Токсини водоростей та морських безхребетних (стр. 2 из 4)

Хто не пам'ятає з дитинства сакраментальну фразу: «Чистота - запорука здоров'я»? Однак, як виявляється, в цієї медалі є й зворотний бік. Уже не перший рік екологи б'ють на сполох із приводу того, що зростання попиту на синтетичні мийні засоби, які посилено рекламуються по телебаченню, загрожує черговою екологічною кризою. Річ у тім, що в переважній більшості пральних порошків на нашому ринку основним компонентом є фосфатні сполуки, які потім разом зі стічною водою потрапляють у відкриті водойми. Навіть найсучасніші фільтри для очищення води неспроможні затримати їх. Осідаючи на дно, вони стають добривом для синьо-зелених водоростей, що починають активно розмножуватися, і вода «зацвітає». Всього один грам триполіфосфату натрію стимулює утворення 5-10 кілограмів водоростей. А за даними журналу «Бізнес», у 2002 році в Україні було продано 180-220 тисяч тонн пральних порошків. За мінімальними підрахунками, у воду потрапило 27 тисяч тонн триполіфосфату натрію. Не треба бути великим математиком, щоб оцінити масштаби можливої катастрофи. Зрештою, наслідки нашої боротьби за чистоту можна спостерігати неозброєним оком з весни до осені на будь-якій водоймі. Синьо-зелені водорості маленькі й безпечні лише на перший погляд. Їх активне розмноження призводить до погіршення смакових якостей води і виникнення неприємного запаху. Перевищення критичної маси водоростей активізує процес саморозкладу, що призводить до забирання з води кисню і виділення натомість метану, сірководню, аміаку, інших токсичних речовин. У результаті гинуть не лише риби. Відомі випадки масового отруєння домашніх тварин, що пили воду з водойм із синьо-зеленими водоростями. Особливу небезпеку може становити момент початкового етапу розкладу біомаси синьо-зелених, коли клітини мікроорганізмів не втратили в своїй більшості здатності до продукування альготоксинів, а азотомісткі компоненти відмерлих клітин починають розкладатися, виділяючи токсичні продукти розпаду. В останні роки було доведено, що, крім різних видів отруєнь, викликаних водоростями, токсини ціанобактерій активізують розвиток ракових клітин. Щороку смертність серед тих, хто споживає забруднену водоростями воду, в п'ять разів вища, ніж серед тих, хто п'є чисту воду. Досліди в Австралії показали: забруднення питної води синьо-зеленими водоростями призводить до невиношування вагітності, низької ваги новонароджених, уроджених каліцтв, пухлин шлунково-кишкового тракту, підвищення захворюваності та зниження тривалості життя. У спеку водойми можуть нагріватися настільки, що стають небезпечними для людей . Екологи знайшли у таких водах багато шкідливих бактерій і речовин, що дивуєшся наскільки живучі люди, які купаються. Все це відбувається через швидке розповсюдження водоростей та загибель молюсків у надто теплій воді. Юрій Плігін із Інституту гідробіології каже, що через високу температуру, яка часом сягає 29 градусів за Цельсієм, у водоймах гинуть молюски, які відповідають за природнє очищення води. "Ми беремо проби води, аналізуємо її і знаходимо тільки мертві мушлі молюсків. А вони профільтровують і освітляють воду. Зараз цей процес, на жаль, не відбувається. "Окрім відсутності природніх фільтрів води в озерах і особливо у водосховищах поширюються "підступні" синьо-зелені водорості. З одного боку вони продукують кисень і створюють кормову базу для риб. З іншого —виділяють у воду небезпечні органічні речовини (поліпептиди), які викликають алергічну реакцію. Це може бути висипання на шкірі, почервоніння, висока температура і навіть розлад шлунково-кишкового тракту, якщо під час купання людина ковтне трохи води із цими водоростями. Токсини, кажуть науковці, виділяються в товщу води. Тому у чутливих до алергічних реакцій людей такі симптоми можуть виникнути просто від купання у водоймі. Учені радять також остерігатися неглибоких озер та ставків із непроточною водою. Вони швидко нагріваються, і в таких водоймах, імовірно, більше розмножується бактерій. Це можуть бути стафілококи і стрептококи. Найменша подряпина і людина може інфікуватися.

У газеті «Дзеркало Тижня» за 2005 рік була опублікована стаття, в якій говорилося: «У Київському зоопарку справжня екологічна катастрофа – його атакували синьо-зелені водорості. В народі цей процес називають «цвітінням води». Вони заполонили водойми на території зоопарку, а це є досить загрозливим, адже синьо-зелені водорості не лише мають неприємний запах та колір, а ще й токсичні для більшості видів риб та водоплаваючих птахів. Токсини, що виділяються під час своєї життєдіяльності синьо-зелені водорості потрапляють до організму риб через зябра та шкіру, а також з їжею та викликають патолого-анатомічні зміни: крапково-плямисті крововиливи у шкіру, розлади нервової системи. Якщо не почати боротися з водоростями вчасно, весь зоопланктон та риби у водоймі можуть загинути. Натомість розмножаться бактерії, вивести які буде надзвичайно важко. На щастя, зусиллями співробітників Київського зоологічного парку спільно з Державним комітететом рибного господарства України катастрофу у водоймах зоопарку було попереджено за допомогою звичайного негашеного вапна. Воно виявилося дуже ефективним у таких випадках. Процес очищення водойм відбувається таким чином: спочатку акваторію та її береги чистять від надлишку рослинності та органічних відходів, потім доливають свіжої води, а насамкінець додають розведене негашене вапно, що нейтралізує кислу реакцію ґрунту та води.»

Значна частина біомаси мешканців моря припадає на частку безхребетних. Серед них чимало отруйних видів, які належать різним таксонам: губки, кишковопорожнинні, черви, молюски, голкошкірі.

Тип Кишковопоррожнинні (Coelenterata), чи Жалкі (Cnidaria)

Характерною особливістю кишковопорожнинних є наявність жалких клітин (кнідобластів, чи нематоцитів), що виробляють ядовитий секрет і служать для захисту від ворогів.Всі кишковопорожнинні — хижаки. Їжею їм служать різноманітні організми, починаючи від дрібних планктонних рачків і закінчуючи рибами.

Найотруйніша з медуз і, ймовірно, найсмертоносніша із всіх відомих мешканців морів і океанів, є "морська оса", названа за свою токсичність "жахом австралійських пляжів".

Медуза "морська оса"

Ця медуза розміром з салатницю може мати до 60 щупалець по 4 метри кожний. Кожне щупальце має 5000 отруйних осередків та достатню кількість токсину, щоб убити 60 чоловік.

Отруйні медузи зустрічаються в теплих водах тропіків і субтропіків. Причиною збільшення їх чисельності вчені вважають глобальне потепління світового океану і діяльність підприємств, які економлять на очисних спорудах, скидаючи в океан «їжу» для медуз.

Медуза корнерот ризостома — Rhizostoma pulmo, належить до Класу Сцифоїдні медузи — Scyphozoa, зустрічається в Чорному і Азовському морях. Вона викликає опіки. В нематоцистах ризосоми міститься токсичний пептид — ризостомін, який спричинює у тварин дихальний параліч і смерть.

Медуза-корнерот Rhizostoma pulmo

До числа найбільш великих сцифомедуз відноситься Ціанея — Cyanea capillata. Цей вид можна зустріти в Баренцевому і Білому морях. Контакт зі щупальцями ціанеї вже через делька секунд призводить до виникнення пекучого болю, до якого через 10—20 хвилин добавляються симптоми ураження шкіри — еритема, інколи набряк, що може тривати від 40 хвилин до 48 годин.

Медуза ціанея Cyanea capillata

У тварин, що загинули при введенні смертельної дози екстракту нематоцист, на розтині відмічені застійні явища у внутрішніх органах і серці. Токсична фракція, виділена з нематоцист, представляє собою суміш білків з Мr~70 000. Введення токсинів мишам викликає затруднення при диханні, судоми і смерть, яка при введенні дози 0,7 мг/кг наступає через 30 хвилин, а при дозі 0,3 мг/кг — через 24 год. Яд вражає провідну систему сердечного мязу.

До класу Коралові поліпи — Anthozoa належить звичайна актинія — Actinia equina Linne. Жалкі клітини актиній пошкоджують шкіру людини, викликають сверблячку і опіки в місці контакту. У важких випадках може розвинутися лихоманка, головна біль, слабість.

Звичайна актинія Actinia equina

Постійне робота з актиніями, наприклад, при наукових дослідженнях, може викликати алергічні реакції. Токсичність неочищенного екстракту зі щупалець становить (DL50) для мишей 13,8 мг/кг при введенні. Виділений з екстракту білок — еквінотоксин має Mr ~20 000. Еквінотоксин володіє гіпотензивною дією, викликає брадикардію і апное. Попереднє введення атропіну чи ваготомії послаблює першу парасимпатичну фазу дії еквінотоксину. Друга фаза його дії характеризується порушенням серцевої діяльності. Еквінотоксин спричинює гемоліз еритроцитів.

Найбільш складним за структурою і другим за активністю (токсичністю) небілковим токсином є палітоксин, вперше виділений Р.Муром і П.Шойєром(США) в1971р. з мяких коралів Palythoa toxica, знайдених на Гавайських островах.

мякі корали Palythoa toxica

Встановлення будови і стереохімії палітоксину, завершене в 1981р. об’єднаними групами Й.Хірата і Й.Кіші, виявилось визначною подією в біоорганічній хімії. Молекула палітоксину являє собою унікальну структуру, довгий ланцюг якої побудований з ди-, три- і тетрагідрокситетрагідропіранових і фуранових циклів, сполучених насиченими і ненасиченими зв’язками поліолів, на його N-кінці знаходиться первинна аміногрупа, а С-кінець ацильованим залишком -аміноакриламінопропанолу. Палітоксин володіє потужною дією: при внутрівенному введенні мишам його LD50 становить 0,15 мкг/кг, при внутрічеревному -0,4мкг/кг, а для мавп він ще токсичніший- LD50 0,078 мкг/кг. Летальний кінець наступає через 5-30хв. в результаті звуження судин, аритмії, коронарних спазм і зупинки дихання. Цікаво, що в сублетальних дозах палітоксин проявляє високу протипухлинну активність. Механізм дії палітоксину не повністю зрозумілий, проте відомо, що він аналогічно уабаіну, але значно сильніше, зв’язується з Na+, K+ - АТФазами чутливих клітин(нервової тканини, серця, еритроцитів) і утворює в місцях зв’язування пори в цитоплазматичних мембранах, в результаті чого клітини втрачають іони K+ і Са2+ і гинуть.