Министерство  образования и науки Российской Федерации

Государственное общеобразовательное учреждение высшего  профессионального образования

«Южно –  Уральский Государственный Университет»

Кафедра «Экология и природопользование» 
 
 

Реферат

Ксенобиотики  и защитные возможности организмов 

Руководитель 

_{________________________________}(Ф.И.О.)

Автор реферата

Студент группы Хим – 214

Голованова  Алина Александровна

Работа  защищена с оценкой

_{_____________________________________}

_{__________________________________}2011 г.

 

     Аннотация 

Голованова  А. А. Ксенобиотики и защитные возможности живых организмов.- Челябинск: ЮУрГУ, Хим – 214, 22 с.., 4 рис., 1 табл., библиогр. список –17 наим.

     Реферат написан с целью изучения воздействия  ксенобиотиков на живые организмы  с помощью литературных источников. 

     В данной работе поставлены задачи:

• изучить литературу, посвящённую данной области;
• рассмотреть классификацию ксенобиотиков;
• рассмотреть воздействия ксенобиотиков на живые организмы, выявить возможные последствия;
• описать защитные возможности живых организмов от различных загрязнителей;
• осветить пути решения данной проблемы;

 

Оглавление

Введение 4

1. Понятие "ксенобиотики", их классификация 5

1.1. Загрязнения химическими  элементами 6

1.2. Загрязнение радионуклидами 9

1.3. Загрязнение веществами, применяемыми в  растениеводстве 9

и  животноводстве 9

1.4. Полициклические  ароматические и  хлорсодержащие углеводороды, диоксины и диоксиноподобные  соединения 11

1.5. Метаболиты микроорганизмов 13

2. Механизмы защиты  организмов от  ксенобиотиков 14

3. Пути решения проблемы 19

Заключение 22

Библиографический список 23 
 
 

 

Введение

     Данная  работа посвящена изучению ксенобиотиков  и защитных свойств организмов. В  современном мире каждый живой организм подвергается значительным воздействиям различных загрязнителей, так как с развитием химической промышленности в биосферу стало поступать более тысячи различных ксенобиотиков. Известно, что соединения, вносимые человеком в окружающую среду в последнее время помимо того, что очень токсичны, ещё и устойчивы в среде, что представляет опасность для человека и животных, так как нагрузка на естественные процессы самоочищения биосферы является избыточной, и параллельно с деструкцией загрязнений идёт их постепенное накопление в окружающей среде. 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. Изучение влияния ксенобиотиков на иммунную систему дает возможность предупредить вредноносное действие этих веществ на организм или ликвидировать его последствия, вернув иммунитет человека в норму. Специальные исследования показали, что причиной уменьшения численности диких животных и рыб стало длительное воздействие загрязнителей, вызывающее репродуктивные эффекты, проявляющиеся снижением или прекращением воспроизводства. Наши пищевые цепи непосредственно связаны с животными и растениями, поэтому решение данной проблемы имеет огромное практическое значение.

 

1. Понятие "ксенобиотики", их классификация

     Чужеродные  вещества, поступающие в человеческий организм с пищевыми продуктами и  имеющие высокую токсичность, называют ксенобиотиками, или загрязнителями. "Под токсичностью веществ понимается их способность наносить вред живому организму. Любое химическое соединение может быть токсичным. По мнению токсикологов, химические вещества безвредны при предлагаемом способе их применения. Решающую роль при этом играют: доза (количество вещества, поступающего в организм в сутки); длительность потребления; режим поступления; пути поступления химических веществ в организм человека". Нечаев А.П. Пищевые добавки: Учеб. / А.П. Нечаев, А.А. Кочеткова, А.Н. Зайцев. - М.: Колос; Колос-Пресс, 2002. - С. 15.

     При оценке безопасности пищевой продукции  базисными регламентами являются предельно  допустимая концентрация (далее ПДК), допустимая суточная доза (далее ДСД), допустимое суточное потребление (далее  ДСП) веществ, содержащихся в пище. ПДК  ксенобиотика в продуктах питания  измеряется в миллиграммах на килограмм  продукта (мг/кг) и указывает на то что, более высокая его концентрация несёт опасность для организма  человека. ДСД ксенобиотика - максимальная доза (в мг на 1 кг веса человека) ксенобиотика, ежедневное поступление которой  на протяжении всей жизни безвредно, т.е. не оказывает неблагоприятного воздействия на жизнедеятельность, здоровье настоящего и будущих поколений. ДСП ксенобиотика - максимально возможное  для потребления количество ксенобиотика для конкретного человека в сутки (в мг в сутки). Определяется умножением допустимой суточной дозы на массу  человека в килограммах. Поэтому  ДСП ксенобиотика индивидуально  для каждого конкретного человека, и очевидно, что для детей этот показатель значительно ниже, чем  для взрослых.

     Наиболее  распространённая в современной  науке классификация загрязнителей  продовольственного сырья и продуктов  питания сводится к следующим  группам:

1) химические  элементы (ртуть, свинец, кадмий, др.);

2) радионуклиды;

3) вещества, применяемые в растениеводстве (пестициды, нитраты, нитриты и нитрозосоединения) и животноводстве;

4) полициклические ароматические и хлорсодержащие углеводороды;

5) диоксины и диоксинподобные вещества;

6) метаболиты микроорганизмов.

1.1. Загрязнения химическими  элементами

     Рассматриваемые ниже химические элементы широко распространены в природе, они могут попадать в пищевые продукты, например, из почвы, атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, сельскохозяйственного сырья, а через пищу - в организм человека. Они накапливаются в растительном и животном сырье, что обусловливает их высокое содержание в пищевых продуктах и продовольственном сырье.

     Следует отметить, что химические элементы проявляют биохимическое и физиологическое  действие только в определенных дозах. В больших количествах они  обладают токсическим влиянием на организм. Так, например, известны высокие токсические  свойства мышьяка, однако в небольших  количествах он стимулирует процессы кроветворения.

     Кадмий, попадая в организм в больших дозах, проявляет сильные токсические свойства. Главной мишенью биологического действия являются почки. Известна способность кадмия в больших дозах нарушать обмен железа и кальция. Все это приводит к возникновению широкого спектра заболеваний: гипертоническая болезнь, анемия, снижение иммунитета и др. Отмечены тератогенный, мутагенный и канцерогенный эффекты кадмия.

     Ртуть является одним из самых опасных и высокотоксичных элементов, обладающий способностью накапливаться в организме растений, животных и человека. Загрязнение пищевых продуктов ртутью может происходить в результате: естественного процесса испарения из земной коры в количестве 25-125 тыс. т ежегодно; использования ртути в народном хозяйстве - производство хлора и щелочей, зеркал, электротехническая промышленность, медицина и стоматология, сельское хозяйство и ветеринария; образование некоторыми группами микроорганизмов метилртути, диметилртути, других высокотоксичных соединений, поступающих в пищевые цепи.

     Необходимость олова для организма человека не доказана. Вместе с тем в организме  взрослого человека около 17 мг олова, что указывает на возможность  его участия в обменных процессах. Основным источником загрязнения пищевых продуктов оловом являются консервные банки, фляги, железные и медные кухонные котлы, другая тара и оборудование, которые изготавливаются с применением лужения и гальванизации. Опасность отравления оловом увеличивается при постоянном присутствии его спутника - свинца. Не исключено взаимодействие олова с отдельными веществами пищи и образование более токсичных органических соединений. Отравление оловом может вызвать признаки острого гастрита (тошнота, рвота и др.), отрицательно влияет на активность пищеварительных ферментов.

     В таблице 1 Позняковского В.М. «Гигиенические основы питания, качество и безопасность пищевых продуктов.» - 4-е изд., испр. и доп. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. - С. 183. приводятся допустимые уровни содержания металлов в пищевых продуктах и продовольственном сырье, определенные санитарными правилами и нормами.

 

     

     

     Таблица 1. Допустимые уровни содержания химических элементов в

     пищевых продуктах и продовольственном сырье, мк/кг.

 

1.2. Загрязнение радионуклидами

     Влияние радионуклидов на живой организм. Большие дозы радиации убивают клетку, останавливают ее деление, угнетают ряд биохимических процессов, лежащих  в основе жизнедеятельности, повреждают структуру ДНК и тем самым  нарушают генетический код и лишают клетку информации, лежащей в основе ее жизнедеятельности. Радиоактивные  элементы, попадающие в организм, вызывают возникновение свободных радикалов - частиц, обладающих высоким повреждающим действием на живую клетку. При  больших дозах происходят серьезнейшие повреждения тканей, а малые могут  вызвать рак и индуцировать генетические дефекты, которые, возможно, проявятся  у детей и внуков человека, подвергшегося  облучению, или у его более  отдаленных потомков. Это проявляется  как при наружном, так и при  внутреннем облучении, когда в организм попадают радионуклиды: стронций-90, рубидий-87, цезий-137 и другие.

1.3. Загрязнение веществами, применяемыми в  растениеводстве

и  животноводстве

     Пестициды - химические соединения, применяемые  для защиты культурных растений от вредных организмов. Пестициды различаются по объектам применения. Например: гербициды используются для борьбы с сорными растениями, зооциды - для борьбы с грызунами, инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми. Больше всего пестицидов может содержаться в овощах, молочных продуктах, зерне и зернобобовых, меньше всего - в рыбе и растительных маслах. Острые отравления пестицидами встречаются довольно редко. Гораздо чаще наблюдаются хронические отравления пестицидами и их метаболитами.

     Применение  химических средств защиты растений ставит ряд проблем. Первая из них  связана с тем, что определенные пестициды, например ДДТ и ртутьорганические соединения, имеют тенденцию накапливаться в живых организмах. В некоторых случаях пестициды не только накапливаются в организме в количестве большем, чем в окружающей среде, но их концентрация возрастает по мере продвижения по пищевым цепям. Это явление называют эффектом биологического усиления.