Глава 2. Основные понятия токсикологии

2.1. Токсикант (яд)

В качестве ядов (токсикантов) могут выступать практически любые сое­динения различного строения, если, действуя на биологические системы немеханическим путем, они вызывают их повреждение или гибель.

В настоящее время науке известны миллионы химических веществ, многие из которых широко используются человеком в быту, медицине, на производстве, в сельском хозяйстве и т. д. Поскольку, как следует из определения, по сути любое из них при тех или иных условиях может вы­звать развитие токсического процесса, единая, всеобъемлющая класси­фикация токсикантов возможна только на основе особенностей химиче­ского строения. По этому принципу построены существующие справоч­ные пособия по токсикологии («Вредные вещества в промышленности»; «Вредные химические вещества» и т. д.). Возможны и другие подходы к классификации веществ. С научных позиций они менее корректны, од­нако отчасти раскрывают сущность химической опасности на современ­ном этапе.

Классификации веществ

1. По происхождению

   1. Токсиканты естественного происхождения

      1. Биологического происхождения _у

         1. Бактериальные токсины

         2. Растительные яды

         3. Яды животного происхождения

      2. Небиологического происхождения

         1. Неорганические соединения

2. Органические соединения

2. Синтетические токсиканты (огромное количество веществ с раз­личным строением)

   2. По способу использования человеком

      1. Ингредиенты химического синтеза и специальных видов произ­водств

      2. Пестициды

      3. Лекарства и пищевые добавки

      4. Косметика

      5. Топлива и масла

      6. Растворители, красители, клеи

      7. Побочные продукты химического синтеза, примеси и отходы 3. По условиям воздействия

1. Профессиональные (производственные) токсиканты

2. Бытовые токсиканты

3. Вредные привычки и пристрастия (табак, алкоголь, наркотиче­ские средства, лекарства и т. д.)

4. Загрязнители окружающей среды (воздуха, воды, почвы, продово­льствия)

5. Поражающие факторы при специальных условиях воздействия

1. Аварийно-катастрофального происхождения

2. Боевые отравляющие вещества и диверсионные агенты

Подавляющее большинство веществ, известных человеку в настоящее время, синтезировано в лабораторных условиях. Однако химические ве­щества естественного происхождения также имеют большое токсиколо­гическое значения.

Бактериальные токсины

По большей части бактериальные токсины представляют собой высоко­молекулярные соединения, как правило, белковой, полипептидной или липополисахаридной природы, обладающие антигенными свойствами. В настоящее время выделены и изучены более 150 токсинов.

Многие бактериальные токсины относятся к числу самых ядовитых из известных веществ. Это, прежде всего, ботулотоксин, холерные токсины, тетанотоксин, стафилококковые токсины, дифтерийные токсины и т. д. Ботулотоксин и стафилококковый токсины рассматривались как воз­можные боевые отравляющие вещества. Бактериальные токсины дейст­вуют на разные органы и системы млекопитающих и человека, однако преимущественно страдают нервная и сердечно-сосудистая системы, реже слизистые оболочки.

Бактерии могут продуцировать и токсические вещества относительно простого строения. Среди них: формальдегид, ацетальдегид, бутанол и т. д.

Микотоксины

Химическое строение и биологическая активность микотоксинов чрез­вычайно разнообразны. Они не представляют собой некую единую в хи­мическом отношении группу. С практической точки зрения наибольший интерес представляют вещества, продуцируемые микроскопическими грибами и могущие заражать пищевые продукты. К таковым относятся, в

I лава с. vv/nuDriDic: i iunn i Kin i \jr\\svir\\jj iuiwi

частности, некоторые эрготоксины, продуцируемые грибами группы Cla- viceps (спорынья, маточные рожки), афлатоксины (Bl, В2; Gl, G2) и близкие им соединения, выделяемые грибами группы Aspergillus, трихоте- ценовые микотоксины (более 40 наименований), продуцируемые неско­лькими родами грибов, преимущественно Fusarium, охратоксины (В, С), патулин и др.

Отравления зерном, зараженным спорыньей, в старые времена не­редко носили характер эпидемий. Заболевания проявлялись как гангре­нозными изменениями конечностей, так и психодислептическими эф­фектами («Антонов огонь», «пляска святого Вита»). В настоящее время подобные эпидемии среди населения практически не отмечаются, одна­ко возможно поражение рогатого скота. Одним из известнейших произ­водных эрготина, продуцируемого спорыньей, является диэтиламид ли- зергиновой кислоты (ДЛК) — выраженный галлюциноген.

Наиболее активным продуцентом афлатоксинов являются грибки As­pergillus flavus (отсюда и название токсинов), нередко поражающие зерно­вые: пшеницу, кукурузу и т. д. Помимо высокой острой токсичности, аф­латоксины в опытах на животных проявляют свойства канцерогенов.

Трихотеценовые токсины также обладают высокой токсичностью. Вещества проявляют бактерицидную, фунгицидную, инсектицидную активность. Отравление человека сопровождается поносом, рвотой, яв­лениями атаксии. Некоторое время рассматривалась возможность испо­льзования этих веществ в качестве химического оружия.

Многие высшие грибы также продуцируют токсические вещества раз­личного строения с широким спектром физиологической активности. Наиболее опасными являются аманитин и фаллоидин, содержащиеся в бледной поганке и при случайном использовании в пищу гриба вызыва­ющие поражение печени и почек. Другими известными токсикантами яв­ляются мускарин, гиромитрин, иботеновая кислота. Вещества, синтези­рующиеся отдельными видами высших грибов, обладают выраженной галлюциногенной активностью, например псилоцин, псилоцибин, мус­карин и др.

Токсины высших растений

Огромное количество веществ, токсичных для млекопитающих, человека и других живых существ, синтезируется растениями (фитотоксины). Яв­ляясь продуктами метаболизма растений, фитотоксины порой выполня­ют защитные функции, отпугивая потенциальных консументов. Однако по большей части их значение для жизнедеятельности растения остается неизвестным. Фитотоксины представляют собой вещества с различным строением и неодинаковой биологической активностью. Среди них: ал­калоиды, органические кислоты, терпеноиды, липиды, гликозиды, сапо­нины, флавоноиды, кумарины, антрахиноны и др. Особенно многочис­лен класс алкалоидов (табл. 1).