Изучение механизма действия органических производных ртути на объекты окружающей среды

• Автор: Осипова, Виктория Павловна
• Шифр специальности: 02.00.03, 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Общая характеристика токсичности

металлоорганнчсскнх соединений

1.2. Ртутьорганнческие соединения как

супер жотоксиканты.

1.2.1. Источники ртутьорганических соединении в окружающей среде

1.2.2. Свойства ртутьорганических соединений.

1.2.3. Влияние ртутьорганических соединений на

процессы дыхания.

1.3. Редокспроцессы с участием металлоорганнчсскнх соединений и их роль в механизмах токсичности

1.3.1. Взаимодействие коферментов АД и НАДФ

с соединениями тяжелых металлов.
1.3.2. Взаимодействие НАД и НАДФ с соединениями ртути.
1.3.3. Изучение механизма взаимодействия моделей НАД с металлоорганическими соединениями ртути.
2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
2.1. Ингибирующее действие ртутьорганических соединений
на процессы клеточною и митохондриального дыхания
2.1.1. Влияние соединений ртути на клеточное дыхание на примере эукариотов vii.
2.1.2. Подавление митохондриального дыхания в зависимости от природы органической группы в X
2.1.3. Роль добавок ЛД в изменении поглощения кислорода митохондриями в присутствии соединений ртути.
2.2. Влияние ртутъорганнчееких соединений на активность ИАДзависимой малатдегидрогеназы
2.2.1. Действие ртутьорганических соединений К1 на активность малатдегидрогеназы.
2.2.2. Действие сулемы на активность .малатдегидрогеназы
2.3. Влияние ртутьорганических соединений на активность цитохромСоксидазы.
2.3.1. Окисление цитохрома С в нефсрмснтативной реакции в присутствии ртутьорганических соединений
2.3.2. Влияние добавок ртутьорганических соединений на активность цитохромоксидазы в ферментативной реакции.
2.4. Защитный эффект витамина Е при действии соединений ртути на акт ивность цитохромоксидазы.
2.4.1. Сравнительное действие сулемы и метил мерку риодида на активность цитохромСоксидазы в присутствии добавок токоферола
2.4.2. Зависимость изменения активности цитохромСоксидазы в присутствии токсикантов от содержания природного атокоферола в образцах
2.5. Изучение взаимодействия ртутьорганических соединений
с коферментамм НАД и НАДФ.
2.5.1. Исследование реакции окисления кофермен гов
АД и НАДФН в присутствии соединений ртути
2.5.2. Исследование влияния агентов, способных предотвратить окисление кофермен гов в присутствии соединений ртути.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
3.1. Отбор биологических проб
3.2. Получение суспензии дрожжей.
3.3. Выделение митохондрий.
3.4. Определение активности малатдегидрогеназы
3.5. Определение активност и иитохромСоксида зы.
3.6. Изучение взаимодействия токсикантов с коферментами НАД и НАДФ.
3.7. Подготовка растворителей, электродов и фонового электролита дли проведении электрохимических исследований
3.7.1. Очистка растворителей.
3.7.2. Получение фонового электролита
3.8. Методика электрохимических исследований
3.8.1. Методика проведения модельных реакций
3.9. Определение содержания природного атокоферола в
образних печени н мыши рыб.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Основным результатом действия металлоорганических соединений на организм является нарушение нервной системы, ведущее к коме, атаксии, нарушениям сенсорномоторного аппарата, проблемам с дикцией и психологическим изменениям. Ьыстрое отравление органическими соединениями свинца связано с их действием на центральную нервную систему и с физиологическим изменением мозга 6. При низком уровне интоксикации были замечены симптомы появления анемии. Соли триалкилсвинца и олова, также как и метилртутные соли, образуя связи с атомами серы, способны нарушить нормальное изменение рНградиента на мембранах митохондрий, прекращая тем самым окислительное фосфорилнрование. Симптомы и результаты токсикоза, вызванные ртутьорганичеекими соединениями, и их влияние на работу мозга подобны вышеописанным. Являясь достаточно липофнльной молекулой метилртутное производное быстро проникает через клеточную мембрану и, попадая в клетку, прочно связывается сульфгидрильными группами, что приводит к быстрому преодолению кровяного барьера. К сожалению, невозможно заметить признаки токсикоза, в особенности, соединениями свинца и ртути, на ранней стадии. Это связано с тем, что данные симптомы сходны с отклонениями в поведении и умственном развитии, обусловленными социальноэкономической обстановкой. Этот последний фактор является серьезным препятствием для оценки и профилактики металлоорганической интоксикации. До индустриального периода ртуть не оказывала на жизнь организмов практически никакою действия, так как се концентрация в природе мала и подвижность в биосфере низка. Антропогенная нафузка значительно изменила круг оворот ртути за счет увеличения значительною числа различных разработок и выбросов ртути в окружающую среду. В мире ежегодно производится около т , из них т впоследствии оказываются в мировом океане. Источниками ртути служат производства, связанные с обогащением руд, процессы электрохимического получения хлора, ртутные батареи, красители, пестициды и т. В природных условиях ртуть жидкий металл, который испаряется даже при комнатной температуре. Поэтому действие всеобъемлюще. Она загрязняет почву, воздух, воду. Количество выбросов, приходящихся на воздух, воду и продукты питания составляет , и соответственно. Одним из крупных источников загрязнения ртутью являются промышленные производства, на которых ртуть используется в качестве материала электродов, например, в производстве каустической соды. Выброс жидкого металла на предприятиях, связанных с получением хлора, составляет г 1 на кг произведенного СЬ 7. Использование антиобрастающих покрытий, содержащих ртутьорганические соединения ведет к загрязнению водной среды, где идет прямое выщелачивание токсиканта в осадок. Одним из широко распространенных источников ртути являются люминесцентные лампы. Одна лампа содержит около 0 мг Щ и, будучи выброшенной на свалку и лишившись герметичности, способна загрязнить ртутью м воздуха на уровне ПДК. В сельском хозяйстве ртутьорганнческие соединения применяются в качестве фунгицидов для протравливания посевного материала. Фармацевтическое применение ртутьорганических соединений не ведет к глобальным экологическим проблемам. В таблице 1 приведены примеры наиболее распространенных ртутьорганических соединений 7, многие из которых в настоящее время запрещены к производству и использованию. Однако ртутьорганнческие соединения могут иметь не только антропогенное происхождение. Процесс образования этих высокотоксичных соединений ртути происходит в окружающей среде путем алкнлировання ионов микроорганизмами и химическими алкилирующими агентами природного происхождения 1,2. Сведения о том, что организмы более высшие, чем бактерии и грибы, могут метилировать ртуть, отсутствуют. Метилирование ртути может происходить в донных отложениях 8, в почве и в среде гуминовых и фульвокислот, но наиболее широко абиотическое и биотическое метилирование идег в водной среде. Процесс метилирования протекает как в аэробной, так и анаэробной среде 9. В, где наиболее широко распространены различные микроорганизмы.