1.8 Определение и природа ксенобиотиков
В силу различных причин многие химические вещества, поступающие в организм из окружающей среды, и ранее не встречающиеся в нем, получили название чужеродных или ксенобиотиков (от греческих слов xenos – чужой, biotos- жизнь). К таким веществам относятся синтетические и природные лекарственные препараты, пестициды, промышленные яды,отходы производств, пищевые добавки, косметические средства некоторые моющие средства (детергенты), радионуклиды, синтетические красители, полиароматические углеводороды.[6]
Ксенобиотики – вещества, которые не используются как источник энергии, не встраиваются в структуры организма и не используются для пластических целей. Как правило, повышение концентрации ксенобиотиков в окружающей среде прямо или косвенно связано с хозяйственной деятельностью человека.
Некоторые вещества, относимые к ксенобиотикам, могут быть найдены в природе. Иногда ксенобиотики изначально имеют функциональную группу, которая может быть связана в процессе второй фазы биотрансформации, не подвергаясь изменениям в ходе первой фазы. Примером такого явления служит фенол, который может быть связан с образованием метаболита, способного к выведению.
Многие ксенобиотики, попав в организм, подвергаются биотрансформации и выделяются в виде метаболитов. В основе биотрансформации по большей части лежат энзиматические преобразования молекул. Биологический смысл явления - превращение химического вещества в форму, удобную для выведения из организма, и тем самым, сокращение времени его действия.
Классическим примером биотрансформации ксенобиотиков является метаболизм бензола в организме (рисунок № 4).
Рисунок № 4. Метаболизм бензола
Под токсичностью веществ понимается их способность наносить вред живому организму. Любое химическое соединение может быть токсичным. По мнению токсикологов, следует говорить о безвредности химических веществ при предлагаемом способе их применения. Решающую роль при этом играют: доза (количество вещества, поступающего в организм в сутки); длительность потребления; режим поступления; пути поступления химических веществ в организм человека.[1]
1.9 Характеристики некоторых ксенобиотиков
Тяжёлые металлы — группа химических элементов со свойствами металлов и значительным атомным весом либо плотностью. Термин тяжелые металлы чаще всего рассматривается не с химической, а с медицинской и природоохранной точек зрения. Не имеющие полезной роли в биологических процессах металлы, такие как свинец и ртуть, определяются как токсичные металлы. Некоторые элементы, такие как ванадий или кадмий, обычно имеющие токсичное влияние на живые организмы, могут быть полезны для некоторых видов.
Фреоны — галогеноалканы, фтор- и хлорсодержащие производные насыщенных углеводородов (главным образом метана и этана), используемые как хладагенты в холодильных машинах (например, в кондиционерах). Кроме атомов фтора, в молекулах фреонов содержатся обычно атомы хлора, реже — брома.
Пестициды – химические соединения, применяемые для защиты культурных растений от вредных организмов. Острые отравления пестицидами встречаются довольно редко. Гораздо чаще наблюдаются хронические отравления пестицидами и их метаболитами. В некоторых случаях пестициды не только накапливаются в организме в количестве большем, чем в окружающей среде, но их концентрация возрастает по мере продвижения по пищевым цепям. Это явление называют эффектом биологического усиления.
Вещества, применяемые в животноводстве. С целью повышения продуктивности сельскохозяйственных животных, профилактики заболеваний, сохранения доброкачественности кормов в животноводстве широко применяются различные кормовые добавки. Многие из них являются чужеродными для организма веществами, поэтому их остаточное содержание в мясе, молоке и жирах может отрицательно влиять на здоровье человека.
Антибактериальные вещества интенсивно применяют в ветеринарии и животноводстве для ускорения откорма, профилактики и лечения эпизоотических заболеваний, улучшения качества кормов, и т.д.
Полициклические ароматические и хлорсодержащие углеводороды, диоксины и диоксиноподобные соединения. Полициклические ароматические углеводороды (далее ПАУ) образуются в процессе горения органических веществ (бензина, др. видов топлива, табака), в т. ч., при копчении, подгорании продуктов питания. По своему действию на организм человека ПАУ являются канцерогенами.
Метаболиты микроорганизмов:
Токсины стафилококков. Стафилококковые интоксикации – наиболее типичные пищевые бактериальные интоксикации. Ботулинический токсин рассматривается как наиболее сильнодействующий яд в мире и входит в арсенал биологического оружия.
Микотоксины. Это токсические метаболиты плесневых грибов. Известно 250 видов микроскопических грибов, продуцирующих около 500 токсических метаболитов.
Лекарства и токсичные соединения.
Превращения ксенобиотиков в организме человека представляют собой механизм поддержания постоянства состава внутренней среды организма во время воздействия на него чужеродных соединений. [6]