Łańcuch pokarmowy i bioakumulacja

Przeanalizujmy teraz, w jaki sposób zanieczyszczenia środowiska mogą dotrzeć do ludzkiego ciała poprzez łańcuch pokarmowy.

CO TO JEST BIOAKUMULACJA? Bioakumulacja oznacza akumulację ksenobiotyków, w tym ich lipofilowych metabolitów, które można znaleźć w łańcuchu pokarmowym. Substancje te mogą być odkładane w tkance tłuszczowej i ośrodkowym układzie nerwowym (OUN).

ŁAŃCUCH ŻYWNOŚCIOWY, CO TO JEST ? Łańcuch pokarmowy oznacza przejście substancji toksycznych z jednego przedziału pokarmowego do drugiego, aż do człowieka.

Spójrzmy na przykład, aby lepiej zrozumieć koncepcję łańcucha żywnościowego.

Ryba żyje w wodach rzeki zanieczyszczonej substancjami toksycznymi. Te toksyczne substancje zanieczyszczają roślinność wodną, ​​aw konsekwencji również ryby. Te ostatnie są łapane i zjadane przez ludzi.

Wszystkie substancje nagromadzone w mięsie ryb są przenoszone do organizmu ludzkiego, powodując w wielu przypadkach problemy zdrowotne. W łańcuchu pokarmowym możliwe jest stężenie substancji lipofilowej wewnątrz gatunku troficznego. W rezultacie stężenia toksyczne zwiększają się w miarę zbliżania się do szczytu piramidy żywieniowej, ponieważ większa ryba gromadzi toksyczne mniejsze ryby, na które się karmi. To wzmocnienie zanieczyszczenia idącego w kierunku najwyższych poziomów łańcucha troficznego nazywa się BIOMAGNIFICATION .

Ksenobiotyk może mieć różne cechy, które czynią go bardziej odpornym na degradację termiczną, łatwo rozproszonym, stabilnym na promieniowanie elektromagnetyczne, niezbyt rozpuszczalnym i odpornym na degradację biologiczną i chemiczną. Dzięki tym cechom ksenobiotyk pozostaje przez długi czas w środowisku, powodując problemy ekosystemu.

Główne ksenobiotyki to:

• pestycydów;
• leki;
• Metale ciężkie (ołów, rtęć, metylortęć, kadm);
• Syntetyczne chemikalia (polichlorowane bifenyle lub PCB)
• Radionuklidy.

Kadm jest bardzo niebezpiecznym metalem ciężkim, ponieważ ma znaczące właściwości rakotwórcze. Pochodzi z produktu ubocznego ekstrakcji cynku i ołowiu, ale występuje także w papierosach, farbach, tworzywach sztucznych i wodach morskich. Ponieważ kadm gromadzi się głównie na poziomie nerek, szkieletu i płuc, jego skutki są poważnym uszkodzeniem DNA (hamuje procesy korekcji DNA, dlatego sprzyja rozwojowi nowotworów), aparatowi nerkowemu, aparatowi męski układ rozrodczy i oddechowy. W łańcuchu pokarmowym kadm występuje w obfitości w małżach, ostrygach, małżach i we wszystkich tych mięczakach, które filtrują wodę morską.

Oprócz kadmu bardzo niebezpiecznym metalem ciężkim jest rtęć (Hg), zwłaszcza jeśli jest zmetylowana. Metylortęć jest o wiele bardziej niebezpieczna niż rtęć elementarna, ponieważ ma charakter bardziej lipofilowy, a zatem jest łatwo absorbowana przez nasz organizm. Metylortęć powoduje poważne uszkodzenie układu nerwowego, zwłaszcza u rosnących dzieci (karmienie piersią) i płodu. W centralnym układzie nerwowym metylowana rtęć wiąże się z grupami SH białek cytoszkieletowych, powodując nieprawidłową sieć neuronową, a więc niedobór transmisji nerwów.

Wśród syntetycznych substancji chemicznych znajdujemy bardzo niebezpieczne związki, których ostatecznym celem nie są ludzie, ale gatunki ptaków morskich, mysie. Przedmiotowe substancje niebezpieczne to polichlorowane bifenyle lub PCB . Ta katastrofa ekologiczna miała miejsce pod koniec lat 60. w Irlandii, wraz z powstaniem wielu gałęzi przemysłu. PCB to związki organiczne, które mogą mieć różny stopień chlorowania, ponieważ mogą wiązać się z wieloma atomami chloru. Związki te były wykorzystywane do celów przemysłowych, ponieważ były bardzo trwałe na ciepło i nie były łatwopalne. Z czasem stało się jasne, że PCB powodowały liczne problemy w wątrobie i nerkach. Aby pokonać ten ogromny problem, podjęto decyzję o zniesieniu produkcji tych niebezpiecznych substancji. Problem nie został jednak rozwiązany, ponieważ substancje te gromadziły się już w osadach morskich, w roślinności wodnej, aw konsekwencji także w rybach. Wszystkie ptaki, które zjadły skażone ryby, zginęły. Biorąc fragmenty tkanki wątrobowej i nerkowej z martwych ptaków, znaleziono bardzo wysokie stężenie PCB do 60000 ppm.

Jeśli te ksenobiotyki przechodzą przez łańcuch pokarmowy i wchodzą w kontakt z ciałem ludzkim w stanie ciąży, toksyczna substancja przechodzi do poziomu płodu, powodując poważne problemy zdrowotne zarówno dla matki, jak i dla płodu. Po urodzeniu ksenobiotyk można przenieść z pielęgniarki na noworodka poprzez karmienie piersią.

Wpływ ksenobiotyków na noworodki zależy od:

• dawki;
• ilość ksenobiotyku;
• wiązanie ksenobiotyku z białkami osocza;
• masa cząsteczkowa;
• rozpuszczalność (im bardziej ksenobiotyk jest rozpuszczalny w tłuszczach, tym więcej przechodzi do mleka matki);
• stopień jonizacji;
• Różnica pH pomiędzy krwią matki - mlekiem.