ผลกระทบของสิ่งแปลกปลอม xenobiotics ต่อร่างกายมนุษย์ Xenobiotics - มันคืออะไร? การจำแนกประเภทและลักษณะเฉพาะ

สารบัญ

บทนำ 3

โปรไฟล์สิ่งแวดล้อม XENOBIOTIC 4

อันตรายลึกลับและไม่ได้ตั้งใจ ห้า

กระบวนการไดออกซินบนโลก 9

"ปฏิบัติการไร่มือ" - อาชญากรรมแห่งยุค 9

สิ่งที่รู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของไดออกซิน สิบเอ็ด

ความเป็นพิษของไดออกซินในบทนำเดียว 12

ไดออกซินและร่องรอยของมันในเวียดนาม 13

อย่าสะสมสารไดออกซินในไบออสเฟียร์! สิบห้า

บรรณานุกรม. 17

การแนะนำ

การพัฒนาอุตสาหกรรมมีความเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับการขยายตัวของสารเคมีที่ใช้ ปริมาณยาฆ่าแมลง ปุ๋ย และสารเคมีอื่นๆ ที่ใช้เพิ่มขึ้นเป็นลักษณะเฉพาะของการเกษตรและป่าไม้สมัยใหม่ นี่คือเหตุผลที่แท้จริงสำหรับการเพิ่มขึ้นของอันตรายจากสารเคมีต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งแฝงตัวอยู่ในธรรมชาติของกิจกรรมของมนุษย์

ไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา ของเสียจากการผลิตสารเคมีถูกทิ้งสู่สิ่งแวดล้อม และมีการฉีดพ่นยาฆ่าแมลงและปุ๋ยอย่างควบคุมไม่ได้เกือบทั่วพื้นที่อันกว้างใหญ่ ในขณะเดียวกันก็เชื่อว่าสารที่เป็นก๊าซควรกระจายตัวอย่างรวดเร็วในชั้นบรรยากาศ ของเหลวควรละลายในน้ำบางส่วนและถูกพัดพาออกจากสถานที่ปล่อย และแม้ว่าผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็งจะสะสมอยู่ในภูมิภาคเป็นส่วนใหญ่ แต่อันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรมก็ถือว่าอยู่ในระดับต่ำ การใช้สารกำจัดศัตรูพืชและปุ๋ยให้ผลทางเศรษฐกิจมากกว่าความเสียหายที่เกิดจากสารพิษต่อธรรมชาติหลายเท่า

อย่างไรก็ตามในปี 1962 หนังสือ Silent Spring โดย Rachel Carson ปรากฏขึ้นซึ่งผู้เขียนอธิบายถึงกรณีการตายของนกและปลาจำนวนมากจากการใช้ยาฆ่าแมลงที่ไม่มีการควบคุม คาร์สันสรุปว่าผลกระทบที่สังเกตได้ของสารก่อมลพิษต่อสัตว์ป่าบ่งบอกถึงหายนะที่จะเกิดขึ้นสำหรับมนุษย์เช่นกัน หนังสือเล่มนี้ได้รับความสนใจจากทุกคน สมาคมเพื่อการปกป้องสิ่งแวดล้อม กฎหมายของรัฐบาลที่ควบคุมการปล่อย xenobiotics ได้ปรากฏขึ้น อันที่จริงหนังสือเล่มนี้ได้เริ่มการพัฒนาสาขาวิทยาศาสตร์ใหม่ - พิษวิทยา

พิษวิทยาเชิงนิเวศถูกแยกออกเป็นวิทยาศาสตร์อิสระโดย Rene Trout ซึ่งเป็นครั้งแรกในปี 1969 ที่เชื่อมโยงสองวิชาที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง: นิเวศวิทยา (อ้างอิงจาก Krebs ศาสตร์แห่งความสัมพันธ์ที่กำหนดการกระจายและที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต) และพิษวิทยา . ในความเป็นจริง ความรู้แขนงนี้รวมถึงองค์ประกอบของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติอื่นๆ นอกเหนือจากที่ระบุไว้ เช่น เคมี ชีวเคมี สรีรวิทยา พันธุศาสตร์ประชากร เป็นต้น

มีแนวโน้มที่จะใช้คำว่าพิษวิทยาเชิงนิเวศเพื่ออ้างถึงองค์ความรู้เกี่ยวกับผลกระทบของสารเคมีต่อระบบนิเวศเท่านั้น ไม่รวมถึงมนุษย์ ดังนั้น ตามความเห็นของ Walker et al. (1996) พิษวิทยาเชิงนิเวศคือการศึกษาผลกระทบที่เป็นอันตรายของสารเคมีต่อระบบนิเวศ การกำจัดวัตถุของมนุษย์ออกจากวงกลมของวัตถุที่พิจารณาโดยพิษวิทยาเชิงนิเวศ คำจำกัดความนี้กำหนดความแตกต่างระหว่างพิษวิทยาเชิงนิเวศน์และพิษวิทยาสิ่งแวดล้อม กำหนดหัวข้อของการศึกษาหลัง คำว่าพิษวิทยาสิ่งแวดล้อมถูกเสนอให้ใช้เพื่อการศึกษาผลกระทบโดยตรงของสารมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมต่อมนุษย์เท่านั้น

ในกระบวนการศึกษาผลกระทบของสารเคมีในสิ่งแวดล้อมต่อมนุษย์และชุมชนมนุษย์ พิษวิทยาสิ่งแวดล้อมดำเนินการกับประเภทและแนวคิดของพิษวิทยาแบบคลาสสิกที่กำหนดไว้แล้ว และตามกฎแล้ว จะใช้วิธีการเชิงทดลอง ทางคลินิก และระบาดวิทยาแบบดั้งเดิม เป้าหมายของการวิจัยคือกลไก พลวัตของการพัฒนา การแสดงอาการของผลกระทบของสารพิษและผลิตภัณฑ์จากการเปลี่ยนแปลงในสิ่งแวดล้อมต่อมนุษย์

การใช้แนวทางนี้ร่วมกันโดยทั่วไปและประเมินนัยสำคัญในทางปฏิบัติในเชิงบวก ควรสังเกตว่าความแตกต่างของระเบียบวิธีระหว่างพิษวิทยาเชิงนิเวศน์และพิษวิทยาสิ่งแวดล้อมจะถูกลบทิ้งโดยสิ้นเชิงเมื่อผู้วิจัยได้รับมอบหมายให้ประเมินผลกระทบทางอ้อมของสารมลพิษต่อประชากรมนุษย์ (ตัวอย่างเช่น เนื่องจากการดัดแปลงสิ่งมีชีวิตที่เป็นพิษ) หรือตรงกันข้ามเพื่อค้นหากลไกการออกฤทธิ์ของสารเคมีในสิ่งแวดล้อมต่อตัวแทนของสิ่งมีชีวิตบางชนิด

โปรไฟล์ XENOBIOTIC ของสิ่งแวดล้อม

จากมุมมองของนักพิษวิทยา องค์ประกอบที่ไม่มีชีวิตและชีวติของสิ่งที่เราเรียกว่าสิ่งแวดล้อมนั้นซับซ้อน บางครั้งก็จัดในลักษณะพิเศษ รวมตัวกันเป็นก้อน ผสมกันของโมเลกุลจำนวนนับไม่ถ้วน

สำหรับพิษวิทยาเชิงนิเวศ เฉพาะโมเลกุลที่มีการดูดซึมได้เท่านั้นที่น่าสนใจ เช่น สามารถโต้ตอบกับสิ่งมีชีวิตแบบไม่ใช้กลไก ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้คือสารประกอบที่อยู่ในสถานะก๊าซหรือของเหลวในรูปของสารละลายที่เป็นน้ำดูดซับบนอนุภาคดินและพื้นผิวต่างๆ ของแข็ง แต่อยู่ในรูปของฝุ่นละเอียด (ขนาดอนุภาคน้อยกว่า 50 ไมครอน) และสุดท้ายสารที่เข้าสู่ร่างกายพร้อมอาหาร

สารประกอบทางชีวภาพบางชนิดถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิต โดยมีส่วนร่วมในกระบวนการพลาสติกและการแลกเปลี่ยนพลังงานกับสิ่งแวดล้อม เช่น ทำหน้าที่เป็นทรัพยากรสำหรับสิ่งแวดล้อม อื่น ๆ ที่เข้าสู่ร่างกายของสัตว์และพืชไม่ได้ใช้เป็นแหล่งพลังงานหรือวัสดุพลาสติก แต่การกระทำในปริมาณและความเข้มข้นที่เพียงพอสามารถปรับเปลี่ยนกระบวนการทางสรีรวิทยาตามปกติได้อย่างมีนัยสำคัญ สารประกอบดังกล่าวเรียกว่าเอเลี่ยนหรือซีโนไบโอติก (สิ่งแปลกปลอมในสิ่งมีชีวิต)

จำนวนรวมของสารแปลกปลอมที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อม (น้ำ ดิน อากาศ และสิ่งมีชีวิต) ในรูปแบบ (สถานะรวม) ที่ทำให้พวกมันสามารถเข้าสู่ปฏิกิริยาทางเคมีและกายภาพและเคมีกับวัตถุทางชีวภาพของระบบนิเวศได้ ประกอบขึ้นเป็นโปรไฟล์ xenobiotic ของ biogeocenosis . โปรไฟล์ซีโนไบโอติกควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สุดปัจจัยหนึ่ง (รวมถึงอุณหภูมิ การส่องสว่าง ความชื้น สภาพทางโภชนาการ ฯลฯ) ซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยลักษณะเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ

องค์ประกอบที่สำคัญของโปรไฟล์ xenobiotic คือสารแปลกปลอมที่มีอยู่ในอวัยวะและเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต เนื่องจากพวกมันทั้งหมดจะถูกบริโภคโดยสิ่งมีชีวิตอื่นไม่ช้าก็เร็ว (เช่น พวกมันมีการดูดซึม) ในทางตรงกันข้าม สารเคมีที่จับตัวเป็นของแข็งไม่กระจายตัวในอากาศและไม่ละลายในวัตถุที่เป็นน้ำ (หิน ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่เป็นของแข็ง แก้ว พลาสติก ฯลฯ) ไม่มีความสามารถในการใช้ประโยชน์ทางชีวภาพ พวกเขาสามารถถือเป็นแหล่งที่มาของการสร้างโปรไฟล์ xenobiotic

โปรไฟล์ Xenobiotic ของสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นในกระบวนการวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นบนโลกเป็นเวลาหลายล้านปีสามารถเรียกได้ว่าเป็นโปรไฟล์ xenobiotic ตามธรรมชาติ พวกเขาแตกต่างกันในแต่ละภูมิภาคของโลก ไบโอซีโนสที่มีอยู่ในภูมิภาคเหล่านี้ (ไบโอโทป) ได้รับการปรับให้เข้ากับโปรไฟล์ซีโนไบโอติกตามธรรมชาติที่สอดคล้องกันในระดับหนึ่ง

การปะทะกันทางธรรมชาติหลายครั้งและในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา กิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ บางครั้งก็เปลี่ยนแปลงโปรไฟล์ของสิ่งมีชีวิต xenobiotic ตามธรรมชาติของหลายภูมิภาคอย่างมีนัยสำคัญ สารเคมีที่สะสมในสิ่งแวดล้อมในปริมาณที่ผิดปกติและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโปรไฟล์ xenobiotic ตามธรรมชาติจะทำหน้าที่เป็นสารมลพิษเชิงนิเวศ (สารก่อมลพิษ) การเปลี่ยนแปลงในโปรไฟล์ xenobiotic อาจเป็นผลมาจากการสะสมของสารมลพิษทางนิเวศหนึ่งหรือหลายอย่างในสิ่งแวดล้อมมากเกินไป (ตารางที่ 1)

ตารางที่ 1 รายชื่อสารมลพิษหลักเชิงนิเวศ

สารมลพิษทางอากาศ	สารมลพิษทางน้ำและดิน
ก๊าซ: ซัลเฟอร์ออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ ออกไซด์ของคาร์บอน โอโซน คลอรีน ไฮโดรคาร์บอน ฟรีออน ฝุ่นละออง: แร่ใยหินชนิดหนึ่ง ฝุ่นถ่านหิน ซิลิคอน โลหะ	โลหะ (ตะกั่ว สารหนู แคดเมียม ปรอท) สารกำจัดศัตรูพืชคลอรีน (ดีดีที อัลดริน ดีลดริน คลอร์เดน) ไนเตรต ฟอสเฟต น้ำมันและผลิตภัณฑ์น้ำมัน ตัวทำละลายอินทรีย์ (โทลูอีน เบนซิน เตตระคลอโรเอทิลีน) ฮาโลเจนไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (คลอโรฟอร์ม โบรโมไดคลอโรมีเทน โบรโมฟอร์ม คาร์บอนเตตระคลอไรด์ ไดคลอโรอีเทน) โพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAHs) โพลีคลอรีนไบฟีนิล ไดออกซิน ไดเบนโซฟูราน กรด

สิ่งนี้ไม่ได้นำไปสู่ผลเสียต่อสัตว์ป่าและประชากรเสมอไป เฉพาะสารมลพิษทางนิเวศวิทยาที่สะสมอยู่ในสิ่งแวดล้อมในปริมาณที่เพียงพอเพื่อเริ่มกระบวนการที่เป็นพิษในไบโอซีโนซิส (ในทุกระดับขององค์กรของสิ่งมีชีวิต) เท่านั้นที่สามารถกำหนดให้เป็นพิษต่อระบบนิเวศ

งานปฏิบัติที่ยากที่สุดอย่างหนึ่งของพิษวิทยาเชิงนิเวศน์คือการกำหนดพารามิเตอร์เชิงปริมาณซึ่งสารก่อมลพิษในระบบนิเวศจะเปลี่ยนเป็นสารพิษในระบบนิเวศ เมื่อแก้ปัญหานี้ จำเป็นต้องคำนึงถึงว่าในสภาวะจริง โปรไฟล์ xenobiotic ทั้งหมดของสิ่งแวดล้อมทำหน้าที่เกี่ยวกับ biocenosis ในขณะที่ปรับเปลี่ยนกิจกรรมทางชีวภาพของมลพิษแต่ละรายการ ดังนั้น ในภูมิภาคต่างๆ (โปรไฟล์ของซีโนไบโอติกที่แตกต่างกัน, ไบโอซีโนสที่แตกต่างกัน) พารามิเตอร์เชิงปริมาณของการเปลี่ยนแปลงของสารก่อมลพิษเป็นสารก่อมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมจึงแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

Ecotoxicokinetics - ส่วนหนึ่งของพิษวิทยาเชิงนิเวศน์ที่พิจารณาชะตากรรมของ xenobiotics (ecopollutants) ในสิ่งแวดล้อม: แหล่งที่มาของลักษณะที่ปรากฏ; การแพร่กระจายในองค์ประกอบทางชีวภาพและชีวภาพของสิ่งแวดล้อม การเปลี่ยนแปลงซีโนไบโอติกในสิ่งแวดล้อม การกำจัดออกจากสิ่งแวดล้อม

อันตรายลึกลับและไม่ได้ตั้งใจ

ในน่านน้ำของไบคาล ในปลา สวนสัตว์- และแพลงก์ตอนพืช ตลอดจนในไข่ของนกที่อาศัยอยู่ตามชายฝั่งและเกาะต่างๆ ของ "ทะเลศักดิ์สิทธิ์" พบไดออกซินและสารประกอบคล้ายไดออกซิน พวกเขาเรียกอีกอย่างว่า "ฮอร์โมนแห่งความเสื่อมโทรม" หรือ "ฮอร์โมนแห่งความแก่ก่อนวัย" ไดออกซินถูกจัดประเภทเป็นสารมลพิษอินทรีย์ที่คงอยู่ถาวรซึ่งมีอันตรายสูง เนื่องจากมีความทนทานสูงต่อการย่อยสลายด้วยแสง สารเคมี และทางชีวภาพ เป็นผลให้สามารถคงอยู่ในสิ่งแวดล้อมได้เป็นเวลานาน ในเวลาเดียวกัน ไม่มี "ขีดจำกัดของการกระทำ" สำหรับไดออกซิน กล่าวคือ แม้แต่โมเลกุลเดียวก็สามารถเริ่มต้นการทำงานของเซลล์ที่ผิดปกติและทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่รบกวนการทำงานของร่างกายได้ ตัวอย่างเช่น เป็นที่ทราบกันว่าในช่วง ปฏิบัติการทางทหารในเวียดนาม กองกำลังสหรัฐฯ ใช้อย่างแข็งขัน ท่ามกลางอาวุธเคมีประเภทอื่นๆ สารกำจัดวัชพืช Orange Agent ซึ่งมีสารไดออกซิน ยานี้ทำให้ใบไม้เทียมร่วงหล่นในป่า ทำให้กองโจรเวียดนามสูญเสียที่พักพิงตามธรรมชาติและที่พักพิงหลัก

ผลกระทบของสารไดออกซินในมนุษย์เกิดจากผลกระทบต่อตัวรับ ความผิดปกติของต่อมไร้ท่อและฮอร์โมน การเปลี่ยนแปลงเนื้อหาของฮอร์โมนเพศ ฮอร์โมนไทรอยด์และตับอ่อน ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรคเบาหวาน ขัดขวางกระบวนการของวัยแรกรุ่นและการพัฒนาของทารกในครรภ์ เด็กล้าหลังในการพัฒนาการศึกษาเป็นเรื่องยากคนหนุ่มสาวพัฒนาโรคที่เป็นลักษณะของวัยชรา โดยทั่วไป โอกาสในการมีบุตรยาก การแท้งที่เกิดขึ้นเอง ความพิการแต่กำเนิด และความผิดปกติอื่นๆ จะเพิ่มขึ้น การตอบสนองของภูมิคุ้มกันก็เปลี่ยนไปเช่นกัน ซึ่งหมายความว่าร่างกายมีความไวต่อการติดเชื้อเพิ่มขึ้น ความถี่ของการเกิดปฏิกิริยาภูมิแพ้และโรคมะเร็งเพิ่มขึ้น

ในทางพิษวิทยา คำว่า "ไดออกซิน" หมายถึงอนุพันธ์ของสารประกอบนี้คือ 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-para-dioxin ซึ่งเป็นตัวแทนของซีโนไบโอติกกลุ่มใหญ่ที่อันตรายอย่างยิ่งจากสารประกอบโพลีไซคลิกที่มีโพลีคลอรีน สารอันตรายสูงจากสารประกอบอะโรมาติกโพลีคลอริเนตที่มีวัฏจักรควบแน่น เมื่ออยู่ในร่างกาย พวกมันกระตุ้น (กระตุ้น) การสังเคราะห์เอนไซม์ที่มีธาตุเหล็ก - ไซโตโครม P-450 ซึ่งมักจะนำไปสู่ความผิดปกติของการเผาผลาญและความเสียหายต่ออวัยวะและเนื้อเยื่อแต่ละส่วน มีความสมมาตรสูง สารประกอบดังกล่าวสามารถอยู่ในร่างกายได้เป็นเวลานาน ไดออกซินเป็นหนึ่งในสารพิษที่ร้ายกาจที่สุดที่มนุษย์รู้จัก ในทางตรงกันข้าม ประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติรู้หลายกรณีของการปรากฏขึ้นในชีวมณฑลของสารที่อาจเป็นอันตรายในปริมาณมาก ผลกระทบของสารประกอบแปลกปลอมเหล่านี้ (ซีโนไบโอติก) ต่อสิ่งมีชีวิตบางครั้งเป็นสาเหตุของผลลัพธ์ที่น่าเศร้า ตัวอย่างเช่น เรื่องราวของดีดีทียาฆ่าแมลง ไดออกซินที่น่าอับอายยิ่งกว่านั้นคือไดออกซินซึ่งปรากฏในสิ่งแวดล้อมของประเทศทางตะวันตกหลายแห่งในช่วงทศวรรษที่ 50-60 รวมถึงในเวียดนามใต้ในช่วงสงครามเคมีที่ยืดเยื้อโดยสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2504 ถึง พ.ศ. 2515 ไดออกซินในเคมีอินทรีย์เรียกว่า เฮเทอโรไซเคิลที่มีสมาชิก 6 อะตอม ซึ่งอะตอมของออกซิเจน 2 อะตอมเชื่อมกันด้วยพันธะคู่ระหว่างคาร์บอนและคาร์บอน 2 พันธะ ในทางพิษวิทยา คำว่า "ไดออกซิน" หมายถึงอนุพันธ์ของสารประกอบนี้คือ 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-para-dioxin ซึ่งเป็นตัวแทนของซีโนไบโอติกกลุ่มใหญ่ที่อันตรายอย่างยิ่งจากสารประกอบโพลีไซคลิกที่มีโพลีคลอรีน สารอันตรายสูงจากสารประกอบอะโรมาติกโพลีคลอริเนตที่มีวัฏจักรควบแน่น เมื่ออยู่ในร่างกาย พวกมันกระตุ้น (กระตุ้น) การสังเคราะห์เอนไซม์ที่มีธาตุเหล็ก - ไซโตโครม P-450 ซึ่งมักจะนำไปสู่ความผิดปกติของการเผาผลาญและความเสียหายต่ออวัยวะและเนื้อเยื่อแต่ละส่วน มีความสมมาตรสูง สารประกอบดังกล่าวสามารถอยู่ในร่างกายได้เป็นเวลานาน

ไดออกซินเป็นหนึ่งในสารพิษที่ร้ายกาจที่สุดที่มนุษย์รู้จัก ไดออกซินและซีโนไบโอติกที่คล้ายกันส่งผลต่อร่างกายเนื่องจากความสามารถในการเพิ่มขึ้นอย่างมาก (กระตุ้น) กิจกรรมของเอนไซม์ที่มีธาตุเหล็กออกซิเดชันจำนวนหนึ่ง (โมโนออกซีจีเนส) ซึ่งนำไปสู่การละเมิดการเผาผลาญของสารสำคัญจำนวนมากและการปราบปรามการทำงานของระบบต่างๆ ของร่างกาย ไดออกซินเป็นอันตรายด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรก มันถูกเก็บไว้ในสิ่งแวดล้อม ถ่ายโอนผ่านห่วงโซ่อาหารอย่างมีประสิทธิภาพ และส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตเป็นเวลานาน ประการที่สองแม้กระทั่ง ในปริมาณที่ค่อนข้างไม่เป็นอันตรายต่อร่างกาย ไดออกซินจะเพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์โมโนออกซีจีเนสในตับที่มีความจำเพาะสูงอย่างมาก ซึ่งเปลี่ยนสารหลายชนิดที่มาจากธรรมชาติและสังเคราะห์ให้กลายเป็นสารพิษที่เป็นอันตรายต่อร่างกาย ดังนั้นไดออกซินแม้เพียงเล็กน้อยก็เสี่ยงต่อความเสียหายต่อสิ่งมีชีวิตจากซีโนไบโอติกปกติที่ไม่เป็นอันตรายซึ่งมีอยู่ในธรรมชาติ แม้จากคำอธิบายสั้น ๆ ข้างต้น ก็เห็นได้ชัดว่าปัญหาการป้องกันซีโนไบโอติกที่อันตรายนี้มีความสำคัญและซับซ้อนเพียงใด ดังนั้น ในสหรัฐอเมริกาซึ่งมีสารไดออกซินจำนวนมากเข้าสู่สิ่งแวดล้อม รัฐบาลกลางเพียงอย่างเดียวจึงจัดสรรเงิน 5 ล้านดอลลาร์ต่อปีเพื่อศึกษาปัญหานี้

ตั้งแต่ปี 1971 ปัญหาของไดออกซินและสารประกอบที่เกี่ยวข้องมักถูกกล่าวถึงในสหรัฐอเมริกาในการประชุมพิเศษซึ่งเพิ่งถูกจัดขึ้นเป็นประจำทุกปีในฐานะการประชุมนานาชาติของนักวิทยาศาสตร์จากประเทศต่างๆ ที่สนใจ ความสนใจต่อปัญหานี้ยังสะท้อนให้เห็นในเอกสารทางวิทยาศาสตร์มากมายเกี่ยวกับไดออกซินบางส่วน โดยสรุปเป็นชุด: ด้าน. N.Y.-Ln, 1978, v.1; ไดออกซิน. แหล่งที่มา การสัมผัส การขนส่ง และการควบคุม โอไฮโอ 1980 v.1,2 ในช่วง 10-12 ปีที่ผ่านมา มีการพิจารณาแง่มุมทางวิทยาศาสตร์ของปัญหานี้อย่างกว้างขวาง ทุกสิ่งที่ได้เรียนรู้เกี่ยวกับสารไดออกซินเป็นพยานถึงอันตรายร้ายแรงของสารนี้สำหรับมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะพิษเรื้อรัง และช่วยให้เราสามารถกำหนดภารกิจหลักที่มนุษยชาติต้องเผชิญซึ่งเกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของซีโนไบโอติกในธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม ปัญหาของสารไดออกซินยังมีทั้งด้านสังคม การเมือง และการทหารด้วย นั่นคือเหตุผลที่ในบางประเทศทางตะวันตก โดยเฉพาะในสหรัฐอเมริกา พวกเขาจงใจพยายามปิดบังบางแง่มุมของปัญหา ไม่เผยแพร่ข้อมูลที่เปิดเผยถึงอันตรายของพิษต่อมนุษยชาติ โดยใช้ผลการทดลองที่ไม่ถูกต้องในการพัฒนาการตัดสินเกี่ยวกับ ไดออกซิน ฯลฯ

ประวัติของสารไดออกซินมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับปัญหาการดูดซึมโพลีคลอริเนเต็ดเบนซีนซึ่งเป็นของเสียจากอุตสาหกรรมเคมีขนาดใหญ่จำนวนมาก ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1930 Dow Chemical (สหรัฐอเมริกา) ได้พัฒนาวิธีการผลิตโพลีคลอโรฟีนอลจากโพลีคลอโรเบนซีนโดยการย่อยสลายด้วยด่างที่อุณหภูมิสูงภายใต้ความกดดัน และแสดงให้เห็นว่าการเตรียมการเหล่านี้ที่เรียกว่า daucides เป็นวิธีการรักษาเนื้อไม้ที่มีประสิทธิภาพ ในปีพ. ศ. 2479 มีรายงานเกี่ยวกับโรคมวลในหมู่คนงาน มิสซิสซิปปี้ใช้สารเหล่านี้ในการดูแลรักษาไม้ ส่วนใหญ่ได้รับความทุกข์ทรมานจากโรคผิวหนังที่รุนแรง - คลอแรคเน่ ซึ่งพบได้ก่อนหน้านี้ในหมู่คนงานในการผลิตคลอรีน ในปี พ.ศ. 2480 มีการกล่าวถึงกรณีของโรคที่คล้ายคลึงกันในหมู่คนงานในโรงงานในมิดแลนด์ (มิชิแกน สหรัฐอเมริกา) ซึ่งใช้ในการผลิตดอกเดือยด์ การตรวจสอบสาเหตุของความเสียหายในกรณีเหล่านี้และหลายกรณีที่คล้ายกันนำไปสู่ข้อสรุปว่าปัจจัยคลอแรคโนเจนมีอยู่เฉพาะในเทคนิคอลโดไซด์ และโพลีคลอโรฟีนอลบริสุทธิ์ไม่มีผลกระทบดังกล่าว การขยายขอบเขตการทำลายโพลีคลอโรฟีนอลในอนาคตเกิดจากการใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหาร ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 การเตรียมสารกำจัดวัชพืชครั้งแรกที่มีฤทธิ์คล้ายฮอร์โมนโดยใช้กรด 2,4-dichloro- และ 2,4,5-trichlorophenoxyacetic (2,4-D และ 2,4,5-T) ได้รับใน สหรัฐอเมริกา. ยาเหล่านี้ได้รับการพัฒนาเพื่อทำลายพืชพันธุ์ของญี่ปุ่นและถูกนำมาใช้โดยกองทัพสหรัฐฯ หลังสงครามไม่นาน ในเวลาเดียวกัน กรด เกลือ และเอสเทอร์ของกรดเหล่านี้เริ่มถูกนำมาใช้ในการกำจัดสารเคมีในพืชธัญญาหาร และส่วนผสมของเอสเทอร์ 2,4-D และ 2,4,5-T เพื่อทำลายต้นไม้และพืชไม้พุ่มที่ไม่ต้องการ . สิ่งนี้ทำให้แวดวงอุตสาหกรรมทางทหารของสหรัฐฯสามารถสร้างการผลิตขนาดใหญ่ของกรด 2,4-dichloro-, 2,4,5-trichlorophenols และ 2,4-D และ 2,4,5-T บนพื้นฐานของกรดเหล่านี้ โชคดีที่การผลิตและการใช้ 2,4-D ไม่มีผลเสียต่อมนุษยชาติ ในทางตรงกันข้าม การศึกษาคุณสมบัติของ 2,4-D และอนุพันธ์เป็นแรงผลักดันอันทรงพลังในการพัฒนาสารเคมีกำจัดวัชพืชสมัยใหม่

เหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการขยายขนาดการผลิตและการใช้ 2,4,5-T พัฒนาแตกต่างกันมาก แล้วในปี 2492 เกิดการระเบิดขึ้นที่โรงงานในเมืองไนโตร (รัฐเวสต์ เวอร์จิเนีย สหรัฐอเมริกา) ซึ่งผลิตสาร 2,4,5-ไตรคลอโรฟีนอล มีผู้ได้รับบาดเจ็บสาหัส 250 คน จริงอยู่ ข้อเท็จจริงนี้เริ่มเป็นที่รู้จักในช่วงปลายทศวรรษที่ 70 เท่านั้น และสำหรับผลที่ตามมาของการระเบิดต่อประชากรในท้องถิ่นและสิ่งแวดล้อม พวกเขายังคงถูกปกคลุมไปด้วยความลึกลับ ในปี 1950 มีรายงานความเสียหายบ่อยครั้งจากเทคนิค 2,4,5-T และไตรคลอโรฟีนอลที่โรงงานเคมีในเยอรมนีและฝรั่งเศส และผลที่ตามมาของการระเบิดใน Ludwigshafen (โรงงาน BASF แห่งหนึ่งในปี 1953) และ Grenoble (โรงงานแห่งหนึ่งในปี 1956) ของบริษัท "Ron Poulenc") ถูกกล่าวถึงอย่างละเอียดและกว้างขวาง กรณีคนงานจำนวนมากที่ได้รับบาดเจ็บจากไตรคลอโรฟีนอลในปี 1950 เกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกาเช่นกัน (ที่โรงงานของ Dow Chemical, Monsanto, Hooker, Diamond และอื่นๆ) อย่างไรก็ตาม เหตุการณ์เหล่านี้ไม่ได้ถูกเปิดเผยต่อสาธารณะจนถึงปลายทศวรรษที่ 70 ช่วงเวลาตั้งแต่ พ.ศ. 2504 ถึง 2513 เมื่อโรงงาน 2,4,5-T ดำเนินการอย่างเต็มกำลังเนื่องจากการจัดซื้อทางทหารจำนวนมหาศาลโดยกองทัพสหรัฐฯ เป็นช่วงที่มีเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับสารไดออกซินมากเป็นพิเศษ การทำลายล้างสูงที่เกิดจากการระเบิดที่โรงงานเกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกา อิตาลี อังกฤษ ฮอลแลนด์ และฝรั่งเศส เหตุการณ์ทั้งหมดเหล่านี้ (ยกเว้นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในฝรั่งเศส) ไม่ได้รับการกล่าวถึงในสื่อจนถึงปลายทศวรรษที่ 70 โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลที่ตามมาของการระเบิดที่โรงงาน Philips Duffard ในอัมสเตอร์ดัม (พ.ศ. 2506) หลังจากนั้นฝ่ายบริหารโรงงานถูกบังคับให้รื้ออุปกรณ์ โรงงานผลิต และปล่อยน้ำท่วมลงสู่มหาสมุทร นอกจากนี้ ทศวรรษที่ผ่านมายังไม่มีเหตุการณ์มากมายเกิดขึ้นที่ โรงงานผลิตและแปรรูป 2,4,5-ไตรคลอโรฟีนอล สิ่งที่เลวร้ายที่สุดคือภัยพิบัติในเมือง Seveso (1976 ประเทศอิตาลี) ซึ่งเป็นผลมาจากการที่คนงานไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประชากรในท้องถิ่นด้วย เพื่อขจัดผลที่ตามมาของเหตุการณ์นี้ ชั้นผิวของดินจะต้องถูกกำจัดออกจากพื้นที่ขนาดใหญ่

วิธีหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนสารไดออกซินของประเทศคือทำทุกอย่างตามกฎ แผนการก่อตัวของไดออกซินระหว่างอัลคาไลน์ไฮโดรไลซิสของเตตระคลอโรเบนซีน ปฏิกิริยานี้มักเกิดขึ้นในสารละลายของเมทานอล (CH 3 OH) ภายใต้ความดันที่อุณหภูมิสูงกว่า 165 o C โซเดียมไตรคลอโรฟีโนเลตที่เกิดขึ้นที่อะตอมจะถูกเปลี่ยนบางส่วนเป็นพรีไดออกซินและจากนั้นจะเปลี่ยนเป็นไดออกซิน เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นถึง 210°C อัตราการเกิดปฏิกิริยาด้านนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และภายใต้สภาวะที่รุนแรงขึ้น ไดออกซินจะกลายเป็นผลิตภัณฑ์หลักจากปฏิกิริยา ในกรณีนี้ กระบวนการนี้ไม่สามารถควบคุมได้และภายใต้เงื่อนไขการผลิตจะจบลงด้วยการระเบิด สาเหตุของความพ่ายแพ้ของคนงานที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและการแปรรูป 2,4,5-ไตรคลอโรฟีนอล เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2500 แทบจะพร้อมกันโดยนักวิทยาศาสตร์สามกลุ่ม G. Hoffmann (ประเทศเยอรมนี) แยกปัจจัยคลอแรคโนเจนิกของไตรคลอโรฟีนอลทางเทคนิคในรูปแบบบริสุทธิ์ ศึกษาคุณสมบัติ กิจกรรมทางสรีรวิทยา และสาเหตุจากโครงสร้างของเตตระคลอโรไดเบนโซฟิวแรน ตัวอย่างที่สังเคราะห์ขึ้นของสารประกอบนี้มีผลจริงต่อสัตว์เช่นเดียวกับไตรคลอโรฟีนอลทางเทคนิค ในเวลาเดียวกัน K. Schultz (เยอรมนี) ผู้เชี่ยวชาญด้านโรคผิวหนัง ได้ให้ความสนใจกับข้อเท็จจริงที่ว่าอาการของความเสียหายต่อลูกค้าของเขาซึ่งทำงานด้วยคลอรีนไดเบนโซ-พารา-ไดออกซินนั้นเหมือนกันกับอาการของ ความเสียหายต่อไตรคลอโรฟีนอลทางเทคนิค การศึกษาของเขาแสดงให้เห็นว่าปัจจัยคลอแรคโนเจนิกของไตรคลอโรฟีนอลทางเทคนิคคือ 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-para-dioxin (ไดออกซิน) ซึ่งเป็นผลพลอยได้ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จากการประมวลผลอัลคาไลน์ของเตตระคลอโรเบนซีนสมมาตร ต่อมาข้อมูลของ K. Schultz ได้รับการยืนยันในผลงานของนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ความเป็นพิษสูงของสารไดออกซินมีขึ้นในปี พ.ศ. 2500 และในสหรัฐอเมริกา เรื่องนี้เกิดขึ้นหลังจากเกิดอุบัติเหตุกับนักเคมีชาวอเมริกัน เจ. ดีทริช ซึ่งในขณะที่กำลังสังเคราะห์ไดออกซินและอะนาลอกของมัน ได้รับบาดเจ็บสาหัส ซึ่งคล้ายกับไตรคลอโรฟีนอลทางเทคนิค และเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลเป็นเวลานาน ข้อเท็จจริงนี้ เช่นเดียวกับเหตุการณ์อื่นๆ ในการผลิตไตรคลอโรฟีนอลในสหรัฐอเมริกา ถูกปกปิดไม่ให้เปิดเผยต่อสาธารณชน และไดเบนโซ-พี-ไดออกซินชนิดฮาโลจิเนตที่สังเคราะห์โดยนักเคมีชาวอเมริกันถูกยึดเพื่อการศึกษาโดยแผนกทหาร ดังนั้น ในช่วงปลายทศวรรษ 1950 จึงมีการระบุสาเหตุของการบาดเจ็บบ่อยครั้งจากเทคนิคไตรคลอโรฟีนอล และข้อเท็จจริงเกี่ยวกับความเป็นพิษของไดออกซินและเตตระคลอโรไดเบนโซฟิวแรนได้ถูกสร้างขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น ในปี 1961 K. Schultz ได้เผยแพร่ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับความเป็นพิษที่สูงมากของไดออกซินต่อสัตว์ และแสดงให้เห็นถึงอันตรายพิเศษของความเสียหายเรื้อรังต่อพิษนี้ ดังนั้น 25 ปีหลังจากปรากฏในธรรมชาติ ไดออกซินจึงกลายเป็น "ปัจจัยคลอแรคโนเจนิก" ที่ไม่รู้จัก ถึงตอนนี้ แม้จะมีความเป็นพิษสูง แต่ 2,4,5-ไตรคลอโรฟีนอลก็แทรกซึมเข้าไปในหลายพื้นที่ของการผลิต เกลือโซเดียมและสังกะสี รวมถึงผลิตภัณฑ์แปรรูปอย่างเฮกซาคลอโรฟีน ได้กลายเป็นสารไบโอไซด์ที่ใช้ในงานวิศวกรรม การเกษตร อุตสาหกรรมสิ่งทอและกระดาษ ยารักษาโรค ฯลฯ อย่างกว้างขวาง บนพื้นฐานของฟีนอลนี้ได้มีการเตรียมยาฆ่าแมลง, การเตรียมการสำหรับความต้องการของสัตวแพทยศาสตร์, ของเหลวทางเทคนิคสำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ อย่างไรก็ตาม 2,4,5-ไตรคลอโรฟีนอลพบการใช้งานที่กว้างขวางที่สุดในการผลิต 2,4,5-T และสารกำจัดวัชพืชอื่นๆ ที่มีวัตถุประสงค์ไม่เพียงแต่เพื่อสันติเท่านั้น แต่ยังเพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหารด้วย เป็นผลให้ภายในปี 1960 การผลิตไตรคลอโรฟีนอลถึงระดับที่น่าประทับใจ - หลายพันตันต่อปี

กระบวนการไดออกซินบนโลก

หลังจากการตีพิมพ์ผลงานของ K. Schultz อาจคาดหวังได้ว่าโรงงานสำหรับการผลิตไตรคลอโรฟีนอลจะถูกปิดหรือจะพัฒนาแผนเทคโนโลยีใหม่เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์นี้ซึ่งจะไม่อนุญาตให้มีการสะสมของพิษรุนแรงในนั้น . อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่เพียงไม่เกิดขึ้น แต่ตรงกันข้ามกับสามัญสำนึก การเผยแพร่เพิ่มเติมเกี่ยวกับกิจกรรมทางสรีรวิทยาและวิธีการก่อตัวของไดออกซินและเตตระคลอโรไดเบนโซฟิวแรนก็หยุดลง ในเวลาเดียวกัน แทบไม่มีรายงานกรณีของผู้ที่ได้รับผลกระทบจากไตรคลอโรฟีนอลและอนุพันธ์ของไตรคลอโรฟีนอล แม้ว่าจะเป็นช่วงเวลานี้ตามที่ทราบในภายหลังว่าพบบ่อยที่สุด

ในเวลาเดียวกันการผลิตไตรคลอโรฟีนอลและผลิตภัณฑ์จากการแปรรูปตามรูปแบบเทคโนโลยีเก่าของปี 1950 ในประเทศตะวันตกและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสหรัฐอเมริกาได้ขยายตัวอย่างมีนัยสำคัญ การบริโภคผลิตภัณฑ์อันตรายนี้อยู่ในระดับสูง และส่งออกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การเตรียม biocidal ยาฆ่าแมลง และสารกำจัดวัชพืชที่ใช้ 2,4,5-trichlorophenol ได้มาถึงหลายประเทศในทวีปอเมริกา ในบางประเทศของแอฟริกาและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ในออสเตรเลียและโอเชียเนีย ไดออกซินถูกนำเข้าสู่ดินและแหล่งน้ำ เมืองต่างๆ ในพื้นที่กว้างใหญ่ของโลกอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งปริมาณมากที่มากับน้ำเสียสู่สิ่งแวดล้อมในบริเวณที่มีโรงงานผลิตไตรคลอโรฟีนอลตั้งอยู่ ผลของกิจกรรมนี้เกิดขึ้นไม่นาน: ในช่วงปลายทศวรรษที่ 60 และต้นทศวรรษที่ 70 มีการบันทึกกรณีการทำลายสัตว์ปีกจำนวนมากและแม้แต่ลูกหลานของสัตว์ป่าจำนวนมากในสหรัฐอเมริกา

ต่อมาพบว่าสารกำจัดวัชพืชประเภท 2,4,5-T ซึ่งเข้าสู่ตลาดในประเทศและต่างประเทศของสหรัฐอเมริกาในทศวรรษที่ 1960 มีไดออกซินในความเข้มข้นตั้งแต่ 1 ถึง 100 ส่วนในล้านส่วน (ppm) กล่าวคือ ในปริมาณ , ซึ่งเกินค่า gv ที่อนุญาตนับสิบ หลายร้อย และหลายพันเท่า หากเราพิจารณาว่าผลิตภัณฑ์ของการแปรรูปไตรคลอโรฟีนอลที่ใช้เพื่อจุดประสงค์ทางสันตินั้นมีไดออกซินเพียง 10 ppm ในกรณีนี้ ในทศวรรษที่ผ่านมานับตั้งแต่มีการสร้างสาเหตุของความเป็นพิษของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ สารพิษนี้หลายร้อยกิโลกรัมมี ถูกนำเข้าสู่สิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกาพร้อมกับสารกำจัดศัตรูพืชจำนวนหลายพันตัน ไดออกซินในปริมาณที่ใกล้เคียงกันปรากฏในดินแดนของประเทศที่นำเข้าผลิตภัณฑ์เหล่านี้จากสหรัฐอเมริกา

"ปฏิบัติการไร่มือ" - อาชญากรรมแห่งยุค

โครงการทางทหารของสหรัฐอเมริกาสำหรับการใช้ผลิตภัณฑ์แปรรูปไตรคลอโรฟีนอลนั้นกว้างขวางเป็นพิเศษ ในช่วงทศวรรษที่ 1960 แผนกทหารของสหรัฐฯ ได้เสร็จสิ้นแผนกว้างๆ เพื่อศึกษาสารกำจัดวัชพืชในฐานะอาวุธที่มีศักยภาพในการทำสงครามสิ่งแวดล้อม ซึ่งควรจะดำเนินการในดินแดนอินโดจีนภายใต้ชื่อรหัสว่า "Operation Ranch Hand" ยิ่งไปกว่านั้น ถึงเวลานี้ ได้มีการเลือกสูตรของสารกำจัดวัชพืชแล้ว วิธีการและวิธีการใช้งานได้รับการพัฒนา และได้ทำการทดสอบอย่างกว้างขวางภายใต้เงื่อนไขที่จำลองเขตร้อนของอินโดจีน ในช่วงการทดสอบ ความสนใจหลักของผู้เชี่ยวชาญทางทหารคือจ่ายให้กับสูตรยากำจัดวัชพืชที่มีเอสเทอร์ 2,4,5-T

เมื่อหันไปดูเนื้อหาของทศวรรษที่ 1960 เรามักจะรู้สึกประทับใจกับขนาดของการโฆษณาชวนเชื่อที่ดำเนินการในสหรัฐอเมริกาเกี่ยวกับอาวุธทำลายล้างสูงประเภทนี้ ชื่อที่ไม่เป็นอันตราย "สารกำจัดใบ" ได้รับเลือกให้เรียกอีกนัยหนึ่งว่าสารที่ทำให้ใบพืชร่วงหล่น อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง กองทัพสหรัฐฯ มีเฉพาะสูตรยาฆ่าหญ้าที่ออกแบบมาเพื่อฆ่าพืชโดยสมบูรณ์เท่านั้น ในคำแนะนำแบบเปิดของกองทัพสหรัฐ "สารทำลายใบไม้" ได้รับมอบหมายให้ทำหน้าที่เปิดโปงกองโจรและปราบปรามฐานอาหารของพวกมัน สื่อมวลชนยกย่อง "มนุษยชาติ" ของอาวุธชนิดใหม่นี้ ในถ้อยแถลงของผู้แทนระดับสูงของกองทัพและแม้แต่ฝ่ายบริหารของสหรัฐฯ รับประกันความปลอดภัยอย่างสมบูรณ์ในการใช้งานต่อสิ่งแวดล้อม มนุษย์และสัตว์

เกิดอะไรขึ้นในความเป็นจริง? ในฤดูร้อนปี 2504 ต่อหน้าตัวแทนของทำเนียบขาว กองทัพอากาศสหรัฐฯ เริ่มดำเนินการ "ปฏิบัติการไร่มือ" ในเวียดนามใต้ และอีกสามปีต่อมาก็เสร็จสิ้นขั้นตอนแรก จำเป็นต้องใช้สารกำจัดวัชพืชประมาณ 2,000 ตันเพื่อแก้ไขภารกิจหลักของขั้นตอนแรกที่เกี่ยวข้องกับการเลือกสูตร วิธีการ กลวิธี และกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับการใช้งาน ในฤดูใบไม้ร่วงปี 1964 กองทัพอากาศสหรัฐเริ่มทำลายสิ่งแวดล้อมของเวียดนามอย่างเป็นระบบ หลังจากนั้นเป็นที่แน่ชัดต่อชุมชนวิทยาศาสตร์ว่ากองทัพสหรัฐในเวียดนามกำลังทำการทดสอบขนาดใหญ่สำหรับอาวุธทำลายล้างสูงชนิดใหม่ - อาวุธทำลายล้างโลกและการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ . ด้วยเครดิตของนักวิทยาศาสตร์อเมริกันหัวก้าวหน้า พวกเขาเป็นคนกลุ่มแรกที่เปล่งเสียงประท้วงต่อต้านสงครามเคมีในเวียดนาม อย่างไรก็ตาม ไม่มีการคำนึงถึงคำแถลงของพวกเขาในสื่อหรือคำร้องต่อฝ่ายบริหารของสหรัฐฯ

หลังจากปี พ.ศ. 2508 ปริมาณการใช้สารเคมีเริ่มเพิ่มขึ้น และสารเคมีกำจัดวัชพืชหลายหมื่นตันถูกโยนเข้าไปในป่าและทุ่งนาของเวียดนามทุกปี ตามข้อมูลทางการที่ไม่สมบูรณ์ ในสงครามเคมี พ.ศ. 2504-2515 สหรัฐอเมริกาใช้ยากำจัดวัชพืชประมาณ 96,000 ตัน โดย 57,000 ตันเป็นสูตรที่มีสารไดออกซิน ข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณการใช้สารกำจัดวัชพืชในปี พ.ศ. 2513-2515 ยังคงเป็นความลับ ในเวียดนามและขนาดของการบำบัดด้วยสารกำจัดวัชพืชในลาวและกัมพูชา อย่างไรก็ตามจากความสมดุลของการผลิตและการบริโภคสารกำจัดวัชพืชพบว่าการผลิต 2,4,5-T เพิ่มขึ้นในปี 60 เนื่องจากการซื้อทางทหารของสหรัฐฯสูงถึง 50,000 ตันมากกว่า 100,000 ตันเท่านั้น สูตรยากำจัดวัชพืชที่มีสารไดออกซิน

เมื่อประเมินปริมาณของสารไดออกซินที่นำเข้าสู่สิ่งแวดล้อมของเวียดนาม จะต้องคำนึงถึงความเข้มข้นของสารในเอสเทอร์ทางเทคนิค 2,4,5-T ที่กำหนดโดยเทคโนโลยีการผลิต ซึ่งไม่เปลี่ยนแปลงในทศวรรษที่ 50 และ 60 และนำไปสู่ มีพิษสูง จากแหล่งที่มาหลักส่วนใหญ่ เป็นไปตามความเข้มข้นของสารไดออกซินในสูตรยากำจัดวัชพืชของกองทัพสหรัฐถึงหลายสิบ ppp สิ่งนี้สอดคล้องกับข้อมูลการปนเปื้อนของอีเทอร์ 2,4,5-T ที่ผลิตในทศวรรษที่ 60 ซึ่งอ้างถึงในงานของ K. Rappe (สูงถึง 100 ppm) และในรายงานของ US National Academy of Sciences (สูงถึง 50 แผ่นต่อนาที) สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากข้อมูลอย่างเป็นทางการจากกองทัพอากาศสหรัฐเกี่ยวกับปริมาณสารไดออกซินในสูตรผสมสีม่วง ชมพู และเขียวของกองทัพสหรัฐ (33-66 ppm) นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันที่ศึกษาคุณสมบัติของสูตร Orange Agent ใช้ตัวอย่างทั่วไปที่มีสารไดออกซิน 15-30 ppm เฉพาะข้อมูลทางการของกองทัพอากาศสหรัฐที่ได้รับจาก A. Yang สำหรับ "สารส้ม" เท่านั้นที่มีความแตกต่างอย่างมากกับข้อมูลข้างต้น พวกเขาระบุว่าปริมาณสารไดออกซินโดยเฉลี่ยในสูตรที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเวียดนามนี้มีค่าใกล้เคียงกับ 2 ppm อย่างไรก็ตาม ตามข้อมูลอย่างเป็นทางการของกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา เอสเทอร์ 2,4,5-T ของระดับความบริสุทธิ์นี้ไม่ได้ได้รับในสหรัฐอเมริกาเสมอไปแม้ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 เมื่อขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ของไตรคลอโรฟีนอล รวมอยู่ในโครงการเทคโนโลยี

หลังจากการเริ่มโครงการด้วยการทำให้ไตรคลอโรฟีนอลบริสุทธิ์สองเท่า จึงเป็นไปได้ที่จะได้ผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณไดออกซินต่ำกว่า 1 ppm A. Yang และตัวแทนคนอื่นๆ ในแวดวงทางการของสหรัฐฯ โต้แย้งว่าการทำให้บริสุทธิ์ของไตรคลอโรฟีนอลจากสารไดออกซินในสหรัฐฯ ได้รวมอยู่ในแผนเทคโนโลยีตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 60 อย่างไรก็ตาม เอกสารทางเทคนิคและสิทธิบัตรระบุว่าการปรับปรุงการผลิตไตรคลอโรฟีนอลเริ่มขึ้นหลังปี พ.ศ. 2513 การคำนวณของ A. Yang ขึ้นอยู่กับคุณภาพของเอสเทอร์ 2,4,5-T ที่ผลิตในปี พ.ศ. 2514-2516 ทั้งหมดนี้ทำให้สามารถพิจารณาข้อมูลที่น่าเชื่อถือมากขึ้นเกี่ยวกับปริมาณไดออกซินสูงในสารกำจัดวัชพืชประเภท 2,4,5-T ที่ผลิตในทศวรรษที่ 1960 ดังนั้น 57,000 ตันของสูตรตาม 2,4,5-T ซึ่งการใช้ในเวียดนามได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการในสหรัฐอเมริกา นำไดออกซินมากกว่า 500 กิโลกรัมไปยังพื้นที่ที่ค่อนข้างเล็กของอินโดจีน มีอันตรายอย่างยิ่งที่จะได้ภาพที่แท้จริง อย่างน้อยตัวเลขนี้ควรเพิ่มเป็นสองเท่า

เมื่อประเมินระดับมลพิษทางสิ่งแวดล้อมด้วยสารไดออกซิน จำเป็นต้องคำนึงถึงความเป็นไปได้ที่จะเกิดสารไดออกซินขั้นที่สองหลังจากการใช้อนุพันธ์ของไตรคลอโรฟีนอล ขณะนี้มีการแสดงการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนที่ไม่คลุมเครือเป็นไดออกซินของพรีไดออกซิน ซึ่งมักมีอยู่ในการเตรียมการทางเทคนิคโดยอิงจากไตรคลอโรฟีนอล ผลผลิตของไดออกซินจะสูงระหว่างการเทอร์โมไลซิสของอนุพันธ์ที่ไม่ระเหยอื่นๆ ของไตรคลอโรฟีนอล รวมทั้ง 2,4,5-T

ผลลัพธ์เชิงลบที่อ้างถึงในเอกสารนั้นสัมพันธ์กับการใช้สารตั้งต้นของไดออกซินที่ระเหยได้ หรือการมีเงื่อนไขสำหรับการกำจัดอย่างมีประสิทธิภาพออกจากทรงกลมปฏิกิริยา เนื่องจากไตรคลอโรฟีนอลและเอสเทอร์ 2,4,5-T จะถูกแปลงเป็นอนุพันธ์ที่ไม่ระเหยอย่างรวดเร็วในวัตถุสิ่งแวดล้อมต่างๆ วัสดุต่างๆ ที่เก็บรักษาด้วยไบโอไซด์ ตลอดจนซากพืชที่ได้รับผลกระทบจากสารกำจัดวัชพืชประเภท 2,4,5-T เห็นได้ชัดว่าเป็นแหล่งของสารไดออกซินในปริมาณที่เพิ่มขึ้น ความน่าจะเป็นของการก่อตัวของไดออกซินขั้นที่สองในเงื่อนไขของสงครามเคมีซึ่งดำเนินการในเวียดนามต้องได้รับการพิจารณาสูงเป็นพิเศษ ที่นี่ในช่วงที่มีการสู้รบมีการเผาเพลิงมากกว่า 500,000 ตัน (รวมถึงพื้นที่ป่าที่ได้รับผลกระทบขนาดใหญ่) ระเบิดอากาศ กระสุนปืน และทุ่นระเบิดมากกว่า 13 ล้านตัน ดังนั้นไดออกซินจึงเข้าสู่สิ่งแวดล้อมของเวียดนามในปริมาณที่มากกว่าที่มีอยู่ในสารเคมีกำจัดวัชพืชหลายหมื่นตันที่กองทัพสหรัฐใช้ เพื่อจินตนาการถึงผลที่ตามมาจากการสะสมของสารไดออกซินในสิ่งแวดล้อม เราจะแนะนำผู้อ่านให้ละเอียดยิ่งขึ้นเกี่ยวกับคุณสมบัติของพิษอันตรายนี้

สิ่งที่รู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของไดออกซิน

โครงสร้าง คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี โมเลกุลไดออกซินมีลักษณะแบนและมีความสมมาตรสูง การกระจายตัวของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในนั้นมีค่าสูงสุดอยู่ในโซนของอะตอมของออกซิเจนและคลอรีน และค่าต่ำสุดจะอยู่ตรงกลางของวงแหวนเบนซีน คุณลักษณะของโครงสร้างและสถานะทางอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้กำหนดคุณสมบัติขั้นรุนแรงที่สังเกตได้ของโมเลกุลไดออกซิน

ไดออกซินเป็นสารผลึกที่มีจุดหลอมเหลวสูง (305 o C) และมีความผันผวนต่ำมาก ละลายในน้ำได้ไม่ดี (2x10-8% ที่ 25 o C) และดีกว่าในตัวทำละลายอินทรีย์ มีความโดดเด่นด้วยความคงตัวทางความร้อนสูง: การสลายตัวของมันจะสังเกตได้ก็ต่อเมื่อได้รับความร้อนสูงกว่า 750 o C และดำเนินการอย่างมีประสิทธิภาพที่ 1,000 o C

ไดออกซินเป็นสารเฉื่อยทางเคมี ไม่สลายตัวด้วยกรดและด่างแม้ผ่านการต้ม มันเข้าสู่ลักษณะเฉพาะของปฏิกิริยาคลอรีนและซัลโฟเนชันของสารประกอบอะโรมาติกภายใต้สภาวะที่รุนแรงมากและในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาเท่านั้น การแทนที่อะตอมของคลอรีนของโมเลกุลไดออกซินสำหรับอะตอมอื่นหรือกลุ่มของอะตอมจะดำเนินการภายใต้เงื่อนไขของปฏิกิริยาอนุมูลอิสระเท่านั้น การเปลี่ยนแปลงบางอย่าง เช่น การทำปฏิกิริยากับโซเดียมแนพทาลีนและการลดคลอรีนแบบรีดักทีฟด้วยการฉายรังสีอัลตราไวโอเลต ถูกนำมาใช้เพื่อทำลายไดออกซินในปริมาณเล็กน้อย เมื่อถูกออกซิไดซ์ภายใต้สภาวะปราศจากน้ำ ไดออกซินจะบริจาคอิเล็กตรอนหนึ่งตัวอย่างง่ายดายและเปลี่ยนเป็นไอออนบวกเชิงอนุมูลที่เสถียร ซึ่งอย่างไรก็ตาม ไดออกซินจะถูกทำให้ลดลงได้ง่ายด้วยน้ำ ไดออกซินคือความสามารถในการสร้างสารเชิงซ้อนที่แข็งแกร่งด้วยสารประกอบโพลีไซคลิกตามธรรมชาติและสังเคราะห์จำนวนมาก

คุณสมบัติที่เป็นพิษ ไดออกซินเป็นพิษทั้งหมด เพราะแม้ในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย (ความเข้มข้น) ก็ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตเกือบทุกรูปแบบ ตั้งแต่แบคทีเรียไปจนถึงสัตว์เลือดอุ่น ความเป็นพิษของไดออกซินในกรณีของสิ่งมีชีวิตที่ง่ายที่สุดนั้นเห็นได้ชัดว่าเกิดจากการละเมิดการทำงานของเมทัลโลเอ็นไซม์ซึ่งก่อให้เกิดสารประกอบเชิงซ้อนที่แข็งแกร่ง ยากกว่ามากคือความพ่ายแพ้ของสิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้นโดยไดออกซินโดยเฉพาะสิ่งมีชีวิตเลือดอุ่น ในสิ่งมีชีวิตเลือดอุ่น ไดออกซินจะเข้าสู่เนื้อเยื่อไขมันในขั้นแรก จากนั้นจึงกระจายออกไป โดยสะสมส่วนใหญ่ในตับ ต่อมไทมัสและอวัยวะอื่นๆ การทำลายในร่างกายนั้นไม่มีนัยสำคัญ: มันถูกขับออกมาส่วนใหญ่ไม่เปลี่ยนแปลงในรูปแบบของคอมเพล็กซ์ที่ไม่ปรากฏชื่อ

ครึ่งชีวิตมีตั้งแต่หลายสิบวัน (หนูเมาส์) ถึงหนึ่งปีหรือมากกว่านั้น (ไพรเมต) และมักจะเพิ่มขึ้นเมื่อได้รับอาหารช้าๆ ด้วยการเพิ่มขึ้นของการกักเก็บในร่างกายและการเลือกสะสมในตับ ความไวของบุคคลต่อสารไดออกซินจะเพิ่มขึ้น

ในพิษเฉียบพลันของสัตว์จะสังเกตเห็นสัญญาณของพิษทั่วไปของไดออกซิน: เบื่ออาหาร, ร่างกายและ

ตั้งแต่วัยเด็กพวกเราหลายคนคุ้นเคยกับซีรีส์เกี่ยวกับนักรบผู้อยู่ยงคงกระพัน Princess Xena (Xena) ผู้ต่อสู้กับกองกำลังแห่งความชั่วร้าย คุณรู้หรือไม่ว่า "Xena" ในภาษากรีกแปลว่า "เอเลี่ยน"?

นอกจากเจ้าหญิงผู้ต่อสู้แล้วตระกูลของสารแปลกปลอมที่เป็นอันตรายก็มีชื่อเหมือนกัน

พบกับ Xenobiotics!

Xenobiotics คือยาปฏิชีวนะ ยาฆ่าแมลง ยากำจัดวัชพืช สีสังเคราะห์ ผงซักฟอก ฮอร์โมน และสารประกอบทางเคมีอื่นๆ พบได้ในดิน น้ำ อาหาร อากาศ สารเหล่านี้แปลกปลอมเข้าสู่ร่างกายของเราเข้าสู่ร่างกายทำลายระบบภูมิคุ้มกันและเป็นสาเหตุของและ น่าเสียดายที่ในปัจจุบันนี้มันไม่สมจริงเลยที่จะแยกตัวเองออกจากอิทธิพลที่เป็นอันตรายโดยสิ้นเชิง

Xenobiotics ทำให้การทำงานของอวัยวะต่างๆ หยุดชะงัก ส่งผลให้กลายเป็นสาเหตุของโรคเกี่ยวกับระบบย่อยอาหาร การหายใจ ระบบหัวใจและหลอดเลือด และไต เมื่อสัมผัสกับมนุษย์เป็นเวลานาน xenobiotics ทำให้เกิดเนื้องอกมะเร็ง

แม่ธรรมชาติได้จัดเตรียมกลไกเพื่อป้องกันคนแปลกหน้า พวกมันถูกทำลายโดยเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกัน ตับ แม้กระทั่งสิ่งกีดขวางของเซลล์สำหรับสารพิษต่างๆ

และมนุษย์ที่คิดค้น xenobiotics เหล่านี้ก็มาพร้อมกับตัวดูดซับในลำไส้ (Enterosgel) ต้องขอบคุณตัวดูดซับที่ทำให้โมเลกุล "อันตราย" ถูกดูดซึมและทำให้การทำงานของตับเป็นไปอย่างสมบูรณ์ ปกป้องเซลล์จากปัจจัยที่เป็นอันตราย

เพื่อให้การป้องกันแข็งแรงร่างกายต้องการตัวช่วย - สารอาหาร จะเป็นใครได้บ้าง?

วิตามิน

วิตามินปกป้องเซลล์ภูมิคุ้มกันจากความเสียหาย

แหล่งที่มาหลักของวิตามิน: ผัก ผลไม้ ธัญพืช สาหร่ายทะเล ชาเขียว

แร่ธาตุ

ธาตุที่มีหน้าที่สร้างภูมิคุ้มกัน ได้แก่ ซีลีเนียม แมกนีเซียม และสังกะสี

แร่ธาตุเหล่านี้พบในธัญพืช พืชตระกูลถั่ว อาหารทะเล ตับ ไข่

คอเลสเตอรอลและฟอสโฟลิปิด

สารเหล่านี้เป็น "ส่วนประกอบสำคัญ" สำหรับเยื่อหุ้มเซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง - เซลล์ตับ การบริโภคฟอสโฟลิปิดเหล่านี้อย่างเพียงพอพร้อมกับอาหารช่วยให้เซลล์ตับมี "ความต้านทาน" ต่อ "คนแปลกหน้า" กรดไขมัน โคลีน คอเลสเตอรอล "ดี" พบได้ในปลาทะเล ถั่ว ไข่แดง เมล็ดแฟลกซ์

กระรอก

การทำงานของตับเกี่ยวข้องโดยตรงกับสิ่งที่เรากินทุกวัน เมื่อได้รับอาหารที่มีโปรตีนไม่เพียงพอ กิจกรรมของตับจะลดลง

ร่างกายได้รับโปรตีนที่จำเป็นจากไหน?

ในถั่ว, ผักใบเขียว, พืชตระกูลถั่ว, ไข่, เนื้อสัตว์ปีก, ปลาแม่น้ำและทะเล, ชีสไขมันต่ำ, นม

เซลลูโลส

เริ่มต้นการต่อสู้กับ xenobiotics เราต้องไม่ลืมประโยชน์ของใยอาหาร เช่นเดียวกับ Enterosgel เก็บสารพิษและสารก่อมะเร็งจำนวนมากไว้บนพื้นผิว

ใยอาหาร (ไฟเบอร์) อุดมด้วยผักและผลไม้บด มาร์มาเลด ข้าวโอ๊ตและรำข้าวสาลี สาหร่ายทะเล

ไฟโตไซด์

ทุกคนรู้ถึงประโยชน์ของไฟโตไซด์ พวกเขามักถูกพูดถึงอย่างมากในระหว่างการต่อสู้กับโรคไข้หวัดใหญ่และการติดเชื้อไวรัสอื่นๆ ไฟโตไซด์ส่วนใหญ่อยู่ในหัวหอมและกระเทียม อุดมไปด้วยไฟตอนไซด์:

แครอท ฮอสแรดิช มะเขือเทศ พริกหยวก แอปเปิ้ล Antonovka

ผลเบอร์รี่: บลูเบอร์รี่, แบล็กเบอร์รี่, ด๊อกวู้ด, ไวเบอร์นัม;

ขิง, ขมิ้น.

ผลิตภัณฑ์ที่เป็นอันตราย: รายการ

ซีโนไบโอติกส่วนใหญ่เข้าสู่ร่างกาย "ขอบคุณ" นิสัยการทำอาหารของเรา เพื่อไม่ให้ตัวเองตกอยู่ในความเสี่ยงที่ไม่ยุติธรรม เลิกกินอาหารขยะกันเถอะ!

ดังนั้นในรายการ "สีดำ":

ไส้กรอก, ไส้กรอก, เนื้อรมควัน;

มาการีน, มายองเนส, น้ำส้มสายชู;

ขนมหวานและเครื่องดื่มอัดลมหวาน

นี่หมายความว่าพวกเขาควรถูกแยกออกจากอาหารหรือไม่? สุขภาพของคุณ ดังนั้น "คิดเอง ตัดสินใจเอง!"

น่าเสียดาย เป็นไปไม่ได้เสมอไปที่จะหลีกเลี่ยงผลิตภัณฑ์จากรายการ "ฮิต" - สำหรับกรณีดังกล่าวที่มีสารป้อนเข้าที่ 1 อยู่ - Enterosgel! ยานี้สร้างขึ้นตามคำสั่งของกระทรวงกลาโหมของสหภาพโซเวียตช่วยในการต่อสู้กับสารพิษการแพ้สารปรุงแต่งอาหารที่เป็นอันตรายและแม้กระทั่งเพื่อสุขภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพและเพื่อสุขภาพ

วิชา xenobiology ปัญหาและงาน ความเชื่อมโยงกับศาสตร์อื่นๆ

Xenobiotics เรียกว่ามนุษย์ต่างดาวซึ่งก่อนหน้านี้ไม่พบในร่างกายของสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ สารดังกล่าวรวมถึง เช่น ยา ยาฆ่าแมลง สารพิษจากอุตสาหกรรม ของเสียจากอุตสาหกรรม สารปรุงแต่งอาหาร เครื่องสำอาง เป็นต้น เนื่องจากเนื้อเยื่อมักมีองค์ประกอบอนินทรีย์จำนวนมากซึ่งไม่ทราบหน้าที่ทางชีวภาพ ดังนั้น สารอนินทรีย์จึงจัดได้ว่าเป็น xenobiotics เท่านั้น หากไม่จำเป็นสำหรับกระบวนการเผาผลาญ

สิ่งมีชีวิตเป็นระบบเปิด ในบรรดาสารที่มาจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่ร่างกาย การไหลตามธรรมชาติ (สารอาหาร) และการไหลของสารที่มาจากธรรมชาติและสังเคราะห์ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตที่กำหนดนั้นมีความโดดเด่น การไหลเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์ในทุกระดับของร่างกาย (โมเลกุล เซลล์ อวัยวะ) สารประกอบแปลกปลอมที่เป็นพิษ (xenobiotics) มากเกินไปจะทำให้กระบวนการเจริญเติบโต การพัฒนา และการสืบพันธุ์ช้าลงหรือหยุดลง เพื่อรักษาสภาวะสมดุลในร่างกายมีกลไกการกำกับดูแล

Xenobiology ศึกษาความสม่ำเสมอและวิถีทางของการเข้าออก การขับถ่าย การกระจาย การเปลี่ยนแปลงของสารเคมีแปลกปลอมในสิ่งมีชีวิต และกลไกของปฏิกิริยาทางชีวภาพที่เกิดจากพวกมัน

Xenobiology แบ่งออกเป็นส่วนที่แคบกว่า - xenobiophysics, xenobiochemistry, xenophysiology ฯลฯ งานของ xenobiology คือการศึกษากระบวนการปฏิสัมพันธ์ของ xenobiotics จากภายนอกกับระบบการขนส่งของร่างกายที่มีโครงสร้างเซลล์ต่างๆ โดยหลักคือพลาสมาเลมมาและ กลไกการรับประทาน xenobiotics

วิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับชีวเคมีของซีโนไบโอติกคือเมแทบอลิซึมของซีโนไบโอติกในร่างกาย ทิศทางของ xenobiology นี้ประกอบด้วยหลายส่วนของชีววิทยา เคมีอินทรีย์และการวิเคราะห์ เภสัชวิทยา พิษวิทยา และวิทยาศาสตร์อื่นๆ งานของ xenobiochemistry แบบคงที่คือการสร้างโครงสร้างของโมเลกุลของสาร xenobiotic ที่เกิดขึ้นในร่างกาย เพื่อศึกษาการกระจายของพวกมัน การแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในสิ่งมีชีวิตและเนื้อเยื่อ ไดนามิก xenobiochemistry สำรวจกลไกของการเปลี่ยนแปลง xenobiotic ในร่างกาย โครงสร้างและคุณสมบัติการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้

Xenophysiology ศึกษากระบวนการชีวิตและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตตลอดการพัฒนาภายใต้การกระทำของ xenobiotics Xenophytophysiology ศึกษาคุณลักษณะของการบริโภคและการขับถ่าย ลักษณะเฉพาะของกระบวนการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพและการสะสมของ xenobiotics ในสิ่งมีชีวิตของพืช

Xenobiology เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีชีวภาพ ซึ่งใช้หลักการของ xenobiotic เมแทบอลิซึม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ การเชื่อมโยงของ xenobiology กับยาทำให้มั่นใจในความปลอดภัยในการรักษาอันเป็นผลมาจากการศึกษากลไกการออกฤทธิ์และการเผาผลาญของยาใหม่

ความเกี่ยวข้องที่เพิ่มขึ้นของปัญหาที่พิจารณาในชีววิทยา xenobiology เกิดจากการเพิ่มจำนวนของสารประกอบสังเคราะห์ที่เกี่ยวข้องกับการหมุนเวียนของสารในธรรมชาติเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในบรรดาซีโนไบโอติก มีสารที่มีประโยชน์จำนวนมากที่จำเป็นสำหรับการแพทย์ การปลูกพืช การเลี้ยงสัตว์ ฯลฯ ดังนั้นหนึ่งในภารกิจของซีโนไบโอติกคือการพัฒนาเทคนิคและวิธีการในการสร้างระบบสำหรับกำหนดกิจกรรมทางชีวภาพของซีโนไบโอติก

ประเภทของ xenobiotics การจำแนกตามระดับของอันตรายและความเป็นพิษ

มีสารประเภทต่อไปนี้ที่ก่อให้เกิดมลพิษทางเคมีทั่วโลกของชีวมณฑล:

สารที่เป็นก๊าซ

โลหะหนัก

ปุ๋ยและสารอาหาร

สารประกอบอินทรีย์;

สารกัมมันตภาพรังสี (สารกัมมันตภาพรังสี) เป็นเรื่องของการศึกษาเกี่ยวกับรังสีชีววิทยา

ซีโนไบโอติกและสารมลพิษหลายชนิดเป็นสารที่เป็นพิษสูง

ในความหมายที่กว้างที่สุด สารพิษเป็นสารเคมีที่มาจากภายนอก (สังเคราะห์และเป็นธรรมชาติ) ซึ่งหลังจากเข้าสู่ร่างกายแล้ว จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและหน้าที่พร้อมกับการพัฒนาของเงื่อนไขทางพยาธิสภาพที่มีลักษณะเฉพาะ

ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของแหล่งกำเนิดและการใช้งานจริง สารพิษ (พิษ) แบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้:

สารพิษจากอุตสาหกรรม: ตัวทำละลายอินทรีย์ (ไดคลอโรอีเทน คาร์บอนเตตระคลอไรด์ อะซิโตน ฯลฯ) สารที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง (มีเทน โพรเพน บิวเทน) สีย้อม (อะนิลีนและอนุพันธ์) ฟรีออน สารเคมี ตัวกลางสังเคราะห์อินทรีย์ ฯลฯ

ปุ๋ยเคมีและผลิตภัณฑ์อารักขาพืช รวมทั้งยาฆ่าแมลง

ผลิตภัณฑ์ยาและผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปของอุตสาหกรรมยา

สารเคมีในครัวเรือนที่ใช้เป็นยาฆ่าแมลง สีย้อม สารเคลือบเงา น้ำหอมและเครื่องสำอาง วัตถุเจือปนอาหาร สารต่อต้านอนุมูลอิสระ

พิษจากพืชและสัตว์

พิษสงคราม.

ขึ้นอยู่กับความเสียหายที่เด่นชัดต่ออวัยวะและเนื้อเยื่อที่เกี่ยวข้องของบุคคล สารพิษแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้: พิษจากหัวใจ, พิษต่อประสาท, พิษต่อตับ, พิษต่อไต, พิษในเลือด, พิษในทางเดินอาหาร, พิษในปอด, พิษที่ส่งผลต่อ ระบบภูมิคุ้มกัน สารพิษต่างๆ ที่ส่งผลต่อผิวหนัง

ความเป็นพิษ- การวัดความไม่ลงรอยกันของสารกับชีวิต ส่วนกลับของค่าสัมบูรณ์ของปริมาณหรือความเข้มข้นที่ทำให้ถึงตายเฉลี่ย

ค่า LC50 หรือ LD 5 o คือความเข้มข้นหรือปริมาณของสารที่ทำให้เกิดการยับยั้งปฏิกิริยาที่บันทึกไว้ครึ่งหนึ่งตามลำดับ (เช่น การตายของสิ่งมีชีวิต 50%)

อันตรายจากสารแปลกปลอม- โอกาสที่จะเกิดผลเสียต่อสุขภาพในสภาพที่แท้จริงของการผลิตและการใช้งาน

สารอันตรายที่บุคคลสัมผัสถูกแบ่งออกเป็นสี่ประเภทตามระดับของอันตราย (ความเป็นพิษ):

I. อันตรายอย่างยิ่ง (เป็นพิษอย่างยิ่ง);

II. อันตรายมาก (เป็นพิษสูง);

III. อันตรายปานกลาง (เป็นพิษปานกลาง);

IV. อันตรายต่ำ (พิษต่ำ)

เกณฑ์การจำแนกซีโนไบโอติกตามระดับความเป็นพิษ:

ค่าของค่า LD 5 o หรือ LC50;

เส้นทางเข้า (หายใจเข้า, ทางผิวหนัง);

เวลารับสัมผัสเชื้อ;

คุณสมบัติของการทำลายสิ่งแวดล้อมหรือการเปลี่ยนแปลงในสิ่งมีชีวิต (biotransformation)

นอกจากความเป็นพิษและอันตรายแล้ว ผลกระทบใดๆ ของซีโนไบโอติกต่อวัตถุสามารถระบุลักษณะพิเศษของการกระทำทางชีวภาพของมันได้:

ตามประเภทของผลกระทบทางชีวภาพต่อเป้าหมาย

ในแง่ของ LD 5 o หรือ LC50;

ตามประเภทของความเป็นพิษและอันตราย

โดยการเลือกปฏิบัติของ xenobiotics (สารอาจเป็นพิษสำหรับสิ่งมีชีวิตบางชนิดและไม่เป็นพิษสำหรับผู้อื่น);

ตามขีดจำกัดความเข้มข้น (ค่าเกณฑ์) ของผลกระทบที่เป็นพิษและ/หรืออันตราย;

โดยธรรมชาติของการกระทำทางเภสัชวิทยา (การสะกดจิต, ยารักษาโรคจิต, ฮอร์โมน, ฯลฯ )

ข้อมูลที่คล้ายกัน

ตอนนี้ผู้อ่านส่วนใหญ่อาจคิดว่า: -“ นี่เป็นคำทางวิทยาศาสตร์ประเภทใด! อาจเป็นสิ่งที่เพิ่งปรากฏขึ้น ... สิ่งที่เราไม่คุ้นเคยและยังไม่ได้จัดการ! แต่ไม่ ฉันรีบทำให้คุณไม่พอใจ - เราแต่ละคนคุ้นเคยกับซีโนไบโอติกส์ แต่ทุกคนรู้จักพวกมันภายใต้ชื่อที่แตกต่างกันเล็กน้อย! ตัวอย่างเช่น นี่คือชื่อที่เราคุ้นเคยบางส่วนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสารกลุ่มนี้ - โลหะหนัก, ไนเตรต, ยาฆ่าแมลง, ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ฯลฯ ฉันรู้ว่าตอนนี้ฉันทำให้หลายคนตกตะลึง แต่ลองเดาดูสิ - อันไหน xenobiotic พบมากที่สุดในรอบร้อยปีที่ผ่านมา !

คำตอบที่ถูกต้องคือยา ใช่ใช่ไม่ต้องแปลกใจเลยยาทั้งหมดเช่นสารพิษทั้งหมดข้างต้นเป็นสิ่งแปลกปลอมต่อร่างกายของเราเช่น ซีโนไบโอติกส์ คำว่า "xenobiotic" มาจากคำภาษากรีก 2 คำคือ "xenos" และ "bios" ซึ่งแปลว่า "สิ่งมีชีวิตจากต่างดาว" ความแปลกปลอมของสารบางอย่างโดยสรุปสามารถอธิบายได้โดยการเปลี่ยนแปลงหรือละเมิดกระบวนการหรือส่วนประกอบภายในในระดับต่างๆ (โมเลกุล เซลล์ สิ่งมีชีวิต) ต่อจากนั้น การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดเหล่านี้สามารถก่อให้เกิดและทำให้เกิดอาการแพ้ (เป็นเพียงเรื่องของเวลาเท่านั้น) การกลายพันธุ์ทั่วไป โรคที่หายากและเฉพาะเจาะจงมาก และอื่น ๆ อีกมากมาย!

ฉันเสนอให้พิจารณากลุ่มหลักของ xenobiotics เพื่อเป็นอันตรายต่อมนุษย์:

1. xenobiotics ทางกายภาพ:

กลุ่มนี้รวมถึงปัจจัยต่างๆ เช่น เสียง การสั่นสะเทือน รังสี รังสีประเภทต่างๆ อย่ารีบเร่งที่จะหายใจออกด้วยความโล่งอก - พวกเขาบอกว่าสิ่งนี้ไม่เกี่ยวข้องกับฉันเพราะ ฉันไม่มีเสียง ไม่มีการสั่นสะเทือน ไม่มีรังสีในชีวิตของฉัน! ทั้งหมดนี้มีอยู่ในทุกบ้านอย่างแน่นอน! นี่คือตัวอย่างที่ง่ายที่สุดสำหรับคุณ - เครือข่าย Wi-Fi ไร้สาย ตอนนี้ฉันไม่เรียกร้องให้หยุดใช้เทคโนโลยีไร้สาย แต่ควรระมัดระวังและ "อย่าสลีปบนอแด็ปเตอร์ Wi-Fi" ...! หรือนี่คืออีกหนึ่งสิ่งประดิษฐ์ที่ได้รับความนิยมในศตวรรษของเรา - เตาอบไมโครเวฟ! เรายังเขียนเกี่ยวกับมันและผลกระทบต่อร่างกาย อย่าลืมอ่าน!

เป็นที่ชัดเจนว่ากลุ่มนี้ไม่ได้มาจากธรรมชาติ แต่มนุษย์สร้างขึ้น คุณสมบัติที่โดดเด่นอีกประการของกลุ่มนี้คือ xenobiotics ทั้งหมดเหล่านี้มีผลภายนอกต่อบุคคลเช่น พวกมันแทรกซึมเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ผ่านการสัมผัสกับพื้นผิวของร่างกาย

2. ซีโนไบโอติกชีวภาพ:

ซีโนไบโอติกกลุ่มนี้มีต้นกำเนิดตามธรรมชาติ แม้ว่าแบคทีเรียและไวรัสจำนวนมากจะกลายพันธุ์ภายใต้อิทธิพลของผลที่ตามมาของกิจกรรมของมนุษย์! ซีโนไบโอติกชีวภาพเข้าสู่คนบ่อยที่สุดไม่ว่าจะทางปอดหรือทางเดินอาหาร

3. เคมี xenobiotics:

เหล่านี้รวมถึง:

1. ผลิตภัณฑ์จากกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ (อุตสาหกรรมและการเกษตร)

2. สารเคมีในครัวเรือน

3. ยารักษาโรค;

กลุ่ม xenobiotics ที่กว้างขวางมากและค่อนข้างแย่จากมุมมองของความปลอดภัยในจินตนาการของสารทั้งหมดที่รวมอยู่ในนั้น!

- จากที่กล่าวมาอาจเป็นเพียงข้อแรก (ผลิตภัณฑ์จากกิจกรรมทางเศรษฐกิจ) เล็กน้อยที่ทำให้เกิดความกังวลในหมู่ประชาชนทั่วไป และถึงอย่างนั้น มีข้อมูลน้อยมากเกี่ยวกับเรื่องนี้และมันก็ขัดแย้งกันมาก! ความจริงก็คือในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาการวิจัยด้านการเกษตรในประเทศของเราไม่ได้ดำเนินการจริงและนำเข้าปุ๋ยและน้ำสลัด 95%! ดังนั้นเราจึงกินแตงกวาสีเขียวกับมะเขือเทศสีแดงและเราไม่รู้ว่าอะไรเข้าไปในท้องของเรา ...

และมีเพียงบทความหายากในหนังสือพิมพ์อีกครั้งที่บางแห่งใกล้กับโวลโกกราด พวกเขาปิดฟาร์มของผู้ปลูกผักชาวจีนที่ปลูกผักในโรงเรือนโดยใช้ปุ๋ยจีนที่เข้าใจยากจำนวนมาก และหลังจากการวิเคราะห์ควบคุมผลิตภัณฑ์ของพวกเขา ไนเตรตและยาฆ่าแมลงที่มากเกินไป พบสารก่อมะเร็งและสารอันตรายอื่น ๆ หลายสิบครั้งแสดงว่า "ไม่ใช่ทุกสิ่งที่มีประโยชน์ที่เข้าปากคุณ ... " หนึ่งในบทความเหล่านี้เผยแพร่ในกลุ่มของเราในการติดต่อ อย่าลืมสมัครเป็นสมาชิกกลุ่มของเรา! :)

- น่าเสียดายที่พวกเราส่วนใหญ่ไม่ได้คิดถึงอันตรายที่อยู่ในกลุ่มย่อยถัดไปของ xenobiotics เคมี - สารเคมีในครัวเรือน

และหนึ่งในตัวแทนที่น่ากลัวที่สุดของ xenobiotics เหล่านี้คือผงซักฟอกล้างจาน! ไม่ว่าคุณจะล้างจานและช้อนส้อมมากแค่ไหนหลังจากใช้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ คุณก็ยังไม่สามารถล้างออกได้ทั้งหมด! และในไม่ช้าพวกเขาจะมาพร้อมกับอาหารของคุณในช้อนและในท้องของคุณ ...

ไม่ค่อยมีใครให้ความสนใจกับองค์ประกอบของผงซักฟอกโดยเฉพาะและไร้ประโยชน์! อย่างน้อยอาจมีบางคนหมดความปรารถนาที่จะซื้อ "โรงงานเคมี" แห่งนี้ ฟังนะ ตัวอย่างเช่น ส่วนผสมบางอย่าง - สารลดแรงตึงผิว ฟีนอล ครีซอล สารกลั่นปิโตรเลียม ไตรโคลซาน แอมโมเนีย พโธเลต ฟอร์มาลดีไฮด์ และอื่นๆ ตอนนี้ฉันจะไม่อธิบายถึงอันตรายของทุกคน แต่ใช้คำพูดของฉัน - จะไม่มีอะไรดีเกิดขึ้นกับคุณจากสารเคมีเหล่านี้! อย่างไรก็ตาม จานจะล้างด้วยโซดาหรือผงมัสตาร์ดอย่างสมบูรณ์แบบ! :)

— ดังนั้นเราจึงไปถึงกลุ่มที่สามซึ่งเป็นที่รักของหลาย ๆ กลุ่มย่อย - ยาเสพติดฉันรู้ว่าฉันจะพบกับความไม่พอใจจากหลาย ๆ คนที่ไว้วางใจสุขภาพของพวกเขากับ "ยาวิเศษ" แต่อย่างไรก็ตามจงฟัง ใช่ และข้อโต้แย้งทำนองนี้: “ฉันกินยาแล้วทุกอย่างก็หายไป” นั้นไม่เหมาะสมอย่างยิ่งที่นี่ และนี่คือเหตุผล: เภสัชกรรมเป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่ผู้คนหลายล้านคนทำงาน เกือบทุกวันมียาใหม่ปรากฏขึ้นพร้อมกับ ชื่อที่ยอดเยี่ยมและเนื้อหาที่เข้าใจยากของพวกเราส่วนใหญ่ เป็นการยากที่จะติดตามผลกระทบของสารเคมีที่สร้างขึ้นใหม่ต่อบุคคลในช่วงชีวิตอันสั้นของเขา และแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะประเมินระดับความเป็นพิษของสารที่เกิดจาก "เคมี" ในร่างกายมนุษย์ผ่านกระบวนการเมตาบอลิซึม!

ในความคิดของฉัน xenobiotics กลุ่มนี้น่ากลัวและอันตรายที่สุดเนื่องจากมีประโยชน์ที่ชัดเจนสำหรับมนุษย์และความต้องการที่ได้รับการส่งเสริมอย่างแข็งขันในการใช้ทั้งหมดข้างต้น!

ที่สำคัญที่สุด!

โดยสรุปแล้ว ฉันอยากจะบอกว่าร่างกายของเราใช้พลังงานสำคัญจำนวนมหาศาลในการทำให้เป็นกลางและกำจัดซีโนไบโอติกส์ที่เข้าสู่ร่างกายโดยไม่ตั้งใจหรือตั้งใจ ฉันไม่เข้าใจว่าทำไมชีวิตของมนุษย์ที่สั้นอยู่แล้วยิ่งสั้นลง?!

มนุษย์เป็น heterotroph เช่น ได้รับสารอาหารและพลังงานจากภายนอกในรูปของสารประกอบอินทรีย์ (ดูตารางที่ 1)

ตารางที่ 1 ส่วนประกอบหลัก

			คาร์โบไฮเดรต	วิตามิน องค์ประกอบ
ค่าพลังงาน	1 กรัม = 4.1 กิโลแคลอรี	เนย 1 กรัม = 9.3 กิโลแคลอรี (39.0 กิโลจูล)	1 กรัม = 4.1 กิโลแคลอรี แอลกอฮอล์ 1 กรัม = 7.1 กิโลแคลอรี
ชีวภาพ ค่า	โปรตีนจากสัตว์ 50%, tk. พวกเขามี กรดอะมิโนที่จำเป็น	น้ำมันพืช 25% เพราะ มีกรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน	เส้นใย	วิตามิน องค์ประกอบ

มีสองวิธีในการที่ผลิตภัณฑ์จากการย่อยอาหาร รวมถึงซีโนไบโอติกส์จะเข้าสู่สภาพแวดล้อมภายในร่างกาย: ส่วนประกอบที่ละลายน้ำได้จะเข้าสู่ระบบพอร์ทัลของตับและตับ สารที่ละลายในไขมันจะเข้าสู่ท่อน้ำเหลืองแล้วเข้าสู่กระแสเลือดผ่านทางท่อน้ำเหลืองทรวงอก

สำหรับ xenobiology แนวคิดเกี่ยวกับปัจจัยทางโภชนาการของสารอาหารมีความสำคัญ คำนี้ใช้กับสารที่มาจากธรรมชาติซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอาหาร เหล่านี้รวมถึง:

1) ตัวยับยั้งเอนไซม์ย่อยอาหาร (ตัวยับยั้งทริปซินถั่วเหลือง Kunitz, กลุ่มตัวยับยั้งถั่วเหลือง Bauman-Birk, เคมีโมทริปซินจากมันฝรั่งและกลุ่มทริปซิน I และ II, กลุ่มตัวยับยั้งทริปซิน/α-อะไมเลส);

2) ไซยาโนเจนิกไกลโคไซด์คือไกลโคไซด์ของไซยาโนเจนิกอัลดีไฮด์และคีโตนบางชนิด ซึ่งในระหว่างการไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์หรือที่เป็นกรด จะปล่อยกรดไฮโดรไซยานิก (ไลมารินจากถั่วขาว, อะมิกดาลินจากผลไม้หิน);

3) เอมีนชีวภาพ (เซโรโทนินในผักและผลไม้, ไทรามีนและฮีสตามีนในอาหารหมักดอง);

4) อัลคาลอยด์ (กรด lysergic diethylamide - ยาหลอนประสาทจาก ergot, มอร์ฟีนจากน้ำของหัวงาดำ, คาเฟอีน, theobromine, theophylline จากเมล็ดกาแฟและใบชา, โซลานีนและ chaconins จากมันฝรั่ง);

5) ยาต้านวิตามิน (ลิวซีนรบกวนเมแทบอลิซึมของทริปโตเฟนและวิตามิน PP, กรดอินโดลีอะซีติก - ยาต้านไนอาซิน, ผักแอสคอร์เบตออกซิเดส - ยาต้านวิตามินซี, ปลาไทอามิเนส - ยาต้านวิตามินไทอามีน, เมล็ดแฟลกซ์ linatin - pyridoxine antagonist, ไข่ขาว avidin - ยาต้านวิตามินไบโอติน ฯลฯ );

6) ปัจจัยที่ลดการดูดซึมแร่ธาตุ (กรดออกซาลิก, ไฟติน - กรดอิโนซิทอลเฮกซาฟอสฟอริกจากพืชตระกูลถั่วและธัญพืช, แทนนิน);

7) พิษของเปปไทด์ธรรมชาติ (ไซโคลเปปไทด์ที่เป็นพิษสิบชนิดจากเห็ดมีพิษสีซีด พิษมากที่สุดคือ α-amanitin)

8) เลคติน - ไกลโคโปรตีนที่เปลี่ยนการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ (ไรซินที่เป็นพิษ (เลคตินจากเมล็ดละหุ่ง), อหิวาตกโรคพิษ);

9) เอทานอล - การละเมิดกระบวนการทางชีวเคมีตามปกติของการก่อตัวและการใช้พลังงานโดยเปลี่ยนไปสู่การพึ่งพาทางจิตวิทยาและชีวภาพกับแอลกอฮอล์จากภายนอก

อาหารของมนุษย์ประกอบด้วยสารเคมีหลายชนิด ซึ่งบางชนิดเป็นซีโนไบโอติกส์ Xenobiotics อาจเป็นส่วนประกอบปกติของอาหาร อาจเพิ่มคุณค่าอาหารระหว่างการเตรียม (เช่น วัตถุเจือปนอาหาร) และอาจปนเปื้อนในอาหารที่ปรุงสุกไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตาม วัตถุเจือปนอาหารบางชนิดถูกเติมลงในอาหารโดยเจตนาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเตรียมอาหาร สารเคมี (สารเติมแต่งทางอ้อมในอาหาร) ถูกนำมาใช้ในเทคโนโลยีของการเตรียม การเก็บรักษา การเก็บรักษา ฯลฯ สารปนเปื้อน (ปรอท สารหนู ซีลีเนียม และแคดเมียม) มาจากสิ่งแวดล้อมและเป็นผลมาจากการขยายตัวของสังคมเมือง จากแหล่งธรรมชาติสามารถได้รับส่วนประกอบหลักของอาหาร (โปรตีน, ไขมัน, คาร์โบไฮเดรต); สารที่สามารถเปลี่ยนการทำงานของอวัยวะและเนื้อเยื่อ (ภูมิแพ้, การพัฒนาของคอพอก, สารยับยั้งการสลายโปรตีน, ฯลฯ ); สารที่เป็นพิษต่อผู้บริโภคอาหาร

วัตถุเจือปนอาหารเป็นธรรมชาติหรือสังเคราะห์ ออกฤทธิ์ทางสรีรวิทยาและเป็นสารเคมีเฉื่อย เติมลงในอาหารโดยตั้งใจหรือไม่ตั้งใจ วัตถุเจือปนอาหารโดยตรงรวมถึงสารที่เติมลงในอาหารระหว่างการเตรียมเพื่อให้มีลักษณะเฉพาะ วัตถุเจือปนอาหารดังกล่าวรวมถึงสารต้านอนุมูลอิสระ สารกันบูด วิตามิน แร่ธาตุ สารแต่งกลิ่น สีย้อม อิมัลซิไฟเออร์ สารทำให้คงตัว สารเพิ่มความเป็นกรด ฯลฯ

ต้องระบุการมีอยู่ของสารเติมแต่งอาหารตามการตัดสินใจของประเทศในสหภาพยุโรปบนฉลาก ในขณะเดียวกันก็สามารถกำหนดให้เป็นสารแต่ละชนิดหรือเป็นตัวแทนของระดับการทำงานเฉพาะร่วมกับรหัส E ตามระบบที่เสนอการเข้ารหัสแบบดิจิทัลของวัตถุเจือปนอาหาร การจำแนกประเภทมีดังนี้: E100–E182 - สีย้อม; E200 ขึ้นไป - สารกันบูด E300 และอื่น ๆ - สารต้านอนุมูลอิสระ (สารต้านอนุมูลอิสระ); E400 และอื่น ๆ - สารเพิ่มความคงตัว; E500 และอื่น ๆ - สารควบคุมความเป็นกรด, ผงฟู; E600 และอื่น ๆ - สารเพิ่มรสชาติและกลิ่น; E700-800 - ดัชนีสำรอง E900 และอื่น ๆ - สารเคลือบ, สารปรับปรุงขนมปัง; E1000 - อิมัลซิไฟเออร์ การใช้วัตถุเจือปนอาหารจำเป็นต้องมีความรู้เกี่ยวกับความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของสารแปลกปลอม - MAC (มก. / กก.), ปริมาณรายวันที่อนุญาต - ADI (มก. / กก. น้ำหนักตัว) และปริมาณรายวันที่อนุญาต - ADI (มก. / วัน) คำนวณ เป็นผลิตภัณฑ์ของ ADI โดยน้ำหนักตัวเฉลี่ย - 60 กก.

วัตถุเจือปนอาหารทางอ้อมรวมถึงสารที่รวมอยู่ในอาหารโดยไม่ได้ตั้งใจ (เช่น เมื่ออาหารสัมผัสกับอุปกรณ์แปรรูปหรือวัสดุบรรจุภัณฑ์) ในบรรดาสารปนเปื้อนในอาหาร ส่วนใหญ่มักพิจารณา 3 กลุ่ม ได้แก่ 1) อะฟลาทอกซิน; 2) ยาฆ่าแมลง; 3) ไดออกซินและตะกั่ว

สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือการใช้ส่วนประกอบทางเคมีของอาหาร (วิตามิน เกลือแร่) เพื่อรักษาโรคเฉพาะในปริมาณที่เกินความต้องการในแต่ละวัน มีการศึกษาการใช้ธาตุเหล็ก ฟลูออรีน ไอโอดีนในทางคลินิกอย่างละเอียดเพียงพอแล้ว ความปลอดภัยของการใช้วิตามินและแร่ธาตุเป็นวัตถุเจือปนอาหารหรือส่วนประกอบของยาขึ้นอยู่กับ: 1) ความเป็นพิษต่อเซลล์ของสารเคมี; 2) รูปแบบทางเคมี; 3) ปริมาณรวมต่อวัน; 4) ระยะเวลาและความสม่ำเสมอของการบริโภค 5) สถานะทางสัณฐานวิทยาของเนื้อเยื่อเป้าหมายและอวัยวะของมนุษย์ วิตามินที่ละลายในไขมันมีความเป็นพิษมากกว่าวิตามินที่ละลายในน้ำ เนื่องจากการสะสมที่เพิ่มขึ้นในระยะไขมันของเยื่อหุ้มเซลล์และอัตราการกำจัดที่ต่ำ

ไนอาซินในปริมาณสูง (กรัม) ใช้เพื่อลดระดับคอเลสเตอรอลในเลือด ในเกือบทุกกรณีของการใช้กรดนิโคตินผลข้างเคียงจะปรากฏขึ้น (ผิวหนังแดง, ร้อนวูบวาบที่ศีรษะ)

ทองแดงเป็นธาตุที่เป็นพิษที่สุด แต่เป็นธาตุที่สำคัญที่สุด ในปริมาณที่น้อย ทองแดงพบได้ในผลิตภัณฑ์อาหารเกือบทั้งหมด ซึ่งไม่ก่อให้เกิดอาการมึนเมา ยกเว้นโรควิลสัน-โคโนวาลอฟ (ความเสียหายต่อตับและนิวเคลียสของไฮโปทาลามัส) มนุษย์มีความไวต่อทองแดงน้อยกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (แกะ) ความเป็นพิษของทองแดงควรเชื่อมโยงกับปฏิกิริยากับเหล็ก สังกะสี และโปรตีน

เหล็กในรูปของออกไซด์ให้สีแก่อาหาร ในสหรัฐอเมริกา อนุญาตให้ใช้ฟอสเฟต ไพโรฟอสเฟต กลูโคเนต แลคเตต เฟอรัสซัลเฟต และธาตุเหล็กน้อยเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร การดูดซึมธาตุเหล็กที่ไม่ใช่ฮีมจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดในเยื่อบุลำไส้ การบริโภคธาตุเหล็กมากเกินไปจากอาหารและการกระทำของสารที่เร่งการดูดซึมสามารถนำไปสู่การสะสมของธาตุเหล็กในร่างกาย การเก็บรักษาและสะสมธาตุเหล็กในร่างกายมนุษย์เป็นเรื่องเฉพาะบุคคลและไม่ได้รับการสนับสนุนจากรูปแบบทั่วไป

สังกะสีในรูปของสารประกอบหลายชนิดใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร การให้อาหารสัตว์ปีกและปศุสัตว์ที่เสริมสังกะสีสามารถนำไปสู่การสะสมของโลหะนี้ในอาหารประเภทเนื้อสัตว์ เป็นที่ทราบกันดีว่าการแพ้สังกะสีในมนุษย์นั้นมีความแปรปรวนมาก อย่างไรก็ตามการใช้เกลือสังกะสีที่มีความเข้มข้นปานกลางในอาหารเป็นวัตถุเจือปนอาหารตามกฎแล้วไม่ได้มาพร้อมกับการพัฒนาของมึนเมา

ซีลีเนียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่มีพิษร้ายแรงที่สุด จนถึงตอนนี้ ความต้องการซีลีเนียมยังไม่ได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ และการใช้ซีลีเนียมอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารนั้นขึ้นอยู่กับหลักการที่หยั่งรู้ได้ จังหวัดทางภูมิศาสตร์ที่มีซีลีเนียมในระดับต่างๆ ในวัตถุสิ่งแวดล้อมควรคำนึงถึงเมื่อใช้ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่อุดมด้วยซีลีเนียมเพื่อป้องกันภาวะแทรกซ้อน การขาดซีลีเนียมในร่างกายอาจเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักที่ทำให้อากาศธรรมดากลายเป็นศัตรูที่น่ากลัวของเรา ในสภาวะที่ขาดซีลีเนียม ออกซิเจนในอากาศผ่านรูปแบบที่ออกฤทธิ์จะทำลายวิตามินส่วนใหญ่ในร่างกาย ขัดขวางการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันและระบบในการต่อต้านสารพิษภายในร่างกาย ระบบภูมิคุ้มกันในสภาพที่ขาดซีลีเนียมจะสูญเสียความก้าวร้าวต่อเชื้อโรคและเซลล์มะเร็ง และต่อมไทรอยด์ขึ้นอยู่กับมันซึ่งควบคุมกระบวนการเมตาบอลิซึมส่วนใหญ่ ลดการทำงานของมัน ซึ่งส่งผลเสียต่อการเจริญเติบโตและการพัฒนาของร่างกาย

ผลลัพธ์โดยรวมของการขาดซีลีเนียมในร่างกายมนุษย์คือการเกิดขึ้นและการพัฒนาของโรคร้ายแรงหลายสิบโรค เริ่มจากความเปราะบางที่เพิ่มขึ้นของเส้นเลือดฝอยและการไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ของสเปิร์มมาโตซัว ผมร่วงก่อนวัยอันควรและภาวะมีบุตรยาก และจบลงด้วยโรคโลหิตจาง เบาหวาน โรคคอพอกเฉพาะถิ่น ตับอักเสบ กล้ามเนื้อหัวใจตายและโรคหลอดเลือดสมอง โรคเนื้องอกวิทยาจำนวนหนึ่ง

ซีลีเนียมกระจายอยู่ทั่วไปในวัตถุสิ่งแวดล้อม มีการขาดซีลีเนียมในสิ่งแวดล้อมในนิวซีแลนด์และในบางภูมิภาคของประเทศจีน มีมากเกินไปในบางภูมิภาคของจีนและในรัฐนอร์ทดาโคตา (สหรัฐอเมริกา) พืชสามารถสะสมซีลีเนียม ในพวกมันจะผ่านเข้าไปในองค์ประกอบของสารประกอบอินทรีย์ เมื่อพืชตาย ซีลีเนียมจะกลับคืนสู่ดินและนำไปใช้โดยพืชอื่น ธัญพืชสามารถสะสมซีลีเนียมจำนวนมากจากดินที่อุดมด้วยซีลีเนียม ในพื้นที่ดังกล่าว สัตว์กินหญ้าอาจทำให้สัตว์มึนเมาได้ และในกรณีของพิษเรื้อรัง ความบกพร่องทางสายตาและ "โรคอัลคาไล" อาจพัฒนาได้ เมื่อได้รับซีลีเนียมมากเกินไปจะเกิดความผิดปกติของระบบทางเดินอาหารและระบบตับและทางเดินน้ำดี มีการอธิบายถึงพิษเรื้อรังของผู้ที่อาศัยอยู่ในซีลีเนียมในประเทศจีน อาการหลัก: ผมเปราะ, ผมใหม่ขาดการสร้างเม็ดสี, เล็บเปราะมีจุด, ผิวหนังแตกเป็นเส้นตามยาว พบอาการทางระบบประสาทในครึ่งหนึ่งของผู้ที่ได้รับผลกระทบ อาการที่คล้ายกันนี้ยังอธิบายได้ในชาวเวเนซุเอลาที่อาศัยอยู่ในภูมิภาคที่อุดมด้วยซีลีเนียม

พิจารณาซีโนไบโอติกบางชนิดที่ใช้ในการปรับปรุงคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสและเคมีฟิสิกส์ของอาหาร

1. ขัณฑสกรให้ความหวานมากกว่าน้ำตาลซูโครส 300-500 เท่า ไม่สะสม
ในเนื้อเยื่อไม่ถูกเผาผลาญและถูกขับออกจากร่างกายไม่เปลี่ยนแปลง ไม่มีผลต่อการกลายพันธุ์ ในบางกรณี มีส่วนช่วยในการพัฒนาเนื้องอกทดลอง (มะเร็งกระเพาะปัสสาวะ) อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาทางระบาดวิทยา การคุกคามของความเสี่ยงของการพัฒนาเนื้องอกยังไม่ได้รับการยืนยัน

2. ไซคลาเมตใช้เป็นสารให้ความหวาน การเผาผลาญขึ้นอยู่กับจุลินทรีย์ในลำไส้ หลังจากได้รับครั้งแรก cyclamate จะถูกขับออกในปริมาณมากโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง ด้วยปริมาณซ้ำ ๆ สารเมตาโบไลต์จะปรากฏในลำไส้ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับผลเสียของยา: การพัฒนาของมะเร็งกระเพาะปัสสาวะในการทดลองกับหนู และแม้ว่าผลกระทบนี้จะไม่เกิดซ้ำในสุนัข หนูแฮมสเตอร์ และไพรเมต แต่ในปี พ.ศ. 2512 การใช้ไซคลาเมตก็ถูกห้ามในสหรัฐอเมริกา

3. แอสปาร์แตมเป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาล มีความเป็นพิษน้อยกว่า เนื่องจากไฮโดรไลซิสจะสร้างฟีนิลอะลานีนและกรดแอสปาร์ติก การสะสมของฟีนิลอะลานีนอาจทำให้สภาพของผู้ป่วยที่มี felylpyruvic oligophrenia (phenylketonuria) แย่ลง

สารให้ความหวานที่ใช้บ่อยที่สุดคือ: ซอร์บิทอล, อะซีซัลเฟมโพแทสเซียม (ซูเน็ต), แอสปาร์แตม (Sanekta, Nutrasvit, Sladeks), กรดไซคลามิกและเกลือของมัน (สปอริน, ไซโคลเมต), ไอโซมอลต์ (ไอโซมอลต์), แซคคารินและเกลือของมัน, ซูคราโลส (ไตรคลอโรกาแลคโตซูโครส), thaumatin, glycyrrhizin , neohesperidindihydrochalcone (neohesperidin DS), maltitol และ maltitol syrup, lactitol, xylitol

4. สีผสมอาหารรวมถึงสารธรรมชาติและสารสังเคราะห์ ธรรมชาติ ได้แก่ สีแดงเลือดหมู พริกหยวก หญ้าฝรั่น และขมิ้น สารอาหารบางชนิดให้สีแก่อาหาร (แคโรทีน ไรโบฟลาวิน คลอโรฟิลล์) และเป็นส่วนหนึ่งของน้ำผลไม้ น้ำมัน และสารสกัดจากผักและผลไม้ สารประกอบสังเคราะห์ถูกนำเข้าสู่อาหารในขั้นตอนของการเตรียมและได้รับการรับรองจากรัฐ สีย้อมที่เป็นไปได้บางชนิดอาจเกี่ยวข้องกับการก่อมะเร็งของเซลล์ (ส่วนใหญ่มักไม่ใช่สารก่อมะเร็ง แต่เป็นตัวก่อการ) สีผสมอาหารสังเคราะห์และรสชาติบางอย่าง (เมทิลซาลิไซเลต) อาจทำให้เด็กสมาธิสั้นได้ กรณีของการอยู่ไม่นิ่งอาจส่งผลให้สมองได้รับความเสียหาย (โรคหลอดเลือดสมอง) อย่างไรก็ตาม ปัญหาของการแต่งสีอาหาร ทั้งเพื่อจุดประสงค์ด้านความน่าดึงดูดใจและสำหรับการใช้งานด้านชีวการแพทย์ยังคงมีความเกี่ยวข้องในปัจจุบัน การแนะนำสารเติมแต่งโดยไม่ได้รับอนุญาตซึ่งช่วยปรับปรุงลักษณะที่ปรากฏและมูลค่าทางการตลาดของผลิตภัณฑ์อาหารนั้นแพร่หลายอย่างมากและจำเป็นต้องมีการควบคุมบังคับโดยหน่วยงานกำกับดูแลของรัฐ

5. สารกันบูดรวมถึงสารต้านอนุมูลอิสระและสารต้านจุลชีพ สารต้านอนุมูลอิสระยับยั้งการเปลี่ยนแปลงของสี คุณค่าทางโภชนาการ และรูปร่างของอาหาร โดยยับยั้งการเกิด lipid peroxidation ของ lipids ในเยื่อหุ้มอาหาร เช่นเดียวกับกรดไขมันอิสระ สารต้านจุลชีพยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ยีสต์ ซึ่งผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมทำให้เกิดพิษหรือการพัฒนากระบวนการติดเชื้อ และยังเปลี่ยนคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของผลิตภัณฑ์อาหารด้วย สารกันบูดทางเคมีถูกต่อต้านโดยวิธีการถนอมอาหารที่อุณหภูมิต่ำหรือโดยการฉายรังสีอาหาร อย่างไรก็ตามวิธีการทางเทคนิคยังคงสูญเสียสารเคมีเนื่องจากค่าใช้จ่ายสูงและความหวาดกลัวต่อรังสีของผู้คน

5.1. อาหารเสริมต้านอนุมูลอิสระประกอบด้วยกรดแอสคอร์บิก กรดแอสคอร์บิกปาล์มมิติกเอสเทอร์ โทโคฟีรอล บิวทิลเลตไฮดรอกซียานิโซล (BHA) และบิวทิเลตไฮดรอกซีโทลูอีน (BHT) เอทอกซีควิน กรดแกลลิกโพรพิลเอสเทอร์ และที-บิวทิลไฮโดรควิโนน (TBHQ) สารต้านจุลชีพที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย (ไนไตรต์, ซัลไฟต์) ยังมีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระอีกด้วย เป็นเวลาหลายปีที่ BHA และ BHT ได้รับการพิจารณาว่าเป็นสารอันตราย ทั้งสองเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ละลายในไขมันและสามารถเพิ่มการทำงานของเอนไซม์ตับบางชนิดในเลือด สารต้านอนุมูลอิสระช่วยป้องกันโมเลกุลอิเล็กโทรฟิลิกบางชนิดที่สามารถจับกับ DNA และก่อให้เกิดการกลายพันธุ์และกระตุ้นการเจริญเติบโตของเนื้องอก การแนะนำ BHA ในปริมาณมาก (2% ของอาหาร) ทำให้เกิดเซลล์ hyperplasia, papillomas และความร้ายกาจของเซลล์ในกระเพาะอาหารของสัตว์บางชนิด ในเวลาเดียวกัน BHA และ BHT ปกป้องเซลล์ตับจากการกระทำของสารก่อมะเร็ง ไดเอทิลไนโตรซูเรีย

5.2. สารต้านจุลชีพ (ไนไตรต์และซัลไฟต์) ไนไตรต์ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ Clostridium botulinum และลดความเสี่ยงต่อโรคโบทูลิซึม ไนไตรต์ทำปฏิกิริยากับเอมีนปฐมภูมิและเอไมด์เพื่อสร้างอนุพันธ์ของ N-ไนโตรโซที่สอดคล้องกัน สารประกอบ N-nitroso จำนวนมาก แต่ไม่ใช่ทั้งหมดเป็นสารก่อมะเร็ง กรดแอสคอร์บิกและสารรีดิวซ์อื่นๆ จะยับยั้งปฏิกิริยาไนไตรต์เหล่านี้ โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดของกระเพาะอาหาร ไนโตรซามีนบางชนิดผลิตขึ้นในระหว่างการปรุงอาหาร แต่ไนโตรซามีนส่วนใหญ่ผลิตในกระเพาะอาหาร พิษที่ไม่ก่อมะเร็งของไนไตรต์จะปรากฏที่ความเข้มข้นสูง ผู้ที่บริโภคไนไตรต์ในปริมาณมากเป็นเวลานานจะพัฒนาภาวะเมทฮีโมโกลบินในเลือด

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และเกลือของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ใช้สำหรับป้องกันการเกิดสีน้ำตาล การฟอกขาว ฤทธิ์ต้านจุลชีพในวงกว้าง และเป็นสารต้านอนุมูลอิสระ ซัลไฟต์มีปฏิกิริยาสูงดังนั้นจึงอนุญาตให้มีอาหารในปริมาณต่ำเท่านั้น ซัลไฟต์สามารถทำให้เกิดโรคหอบหืดในผู้ที่มีความรู้สึกไว การเสียชีวิตประมาณ 20 รายเกี่ยวข้องกับนิสัยแปลกแยกของมนุษย์ต่อไนไตรต์ (ความไวเป็นพิเศษต่อเครื่องดื่มที่มีซัลไฟต์) ประมาณ 1-2% ของผู้ป่วยที่เป็นโรคหอบหืดในหลอดลมแสดงความรู้สึกไวต่อซัลไฟต์ พยาธิกำเนิดของโรคหอบหืดที่เกิดจากซัลไฟต์ยังไม่ชัดเจน บทบาทการก่อโรคของปฏิกิริยาที่อาศัย IgE เป็นไปได้

สารพิษในอาหารได้รับการสรุปเป็นครั้งแรกในรายการ "สารที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปว่าปลอดภัย" - สาร GRAS ในทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา มีการเติมอย่างต่อเนื่องและมีบทบาทสำคัญในการรับรองความปลอดภัยของอาหารสำหรับคนและสัตว์

เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าอาหารที่มีแคลอรีต่ำช่วยยืดอายุของสิ่งมีชีวิตหลายชนิด ตั้งแต่เซลล์เดียวไปจนถึงบิชอพ ตัวอย่างเช่น หนูที่กินแคลอรีน้อยกว่าปกติ 30–50% จะมีชีวิตอยู่ไม่ได้เป็นเวลาสามปี แต่เป็นเวลาสี่ปี กลไกของปรากฏการณ์นี้ยังไม่ชัดเจนนักแม้ว่าจะเป็นที่ทราบกันดีว่ามีการเปลี่ยนแปลงทั่วไปในการเผาผลาญซึ่งการก่อตัวของอนุมูลอิสระจะลดลง (นักวิทยาศาสตร์หลายคนตำหนิพวกเขาว่าเป็นเพราะอายุ) นอกจากนี้ความเข้มข้นของกลูโคสและอินซูลินในเลือดจะลดลงซึ่งบ่งชี้ถึงการมีส่วนร่วมของระบบประสาทและต่อมไร้ท่อในกระบวนการเหล่านี้ เป็นไปได้ว่าการอดอาหารระดับปานกลางยังทำหน้าที่เป็นความเครียดเล็กน้อยที่ระดมเงินสำรองที่ซ่อนอยู่ของร่างกาย

นักจุลชีววิทยาชาวอเมริกันได้ทำงานร่วมกับยีสต์ ซึ่งอายุขัยนั้นถูกกำหนดโดยจำนวนการแบ่งตัวที่เป็นไปได้ ปรากฎว่าในสภาพแวดล้อมที่มีปริมาณสารอาหารต่ำจำนวนรุ่นที่เพิ่มขึ้น 30% ในขณะเดียวกัน จุลินทรีย์จะเพิ่มความเข้มข้นของการหายใจอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเป็นประเด็นสำคัญ เนื่องจากยีสต์ที่มียีนบกพร่องสำหรับโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับห่วงโซ่การหายใจจะไม่มีอายุยืน

โปรดทราบว่ายีสต์ได้รับพลังงานจากสองวิธี - การหายใจและการหมัก เมื่อมีกลูโคสเพียงพอในสิ่งแวดล้อม ยีนที่ควบคุมการหายใจจะทำงานเงียบ ๆ และการหมักกลูโคสเป็นเอธานอลจะดำเนินการแบบไม่ใช้ออกซิเจน นั่นคือไม่มีออกซิเจนเข้ามาเกี่ยวข้อง หากกลูโคสขาดตลาด การหายใจจะเปิดขึ้น ซึ่งเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพมากกว่าในการรับพลังงาน