- •Глава 2. Биологическая активность ксенобиотиков
- •2.1. Краткая история развития знаний о биологически активных веществах
- •2.2. Основные представления о биологической активности ксенобиотиков
- •2.3. Понятие о токсическом действии ксенобиотиков. Приемы классификации
- •Активность некоторых токсинов
- •Принципы классификации ядов
- •Гигиеническая классификация ядов
- •Токсикологическая классификация ядов см. Слайд
- •Примеры инициаторов и промоторов канцерогенеза
- •2.4. Ионизация и биологическая активность ксенобиотиков
- •Зависимость между степенью ионизации ксенобиотиков и их действием на обездвиживание червя (в г/100 мл морской воды)
- •2.5. Связь между структурой и биологической активностью ксенобиотиков
2.3. Понятие о токсическом действии ксенобиотиков. Приемы классификации
Негативное действие ксенобиотика на организм человека, животного или растения может осуществляться не только путем непосредственного влияния, но и в результате поступления его по пищевым цепям вследствие биоконцентрации. Многие из ксенобиотиков и поллютантов являются сильнодействующими ядовитыми веществами.
Несмотря на многовековую историю общей и клинической токсикологии, до настоящего времени отсутствует единое, общепринятое определение понятия яда, но, обобщив существующие, можно сказать, что яды – это химические вещества экзогенного происхождения (синтетические и природные), которые после проникновения в организм вызывают структурные и функциональные изменения, сопровождающиеся развитием характерных патологических состояний.
Яды и токсины – это, как правило, вещества высочайшей биологической активности и исключительной селективности, вызывающие отравления, поэтому тест на токсичность является обязательным для пищевых продуктов, кормов, всех лекарственных препаратов, косметических и парфюмерных средств, пестицидов и т. д. В организме любой ксенобиотик обладает той или иной мерой токсичности. Еще Парацельс на рубеже V–XVI вв. подчеркивал: «Все есть яд, ничто не лишено ядовитости, одна лишь доза делает яд незаметным».
Многие яды в минимальных дозах широко применяются в медицине. Наиболее известным примером являются алкалоиды (стрихнин, тубокурарин, морфин и др.), антибиотики, стероидные глюкозиды, змеиный, пчелиный яды и т. п. Летальные дозы некоторых токсинов и ядов для мышей приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Активность некоторых токсинов
Токсин |
Источник |
Летальная доза, мкг/кг |
Ботулинический, тип В (белок) |
Микроорганизм |
1·10–5 |
Дифтерийный (белок) |
— // — |
0,3 |
Тайпоксин (белок) |
Змея |
2 |
Абрин (гликопротеин) |
Растение |
20 |
Рицин (белок) |
— // — |
10 |
Майтотоксин (строение неизвестно) |
Микроводоросль |
0,2 |
Палитоксин |
Мягкий коралл |
0,45 |
Батрахотоксин |
Лягушка |
2 |
Сакситоксин |
Микроводоросль |
8 |
Тубокурарин (алкалоид) |
Растение |
200 |
Дизопропилфторфосфат |
Синтетическое вещество |
3·103 |
Цианид натрия |
— |
104 |
Наиболее токсичным веществом является ботулинический токсин – белок из Clostridium botulinum; среди небелковых наиболее активны майтотоксин и палитоксин, а известный яд цианид натрия слабее этих токсинов в 105–109 раз.
Вообще, количество используемых химических соединений настолько велико, а характер их биологического действия настолько разнообразен, что приходится применять различные виды классификаций.
Таблица 2.2
Принципы классификации ядов
Общие |
Специальные |
По химическим свойствам (химическая) |
По типу гипоксии (патофизиологическая) |
По целям применения (практическая) |
По механизму взаимодействия с ферментными системами (патохимическая) |
По степени токсичности (гигиеническая) |
По характеру биологического последствия отравлений (биологическая) |
По виду токсического действия (токсикологическая) |
По степени канцерогенной, мутагенной и прочих видов активностей |
По избирательной токсичности |
Яды в целом делят на две группы: общие, основанные на каком-либо одном принципе оценки, и специальные, отражающие связь между отдельными физико-химическими или другими признаками веществ и проявлениями их токсичности (табл. 2.2).
В зависимости от источника происхождения и практического применения токсические вещества (яды) подразделяют на следующие группы:
1. Промышленные яды, к которым относятся органические растворители (дихлорэтан, тетрахлорметан, ацетон и др.); вещества, применяемые в качестве топлива (метан, пропан, бутан); красители (анилин и его производные; фреоны); химические реагенты, полупродукты органического синтеза и др.
2. Химические удобрения и средства защиты растений, в том числе пестициды, направленные на уничтожение вредных насекомых, сорных растений, грибов и т. д.
3. Лекарственные средства и полупродукты фармацевтической промышленности.
4. Бытовые химикаты, используемые в качестве инсектицидов, красителей, лаков, парфюмерно-косметических средств, пищевых добавок, антиоксидантов.
5. Растительные и животные яды.
6. Боевые отравляющие вещества.
Широкое признание получила гигиеническая классификация ядов, предложенная С.Д. Заугольниковым с сотр. (1970), в основу которой положена количественная оценка токсической опасности ХС согласно экспериментальным оценкам величин LC50, LD50 и ПДК (табл. 2.3)
Таблица 2.3
