Диссертация (1154284), страница 8
Текст из файла (страница 8)
и др., 2015).По мнению авторов (López B. et el., 2010), мутация гена, кодирующегоактивность данного фермента, сопровождается потерей сознания, развитиемсудорог, мышечной слабостью, катарактой, потерей слуха и др.В ферменте Cu, Zn-супероксиддисмутаза (Cu – Zn – COД2) атомы медиучаствуют в преобразовании супероксид-анионов (O2+) в H2O2 и O2.
В данномферменте атомы цинка метаболически неактивны и выполняют структурнуюфункцию (Скальная М.Г. и др., 2015).Фермент тирозиназа принимает участие в синтезе меланина в коже иволосах, а также нейромеланина в ЦНС (Senard J.M. et al., 2006).Медь имеет большое значение для поддержания нормальной структурысухожилий, хрящей, костей, эластичности стенок кровеносных сосудов, чтосвязано с ее ролью в метаболизме коллагена. Медьсодержащий ферментлизилоксидаза играет важную роль в синтезе поперечных связок в молекулахколлагена, что обеспечивает стабильностьбелка (Скальная М.Г. и др., 2015;Bost М. et al., 2016).
Нарушение поперечных сшивок коллагена и эластинаприводит к нарушению формирования соединительной ткани и развитию опорнодвигательного аппарата (Baxter L.L. et al., 2013).Дефицит меди опасен для организма человека, так как приводит кторможению всасывания железа. При этом ухудшается деятельность сердечно –сосудистой системы и увеличивается риск развития ишемической болезни сердца(Hordyjewska A. et al., 2014). Среди современных жителей как развитых, так иразвивающихся стран достаточно распространен дефицит меди. Причинамиявляются недостаток меди в рационах питания при голодании, употреблениипродуктовссахарозаменителями,атакжекровопотери,употреблениепротивозачаточных препаратов, алкоголизм (Авцын А.П., 1991), рост числагенетических заболеваний и целый ряд других болезней, которые приводят к40нарушению обмена меди в организме (Anke M.K.
et al., 2004; Оберлис Д. с соавт.,2008; 2015).По данным авторов (Афтанас Л.И. с соавт., 2011, 2012, 2013), низкийуровень содержания меди в волосах, среди жителей различных регионов РФвстречается в 20 – 30 % случаев и в большей степени среди детей (30 – 40 %).Низкое содержание меди в волосах приводит к болезням органов дыхания,опорно-двигательного аппарата у взрослых и мочеполовой системы у детей(Скальный А.В. с соавт., 2012).
Выявлено усиление недостатка меди приупотреблении аскорбиновой кислоты (Shrimpton D.H., 2002).Некоторые генетические заболевания, а также поступление элемента извненередко приводят к повышенному содержанию меди (Лимин Б.В. и др., 2003;Скальная М.Г. с соавт., 2015). Медь – один из незаменимых микроэлементов ворганизме человека, но при повышенных уровнях содержания она проявляеттоксичность с многообразными клиническими проявлениями (Черных Н.А. и др.,2004).Работа окислительных ферментов в тканях блокируется при избыточномнакоплении меди (Давыдова С.
Л., 2002; Пучкова Л.В. и др., 2003). Избыток медив организме также приводит к увеличению сердечно-сосудистых заболеваний,повреждению печени, нарушениям головного мозга, включая нейродегенерацию(Schreiber I. et al., 2013).Когда меди в печени становится больше, чем еѐ связывающих белков,происходит окислительное повреждение последних за счѐт реакции Фентона, чтоприводит к ее воспалению, фиброзу и в итоге к циррозу.
Из печени в кровотоквыделяется медь, которая не связана с ферментом церулоплазмином. Свободнаямедь оседает по всему организму, особенно в почках, глазах и головном мозге.Этот вид гепатоцеребральной недостаточности получил название болезниВильсона-Коновалова. Токсичный эффект от повышенного уровня меди в тканяхнаблюдается у пациентов с болезнью Вильсона, генетическим расстройствомспособности аккумулировать медь в различных органах, что приводит к41нарушениям синтеза белка для переноса меди в крови (Hamza, I. et al., 1999;Schmitt, F.
et al., 2013).1.1.4Свинец в окружающей среде и его биологическое значениеСвинец был известен с начала зарождения цивилизаций. Его средняяконцентрация в коре Земли составляет 10 – 15 мг/кг. В свободном виде в природесвинец встречается редко. В основном он обнаруживается в форме солей, вкоторых может проявлять степени окисления +2 и +4.В объектах окружающей среды свинец широко распространен в результатеестественных процессов, включая лесные пожары, эрозию почв, распад радона, атакже в результате деятельности человека – отходы от добычи руды, сжиганиеэтилированного бензина (Авцын А.П.
с соавт., 1991; Ревич Б. А., 1992; СкальныйА.В. 1997; Алексеенко В.А., 2000; Kachur A. N. et al., 2003).Ионы свинца, поступающие в почву, быстро теряют подвижность врезультатехимическихреакций,сопровождающихсяобразованиемтруднорастворимых хроматов, молибдатов, карбонатов, сульфатов, фосфатов,гидроксидов, а также за счет поглощения минеральными и органическимиколлоидами. Они прочнее удерживаются гумусом почвы, чем другие катионы.Существенно подавляет рост растений и вызывает хлороз очень высокоесодержание свинца в почвах (Макарова Н.
Н., 2000; Савич В.И. с соавт., 2003;Ильин В. Б., 2007; Алексеев Ю.В., 2008). По сведениям некоторых авторов(Грошев И.В., 2004;Титов А.Ф. и др., 2007;Медведев П.В. и др., 2009;Семенова И.Н. и др., 2015), содержание свинца свыше 10 мг/кг сухого веществаявляется токсичным для большинства культурных растений.С биологической точки зрения интерес к свинцу сосредоточился на еготоксических свойствах, представляющих опасность для человека и животных(Авцын А.П. с соавт., 1991; Скальный А.В., 2004; Черных Н.А. с соавт., 2004). Ворганизм человека свинец попадает в основном пероральным путем и в меньшейстепени ингаляционным (Онищенко Г.Г. с соавт., 2011). Свинец оказывает42влияние на центральную нервную систему (ЦНС), систему крови, эндокринную ирепродуктивную системы (Онищенко Г.Г.
с соавт., 2011; Зайцева Н.В. с соавт.,2016). Содержание свинца в организме человека с массой около 70 кг составляетпримерно 2 мг (Скальный А.В., 1997; Лимин Б.В. с соавт., 2003). Около 90 %всегосвинца,(Черныхсодержащегосяворганизме,концентрируетсявкостяхН.А. и др.
2004), где он замещает кальций (Сульдина Т.И., 2016).Токсичность свинца увеличивается при недостатке в организме кальция и железа.Отравление большими дозами свинца вызывает болезни сердечно – сосудистойсистемы, малокровие, поражения почек, печени, головного мозга, нервныепараличи, ревматические явления (Еремин С.
А. с соавт., 2010; Бокова Т.И., 2011;Goyer R.A. et al., 1997), а также снижение массы тела, снижение потенции,развитие синдрома сатурнизма (Скальный А.В. и др., 2004, 2017). Прихронической интоксикации наблюдается депрессия, потеря или снижениеаппетита, снижение IQ, «свинцовая кайма» и т.д. (Скальный А.В. и др., 2017). ВРоссии поступление свинца с пищей оценивается в 23 – 27 мкг/сут(Скальная М.Г. с соавт., 2004), что составляет 9 – 11 % от ВДУП. Порогтоксичности равен 1 мг/день.Выводится из организма медленно: период полувыведения из крови имягких тканей составляет 30 – 40 дней, из костей – до 100 дней.Механизм токсического действия свинца обусловлен его способностью,образовывать связи с большим числом анионов-лигандов, к которым относятсяпроизводные цистеина, имидазольные и карбоксильные группы, фосфаты исульфгидрильные группы.По данным агентства Рейтер со ссылкой на китайские СМИ в 2009 годубыло зарегистрировано массовое отравление свинцом более 1,3 тысяч детей вкитайской провинции Хунань.
Все они проживали возле предприятия попереработке марганца, расположенного в городе Вэньпин (Информационныйресурс (1)).Наиболее загрязненными свинцом в Российской Федерации считаютсягорода Челябинской области (Карабаш, Кыштым, Пласт и др.) (Скальный А.В.,432000).Ранеепроведенныеисследования(АфтанасЛ.И.идр.,2013)микроэлементного состава волос детей г. Карабаш показали чрезвычайно высокиенакопления свинца и кадмия при резком снижении содержания цинка(таблица 1.4).Таблица 1.4 – Содержаниесвинца, кадмия ицинка вволосах детейг. Карабаш и других городов России (мкг/г) (Уральшин А.Г., 1993)ГородКарабашСодержание металловЧислообразцовСвинецКадмийЦинк1543,32,6250,81363,58 ±0,340,19±0,07132,8±22,0Москва и городаМосковской области(Ревич Б А., 1993)Содержание свинца в волосах всех детей значительно выше рекомендуемыхв США и других странах уровней (8 – 9 мг/г), что указывает на возможноеизменение нервно–психического статуса детей (Skalny A.V., 1995; Skalny A.V. etal., 2018).
Резкое снижение содержания цинка в волосах детей свидетельствует означительном изменении в иммунной системе этих детей (Уральшин А.Г., 1993;Афтанас Л. И. и др., 2013).1.1.5 Кадмий в окружающей среде и его биологическое значениеВ 1817 г. ученым Ф. Штромейером в результате минералогическогоисследования карбоната цинка был открыт химический элемент кадмий. Позженемецкие ученые Карстен, Герман и Мейснер независимо от Ф.
Штромейера всилезских цинковых рудах обнаружили кадмий.Кадмий присутствует в рудах с высоким содержанием меди, свинца,серебра и цинка и, как результат, содержится в воздухе, воде и пищевыхпродуктах (Оберлис Д. с соавт., 2008; Jarup L., 2003). Рядом авторов44(Ковальский В.В., 1987; Сусликов В.Л., 2000, 2002; Добровольский В.В., 2003)установлено, что наибольшее содержание кадмия зафиксировано в глинистыхосадках горных пород, более низкие концентрации кадмия обнаружены вмагматических горных породах.Кадмий применяется в производстве керамики, щелочных аккумуляторов,никелькадмиевых батарей, а также в атомной и ракетной промышленности(Fowler B.A., 2009). В объекты окружающей среды кадмий попадает в результатепромышленной деятельности: выплавка металлов, сжигание органическоготоплива и отходов (Jarup L., 2003; Siu E.R.
et al., 2009), производство иприменение суперфосфатных удобрений и кадмийсодержащих пестицидов(Сусликов В. Л., 2002; Мудрый И. В., 2003; Скальный А.В. и др., 2004;Каплин В.Г., 2007; Жегалова И.В. и др., 2018). В больших количествах кадмийнакапливается в листьях табака, что определяет его высокое содержание втабачном дыме (Шиляев Р. Р. с соавт., 2004; Strumpf T. et al., 2009). Сигаретныйдым являетсяеще одним источником воздействия кадмия на жителей, незадействованных в производстве, (Pizent А. et al., 2012).
Для некурящих лицисточником поступления кадмия являются зерновые культуры (рис и пшеница), атакже зеленые овощи, картофель, субпродукты (печень и почки) (Pizent А. et al.,2012).ВЯпонии (1946) употребление питьевой воды и риса с высокимсодержанием кадмия в течение длительного времени привело к тяжелым костнымзаболеваниям (болезнь итай-итай, что в переводе означает «oй-ой») (Черных Н.А.и др., 2004: Бокова Т.И., 2011). Самый высокий уровень заболеваемостинаблюдался среди многократно рожавших женщин после менопаузы (Оберлис Д.с соавт., 2008).Кадмий попадает в растение в результате загрязнения почв.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
