Ксенобиотики что это такое


Ксенобиотики - это... Что такое Ксенобиотики?

Ксенобиотики (от греч. ξενος ) — чужеродные для живых организмов химические вещества, естественно не входящие в биотический круговорот, и, как правило, прямо или косвенно порождённые хозяйственной деятельностью человека. К ним относятся: пестициды, минеральные удобрения, моющие средства (детергенты), радионуклиды, синтетические красители,полиароматические углеводороды и др. Попадая в окружающую природную среду, они могут вызвать аллергические реакции, гибель организмов, изменить наследственные признаки, снизить иммунитет, нарушить обмен веществ, нарушить ход процессов в естественных экосистемах вплоть до уровня биосферы в целом. Изучение превращений ксенобиотиков путём детоксикации и деградации в живых организмах и во внешней среде важно для организации санитарно-гигиенических мероприятий по охране природы.

Действие ксенобиотиков

Ксенобиотики — любые чуждые для организма вещества (пестициды, ​токсины, др. поллютанты), способные вызвать нарушение биологических ​процессов, не обязательно яды или токсины. Однако в большинстве случаев ксенобиотики, попадая в живые организмы, могут вызывать различные прямые нежелательные эффекты, либо вследствие биотрансформации образовывать токсичные метаболиты:

  • токсические или аллергические реакции
  • изменения наследственности
  • снижение иммунитета
  • специфические заболевания (болезнь минамата, итай-итай, рак)
  • искажение обмена веществ, нарушение естественного хода природных процессов в экосистемах, вплоть до уровня биосферы в целом.

Примеры ксенобиотиков

  • свободные металлы (кадмий, свинец, ртуть и другие)
  • фреоны
  • нефтепродукты
  • пластмассы, особенно это относится к пластиковой упаковке (полиэтиленовые пакеты, пластиковые ПЭТФ-бутылки и т.д.)
  • полициклические и галогенированные ароматические углеводороды

Некоторые вещества, относимые к ксенобиотикам, могут быть найдены в природе, но в чрезвычайно низких концентрациях. Так, диоксины могут синтезироваться при лесных пожарах. Многие вещества, например ксилол, стирол, толуол, ацетон, бензол, пары бензина или хлороводород — могут быть отнесены к ксенобиотикам, если будут обнаружены в окружающей среде в неестественно высоких концентрациях, связанных с промышленным производством.

Биотрансформация

Липофильные ксенобиотики в настоящее время вызывают особенное внимание экологов и токсикологов, так как, накапливаясь в жировых тканях, способны переходить по пищевой цепи в организмы животных и человека, превращаясь в более полярные и, следовательно, более легко усваиваемые или экскретируемые вещества.

См. также

Персистентность

Wikimedia Foundation. 2010.

Ксенобиотики

Ксенобиотики(от греч.xenos– чужой, чужеродный;bios– жизнь) – это чужеродные для организма химические соединения, которые попадая в окружающую среду в значительных количествах, могут вызывать в живых организмах нару­шения биохимических и физиологических процессов, структурных компонентов на молекулярно-генетическом, клеточ­ном и организменном уровнях.

Воздействие ксенобиотиков может привести к снижению жизнеспособности, плодовито­сти и вызвать гибель живых организмов, популяций или сооб­ществ. К их числу отно­сятся

  • продукты хозяйственной деятельности человека (промышленность, сельское хозяйство, транспорт);

  • вещества бытовой химии (моющие средства, вещества для борьбы с паразитами, косметические средства);

  • многие лекарственные препараты.

Поступление их в окружаю­щую человека среду с каждым годом возрастает. При этом если раньше контакт с подобными соединениями был характерен для ограниченного контингента людей, связанных с оп­ределенным видом производственной деятельности, то в настоящее время все большие массы населения контактируют с ними за счет их распространения в быту. В зависимости от интенсивности и времени воздействия неблагоприятных факторов среды на организм формируются разные нарушения здоровья – от донозологических форм до тяжелых заболеваний (А.С. Володин с соавт., 2008).

Пути поступления ксенобиотиков в организм человека

Пути поступления ксенобиотиков в организм могут быть различ­ными: через легкие, кожу и пищеварительный тракт. Самый простой путь проникновения – через дыхательные пути, так как легкие обладают большой поверх­ностью всасывания легочных альвеол (100-150 м2), малой толщиной альвеолярных мембран, интенсивным током крови по легочным капиллярам и отсутствием условий для значительного депонирования токсинов. Всасывание летучих соединений начинается уже в верхних дыхательных путях, но наиболее полно осуществляется в легких. Происходит оно по закону диффузии в соответствии с градиентом концентрации. Так поступают в организм многие летучие неэлектролиты: углеводороды, спирты, эфиры и другие соединения. Через легкие в организм могут попадать и быстро всасываться в кровь газы, пары, аэрозоли. Легкие постоянно подвергаются воздействию таких факторов, как сигаретный дым, озон, диоксид азота и другие летучие токсичные вещества.

Проникновение веществ через кожу осуществляется через эпидермис, сальные и потовые железы и через волосяные фолликулы. Через кожу хорошо проникают низкомолекулярные и липофильные соединения. Скорость и возможность проникновения ксенобиотиков через кожу зависят от состояния кожного покрова: повреждение рогового слоя и жировой смазки кожи приводит к увеличению всасывания.

Всасывание многих веществ происхо­дит через слизистую оболочку полости рта путем простой диффу­зии и оттуда, минуя печеночный барьер, в кровеносную систему. Жирорастворимые соединения достаточно легко проникают через слизистую оболочку желудка в кровь. На протяжении желудочно-кишечного тракта существующие градиенты pHопределяют скорость всасывания токсических веществ. На их всасывание также влияет кровоснабжение стенки желудка и кишечника, моторика желудочно-кишечного тракта. Из пустого желудка вещества всасываются лучше, чем из наполненного. Если ксенобиотик поступает в желудок с пищей, то возможно взаимодействие с ее компонентами: растворение в жирах и воде, абсорбция белками и т.д., что уменьшает их контакт со слизистой.

Некоторые ксенобиотики всасываются через слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта путем пассивной диффузии неионизированных жирорастворимых молекул через мембрану клеток. Поэтому их всасывание после еды уменьшается за счет увеличения степени ионизации молекул. Другие соединения всасываются путем активного транспорта с помощью транспортных систем клеточных мембран. Если пища содержит компоненты также всасывающиеся путем активного транспорта (рибофлавин, аскорбиновую кислоту, препараты железа, мясной, растительный и молочный белок), то возникает конкуренция между элементами пищи и ксенобиотиками. Наибольшая скорость всасывания отмечена в тонкой кишке, наименьшая – в толстой. Причиной этого является меньшая площадь поверхности слизистой оболочки этого отдела, и, как правило, более низкая концентрация ксенобиотиков в сравнении с вышележащими отделами.

Влияние пищевых продуктов на всасывание ксенобиотиков:

  • молоко и молочные продукты на 20-80% снижают всасывание тетрациклиновых антибиотиков;

  • молоко увеличивает скорость всасывания нестероидных противовоспалительных средств (бутадион, вольтарен, индометацин и других), препаратов гормонов коры надпочечников (преднизолон, дексаметазон и других);

  • алкогольные напитки, раздражая слизистую желудка, стимулируют секрецию соляной кислоты, задерживают эвакуацию содержимого желудка, что может облегчать всасывание ксенобиотиков и повышать их токсичность.

Для уменьшения негативного влияния токсических веществ на слизистую желудка утром на завтрак полезно употреблять овсяную или рисовую крупу, которая при отваривании образует большое количество слизистого отвара. Кроме этого слизистый отвар образуют корень лопуха, ятрышник и другие диетические легкие каши, являясь эффективным средством защиты слизистой желудка от раздражающего действия токсических веществ.

После всасывания из желудочно-кишечного тракта, через кожу или легкие чужеродные соединения и их метаболиты могут проходить через барьерные ткани, например, гематоэнцефалический барьер и плаценту. Гематоэнцефалический барьер на уровнях «кровь – мозг» и «кровь – спинномозговая жидкость» – это типичные липопротеиновые мембраны, и чужеродные молекулы преодолевают их также путем простой диффузии, со скоростью, пропор­циональной растворимости в липидах. Плацента состоит из активно метаболизирующей ткани, образует сложный барьер между кровообращением матери и плода. Проходя через него, сложные соединения могут далее превращаться в различные мета­болиты или накапливаться.

Поступление ксенобиотиков в организм обусловлено, с одной стороны, с их собственными свойствами (способностью образовывать прочные связи с мембраной, характером этих связей, обеспечивающих длительность удерживания на белково-липидном комплексе, способностью конкурировать с обычными метаболита­ми), с другой – свойствами самого организма, определяющими из которых являются:

  • состояние иммунной системы;

  • половые различия;

  • возраст;

  • генетически обусловленная активность ферментов;

  • наличие соматических заболеваний и другие.

Многие ксенобиотики жирора­створимы (особенно пестициды), поэтому могут накапливаться в жировых депо. Другие (соли тяжелых металлов, тетрациклиновые антибиотики) – остеотропны, поэтому накапливаются в костях. Чужеродные соединения могут также связываться с белками (и в таком состоянии не могут выводиться через мембраны) и нуклеино­выми кислотами (некоторые антибиотики), приводя к мутациям.

Метаболизм ксенобиотиков

Превращение и накопление ксенобиотиков в организме чело­века представлено на рисунке 8. Несмотря на многообразие ксенобиотиков, механизм их воздействия на клеточном уровне одинаков. Прежде всего, они оказывают мутагенный или генотоксический эффект, в результате которого в организме человека возникают мутации в половых и соматических клетках, приводящие к развитию наследственных болезней, либо соматических заболеваний, которые не наследуются.

Ферментопатический эффект ксенобиотиков связан с повреждением ферментов тканевого дыхания, биоэнергетики, детоксикации и антиоксидантной защиты, что приводит к развитию патологических реакций.

В основе мембранопатологического действия лежит повреждение мембранных рецепторов нейромедиаторов, гормонов и других сигнальных молекул межклеточного взаимодействия, нарушение структуры мембран клеток, митохондрий и лизосом.

При метаболических нарушениях ксенобиотики связываются с клеточными рецепторами, медиаторами, гормонами, что приводит к снижению синтеза белков, нарушению окислительно-восстановительных процессов и метаболизма жирных или аминокислот.

Многие ксенобиотики могут вызывать иммунологическую сенсибилизацию организма и делать его более чувствительным к другим веществам, становиться причиной разнообразных аллергических состояний.

Рис.8. Превращение и накопление ксенобиотиков в организме человека (В.В. Маркина, 2006)

При поступлении небольших количеств ксенобиотиков в орга­низм их детоксикация осуществляется обычными путями – с по­мощью ферментативных и неферментативных превращений. Веду­щую роль в ферментативных превращениях играют две фазы детоксикации:

I фаза детоксикациипроисходит как окисление (реже восстановление) молекул ксенобиотиков, либо путем их гидролиза (фермен­ты локализуются в гладкой эндоплазматической сети печени) и осуществляется ферментами семейства цитохромаP-450. В ходе этой фазы возможно образование как биологически неактивных метаболитов, так и химически реактивных электрофильных соединений, бо­лее токсичных и даже обладающих канцерогенным действием (Д.В. Парк, 1973). Вступая в ковалентные связи с белками, нуклеиновыми кислотами и другими структурами, они могут оказывать также цитотоксическое и мутагенное действие.

Интенсивность метаболизма ксенобиотиков – субстратов изофермента цитохрома P-450 выше у женщин, чем у мужчин (Hunt C.M. et al., 1992; Harris R.Z. et al., 2003).

Таким образом, активация ферментов I фазы детоксикации

  • не всегда связана с уменьшением действия токсического эффекта на организм.

  • превращение молекул в I фазе биотрансформации усиливает их полярность и уменьшает способность растворяться в липидах, что способствует выделению уже на этом этапе некоторых ксенобиотиков с мочой.

Витамины и минералы оказывают существенное влияние на функционирование цитохрома P-450. Дефицит витаминов A, E, C, PP, B2, фолиевой кислоты приводит к снижению активности цитохром-P-450-зависимой системы и, следовательно, к снижению детоксицирующей функции тканей и органов, прежде всего печени. Важным фактором, снижающим активность цитохрома P-450, является голодание. У лиц пожилого и старческого возраста биотрансформация ксенобиотиков значительно угнетена. Это связано, прежде всего, с уменьшением массы печени на 17-35% и снижением печеночного кровотока на 21-50% Содержание цитохрома P-450 и его активность также снижается при развитии бактериальных и вирусных инфекций.

Для поддержания активности I фазы метаболизма ксенобиотиков имеет значение содержания в организме железа, магния, цистеина. Существует целая группа биологически активных веществ продуктов питания, индуцирующих активность цитохрома P-450, которые следует употреблять в пищу: изоцианаты и индолы (капуста, репа, брюква, редька, хрен); сульфиды, ди-, полисульфиды (чеснок, лук); катехины (чай, кофе, красное вино); биофлавоноиды (фрукты, овощи); терпеноиды (специи, фрукты, овощи). Важную роль в индуцировании цитохрома P-450 играют пряности и травы (лавр, розмарин, хмель, зверобой). Необходимо употреблять белковую пищу, содержащую глутатион, глицин (Т.Л. Пилат, Л.П. Кузьмина, Н.И. Измерова, 2012).

II фаза метаболизма – конъюгирование (ферменты локализуются в шероховатой эндоплазматической сети). Основной функцией ферментов этой фазы является повышение гидрофильности соединений. Наиболее значимые ферменты относятся к классу трансфераз (глутатионтрансферазы, УДФ-глюкуронилтранферазы, ацетилтранферазы и другие). Повышение их активности защищает организм от химических канцерогенов и токсического воздействия электрофильных метаболитов.

Детоксикация имеет место и в нормальных условиях, но играет подчиненную роль. В случае проникновения в организм большого количества ксенобиотиков этих детоксикационных процессов ока­зывается недостаточно. Системы детоксикации в таком случае должны в короткие сроки перестроиться для включения ком­пенсационных механизмов. Особое значение приобретает при этом не только активация энергетических систем, но и усиленная экспрессия генов в сторону избирательного синтеза тех изоформ фер­ментов, которые соответствуют структуре ксенобиотиков. Большое значение имеет и осуществление принципа дублирования функций. Он может проявляться по-разному:

  • в способности эндогенных конъюгирующих веществ взаимно заменять друг друга. В частности, такие вещества, как фенол и аце­тон, метаболиты нафталина, могут вступать в реакции конъюгации с глюкуронидами, сульфитами, глютатионом, а толуол и ксилол, помимо перечисленных агентов, еще и с глицином. Реакции конъюгации обычно локализуются на эндоплазматической сети, а также в цитоплазме, митохондриях и лизосомах, т.е. внутриклеточное рас­пределение этой функции при необходимости может меняться и расширяться. Так, конъюгация с глютатионом возможна и на эндоплазматической сети, и в цитоплазме, а метилирование еще и в лизосомах (Д.С. Саркисов, 1987);

  • при детоксикации водорастворимых ксенобиотиков, не вступа­ющих в реакции конъюгации. Это достигается наличием несколь­ких путей биотрансформации. В нормальных условиях может использоваться основной путь, а в экстремальных – включаться дополнительные пути.

Во II фазе метаболизма ксенобиотиков важная роль принадлежит активации антирадикальной и антиперекисной защиты организма. В процессе биотрансформации ксенобиотиков образуются супероксидные анионы, перекись водорода, органические перекиси и т.д., которые обусловливают побочное действие ксенобиотиков (от нарушения проницаемости мембран до гибели клеток). Устранение этих эффектов производится системой антиоксидантов (соединений, предотвращающих образование свободных радикалов или обрывающих цепи свободнорадикального окисления). Ведущую роль в ней играют ферменты супероксиддисмутаза, каталаза и другие. Имеются и неферментативные антиоксидантные системы. Это липидорастворимые соединения: витамины А, Е, С, аминокислоты (цистеин, метионин, аргинин, гистидин), мочевая кислота, глютатион. Основным источником антиоксидантов в организме является пища.

В организме взрослого человека различным ток­сическим воздействиям противопоставлены системы детоксикации в виде групп ферментов, активность которых в наибольшей степени выражена на уровне барьерных тканей. Однако в разные периоды онтоге­неза активность этих ферментов различна. Так эмбрион и плод практически лишены собственной ак­тивности ферментов детоксикации – группа цитохрома Р-450. Лишь к моменту рождения их активность достигает половины от взрослого уров­ня, а полная активность осуществляется не раньше, чем через 2 месяца после рождения. Поэтому любые ксенобиотики, попадающие в организм плода трансплацентарно (все вещества, имеющие молекулярную массу меньше 1000), могут подвергаться детоксика­ции только за счет ферментов матери, у которой их активность снижена из-за высокого уровня эстроге­нов. Опасность многих ксенобиотиков состоит ещё и в том, что они могут искажать синтез ферментов. Так, вместо цитохрома Р-450 может синтезироваться фермент цитохром Р-448, усиливающий синтез веществ, обладающих выраженными мутагенными и канцерогенными свойствами.

Пути выведения ксенобиотиков из организма человека представлены на рисунке 9.

Рис.9. Пути выведения ксенобиотиков из организма человека (В.В. Маркина, 2006)

Выведение токсических веществ и их метаболитов из организма происходит в основном через кишечник и почки. Через кишечник удаляются вещества не всосавшиеся в кровь при алиментарном поступлении, выделенные из печени с желчью и поступившие в кишечник через его стенки. При этом ведущее значение имеет выделительная функция печени. В печени метаболизируется около ⅔ всех поступающих в организм ксенобиотиков. Метаболизм ксенобиотиков способствует превращению жирорастроримых веществ в водорастворимые, способные к выведению из организма. Через почки выводятся растворимые в воде соединения, в том числе те, которые стали растворимыми в процессе своей биотрансформации.

Степень влияния ксенобиотиков на человеческий организм находится в тесной взаимосвязи с такими факторами окружающей среды, как температура и влажность воздуха, шум, вибрация, различного рода излучения и многое другое. Такое воздействие называется сочетанным. При сочетанном воздействии нескольких химических факторов могут наблюдаться ряд эффектов:

  • независимое действие веществ;

  • взаимное ослабление;

  • взаимное усиление (синергизм).

Так, при одновременном воздействии вредных веществ и высокой температуры возможно усиление токсического эффекта за счет ускорения многих биохимических процессов, изменения тер­морегуляции, потери воды при усиленном потоотделении. Учащение дыхания и усиление кровообращения при этом ведут к увеличению посту­пления ксенобиотиков в организм через органы дыхания. Расширение сосудов кожи и слизистых повышает скорость всасывания токсичных веществ через кожу и дыхательные пути. Кроме того, высокая температура воздуха увеличива­ет летучесть различных вредных веществ и тем самым повышает их концентра­ции в воздухе.

При повышенной влажности воздуха возможно изменение агрегатного состояния некоторых ксенобиотиков: растворе­ние газов и образование мельчайших капелек кислот и щелочей, что способствуют возрастанию раздражающего действия.

Повышенное атмосферное давление усиливает действие на организм неблагоприятных факторов окружающей среды, так как происходит усиленное поступления вредного вещества в организм в связи с ростом парциального давления газов и паров в альвеолярном воздухе и ускоренным переходом их в кровь; а также вследствие изменения многих физиологических функций, в первую очередь, дыхания, кровообращения, состояния центральной нервной системы и ана­лизаторов.

Шум может усиливать токсическое действие ок­сида углерода, стирола, нефтяных газов, аэрозоля борной кисло­ты. Совместное воздействие оксидов азота, формальдегида и городского шума вызывало у детей более выраженный негативный эффект по ряду физиологи­ческих показателей.

Кремниевые пыли, оксид углерода и некоторые другие вещества оказывают более выраженный эффект при совместном с вибрацией воздействии.

Совместное действие диоксида серы, оксида углерода и электромагнитных полей уменьшает систолический объем кровообращения; сернистого газа, окисей углерода и азота вместе с электромагнитным полем ухудшает функ­цию внешнего дыхания; окись углерода и электромагнитное поле так же, как сероуглерод и шум, способствуют увеличению числа людей с пониженной работоспособностью.

Установлено, что гипоксия независимо от механизма ее развития является сильнейшим раздражителем нейрогуморальных регулирующих систем, включающих мобилизацию энергетических и структурных ресурсов организма, в частности, внутриклеточного энергетического аппарата, системы транспорта кислорода, ускорение диссоциации оксигемоглобина и др. (Пилат Т.Л., Кузьмина Л.П., Измерова Н.И., 2012).

Однако при длительном дефиците кислорода компенсаторные механизмы истощаются и включается ряд патогенных факторов гипоксии, и прежде всего гиперактивация перекисного окисления липидов, изменение работы системы транспорта Са2+ с накоплением его в цитоплазме клетки, дефицит АТФ (Хватова Е.М., 1975; Меерсон Ф.З., Абрикалиев Н.И., 1981; Безрукавникова Л.М., Гончаров И.А., 1990).

Применение наночастиц в медицине и их влияние на организм человека

Впервые термин «нанотехнология» применил Норио Танигучи, инженер из Токийского университета, в 1974 г. в статье, которая посвящалась обработке материалов. Сегодня нанотехнологии являются одной из наиболее интенсивно развивающихся областей науки и занимают лидирующие позиции в химии, биологии и медицине. Наиболее активные научные исследования в этом направлении проводятся в США и Японии. Начинают использование нанотехнологий и в России.

Под наномедициной на сегодняшний день понимают применение нанотехнологий в диагностике и лечении заболеваний. Развитие этой отрасли тесно связано с интенсивным развитием геномики и протеомики.

Наночастицы (от греческого nanos – «карлик»), величина которых составляет от долей нанометра до сотен нанометров, применяются для молекулярной диагностики различных заболеваний, направленной доставки лекарственных препаратов и генетических конструкций в поврежденные ткани, а также избирательного уничтожения патологических тканевых образований и даже отдельных измененных клеток.

Известно, что в зависимости от размера наночастицы способны приобретать разные функции. Это связано с тем, что при переходе от микро- к наноразмерам у большинства материалов появляются новые химические свойства. Уникальная особенность наночастиц состоит в их крайне развитой (по сравнению с традиционными материалами) поверхности, высокой химической реакционной способности и каталитической активности, легком перемещении в потоке воздуха или жидкости и т.д.).

Под «нанолекарствами» понимают наноразмерный (1-100 нм) переносчик, содержащий инкапсулированное, диспергированное, адсорбированное или конъюгированное лекарственное вещество (Коо et al., 2005). Такая система позволяет преодолеть проблемы, связанные с низкой растворимостью и всасываемостью медицинских препаратов.

Основные классы наночастиц и особенности их использования в биологии и медицине (Е. В. Шляхто, 2009) представлены в таблице 7:

Таблица 7.

Ксенобиотик - это... Что такое Ксенобиотик?

Ксенобиотики (от греч. ξένος — чуждый и βίος — жизнь) — условная категория для обозначения чужеродных для живых организмов химических веществ, естественно не входящих в биотический круговорот. Как правило, повышение концентрации ксенобиотиков в окружающей среде прямо или косвенно связано с хозяйственной деятельностью человека. К ним в ряде случаев относят: пестициды, некоторые моющие средства (детергенты), радионуклиды, синтетические красители, полиароматические углеводороды и др. Попадая в окружающую природную среду, они могут вызвать повышение частоты аллергических реакций, гибель организмов, изменить наследственные признаки, снизить иммунитет, нарушить обмен веществ, нарушить ход процессов в естественных экосистемах вплоть до уровня биосферы в целом.

Изучение превращений ксенобиотиков путём детоксикации и деградации в живых организмах и во внешней среде важно для организации санитарно-гигиенических мероприятий по охране природы.

Действие ксенобиотиков

Ксенобиотики — любые чуждые для организма вещества (пестициды, токсины, др. поллютанты), способные вызвать нарушение биологических процессов, не обязательно яды или токсины. Однако в большинстве случаев ксенобиотики, попадая в живые организмы, могут вызывать различные прямые нежелательные эффекты[1], либо вследствие биотрансформации образовывать токсичные метаболиты:

  • токсические или аллергические реакции
  • изменения наследственности
  • снижение иммунитета
  • специфические заболевания (болезнь минамата, болезнь итай-итай, рак)
  • искажение обмена веществ, нарушение естественного хода природных процессов в экосистемах, вплоть до уровня биосферы в целом.

Изучением влияния ксенобиотиков на иммунную систему занимается иммунотоксикология.

Примеры ксенобиотиков

  • тяжёлые металлы (кадмий, свинец, ртуть и другие)
  • фреоны
  • нефтепродукты
  • пластмассы, особенно это относится к пластиковой упаковке (полиэтиленовые пакеты, пластиковые ПЭТФ-бутылки и т.д.)
  • полициклические и галогенированные ароматические углеводороды
  • пестициды
  • синтетические поверхностно-активные вещества[2]

Некоторые вещества, относимые к ксенобиотикам, могут быть найдены в природе. Так, диоксины образуются в результате естественных процессов, таких как извержения вулканов и лесные пожары[3]. Многие вещества, например ксилол, стирол, толуол, ацетон, бензол, пары бензина или хлороводорода, могут быть отнесены к ксенобиотикам, если они накопятся в окружающей среде в неестественно высоких концентрациях в процессе промышленного производства.

Биотрансформация

Липофильные ксенобиотики в настоящее время вызывают особенное внимание экологов и токсикологов, так как, накапливаясь в жировых тканях, способны переходить по пищевой цепи в организмы животных и человека, превращаясь в более полярные и, следовательно, более легко усваиваемые или экскретируемые вещества.

См. также

Примечания

  1. ↑ Rand G., Petrocelli S. Fundamental of Aquatic Toxicology. New York et al.: Hemisphere Publishing Corporation, 1985, 666 p. ISBN 0-89116-382-4.
  2. ↑ Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. — М.: МАКС-Пресс. 2001. 334 с. ISBN 5-317-00323-7.
  3. ↑ Всемирная организация здравоохранения. Информационный бюллетень N°225, Май 2010 г. Диоксины и их воздействие на здоровье людей. [1]

Ксенобиотики и человек. Действие ксенобиотиков. Влияние ксенобиотиков на человека. Ксенобиотики - это...

С развитием индустриального общества произошли перемены в формировании биосферы. Множество чужеродных веществ, являющихся порождением деятельности человечества, попало в окружающую среду. В итоге они влияют на жизнедеятельность всех живых организмов, в том числе и нашу.

Что такое ксенобиотики?

Ксенобиотики – это синтетические вещества, которые отрицательно действуют на любой организм. К этой группе относятся отходы промышленной деятельности, средства бытового назначения (порошки, средства для мытья посуды), строительные материалы и т. д.

Большое количество ксенобиотиков – это вещества, ускоряющие появление урожая. Очень важно для сельского хозяйства повысить устойчивость культуры к различным вредителям, а также придать ей хороший внешний вид. Чтобы достичь такого эффекта, используют пестициды, которые и относятся к чужеродным для организма веществам.

Строительные материалы, клей, лаки, хозтовары, пищевые добавки – все это ксенобиотики. Относятся к этой группе, как ни странно, и некоторые биологические организмы, например, вирусы, бактерии, патогенные грибы, гельминты.

Как ксенобиотики действуют на организм?

Вещества, чужеродные для всего живого, пагубно влияют на многие метаболические процессы. К примеру, тяжелые металлы могут останавливать работу мембранных каналов, разрушать функционально важные белки, дестабилизировать плазмалемму и клеточную стенку, вызывать аллергические реакции.

Любой организм в той или иной степени приспособлен к выведению токсических ядов. Однако большие концентрации вещества невозможно удалить стопроцентно. Ионы металлов, токсические органические и неорганические вещества в итоге накапливаются в организме и через какой-то промежуток времени (зачастую через несколько лет) приводят к патологиям, заболеваниям, аллергии.

Ксенобиотики – это яды. Они могут проникать в пищеварительную систему, дыхательные пути и даже сквозь неповрежденную кожу. Пути попадания зависят от агрегатного состояния, строения вещества, а также условий среды.

Через носовую полость с воздухом или пылью в организм попадают газообразные углеводороды, этиловый и метиловый спирты, ацетальдегид, хлороводород, эфиры, ацетон. По пищеварительной системе проникают фенолы, цианиды, тяжелые металлы (свинец, хром, железо, кобальт, медь, ртуть, таллий, сурьма). Стоит заметить, что такие микроэлементы, как железо или кобальт, необходимы организму, однако их содержание не должно превышать тысячной доли процента. В повышенных дозах они также приводят к негативному эффекту.

Классификация ксенобиотиков

Ксенобиотики – это не только химические вещества органического и неорганического происхождения. К этой группе относятся и биологические факторы, среди которых вирусы, бактерии, болезнетворные протисты и грибы, гельминты. Как ни странно, но такие физические явления, как шум, вибрация, радиация, излучение, тоже относятся к ксенобиотикам.

По химическому составу все яды делятся на:

  1. Органические (фенолы, спирты, углеводороды, альдегиды и кетоны, галогенпроизводные, эфиры и т. д.).
  2. Элементоорганические (фосфорорганические, ртутьорганические и другие).
  3. Неорганика (металлы и их оксиды, кислоты, основания).

По происхождению химические ксенобиотики делятся на следующие группы:

  1. Промышленные.
  2. Бытовые.
  3. Сельскохозяйственные.
  4. Отравляющие вещества.

Почему ксенобиотики влияют на здоровье?

Появление чужеродных веществ в организме может серьезно сказаться на его работоспособности. Повышенная концентрация ксенобиотиков ведет к появлению патологий, изменениям на уровне ДНК.

Иммунитет – один из главных защитных барьеров. Влияние ксенобиотиков может распространиться и на иммунную систему, мешая нормальной работе лимфоцитов. В итоге эти клетки функционируют неправильно, что приводит к ослаблению защиты организма и появлению аллергии.

Геном клетки чувствителен к воздействию любого мутагена. Ксенобиотики, проникая в клетку, могут нарушать нормальную структуру ДНК и РНК, что приводит к появлению мутаций. Если число таких событий велико, появляется риск развития онкологии.

Некоторые яды действуют избирательно на орган-мишень. Так, выделяют нейротропные ксенобиотики (ртуть, свинец, марганец, сероуглерод), гематотропные (бензол, мышьяк, фенилгидразин), гепатотропные (хлорированные углеводороды), нефротропные (соединения кадмия и фтора, этиленгликоль).

Ксенобиотики и человек

Хозяйственная и промышленная деятельность пагубно сказывается на здоровье человека из-за большого количества отходов, химических веществ, фармацевтических препаратов. Ксенобиотики сегодня встречаются практически везде, а значит, вероятность их попадания в организм всегда высокая.

Однако самые мощные ксенобиотики, с которыми встречается повсеместно человек - это лекарства. Фармакология как наука изучает влияние препаратов на живой организм. По данным специалистов, ксенобиотики такого происхождения являются причиной 40 % гепатитов, и это не случайно: основная функция печени заключается в обезвреживании ядов. Поэтому этот орган больше всех страдает от больших доз препаратов.

Профилактика отравлений

Ксенобиотики – это чуждые организму вещества. Человеческое тело развило в себе множество альтернативных путей для выведения этих токсинов. Например, яды могут быть нейтрализованы в печени и выведены в окружающую среду через дыхательную, выделительную системы, сальные, потовые и даже молочные железы.

Несмотря на это, сам человек должен принимать меры для максимального уменьшения пагубного влияния ядов. Во-первых, необходимо тщательно выбирать продукты питания. Добавки группы «Е» являются сильными ксенобиотиками, поэтому покупки таких товаров следует избегать. Не стоит только по внешнему виду выбирать овощи и фрукты. Всегда обращайте внимание на срок годности, т. к. по его истечении в продукте образуются яды.

Всегда стоит знать меру лекарственным препаратам. Конечно, для эффективного лечения часто это вынужденная необходимость, однако следите, чтобы это не переросло в систематическое ненужное потребление фармацевтики.

Избегайте работы с опасными реагентами, аллергенами, различными синтетическими веществами. Минимизируйте влияние бытовой химии на ваше здоровье.

Заключение

Не всегда можно наблюдать пагубное действие ксенобиотиков. Порой они накапливаются в больших количествах, превращаясь в мину замедленного действия. Чужие организму вещества вредят здоровью, что приводит к развитию заболеваний.

Поэтому помните о минимальных мерах профилактики. Возможно, вы не заметите негативного эффекта сразу, однако через несколько лет ксенобиотики могут привести к тяжелым последствиям. Не стоит забывать об этом.

Что такое ксенобиотики и чем они опасны?

Многим из нас с детства знаком сериал о непобедимой воительнице, принцессе Ксене (Зене), которая сражается с силами зла. А знаете ли вы, что «Ксена» в переводе с греческого языка означает «чужая»?

Помимо воинствующей принцессы такое же имя носит семейство вредных, чужеродных организму веществ.

Знакомьтесь — ксенобиотики!

Ксенобиотики — это антибиотики, пестициды, гербициды, синтетические красители, моющие вещества, гормоны и другие химические соединения. Они содержатся в грунте, воде, продуктах, воздухе. Эти чуждые для нашего организма вещества, попадая в организм, подрывают иммунитет и становятся причиной отравлений и аллергических реакций. К большому сожалению, полностью отгородиться от их вредного влияния сегодня попросту нереально.

Ксенобиотики вызывают нарушение работы многих органов, и, как следствие, становятся причиной болезней органов пищеварения, дыхания, сердечно-сосудистой системы, почек. При длительном влиянии на человека ксенобиотики становятся причиной злокачественных опухолей.

Матушка-природа предусмотрела механизмы защиты от чужаков. Они уничтожаются клетками иммунной системы, печени, существуют даже клеточные барьеры для различных токсических веществ.

А человечество, придумавшее эти ксенобиотики, придумало и кишечные сорбенты (Энтеросгель). Благодаря энтеросорбентам «вредные» молекулы поглощаются и выводятся из организма, обеспечивая полноценную работу печени, предохраняя клетки от вредных факторов воздействия.

Для того, чтобы защита была крепкой, организму нужны помощники — питательные вещества. Кто же это может быть?

Витамины

Витамины защищают иммунные клетки от повреждений.

Основные источники витаминов: овощи, фрукты, злаковые, морская капуста, зелёный чай.

Минералы

За иммунитет отвечают микроэлементы: селен, магний и цинк.

Эти минералы содержатся в злаковых, бобовых, в морепродуктах, в печени, яйцах.

Холестерин и фосфолипиды

Эти вещества — «кирпичики» для клеточных мембран, в частности — клеток печени. Достаточное поступление этих фосфолипидов с пищей обеспечивает «стойкость» печёночных клеток к «чужакам». Жирные кислоты, холин, «хороший» холестерин содержатся в морской рыбе, орехах, желтках, семенах льна.

Белки

Работа печени напрямую связана с тем, что мы ежедневно едим. При недостаточном употреблении белковой пищи активность работы печени снижается.

Где организму взять необходимые белки?

В орехах, зелени, бобовых, яйцах, мясе домашней птицы, в речной и морской рыбе, нежирном сыре, молоке.

Клетчатка

Начиная борьбу с ксенобиотиками, нельзя забывать и о пользе пищевых волокон. Они, как и Энтеросгель, удерживают на своей поверхности большое количество токсинов и канцерогенов.

Пищевыми волокнами (клетчаткой) богаты фруктовые и овощные пюре, мармелад, овсяные и пшеничные отруби, морская капуста.

Фитонциды

Всем известна польза фитонцидов. О них всегда много говорят в период борьбы с гриппом и другими вирусными инфекциями. Больше всего фитонцидов в луке и чесноке. Богаты фитонцидами:

  • Морковь, хрен, томат, болгарский перец, яблоки «Антоновка», цитрусовые.

  • Ягоды: черника, ежевика, кизил, калина;

  • Имбирь, куркума.

Вредные продукты: список

Немалая часть ксенобиотиков попадает в организм «благодаря» нашим кулинарным пристрастиям. Для того чтобы не подвергать себя неоправданному риску, давайте откажемся от вредной пищи!

Итак, в «чёрном» списке:

  • сосиски, колбасы, копчёности;

  • маргарин, майонез, уксус;

  • продукты, содержащие большое количество глутамата натрия и соли;

  • кондитерские изделия и сладкие газированные напитки;

  • продукты, содержащие консерванты и красители.

Значит ли это, что их стоит исключить из рациона? Здоровье ваше, так что «думайте сами, решайте сами!»

К сожалению, продуктов из «расстрельного» списка избежать удаётся не всегда — именно для таких случаев существует энтеросорбент №1 — Энтеросгель! Этот препарат, созданный по заказу Министерства Обороны СССР, помогает эффективно и безопасно для здоровья бороться с отравлениями, аллергией, похмельем, вредными пищевыми добавками и даже выводит радионуклиды.

Будьте здоровы!

ксенобиотики - это... Что такое ксенобиотики?

  • Ксенобиотики — (от греч. ξενος ) чужеродные для живых организмов химические вещества, естественно не входящие в биотический круговорот, и, как правило, прямо или косвенно порождённые хозяйственной деятельностью человека. К ним относятся: пестициды, минеральные… …   Википедия

  • КСЕНОБИОТИКИ — (от греческого xenos чужой и bios жизнь), чужеродные для организмов соединения (промышленные загрязнения, пестициды, препараты бытовой химии, лекарственные средства и т.п.). Попадая в окружающую среду в значительных количествах, ксенобиотики… …   Современная энциклопедия

  • КСЕНОБИОТИКИ — (от греч. xenos чужой и bios жизнь) чужеродные для организмов соединения (промышленные загрязнения, пестициды, препараты бытовой химии, лекарственные средства и т. п.). Попадая в окружающую среду в значительных количествах, ксенобиотики могут… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Ксенобиотики — (от греческого xenos чужой и bios жизнь), чужеродные для организмов соединения (промышленные загрязнения, пестициды, препараты бытовой химии, лекарственные средства и т.п.). Попадая в окружающую среду в значительных количествах, ксенобиотики… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • КСЕНОБИОТИКИ — (от греч. xenos чужой и bfotos жизнь), чужеродные для организмов соединения пестициды, препараты бытовой химии, лекарств, средства и т. п. Попадая в окружающую среду в значит, количествах, К. могут вызвать гибель организмов, нарушить нормальное… …   Биологический энциклопедический словарь

  • ксенобиотики — чужеродные для живых организмов хим. вещества, естественно не входящие в круговорот биогенов и, как правило, прямо или косвенно порожденные деятельностью человека. К. являются некоторые пестициды, минеральные удобрения, моющие средства, препараты …   Словарь микробиологии

  • КСЕНОБИОТИКИ — (от греч. xenos чужой, чужеземец и biote жизнь), вещества, чуждые живому, биосфере; чаще всего являются ядовитыми (пестициды, тяжелые металлы, фенолы, детергенты, пластмассы и др.). Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная… …   Экологический словарь

  • ксенобиотики — – чуждые для организмов вещества искусственного происхождения, обладающие вредными свойствами. Общая химия : учебник / А. В. Жолнин [1] …   Химические термины

  • ксенобиотики — ksenobiotikai statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Svetimos, nebūdingos organizmui medžiagos, pavyzdžiui, pesticidai, buitinės chemijos ir kt. preparatai. atitikmenys: angl. ksenobiotics rus. ксенобиотики …   Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

  • КСЕНОБИОТИКИ — вещества небиологического происхождения, загрязняющие окружающую среду …   Пестициды и регуляторы роста растений


Смотрите также