ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Превращения ядов в организме из "Химическая защита растений" Поступление ядовитого вещества в организм вызывает ответные защитные реакции, ограничивающие токсическое действие яда. К таким реакциям относятся выведение чужеродного вещества из организма в неизмененном виде, отложение (депонирование) его в тканях и разрушение яда до более простых продуктов с последующим выведением или включением в общие процессы метаболизма. [c.18] Большинство пестицидов являются липофильными веществами, поэтому выведение их из организма в неизмененном виде происходит довольно редко. Лишь некоторые гидрофильные соединения могут выделяться из организма насекомых через систему мальпигиевых сосудов, а у млекопитающих — через почки с мочой. У растений также известны случаи выделения токсических веществ в неизмененном виде. Например, у дурмана вонючего в течение первых суток после нанесения на лист 2,4-Д происходит выделение через корни в питательный раствор до 60% всего поступившего гербицида. Выведение яда из организма насекомого и млекопитающего может происходить также вместе с экскрементами, особенно с непереваренными веществами, и в процессе рвотного акта, когда токсический агент вызывает сильное раздражение слизистых оболочек пищеварительного тракта. Наконец, важным процессом, свойственным только млекопитающим, является выделение пестицидов из организма с молоком. Таким путем могут выводиться стойкие органические вещества, например некоторые хлорорганические соединения. [c.18] Депонирование токсического вещества свойственно всем живым организмам и приводит к временной локализации яда в тканях, которые не принимают активного участия в жизненно важных процессах. В растениях хлопчатника атразин, поступающий через корни, накапливается в особых железистых тканях стебля, не нарушая в первый период процессы метаболизма. [c.18] Проникая в организм насекомого, инсектицид, растворимый в липидах, может накапливаться в жировом теле и не оказывать токсическое действие. Депонированный препарат затем разрушается и выводится через мальпигиевы сосуды или выделяется при линьке вместе с хитиновой оболочкой. В организме животного отложение ядовитых веществ происходит в жировой клетчатке, некоторые соединения связываются с сывороточным альбумином крови. Оба эти процесса предшествуют разрушению токсикантов. [c.18] Известно несколько основных типов реакций, происходящих в живом организме гидролиз, окисление, восстановление, дегидрохлорирование, изомеризация. Эти реакции катализируются ферментами, а многие требуют еще и донора водорода. [c.19] Гидролиз ядов в живых организмах может идти как химическим, так и энзиматическим путем. Основную роль в этом процессе играют ферменты амидазы, нитрилазы, фосфатазы, карбоксиэстеразы и некоторые другие, активность которых в живых организмах довольно велика. [c.19] При гидролизе липофильные вещества превращаются в гидрофильные и характер поведения ядов в организме резко меняется. Продукты реакции слабо проникают через липоидные мембраны к жизненно важным центрам и быстрее выводятся из организма. [c.20] В большинстве случаев в результате гидролиза образуются вещества, менее токсичные для организмов. Однако имеются яды, токсичность которых после гидролитического расщепления увеличивается. Например, ацетилдиптерекс гидролизуется под влиянием ферментов до хлорофоса, более токсичного для насекомых и животных. [c.20] Окисление является одним из распространенных типов превращений ядов в живом организме. Механизм этих реакций зачастую довольно сложен, и для их прохождения необходимы ферменты и коэнзимы, а также доноры водорода. Для многих веществ, стойких к гидролизу, окисление является основным путем метаболизма в живых организмах. При этом могут образовываться как более, так и менее токсичные вещества, малостойкие к гидролизу и более стойкие. [c.20] Особое значение имеет этот процесс для производных феноксикар-боновых кислот. Феноксимасляные кислоты, обладающие невысокой физиологической активностью, могут подвергаться в растениях окислению до соответствующих феноксиуксусных кислот, характеризующихся более высокой фитотоксичностью. В зависимости от активности систем Р-окисления изменяется чувствительность растений к гербицидам. [c.20] Токсичность продукта реакции для млекопитающих и насекомых увеличивается в десятки и сотни раз по сравнению с исходным веществом. Однако эти токсические метаболиты легко гидролизуются и поэтому сохраняются в биологических средах короткий промежуток времени. [c.21] Реакции окисления имеют большое значение в процессе разрушения ароматического кольца и метаболизма стойких пестицидов, например галоидопроизводных углеводородов. Для циклодиеновых соединений (гептахлор) характерно прямое окисление двойных связей с образованием эпоксидов, которые более токсичны, чем исходные вещества, и являются первыми метаболитами, с которых начинается разрушение пестицида в живых организмах. [c.21] Из других реакций, приводящих к потере токсичности яда в живом организме, следует отметить восстановление нитрогруппы и дегидрохлорирование. Первая характерна для веществ, имеющих нитрргруппу при бензольном кольце (метафос), и приводит к образованию соответствующих аминопроизводных с меньшей физиологической активностью. [c.22] Дегидрохлорирование (отщепление молекул хлористого водорода) свойственно производным углеводородам и некоторым другим пестицидам. В результате этой реакции могут образовываться как менее, так и более токсичные продукты. [c.22] В живом организме процесс превращения какого-либо яда не идет одним строго определенным путем. Наоборот, одно и то же соединение может вовлекаться в различные реакции, в результате которых образуются разнообразные продукты обмена. При этом одни реакции приводят к активированию яда, другие обусловливают его детоксикацию. Направленность этих процессов зависит от видовых и индивидуальных особенностей организма. [c.22] Процессы превращения ядовитых веществ при поступлении их в организм насекомого вместе с пищей начинаются уже в передней кишке под воздействием ферментов слюны и активно происходят в средней кишке как ферментативным, так и химическим путем. В основном здесь протекают реакции гидролиза с образованием полярных и малотоксичных продуктов. При всасывании в средней кишке ароматических соединений может происходить превращение их в соответствующие глюкозиды, которые затем выделяются через мальпигиевы сосуды. [c.22] Разрушение токсичных веществ продолжается также после всасывания и попадания в гемолимфу, а часть вещества обезвреживается в жировом теле. [c.22] При поступлении яда через наружные покровы насекомого процессы метаболизма инсектицида протекают в основном в жировом теле, активность ферментов которого очень велика. Здесь происходит окисление, гидролиз, восстановление яда и конъюгация его с другими соединениями. Продукты превращения в этом случае могут выделяться через мальпигиевы сосуды или откладываться в клетках с последующим отделением во время линьки насекомого вместе с частью жирового тела. [c.22] В растениях, грибах и бактериях процессы превращений ядовитых веществ происходят медленнее, чем в животных, и скорость их сильно зависит от условий внешней среды в более благоприятных условиях яд разрушается интенсивнее и растение быстрее преодолевает его токсическое действие. Каких-либо специфических органов или тканей, обезвреживающих ядовитые вещества, у растений не обнаружено. Известно, ЧТО некоторые почвенные гербициды (атразин) быстрее разрушаются в корнях растений, чем в листьях. [c.23] Выделение продуктов превращений пестицидов из растений происходит в основном через устьица в виде СО2, ННд и других газообразных веществ и с корневыми выделениями. При этом многие яды и продукты их метаболизма передвигаются по сосудистой системе в виде конъюгатов с глюкозой, аминокислотами и некоторыми органическими кислотами. [c.23] Вернуться к основной статье