1 Устойчивые и неразлагающиеся поллютанты. Экологическая опасность биоразлагаемых и остатков неразложившихся поллютантов.
2 Металлы в живой клетке и их биоцидные эффекты.
Cписок использованных источников
1 Устойчивые и неразлагающиеся поллютанты. Экологическая опасность биоразлагаемых и остатков неразложившихся поллютантов.
Ксенобиотики включают такие соединения, как пестициды, промышленные токсины и промышленные отходы. В дополнение к загрязняющим веществам, ксенобиотики включают многие синтетические и натуральные лекарственные препараты, пищевые добавки, косметические композиции и другие.
Различные авторы, используя термин «ксенобиотики», придают ему двойное значение, исходя из того факта, что по отношению к веществам, которые являются чужеродными: по отношению к определенным типам организмов (широкое толкование термина) или по отношению ко всей биосфере (узкое толкование термина) [1].
Судьба химических соединений, попадающих в окружающую среду, определяется комплексом физических, химических и особенно биологических факторов. Разложение ксенобиотиков может происходить в результате физических и химических процессов и существенно зависит от типа почвы, ее структуры, влажности, температуры и т.д. Биологические превращения соединений, попадающих в окружающую среду, могут протекать в различных направлениях, приводя к минерализации, накоплению или полимеризации [2].
В зависимости от стойкости загрязняющих веществ в окружающей среде их можно разделить на три группы:
1) Биодеградабельные токсиканты, относительно легко разлагаемые в окружающей среде под действием как абиотических, так и биотических факторов. К ним относятся вещества биологического происхождения и некоторые органические соединения небиологического генезиса (н-алканы нефти, спирты, альдегиды и др.).
Экологическая опасность загрязняющих веществ этого типа определяется скоростью их поступления в экосистемы, способностью накапливаться в компонентах биогеоценозов, а также хроническим действием сублетальных концентраций.
Экотоксикологическое значение многих ксенобиотиков определяется не только их токсичностью и способностью к биологическому разложению, но и скоростью поступления этих загрязняющих веществ в экосистемы. Если скорость поступления разложившихся загрязняющих веществ превышает скорость их естественного биодеградации, это может вызвать нарушения в составе и структуре экосистем.
2) Персистентные ксенобиотики – очень стабильные соединения, которые разлагаются крайне медленно. Среди этой группы соединений наибольшую известность получили хлорорганические пестициды, в частности ДДТ. Хотя это вещество было синтезировано еще в 1874 году, его инсектицидные свойства были открыты только в 1939 году швейцарским химиком Паулем Мюллером, который десять лет спустя был удостоен за это открытие Нобелевской премии. ДДТ широко использовался для борьбы с вредителями, но сейчас запрещен к производству и использованию в большинстве развитых стран.
[...]
2 Металлы в живой клетке и их биоцидные эффекты.
Живые организмы нуждаются в катионах металлов, которые обеспечивают протекание многих жизненно важных процессов. Более того, многие из этих металлов необходимы для всех форм жизни. Медь, железо, молибден, кобальт и иногда марганец принимают участие в окислительно-восстановительных процессах; действие цинка, магния и марганца связано с процессами гидролиза и переноса групп; кальций играет наиболее важную роль в создании гибких или жестких структур, а также может инициировать реакцию, по-видимому, вызывающую структурные изменения. изменяется (магний иногда проявляет аналогичный эффект) и является вторичным посредником. Натрий и калий, благодаря их обилию, служат переносчиками заряда; они очень слабо связываются и поэтому могут быстро обмениваться.
Что касается тяжелых металлов, многие из них необходимы в следовых количествах. Повышенные концентрации в организме вызывают токсические эффекты [1].
Присутствие тяжелых металлов в пище часто определяет потенциальную токсичность пищи. Растительные пищевые продукты являются основным источником минералов для людей и животных, поэтому следует учитывать региональные, возрастные и техногенные особенности минерального обмена растений, предназначенных для питания [4].
В зависимости от положения химического элемента в периодической таблице Д.И. Менделеева ионы тяжелых металлов могут оказывать токсическое воздействие различной природы. Можно выделить четыре типа взаимодействий ТМ в живом организме.
а) Ионы непереходных металлов Pb2+, Hg2+, CH3Hg+, Cd2+ химически модифицируют кислотные группы белков, главным образом цистеин H2N-CH(CH2SH)COOH. Был установлен ряд сильных связей металл–сера: Hg2+ > CH3Hg+ > Pb2+ > Cd2+. Также существует очень высокая степень корреляции между растворимостью сульфидов этих и других тяжелых металлов и их токсичностью. Растворимость сульфидов изменяется в следующей последовательности: Hg2+
б) Ионы тяжелых металлов с различной степенью окисления (хром, молибден, титан) катализируют окисление тиоловых групп аминокислот:
Образующийся дисульфид не обладает биологической активностью, что может вызвать стойкую патологию в организме.
в) Тяжелые металлы способны вытеснять незаменимые металлы из металлосодержащих комплексов, что приводит к потере биологической активности субстратов. Например, цинк в ферменте карбоангидразе может быть заменен ионами ртути или свинца.
[...]
1. Юрин, В.М. Ксенобиология: учебник / В.М. Юрин. Минск: БГУ, 2015. – 276 с.
2. Биотехнология / Т.Г. Волова. – Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения Российской Академии наук, 1999. – 252 с.
3. Саловарова, В.П. Введение в биохимическую экологию / В.П. Саловарова, А.А. Приставка, О.А. Берсенева. – Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2007. – 159 с.
4. Чиркин, А.А. Основы ксенобиологии / А.А. Чиркин, И.М. Прищепа, А.Н. Дударев. – Витебск: Изд-во УО «ВГУ им. П. М. Машерова», 2004. – 164 с.
5. Телитченко, М.М. Введение в проблемы биохимической экологии / М.М. Телитченко, С.А. Остроумов. – М.: Наука, 1990. – 288 с.
6. Экотоксиканты: Учебно-методическое пособие для лекционного курса «Химия в экологии» / Н.А. Улахович [и др.]. – Казань: Издательство Казанского государственного университета, 2010. - 56 с.
7. Литвинова, Т.Н. Химия для медиков: биогенные элементы и комплексные соединения / Т.Н. Литвинова, Н.К. Выскубова, Л.В. Ненашева; под ред. Т.Н. Литвиновой. – М.: Юрайт, 2019. – 222 с.
