Совсем недавно считалось, что только территории промышленно развитых стран с высокой плотностью населения загрязнены химическими отходам производства и сельского хозяйства. Однако в настоящее время ясно, что нет места на Земле, где бы человек не подвергался действию многих химических веществ и искусственно созданных источников радиации. Подсчитано, что 10% населения планеты испытывают на себе сильное действие токсичных и мутагенных соединений.
Биологически активные соединения делят на три группы:
· Органические и неорганические соединения естественного происхождения (окислы азота, нитраты, радиоактивные соединения, алкалоиды)
· Продукты переработки природных соединений (соли тяжелых металлов, хлорпрен, четыреххлористый углерод и др.)
· Химические соединения не встречающиеся в природе (пестициды, некоторые лекарственные препараты и др.)
Оказалось, что не все химические вещества в малых дозах являются токсичными для человека, но обладают очень сильным мутагенным эффектом, так например нитросоединения. По мутагенным свойствам эти соединения в 10 - 100 раз превосходят ионизирующее излучения; они вызывают мутации отдельных генов и хромосомные нарушения. Однако есть вещества отравляющего действия, которые одновременно являются и ядом, и мутагеном, таким является иприт
(горчичный газ). Его генетические последствия были обнаружены через 36 лет у потомков солдат, воевавших на германском фронте в первую мировую войну, когда немцы применили против них этот газ [1].
Однако мутагенным эффектом обладают не только сильнодействующие органические и ядовитые вещества, но и многие сравнительно обычные соединения. Это такие как акридиновые красители, перекиси, азотистая кислота, уретан, формальдегид, гидроксиламин
, а также кофеин
и ряд лекарственных препаратов
.
Анализ на мутагенную активность гербицидов показал, что из 126 обследованных веществ мутагенный эффект вызывают 90 из них, то есть 71,5% [1]. Поэтому становится ясно, почему в регионах где широко применяются пестициды
, очень высокий процент наследственных пороков у детей. Один из вредоносных пестицидов - ДДТ. Он почти в неизменном виде накапливается в зеленых частях растений, с ними попадает в организм человека и накапливается в значительном количестве, хотя и опасен в малых дозах. Он вызывает различные заболевания не только у человека, но и сельскохозяйственных животных.
К сильным мутагенам биосферы относятся нитросоединения
: окислы азота, нитраты и нитриты. Нитраты и нитриты при избыточном внесении азотных удобрений аккумулируются в растениях в больших количествах, особенно при нарушении технологии возделывания растений, прежде всего овощных культур и картофеля. Также они широко применяются в консервной промышленность. В связи с выявлением мутагенных свойств данных веществ в ряде европейских стран были введены ограничения на использования нитрата натрия в качестве консерванта в производстве ветчины, колбас и других мясных и растительных продуктов. Большинство этих веществ вызывает не только мутации, но способствует образованию злокачественных опухолей. Замена только одной аминокислоты при мутациях может привести к тяжелым генетическим заболеваниям. Например, при серповидной клеточной анемии в результате такой замены гемоглобин теряет способность к транспорту кислорода, и наступает кислородное голодание [1].
Свинецотносится к наиболее известным ядам, а также обладает мутагенным эффектом. Как было проверено на мышах и крысах, свинец и кадмий значительно сокращают продолжительность их жизни, так как влияют на сердечнососудистую систему. Также было установлено, что у детей, в молочных зубах которых содержалось большое количество свинца, наблюдалась умственная отсталость. Известны последствия использования свинцовых водопроводных труб и керамических сосудов, покрытых свинцовой глазурью, для хранения сока и вина в Древнем Риме. Через сутки после употребления напитка из такого сосуда люди умирали от отравления. Свинец может включаться в различные ферменты клетки и препятствовать их функционированию. Он вызывает быструю утомляемость, бессонницу расстройство функций нервной системы и поражение головного мозга [1].
Еще одним опасным ядом и мутагеном является кадмий
. Он содержится в большом количестве в мазуте и дизельном топливе. Он вызывает различные хромосомные перестройки, изменяющие наследственность. Также кадмий обладает и канцерогенным действием, поражая почки. В больших количествах накапливается в растениях, особенно в грибах. В организм человека может попадать как с растительной пищей, так и с водой. Также вредными являются соединения цинка. В Японии отходы цинкового рудника постоянно спускалась в реку, водой из которой поливали посевы. В результате в этом районе повысилась смертность населения
TimeBiology