnímu vojenskému nákupu ze strany americké armády, bylo obzvláště bohaté na události související s dioxiny. K hromadným obětem výbuchů v továrnách došlo v USA, Itálii, Velké Británii, Holandsku a Francii. Všechny tyto incidenty (s výjimkou těch, které se staly ve Francii) nebyly popsány v tisku až do konce 70. let. Obzvláště hrozné byly následky exploze v továrně Philips Duffard v Amsterdamu (1963), po níž byla správa závodu nucena demontovat zařízení a výrobní zařízení a zaplavit je do oceánu Poslední desetiletí se také neobešlo bez četných incidentů výrobní a zpracovatelské závody 2,4,5-trichlorfenol. Nejstrašnější katastrofa byla ve městě Seveso (1976, Itálie), následkem které utrpěli nejen dělníci, ale i místní obyvatelstvo. Pro odstranění následků tohoto incidentu bylo nutné z velké plochy odstranit povrchovou vrstvu zeminy.

Způsob, jak se vyhnout kontaminaci země dioxiny, je dělat vše podle pravidel. Schéma vzniku dioxinů při alkalické hydrolýze tetrachlorbenzenu. Tato reakce se obvykle provádí v roztoku methanolu (CH 3 OH) pod tlakem při teplotě nad 165 o C. Vzniklý atom trichlorfenolátu sodného se vždy částečně přemění na predioxin a poté na dioxin. Se zvýšením teploty na 210 o C se rychlost této vedlejší reakce prudce zvyšuje a za těžších podmínek se hlavním produktem reakce stává dioxin. V tomto případě je proces nekontrolovatelný a za výrobních podmínek končí explozí. Příčiny zranění pracovníků podílejících se na výrobě a zpracování 2,4,5-trichlorfenolu byly zjištěny v roce 1957. téměř současně třemi skupinami vědců. G. Hoffmann (Německo) izoloval chloraknogenní faktor technického trichlorfenolu v jeho čisté formě, studoval jeho vlastnosti, fyziologickou aktivitu a přisoudil mu strukturu tetrachlordibenzofuranu. Syntetizovaný vzorek této sloučeniny měl ve skutečnosti na zvířata stejný účinek jako technický trichlorfenol. Specialista v oboru kožních onemocnění K. Schulz (Německo) zároveň upozornil na skutečnost, že příznaky poškození jeho klienta, který pracoval s chlorovanými dibenzo-para-dioxiny, jsou shodné s příznaky škody způsobené technickým trichlorfenolem. Jeho studie ukázaly, že chloraknogenním faktorem technického trichlorfenolu je skutečně 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-para-dioxin (dioxin) – nevyhnutelný vedlejší produkt alkalického zpracování symetrického tetrachlorbenzenu. Později byly informace K. Schultze potvrzeny v pracích dalších vědců. Vysoká toxicita dioxinu byla prokázána v roce 1957. a v USA. Stalo se tak po nehodě s americkým chemikem J. Dietrichem, který při syntéze dioxinu a jeho analogů utrpěl těžké zranění připomínající technický trichlorfenol a byl dlouhodobě hospitalizován. Tato skutečnost, stejně jako mnoho dalších incidentů při výrobě trichlorfenolu ve Spojených státech, byla před veřejností skryta a halogenované dibenzo-p-dioxiny syntetizované americkým chemikem byly zabaveny ke studiu vojenskému oddělení. Koncem 50. let tak byla identifikována příčina častých poranění technickým trichlorfenolem a stanovena toxicita dioxinu a tetrachlordibenzofuranu. V roce 1961 navíc K. Schultz zveřejnil podrobné informace o extrémně vysoké toxicitě dioxinu pro zvířata a ukázal zvláštní nebezpečí chronického poškození tímto jedem. 25 let poté, co se dioxin objevil v přírodě, přestal být neznámým „chloroaknogenním faktorem“. Do této doby, navzdory své vysoké toxicitě, 2,4,5-trichlorfenol pronikl do mnoha oblastí výroby. Jeho sodné a zinečnaté soli, stejně jako zpracovaný produkt - hexachlorofen, se staly široce používanými jako biocidy v technologii, zemědělství, textilním a papírenském průmyslu, medicíně atd. Na bázi tohoto fenolu byly připravovány insekticidy, přípravky pro veterinární potřeby a technické kapaliny pro různé účely. Nejrozšířenější využití však našel 2,4,5-trichlorfenol při výrobě 2,4,5-T a dalších herbicidů určených nejen pro mírové, ale i vojenské účely. V důsledku toho do roku 1960 Produkce trichlorfenolu dosáhla impozantní úrovně – mnoha tisíc tun ročně.

POCHOD DIOXINŮ KOLEM PLANETY

Po zveřejnění práce K. Schultze by se dalo očekávat, že budou uzavřeny továrny na výrobu trichlorfenolu nebo budou vyvinuta nová technologická schémata výroby tohoto produktu, která by neumožňovala hromadění tak silného jedu v něm. To se však nejen nestalo, ale v rozporu se zdravým rozumem jednoduše přestaly další publikace o fyziologické aktivitě a cestách tvorby dioxinu a tetrachlordibenzofuranu. Zároveň téměř ustaly zprávy o případech zranění lidí trichlorfenolem a jeho deriváty, i když právě v tomto období, jak se později ukázalo, byly nejčastější.

Zároveň se výrazně rozšířila výroba trichlorfenolu a jeho produktů podle starého technologického schématu z 50. let v západních zemích a zejména v USA, vysoká spotřeba těchto nebezpečných produktů se udržela a jejich export vzrostl průběžně zvyšoval. Biocidní, insekticidní a herbicidní přípravky na bázi 2,4,5-trichlorfenolu se dostaly do mnoha zemí amerického kontinentu, do některých zemí Afriky a jihovýchodní Asie, Austrálie a Oceánie. Spolu s nimi byl dioxin průběžně zaváděn do půd a vodních ploch, měst a obcí v rozsáhlých oblastech světa. Obzvláště velké množství se dostávalo do životního prostředí s odpadními vodami v oblastech, kde se nacházely továrny na výrobu trichlorfenolu. Výsledky této činnosti byly okamžité: koncem 60. a začátkem 70. let byly ve Spojených státech registrovány četné případy hromadného ničení drůbeže a dokonce i potomků divokých zvířat.

Později se ukázalo, že herbicidy typu 2,4,5-T dodávané na domácí i zahraniční trh USA v 60. letech obsahovaly dioxin v koncentracích od 1 do 100 ppm, tedy v množstvích, která překračují přípustné hodnoty v desítkách, stovkách a dokonce tisícinásobcích. Pokud předpokládáme, že produkty zpracování trichlorfenolu používané pro mírové účely obsahovaly pouze 10 ppm dioxinu, pak v tomto případě za deset let, které uplynuly od zjištění příčin toxicity těchto produktů, byly zavedeny stovky kilogramů tohoto jedu. do životního prostředí USA spolu s mnoha tisíci tunami pesticidů. Podobné množství dioxinu se objevilo v zemích, které tyto produkty dovážely ze Spojených států.

OPERACE RANCH HAND - ZLOČIN STOLETÍ

Americký vojenský program pro použití produktů zpracování trichlorfenolu se ukázal být obzvláště rozsáhlý. V 60. letech 20. století dokončila americká armáda široký plán studia herbicidů jako potenciální zbraně ekologické války, který měl být proveden v Indočíně pod krycím názvem Operation Ranch Hand. Navíc v této době již byly vybrány herbicidní přípravky, byly vyvinuty způsoby a prostředky jejich použití a byly provedeny rozsáhlé testy za podmínek simulujících tropické zóny Indočíny. Během testovacího období byla hlavní pozornost vojenských specialistů věnována herbicidním formulacím obsahujícím 2,4,5-T estery.

Když se podíváte na materiály z 60. let, zvláště vás zarazí rozsah propagandy prováděné ve Spojených státech pro tento typ zbraní hromadného ničení. Byl pro ni zvolen neškodný název „defolianty“, jinými slovy prostředky, které způsobují opadávání listů rostlin. Ve skutečnosti však měla americká armáda ve výzbroji pouze herbicidní přípravky, které byly určeny k úplnému zničení rostlin. V otevřených instrukcích americké armády byla „defoliantům“ přidělena role demaskovat partyzány a potlačovat jejich dodávky potravin. Tisk vychvaloval „lidskost“ tohoto nového typu zbraně. Prohlášení vysokých představitelů armády a dokonce i americké administrativy zaručovala naprostou bezpečnost jeho použití pro životní prostředí, lidi i zvířata.

co se vlastně stalo? V létě 1961 zahájilo americké letectvo za přítomnosti zástupce Bílého domu operaci Ranch Hand v Jižním Vietnamu a o tři roky později dokončilo její první etapu. K vyřešení hlavních problémů první etapy souvisejících s výběrem nejúčinnějších formulací, metod, taktik a strategií jejich použití bylo potřeba asi 2 tisíce tun herbicidů. Na podzim roku 1964 Americké letectvo zahájilo systematické masivní ničení vietnamského prostředí, načež bylo vědecké obci jasné, že americká armáda ve Vietnamu provádí rozsáhlé testy nových typů zbraní hromadného ničení – zbraní ekocidních a genocidních zbraní. Ke cti progresivních amerických vědců patří, že byli první, kdo zvedl svůj hlas protestu proti chemické válce ve Vietnamu. Nebyla však zohledněna ani jejich prohlášení v tisku, ani jejich hromadné petice adresované americké administrativě.

Po roce 1965 se rozsah chemických kampaní začal zvyšovat každý rok do lesů a polí ve Vietnamu. Podle neúplných oficiálních údajů v chemické válce v letech 1961-1972. USA použilo asi 96 tisíc tun herbicidů, z toho 57 tisíc tun byly přípravky obsahující dioxin. Informace o objemu použití herbicidů v letech 1970-1972 zůstaly utajeny. ve Vietnamu a rozsah ošetření herbicidy v Laosu a Kambodži. Z bilance výroby a spotřeby herbicidů však vyplývá, že díky americkým vojenským nákupům dosáhl nárůst výroby 2,4,5-T v 60. letech 50 tisíc tun, z tohoto množství více než 100 tisíc tun pouze herbicidní přípravky obsahující dioxin.

Při posuzování množství dioxinu zavedeného do vietnamského prostředí je nutné vzít v úvahu, že jeho koncentrace v technických 2,4,5-T esterech je dána technologií výroby, která byla v 50. a 60. letech nezměněna a vedla k tzv. vysoký obsah jedu. Z převážného počtu primárních zdrojů vyplývá, že koncentrace dioxinu v herbicidních přípravcích americké armády dosahovala několika desítek ppm. To je v souladu s informacemi o kontaminaci 2,4,5-T etherů produkovaných v 60. letech, uvedenými v práci K. Rappe (až 100 ppm) a ve zprávě Národní akademie věd USA (až do 50 ppm). To potvrzují oficiální údaje amerického letectva o obsahu dioxinů ve fialových, růžových a zelených formulacích americké armády (33-66 ppm). Američtí vědci studující vlastnosti přípravku Orange Agent použili typické vzorky obsahující 15-30 ppm dioxinu. Pouze oficiální údaje amerického letectva získané A. Youngem pro Orange Agent ostře kontrastují s informacemi uvedenými výše: uvádějí, že průměrný obsah dioxinů v této formulaci, nejrozšířenější ve Vietnamu, se blíží 2 ppm. Jak však vyplývá z oficiálních údajů Ministerstva zemědělství USA, 2,4,5-T estery tohoto stupně čistoty nebyly v USA vždy získávány ani na počátku 70. let, kdy byla etapa čištění trichlorfenolu zařazena do technologické schéma.

Teprve po implementaci schématu s dvojím čištěním trichlorfenolu bylo možné získat produkty s obsahem dioxinů pod 1 ppm. A. Young a další zástupci oficiálních kruhů USA tvrdí, že čištění trichlorfenolu z dioxinu v USA je součástí technologického schématu od poloviny 60. let. Z technické a patentové literatury však vyplývá, že zdokonalování výroby trichlorfenolu začalo po roce 1970. Výpočty provedené A. Youngem jsou založeny na kvalitě 2,4,5-T esterů vyrobených v letech 1971-1973. To vše nám umožňuje považovat za věrohodnější údaje o vysokém obsahu dioxinu v herbicidech, jako je 2,4,5-T, vyrobených v 60. letech. Na relativně malé území Indočíny tak 57 tisíc tun přípravků na bázi 2,4,5-T, jejichž použití ve Vietnamu je oficiálně uznáno ve Spojených státech, přineslo více než 500 kg dioxinu. Existuje velké nebezpečí, že pro získání reálného obrazu je nutné toto číslo alespoň zdvojnásobit.

Při posuzování míry znečištění životního prostředí dioxinem je nutné vzít v úvahu i možnost jeho sekundární tvorby po použití derivátů trichlorfenolu. Tepelná přeměna predioxinu, obvykle přítomného v technických přípravcích na bázi trichlorfenolu, na dioxin je nyní jednoznačně prokázána. Výtěžek dioxinu při termolýze ostatních netěkavých derivátů trichlorfenolu, včetně 2,4,5-T, je vysoký.

Negativní výsledky uváděné v literatuře byly spojeny buď s použitím těkavých prekurzorů dioxinů, nebo s přítomností podmínek pro jejich efektivní odstranění z reakční sféry. Vzhledem k tomu, že trichlorfenol a 2,4,5-T estery se v různých objektech životního prostředí rychle mění na netěkavé deriváty, různé materiály konzervované biocidy, stejně jako zbytky rostlin napadených 2,4,5-T herbicidy, jsou při spalování jsou zjevně zdrojem dodatečného množství dioxinů. Pravděpodobnost sekundární tvorby dioxinu v podmínkách chemické války, která byla vedena ve Vietnamu, by měla být považována za obzvláště vysokou. Zde bylo během období nepřátelství spáleno více než 500 tisíc tun napalmu (včetně rozsáhlých oblastí postižených lesů), explodovalo více než 13 milionů tun leteckých bomb, granátů a min. Do vietnamského prostředí se proto dioxin dostal v mnohem větším množství, než bylo obsaženo v mnoha desítkách tisíc tun herbicidů používaných americkou armádou. Abychom si představili důsledky hromadění dioxinu v prostředí, seznámíme čtenáře blíže s vlastnostmi tohoto nebezpečného jedu.

CO JE ZNÁMÉ O VLASTNOSTÍCH DIOXINU.

Struktura, fyzikální a chemické vlastnosti. Molekula dioxinu je plochá a má vysokou symetrii. Rozložení elektronové hustoty v něm je takové, že maximum je v zóně atomů kyslíku a chloru a minimum je v centrech benzenových kruhů. Tyto strukturní rysy a elektronový stav určují pozorované extrémní vlastnosti molekuly dioxinu.

Dioxin je krystalická látka s vysokým bodem tání (305 o C) a velmi nízkou těkavostí, špatně rozpustná ve vodě (2x10-8 % při 25 o C) a lépe v organických rozpouštědlech. Vyznačuje se vysokou tepelnou stabilitou: jeho rozklad je pozorován pouze při zahřátí nad 750 o C a účinně probíhá při 1000 o C.

Dioxin je chemicky inertní látka. Nerozkládá se kyselinami a zásadami ani při vaření. Do chloračních a sulfonačních reakcí charakteristických pro aromatické sloučeniny vstupuje pouze za velmi drsných podmínek a v přítomnosti katalyzátorů. Náhrada atomů chloru v molekule dioxinu jinými atomy nebo skupinami atomů se provádí pouze za podmínek reakcí volných radikálů. Některé z těchto transformací, jako je reakce s naftalenem sodným a redukční dechlorace pod ultrafialovým zářením, se používají ke zničení malých množství dioxinu. Při oxidaci v bezvodých podmínkách dioxin snadno odevzdá jeden elektron a změní se na stabilní radikálový kation, který se však vodou snadno redukuje na dioxin díky své schopnosti tvořit silné komplexy s mnoha přírodními i syntetickými polycyklickými sloučeninami.

Toxické vlastnosti. Dioxin je totální jed, protože i v relativně malých dávkách (koncentracích) ovlivňuje téměř všechny formy živé hmoty - od bakterií až po teplokrevné živočichy. Toxicita dioxinu v případě jednoduchých organismů je zřejmě způsobena narušením funkcí metaloenzymů, se kterými tvoří silné komplexy. Mnohem obtížnější jsou škody způsobené dioxiny vyšším organismům, zejména teplokrevným. V těle teplokrevných živočichů se dioxin zpočátku dostává do tukové tkáně a poté se redistribuuje, hromadí se především v játrech, poté v brzlíku a dalších orgánech. Jeho destrukce v těle je nepatrná: je vylučován převážně nezměněný, ve formě komplexů dosud neznámé povahy.

Poločas se pohybuje od několika desítek dní (myš) do jednoho roku nebo více (primáti) a obvykle se zvyšuje s pomalým příjmem. Při zvýšené retenci v těle a selektivní akumulaci v játrech se zvyšuje citlivost jedinců na dioxin.

V případě akutní otravy zvířat jsou pozorovány známky obecného toxického účinku dioxinů: ztráta chuti k jídlu, fyzická a sexuální

S rozvojem průmyslové společnosti došlo ke změnám ve formování biosféry. Do životního prostředí se dostalo mnoho cizorodých látek, které jsou produktem lidské činnosti. V důsledku toho ovlivňují životní aktivitu všech živých organismů, včetně toho našeho.

Co jsou to xenobiotika?

Xenobiotika jsou syntetické látky, které mají negativní vliv na jakýkoli organismus. Do této skupiny patří průmyslový odpad, výrobky pro domácnost (prášky, prostředky na mytí nádobí), stavební materiály atd.

Velké množství xenobiotik jsou látky, které urychlují vzhled plodin. Pro zemědělství je velmi důležité zvýšit odolnost plodiny vůči různým škůdcům a také jí dát dobrý vzhled. K dosažení tohoto efektu se používají pesticidy, což jsou látky tělu cizí.

Stavební materiály, lepidla, laky, domácí potřeby, potravinářské přísady – to vše jsou xenobiotika. Kupodivu do této skupiny patří také některé biologické organismy, například viry, bakterie, helminti.

Jak působí xenobiotika na organismus?

Látky, které jsou cizí všemu živému, mají škodlivý vliv na mnoho metabolických procesů. Mohou například zastavit fungování membránových kanálů, zničit funkčně důležité proteiny, destabilizovat plasmalemu a buněčnou stěnu a způsobit alergické reakce.

Každý organismus je do té či oné míry přizpůsoben k odstranění toxických jedů. Velké koncentrace látky však nelze zcela odstranit. Kovové ionty, toxické organické a anorganické látky se nakonec hromadí v těle a po určité době (často několik let) vedou k patologiím, nemocem a alergiím.

Xenobiotika jsou jedy. Mohou proniknout trávicím systémem, dýchacími cestami a dokonce i neporušenou kůží. Cesty vstupu závisí na stavu agregace, struktuře látky a také na podmínkách prostředí.

Nosní dutinou se vzduchem nebo prachem dostávají do těla plynné uhlovodíky, ethyl a metylalkoholy, acetaldehyd, chlorovodík, ethery a aceton. Fenoly, kyanidy a těžké kovy (olovo, chrom, železo, kobalt, měď, rtuť, thalium, antimon) pronikají do trávicího systému. Stojí za zmínku, že mikroelementy, jako je železo nebo kobalt, jsou pro tělo nezbytné, ale jejich obsah by neměl přesáhnout tisícinu procenta. Ve vyšších dávkách vedou také k negativním účinkům.

Klasifikace xenobiotik

Xenobiotika nejsou pouze chemické látky organického a anorganického původu. Tato skupina také zahrnuje biologické faktory, včetně virů, bakterií, patogenních protistů a hub a helmintů. Kupodivu, ale ke xenobiotikům patří také hluk, vibrace, záření, záření.

Podle chemického složení se všechny jedy dělí na:

1. Organické (fenoly, alkoholy, uhlovodíky, halogenderiváty, ethery atd.).
2. Organoelement (organofosfor, organortuť a další).
3. Anorganické látky (kovy a jejich oxidy, kyseliny, zásady).

Chemická xenobiotika se podle původu dělí do následujících skupin:

Proč xenobiotika ovlivňují zdraví?

Výskyt cizorodých látek v těle může vážně ovlivnit jeho výkon. Zvýšená koncentrace xenobiotik vede ke vzniku patologií a změn na úrovni DNA.

Imunita je jednou z hlavních ochranných bariér. Vliv xenobiotik se může rozšířit na imunitní systém a narušit normální fungování lymfocytů. V důsledku toho tyto buňky nefungují správně, což vede k oslabení obranyschopnosti organismu a vzniku alergií.

Buněčný genom je citlivý na účinky jakéhokoli mutagenu. Xenobiotika, pronikající do buňky, mohou narušit normální strukturu DNA a RNA, což vede ke vzniku mutací. Pokud je počet takových příhod velký, existuje riziko vzniku rakoviny.

Některé jedy působí selektivně na cílový orgán. Existují tedy neurotropní xenobiotika (rtuť, olovo, mangan, sirouhlík), hematotropní (benzen, arsen, fenylhydrazin), hepatotropní (chlorované uhlovodíky), nefrotropní (sloučeniny kadmia a fluoru, ethylenglykol).

Xenobiotika a lidé

Ekonomické a průmyslové aktivity mají škodlivý vliv na lidské zdraví kvůli velkému množství odpadu, chemikálií a léčiv. Xenobiotika se dnes vyskytují téměř všude, což znamená, že pravděpodobnost jejich vstupu do těla je vždy vysoká.

Nejsilnější xenobiotika, se kterými se lidé všude setkávají, jsou však drogy. Farmakologie jako věda studuje účinek léků na živý organismus. Podle odborníků jsou xenobiotika tohoto původu příčinou 40 % hepatitid a není to náhoda: hlavní funkcí jater je neutralizace jedů. Proto tento orgán nejvíce trpí velkými dávkami léků.

Prevence otrav

Xenobiotika jsou látky tělu cizí. Lidské tělo si vyvinulo mnoho alternativních cest k odstranění těchto toxinů. Například jedy mohou být neutralizovány v játrech a uvolňovány do životního prostředí prostřednictvím dýchacích cest, vylučovacích systémů, mazových, potní a dokonce i mléčných žláz.

Navzdory tomu musí člověk sám přijmout opatření k minimalizaci škodlivých účinků jedů. Nejprve musíte pečlivě vybrat jídlo. Suplementy skupiny „E“ jsou silná xenobiotika, proto je třeba se nákupu takových produktů vyhnout. Ovoce a zeleninu byste si neměli vybírat jen podle vzhledu. Vždy dbejte na datum spotřeby, protože po jeho uplynutí se v produktu tvoří jedy.

Vždy se vyplatí vědět, kdy přestat brát léky. Pro účinnou léčbu je to samozřejmě často nezbytnou nutností, ale dbejte na to, aby se z toho nevyvinula systematická zbytečná konzumace léčiv.

Vyhněte se práci s nebezpečnými činidly, alergeny a různými syntetickými látkami. Minimalizujte dopad domácích chemikálií na vaše zdraví.

Závěr

Ne vždy je možné pozorovat škodlivé účinky xenobiotik. Někdy se hromadí ve velkém množství a mění se v časovanou bombu. Látky tělu cizí jsou zdraví škodlivé, což vede k rozvoji nemocí.

Pamatujte proto na minimální preventivní opatření. Negativní účinky si nemusíte všimnout hned, ale po pár letech mohou xenobiotika vést k vážným následkům. Nezapomínejte na to.

8529 0

Xenobiotika znečišťují všechna přírodní prostředí – vzduch, vodní plochy, půdu a flóru. Průmyslový odpad a další látky znečišťující životní prostředí mají schopnost rychle se šířit vzduchem a vodou a stávají se součástí přirozeného koloběhu. Tyto toxické sloučeniny se hromadí ve vodních útvarech a půdě, někdy i v místech vzdálených od zdrojů kontaminace, což usnadňuje vítr, déšť, sníh a také migrace znečišťujících látek vodou (moře, řeky, jezera). Z půdy se dostávají do rostlin a zvířat.

Půda zaujímá ústřední místo v koloběhu xenobiotik vyskytujících se v biosféře. Je v neustálé interakci s dalšími ekologickými systémy, jako je atmosféra, hydrosféra, flóra, a je důležitým článkem při vstupu různých složek, včetně toxických, do lidského těla. To se děje především prostřednictvím jídla. Všechny živé bytosti potřebují potravu jako zdroj energie, stavebních látek a živin, které zajišťují životně důležité funkce těla. Pokud však obsahuje nejen užitečné, ale i škodlivé látky, stává se nebezpečným. Xenobiotika způsobují nemoci a úhyn rostlin a živočichů. Nebezpečná jsou především ta xenobiotika, která jsou odolná vůči prostředí a mohou se v něm hromadit.

Prevalence xenobiotik v prostředí závisí na klimatických a meteorologických podmínkách a charakteru vodních útvarů. Zvýšená vlhkost vzduchu, směr větru a srážky (déšť, sníh) tak přispívají k rozšíření a ztrátě xenobiotik. Sladkovodní útvary, moře a oceány se liší stupněm akumulace xenobiotik. Typ půdy, různé rostliny a jejich složky se liší také mírou vstřebávání a retence xenobiotik. A různá zvířata mají různou citlivost na xenobiotika. Stupeň akumulace xenobiotik v těle zvířat je dán perzistencí těchto cizorodých látek.

Kanadští vědci tak ukázali, že voda jezera Michigan obsahovala pouze 0,001 mg pesticidu DDT na litr, zatímco maso krevet obsahovalo 0,4 mg/l, rybí tuk – 3,5 mg/l a tuk racků, kteří jedli ryby z tohoto jezera – 100. mg/l. Následně na každém dalším článku potravního řetězce dochází k postupnému zvyšování koncentrace persistentního pesticidu DDT a nejnižší obsah této látky byl pozorován ve vodě jezera. Proto není divu, že organochlorové pesticidy se nacházejí nejen v tuku mořských ryb a hospodářských zvířat, ale dokonce i u tučňáků žijících v Antarktidě.

Člověk si musí vždy pamatovat, že jeho aktivity na jednom místě planety mohou způsobit neočekávané následky na jiném místě. Například buřňák zřejmě žije na neobydlených skalách v Atlantském oceánu a živí se výhradně rybami. Stává se však ohroženým druhem kvůli DDT používanému na souši, které se hromadí v mořských potravních řetězcích. Dalším příkladem by byl polární led, který obsahuje významná zbytková množství DDT nesená srážkami.

Vlastnosti xenobiotik přicházejících z vnějšího prostředí do lidského těla:

• schopnost xenobiotik šířit se v našem prostředí daleko za hranice jejich původního umístění (řeky, větry, déšť, sníh atd.);
• znečištění životního prostředí je velmi trvalé;
• Navzdory široké variabilitě chemické struktury mají xenobiotika určité společné fyzikální vlastnosti, které zvyšují jejich potenciální nebezpečí pro člověka;
• Pro lidské zdraví jsou nebezpečné zejména kombinace různých xenobiotik;
• xenobiotika se vyznačují nízkou intenzitou metabolismu a odstraňování, v důsledku čehož se hromadí v tkáních rostlin a živočichů;
• toxicita xenobiotik pro vyšší savce je obvykle vyšší než pro živočišné druhy nižšího fylogenetického řádu;
• schopnost xenobiotik akumulovat se v potravinách;
• Xenobiotika snižují nutriční hodnotu potravin.

Během evoluce na Zemi se vztahy vyvíjely tak, že některé organismy sloužily jako potrava pro jiné a tím se vytvořily stabilní potravní řetězce. V důsledku toho se lidé stali hlavním koncovým bodem mnoha potravních cest a mohou být zahrnuti do těchto potravních řetězců téměř na jakékoli úrovni. A to není překvapivé, protože život byl od svého počátku formován jako řetězový proces. Prosperita každého organismu je do značné míry určována jeho pozicí v potravním řetězci, a to je zajištěno efektivitou interakcí nejen s předchozími, ale i s následujícími členy potravního řetězce. Jinými slovy, významnou roli hraje nejen zdroj výživy a její efektivní vstřebávání, ale i spotřeba daného člena ekologického systému ostatními.

Migrační cesty, tzn. Potravinové cesty, kterými se živiny pohybují, jsou různé, včetně krátkých a dlouhých. Příklad dlouhého potravního řetězce: vodní plochy – půda – rostliny – zvířata – potrava – lidé. Příklad krátkého potravního řetězce: nádrže - vodní organismy - ryby - člověk.

Organické látky vznikající v přírodě migrují potravními řetězci v různých ekologických systémech (atmosférický vzduch, vodní plochy, půda) a do lidského těla se dostávají ve formě potravin rostlinného a živočišného původu. Jídlo však obsahuje nejen naše přátele, ale i nepřátele, protože zároveň se v potravním řetězci pohybuje řada nepotravinářských, cizorodých látek, které vznikají chemizací průmyslu a zemědělství a jsou toxické pro lidi a jiné živé bytosti. . Není proto náhoda, že mnoho vědců mluví o jedech v našem jídle. V poslední době také mnoho vědců mluví o ochraně vnitřního prostředí lidského těla.

Akademik Pokrovsky říká: „Jsme hluboce přesvědčeni, že důležitým integrálním kritériem pro opatření na ochranu potravin zaměřených na prevenci nemocí by měly být ukazatele chemické čistoty vnitřního prostředí lidského těla, bez cizích, zejména perzistentních látek. Je třeba si uvědomit, že hromadění jakékoli perzistentní cizorodé látky ve vnitřním prostředí těla je krajně nežádoucí a v některých případech nebezpečné.“ Tato koncepce počítá se zcela zřejmými opatřeními zaměřenými na snížení úrovně znečištění všech objektů životního prostředí, včetně potravin, toxickými látkami. Čistota prostředí je tedy nezbytným předpokladem čistoty vnitřního prostředí lidského organismu.

Xenobiotika mají negativní vliv na živiny (bílkoviny, sacharidy, tuky, vitamíny, minerální soli), čímž snižují nutriční hodnotu potravinářských výrobků.

Je třeba mít na paměti, že kontaminace potravinářských výrobků xenobiotiky je možná nejen při jejich příjmu, ale také při skladování, zpracování, přepravě a prodeji veřejnosti. Environmentální polutanty jsou poměrně stabilní, mají tendenci se šířit, hromadit se v potravních řetězcích a jsou schopné biotransformace se zvyšující se toxicitou. Závažnost způsobených účinků se značně liší v závislosti na stupni a trvání expozice xenobiotikům. V lidském těle se může hromadit řada xenobiotik, a proto mají dlouhodobý škodlivý účinek.

Negativní účinek xenobiotik na lidský organismus závisí na jejich fyzikálně-chemických vlastnostech, koncentraci, délce expozice, schopnosti ukládat se v těle a selektivně ovlivňovat určité tkáně a orgány. V důsledku toho mnoho xenobiotik způsobuje specifické poškození různých orgánů. Nepříznivé faktory prostředí vyvolávají nebo vyvolávají u velké části populace stresový stav s následnými metabolickými poruchami. Vedoucí role xenobiotik při vzniku alergických stavů je rovněž nepochybná.

V důsledku hromadění xenobiotik v lidském těle dochází k narušení funkcí vnitřních orgánů a vzniku různých bolestivých stavů, včetně závažných onemocnění s úmrtím nebo invaliditou. Mezi těmito onemocněními, která mohou být akutní nebo chronická, vzbuzuje zvláštní obavy možnost vzniku zhoubných nádorů a leukémie – rakoviny krve. Ďábelská samosa spočívá právě v záludnosti potravních řetězců, zejména v mikroskopické povaze potravy se stálým přísunem xenobiotik. V důsledku toho se vyvinou vážné dlouhodobé následky, zejména deformované, neživotaschopné potomstvo.

Role půdy jako centrálního místa v koloběhu látek již byla zaznamenána. V tomto prostředí dochází k interakci většiny prvků biosféry: vody a vzduchu, klimatických a fyzikálně-chemických faktorů a konečně živých organismů podílejících se na tvorbě půdy. Právě ona hraje hlavní roli při vytváření potravních řetězců.

Potravní trakt je tedy hlavní cestou migrace látek škodlivých pro člověka, tzn. Xenobiotika se do těla dostávají převážně potravou (70 % všech, kteří do těla pravidelně vstupují, pouze 20 % – vzduchem a 10 % – vodou).

Všechny potravinářské produkty obsahují jako primární zdroje složky pocházející ze vzduchu, vody a půdy. V závislosti na povaze potravinářského produktu může být cesta transformace těchto výchozích látek více či méně dlouhá, přímá nebo klikatá, a protože znečištění životního prostředí je spojeno se silnou tendencí k distribuci a akumulaci xenobiotik v potravních řetězcích (cestách ), stejně jako schopnost podléhat transformaci se zvyšující se toxicitou, závažnost následků, které způsobují, závisí na míře jejich toxicity (nebo perzistence) a délce expozice. Zákeřnost pronikání xenobiotik do potravních řetězců je v tom, že člověk neustále jí, což znamená, že i v malém množství se do jeho těla neustále dostávají škodlivé látky. Jak již bylo uvedeno, migrační cesty, tzn. potravní cesty (řetězce) živin, pro člověka prospěšných i škodlivých, jsou rozmanité.

Zdroje znečištění životního prostředí xenobiotiky

Mezi tyto mechanismy patří:

• soubor procesů, kterými jsou tyto cizorodé látky odstraňovány z těla přirozenými cestami eliminace (vydýchaný vzduch, žluč, střeva, ledviny);
• aktivní neutralizace xenobiotik v játrech;
• přeměna cizorodých látek na méně aktivní chemické sloučeniny;
• ochranná role imunitního systému těla.

Lisovsky V.A., Evseev S.P., Golofeevsky V.Yu., Mironenko A.N.

6759 0

Není to to, co my?
říkej tomu pokrok civilizace,
opravdu šílenství?
Sturmer

Podle zahraničních výzkumníků se podíl zdravotních škod (zvýšená nemocnost mezi obyvatelstvem na celkových škodách národního hospodářství způsobených znečištěním životního prostředí) pohybuje od 60 do 80 %.

Všechny tyto podniky jsou při absenci čistých technologií, porušování bezpečnostních pravidel a technologické kázně, nedostatku výrobních standardů a úpravárenských zařízení hlavními zdroji všech neduhů pro přírodu a lidi. Příčiny znečištění životního prostředí jsou tedy různé. Společné mají však to, že se to všechno děje vinou lidí. Environmentální negramotnost, profesionální nedbalost, kriminální nedbalost, sobecký přístup k životnímu prostředí často vede k tragédiím a katastrofám.

Toxikáty mohou být i přírodní toxické látky, například plyny ze sopečných erupcí. Častěji se však jedná o produkty hospodářské činnosti člověka, které neprozřetelně zařadil do koloběhu přírody.

Biologicky aktivní látky obsažené v minerálech, jedovatých rostlinách a lécích nejsou toxickými látkami pro životní prostředí, dokud nejsou „přivezeny zpět“, například jako pesticidy, nebo neskončí jako perzistentní reziduální sloučeniny v odpadních vodách a nezpůsobí potíže.

Lisovsky V.A., Evseev S.P., Golofeevsky V.Yu., Mironenko A.N.

Léčivé látky a průmyslové znečištění, pesticidy a domácí chemikálie, potravinářské přísady a konzervační látky – to je proud cizorodých sloučenin, který dopadá na naši planetu a organismy na ní žijící se stále větší silou.

Tyto syntetické složky se přidávají k obrovskému množství přirozeně se vyskytujících cizorodých látek produkovaných rostlinami, houbami, bakteriemi a dalšími organismy. Ne nadarmo se těmto sloučeninám říká „xenobiotika“, tedy „mimozemský život“.

V tak akutní situaci by všem živým tvorům už dávno hrozila smrt, kdyby neměli mechanismy, které neúnavně udržují jejich „chemickou čistotu“. Organismy vyšších živočichů a lidí v reakci na zavedení antigenů vytvářejí protilátky a tím neutralizují jejich účinky na tělo. Antigenní vlastnosti, tedy schopnost indukovat tvorbu protilátek, však mají pouze vysokomolekulární xenobiotika - proteiny, glykoproteiny, některé polysacharidy a nukleové kyseliny. Jak se neutralizují nízkomolekulární xenobiotika? Studie ukázaly, že tuto funkci vykonává systém oxygenázy cytochromu P-450 přítomný v játrech savců.

Ne nadarmo se mluví o „bariérové“ roli jater, což je jakýsi filtr, který čistí tělo od škodlivých látek. Pomocí tohoto enzymového systému dochází k přeměně mnoha nepolárních, a tedy ve vodě nerozpustných, pro tělo jedovatých sloučenin - léčivých látek, léků atd. - Úkolem tohoto systému je převést na nerozpustné sloučeniny na rozpustné ve vodě, aby mohly být z těla odstraněny.

Cytochrom P-450 se nachází u mnoha zvířat, rostlin a bakterií. Nenachází se v anaerobních bakteriích žijících v podmínkách bez kyslíku.

A. I. Archakov nazývá cytochrom P-450 „membránovým imunoglobulinem“. Ten se nachází v membránách endoplazmatického retikula. Do roku 4980 bylo známo nejméně 20 forem cytochromu P-450. Mnohočetnost forem je charakteristická pro vyšší organismy, zatímco bakterie obsahují pouze jeden typ cytochromu P-450.

Existence více forem pravděpodobně vysvětluje širokou substrátovou specifitu oxygenázového systému, který může oxidovat širokou škálu molekul. Předpokládá se, že v reakci na zavedení určité třídy xenobiotik do organismu je syntetizována i určitá skupina cytochromu P-450, stejně jako v reakci na zavedení makromolekulárního antigenu vznikají protilátky k němu striktně komplementární.

V těle savců tedy existují dva systémy imunitního dozoru. Prvním z nich je lymfoidní systém, který ničí buňky a vysokomolekulární sloučeniny, druhým systém monooxygenázy, který detoxikuje xenobiotika. Pokud první imunitní systém chrání tělo před cizími makromolekulami, pak druhý - před cizími nízkomolekulárními látkami. Předpokládá se, že někdy oba imunologické systémy působí společně. Po oxidaci xenobiotika systémem oxygenázy se jeho oxidovaná forma naváže na specifický protein. Výsledný konjugát získává antigenní vlastnosti a začíná indukovat tvorbu protilátek. Roli konjugázy hraje opět cytochrom P-450. Ukazuje se, že xenobiotikum vstupující do těla zvířete indukuje nejen jeho oxidaci, ale také biosyntézu odpovídajících protilátek.

Pomocí systému oxygenázy se oxidují nejen exogenní xenobiotika, ale v těle vzniká i řada endogenních (vnitřních): steroidní hormony, mastné kyseliny, prostaglandiny atd.

V játrech savců existuje další systém, který jim pomáhá odstraňovat xenobiotika z těla. Jedná se o přidání nebo konjugaci k různým druhům léků, jedů, narkotik a dalších sloučenin glutathionu, v důsledku čehož jsou xenobiotika neutralizována a následně odstraněna z těla.

Při provozu neutralizačních systémů však dochází k chybám zapalování. Existují případy, kdy tyto systémy ve snaze neutralizovat nějakou toxickou látku ji promění v karcinogen, tedy ve sloučeninu schopnou vyvolat zhoubný nádor.

Vše, co bylo řečeno, platí pro systémy pro neutralizaci xenobiotik u savců, kde se tyto procesy intenzivně zkoumaly a studují, ale co rostliny? Otázka zdaleka není prázdná, protože jsou to rostliny, které na sebe musí především brát ten nekonečný proud cizorodých látek, které na jejich povrch prší člověk sám a jím vytvořený průmysl. Bohužel, pokud byly takové studie provedeny, byly provedeny v extrémně omezeném množství. A informace, které máme, se týkají především schopnosti rostlinných pletiv přeměňovat herbicidy (hlavně kyselinu 2,4-dichlorfeooctovou) a také některé insekticidy. I slavné DDT v tomto ohledu zůstává stále téměř neprozkoumané, navíc panuje názor, že jej rostliny neumí metabolizovat.

Omezené informace, které jsou stále dostupné v literatuře, nám však umožňují dospět k závěru, že rostliny mají také xenobiotické detoxikační systémy, které svými vlastnostmi připomínají oxygenázový systém savčích jaterních mikrozomů. Cytochrom P-450 byl nalezen v rostlinách náležejících ke 20 druhům, jejichž spektrální charakteristiky jsou překvapivě podobné spektrům odpovídajících cytochromů z jater savců. Bylo zjištěno, že mikrosomy více než 20 druhů rostlin obsahují oxygenázovou aktivitu schopnou přeměnit řadu xenobiotik. Tento enzymový systém je závislý na přítomnosti lipidového kofaktoru a je inhibován stejnými inhibitory jako jaterní mikrosomální oxygenázy. Rostliny také obsahují řadu enzymů zodpovědných za přidávání glutathionu do herbicidů. Předpokládá se, že takový neutralizační mechanismus může vysvětlit necitlivost některých rostlin k herbicidům.

Získání přímých důkazů o zapojení monooxygenázového systému do schopnosti rostlin detoxikovat exogenní a endogenní xenobiotika a tím udržovat jejich chemickou homeostázu vyžaduje ze strany fytoimunologů větší pozornost, než jí byla doposud věnována. Je možné, že výsledky těchto studií ukážou, že rostliny na naší planetě fungují nejen jako „zelené plíce“ produkující kyslík během fotosyntézy, ale také jako „zelená játra“, metabolizující xenobiotika a chránící biosféru před znečištěním.

Pokud najdete chybu, zvýrazněte část textu a klikněte Ctrl+Enter.