токсичност и токсикологија

Ланац исхране и биоакумулација

Сада ћемо анализирати начине на које загађивачи животне средине могу доћи до људског тела кроз ланац исхране.

ШТА ЈЕ БИОАКУМУЛАЦИЈА? Биоакумулација подразумева акумулацију ксенобиотика, укључујући њихове липофилне метаболите, који се могу наћи у ланцу исхране. Ове супстанце се могу депоновати у масном ткиву иу централном нервном систему (ЦНС).

ПРЕХРАМБЕНИ ЛАНАЦ, ШТА ЈЕ ТО ? Ланац исхране значи пролазак токсичних супстанци из једног дијела хране у други, до човјека.

Погледајмо примјер како бисмо боље разумјели концепт прехрамбеног ланца.

Риба живи у водама ријеке загађене отровним тварима. Ове токсичне материје контаминирају водену вегетацију, а тиме и рибу. Они су ухваћени и поједени од људи.

Све супстанце које се акумулирају у месу рибе преносе се унутар људског тијела, што у многим случајевима узрокује здравствене проблеме. Унутар ланца исхране могуће је имати концентрацију липофилне супстанце унутар трофичних врста. Као резултат тога, концентрација токсичности се повећава како се приближавате врху пирамиде хране, јер већа риба акумулира отровну од мање рибе на којој се храни. Ово појачање контаминанта који иде према највишим нивоима трофичког ланца назива се БИОМАГНИФИКАЦИЈА .

Ксенобиотик може имати различите карактеристике које га чине отпорнијим на топлотну деградацију, лако распршујућу, стабилну на електромагнетно зрачење, слабо топљиву и отпорну на биолошку и хемијску деградацију. Захваљујући овим карактеристикама, ксенобиотик дуго остаје у окружењу које изазива проблеме екосистему.

Главни ксенобиотици су:

  • pesticidi;
  • лекови;
  • Тешки метали (олово, жива, метил жива, кадмијум);
  • Синтетичке хемикалије (полихлоровани бифенили или ПЦБ-и)
  • Радионуклиди.

Кадмијум је веома опасан тешки метал, јер има изражена карциногена својства. Долази из нуспроизвода екстракције цинка и олова, али се налази иу цигаретама, бојама, пластици и морским водама. Пошто се кадмијум акумулира углавном на нивоу бубрега, скелета и плућа, његови ефекти су озбиљно оштећење ДНК (инхибира процесе корекције ДНК, тако да погодује развоју неоплазми), до бубрежног апарата, до апарата мушки репродуктивни и респираторни систем. У прехрамбеном ланцу, кадмиј је у изобиљу садржан у дагњама, каменицама, шкољкама и свим оним мекушцима који филтрирају морску воду.

Поред кадмијума, веома опасан тешки метал је жива (Хг), посебно ако се ради о метилацији. Метил жива је много опаснија од елементарне живе, јер има особину да буде више липофилна, па се лако апсорбује у нашем организму. Метил жива узрокује озбиљна оштећења неуронског система, нарочито код дјеце која доје (дојење) и код фетуса. У централном нервном систему, метилирана жива се везује за СХ групе цитоскелетних протеина, што доводи до абнормалне неуронске мреже, што доводи до дефицита у преносу нерва.

Међу синтетичким хемијским супстанцама налазимо веома опасна једињења, која за своју крајњу мету немају људе већ врсте морских птица, мурие. Споменуте опасне супстанце су полихлоровани бифенили или ПЦБ-и . Ова еколошка катастрофа догодила се крајем 1960-их у Ирској, са успостављањем бројних индустрија. ПЦБ су органска једињења која могу имати различит степен хлорисања, јер се могу везати за више атома хлора. Ова једињења су коришћена у индустријске сврхе јер су била веома стабилна за загревање и нису била запаљива. Временом је постало јасно да ПЦБ-и изазивају бројне проблеме у јетри и бубрезима. Да би се превазишао овај велики проблем одлучено је да се укине производња ових опасних супстанци. Међутим, проблем није решен, јер су се те супстанце до сада акумулирале у морским седиментима, у воденој вегетацији, па тако иу риби. Све птице које су јеле контаминирану рибу погинуле су. Узимајући фрагменте јетреног и бубрежног ткива од мртвих птица, нађена је врло висока концентрација, до 60000 ппм, ПЦБ.

Ако ови ксенобиотици прођу кроз ланац исхране и дођу у контакт са људским телом у стању трудноће, токсична материја прелази на ниво фетуса, изазивајући озбиљне здравствене проблеме и за мајку, а посебно за фетус. Након рођења ксенобиотик се може пренети са медицинске сестре на новорођенче кроз дојење.

Ефекти које ксенобиотици могу имати на новорођенчад зависе од:

  • досе;
  • количина ксенобиотика;
  • везивање ксенобиотика за протеине плазме;
  • молекулска маса;
  • растворљивост (што је више ксенобиотик растворљив у мастима, то више пролази у мајчино млеко);
  • степен јонизације;
  • пХ разлика између мајке - млека.