toksičnost i toksikologija

Hranidbeni lanac i bioakumulacija

Sada ćemo analizirati načine na koje zagađivači okoliša mogu doći do ljudskog tijela kroz prehrambeni lanac.

ŠTO JE BIOAKUMULACIJA? Bioakumulacija znači nakupljanje ksenobiotika, uključujući njihove lipofilne metabolite, koji se mogu naći u prehrambenom lancu. Te se tvari mogu taložiti u masnom tkivu i središnjem živčanom sustavu (CNS).

HRANA, ŠTO JE TO ? Hranidbeni lanac znači prolaz otrovnih tvari iz jednog dijela hrane u drugi, do čovjeka.

Pogledajmo primjer kako bismo bolje razumjeli koncept prehrambenog lanca.

Riba živi u vodama rijeke zagađene otrovnim tvarima. Ove otrovne tvari zagađuju vodenu vegetaciju, a time i ribu. Potonje su uhvaćeni i pojeli ljudi.

Sve tvari akumulirane u mesu ribe prenose se unutar ljudskog tijela, što u mnogim slučajevima uzrokuje zdravstvene probleme. Unutar prehrambenog lanca moguće je imati koncentraciju lipofilne tvari unutar trofičnih vrsta. Kao rezultat toga, koncentracija toksičnosti se povećava kako se približavate vrhu prehrambene piramide, jer veća riba akumulira otrovnu od manje ribe na kojoj se hrani. Ovo pojačanje kontaminanta koji ide prema najvišim razinama trofičkog lanca naziva se BIOMAGNIFIKACIJA .

Ksenobiotik može imati različite karakteristike koje ga čine otpornijima na toplinsku razgradnju, lako se raspršuju, stabilne su na elektromagnetsko zračenje, nisu jako topljive i otporne su na biološku i kemijsku degradaciju. Zahvaljujući tim karakteristikama ksenobiotik dugo ostaje u okolišu koji uzrokuje probleme ekosustavu.

Glavni ksenobiotici su:

  • pesticidi;
  • lijekovi;
  • Teški metali (olovo, živa, metil živa, kadmij);
  • Sintetičke kemikalije (poliklorirani bifenili ili PCB-i)
  • Radionuklidi.

Kadmij je vrlo opasan teški metal jer ima izražena kancerogena svojstva. Dolazi iz nusproizvoda ekstrakcije cinka i olova, ali se također nalazi u cigaretama, bojama, plastici i morskim vodama. Budući da se kadmij akumulira uglavnom na razini bubrega, kostura i pluća, njegov učinak je ozbiljno oštećenje DNA (inhibira procese korekcije DNA, stoga pogoduje razvoju neoplazmi), do aparata za bubrege, do aparata muški reproduktivni i dišni sustav. U prehrambenom lancu, kadmij se u izobilju nalazi u dagnjama, kamenicama, školjkama i svim onim mekušcima koji filtriraju morsku vodu.

Osim kadmija, vrlo opasan teški metal je živa (Hg), osobito ako je metiliran. Metil živa je mnogo opasnija od elementarne žive jer ima svojstvo da je više lipofilna, pa se lako apsorbira u našem tijelu. Metil živa uzrokuje ozbiljna oštećenja neuronskog sustava, osobito kod djece u razvoju (dojenja) i fetusa. U središnjem živčanom sustavu metilirana živa se veže za SH skupine citoskeletnih proteina, uzrokujući abnormalnu neuronsku mrežu, a time i nedostatak prijenosa živaca.

Među sintetičkim kemijskim tvarima nalazimo vrlo opasne spojeve, koji kao svoj konačni cilj imaju ljude, ali morske vrste, murie. Spomenute opasne tvari su poliklorirani bifenili ili PCB-i . Ova ekološka katastrofa dogodila se krajem 1960-ih u Irskoj, s uspostavom brojnih industrija. PCB-i su organski spojevi koji mogu imati različit stupanj kloriranja, jer se mogu vezati za više atoma klora. Ovi spojevi korišteni su u industrijske svrhe jer su bili vrlo stabilni na toplinu i nisu bili zapaljivi. Tijekom vremena postalo je jasno da PCB-i uzrokuju brojne probleme u jetri i bubrezima. Kako bi se riješio ovaj veliki problem odlučeno je da se ukine proizvodnja ovih opasnih tvari. Međutim, problem nije riješen jer su se te tvari do sada akumulirale u morskim sedimentima, u vodenoj vegetaciji, dakle iu ribama. Sve ptice koje su jele kontaminiranu ribu poginule su. Uzimajući fragmente jetrenog i bubrežnog tkiva od mrtvih ptica, nađena je vrlo visoka koncentracija PCB-a do 60000 ppm.

Ako ti ksenobiotici prolaze kroz lanac ishrane i dođu u kontakt s ljudskim tijelom u stanju trudnoće, toksična tvar prelazi na razinu fetusa, uzrokujući ozbiljne zdravstvene probleme i za majku, a posebno za fetus. Nakon rođenja ksenobiotik se može prenijeti s medicinske sestre na novorođenče dojenjem.

Učinci koje ksenobiotici mogu imati na novorođenčad ovise o:

  • doza;
  • količina ksenobiotika;
  • vezanje ksenobiotika na proteine ​​plazme;
  • molekulska masa;
  • topljivost (što je više ksenobiotik topljiv u mastima, to više prolazi u majčino mlijeko);
  • stupanj ionizacije;
  • pH razlika između majke - mlijeka.