Toksykologia – nauka o truciznach. Początki sięgają I w. naszej ery (rośliny fitoformakologia)

Paracelsus – lekarz niemiecki XV i XVIw.

Trucizna – wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną. Ilość, stężenie które wnika do organizmu decyduje czy jest trucizną czy lekiem (sól, cukier, selen)

Olfild – Hiszpan XIXw. – wpływ farmaceutyków na organizm

Współcześnie:

Toksykologia:

• Kliniczna

• Sądowa

• Środowiska (dla biologów)

• Ekotoksykologia

Toksykologia środowiska – nuka młoda, bada trucizny antropogenne, z aktywności człowieka, oddziaływanie na człowieka i ekosystemy.

Po drugiej wojnie światowej – pestycydy, nawozy

????? toksyny antropogeniczne

Toksykologia – interdyscyplinarna, multidyscyplinarna.

Zagadnienie, które się opisuje dotyczą zagadnień chemii, na których bazuje toksykologia (biologia, fizjologia, genetyka – toksyczność względem materiału genetycznego, fizyka

Toksykologia współczesna (środowiskowa). 3 zadania główne :

1. Opisać, wyjaśnić, podać jakie losy w środowisku zewnętrznym jak krąży w środowisku In vivo

2. Wyjaśnić (specyficzność określonych tkanek, CO₂ blokuje hemoglobinę, mechanizm toksyczności na poziomie biomolekuł , tkanek, narządów (cjanek – blokuje łańcuch oddechowy)

3. Skutki działania trucizn dla całego organizmu

Aspekt biochemiczny – wyjaśnienie jakim reakcjom chemicznym ulegają trucizny (biotransformacja ) in vitro wewnąt.

Działanie na DNA enzymy neurotransmitery

Cytotoksyczność, nekrotyczność, niszczenie całych komórek.

Biotransformacja – metabolizm trucizn ?????

Przestrzeń 1 mm do tys. km

Zmiany w DNA, w enzymach(białkach, enzym, 1mm obszaru) w warstwie ozonowej promieniowanie UV kwaśne opady – toksyczność, efekt cieplarniany setki kilometrów

Czas – niektóre działają błyskawicznie (uszkodzenie biomolekuły – sekundy)

Nowotwór skóry – po kilkudziesięciu latach

Charakt. toksyczności

Badania na zwierzętach (bakteriach, glonach, myszy, szczury)

Testy na roślinach

Krzywe zależności

Dawka – os odciętych

Reakcja organizmu– os ???

Śmiertelność (letalność się oznacza)

Stopień toksyczności LD-50 dawka stężenia układ pokarmowy

LC-50 – koncentracja stężenia

NOEC – stęż. dawka poziom trucizny nie ma żadnego efektu

LOEC – najmniejsza ilość związku toks. która powoduje jakieś zmiany

????????????

TLV – wartość progowa

CD-50 – dawka kancerogenna (rakotwórcza)

MTD – dawka maksymalnie tolerowana

NDS – najniższe dopuszczalne stężenie

EC50 – dawka stężenia efektywnego

IC-50 – inhibicja

Reakcja

org.

biochemia

czysta

dawka stężenia

Klasyfikacja trucizn

b. toksycznych

słabo toksycznych

???????????????????

Fito i zoo toksyny

Botulina – clostudium botulinum (jad kiełbasiany)św. morska 0,00003mg/kg masy ciała

Rycyna – rącznik pospolity

Muchomor sromotnik

Strychnina – alkaloidy LD-50

Nikotyna

Jad węży, pajęczaków

Toksyny ryb glonów

Morfina

Cyjanek potasu 10mg/kg

Dioksyna

Powolne trucizny – cukier, nikotyna

Wartości LD- dla trucizn (pytanie o szereg super toksyn)

Pierwiastki – metale najważniejsze

Hg – rtęć metaliczna, organiczne pochodne rtęci dimetylortęć, metylek rtęci

Pb – ołów

Cd – cadm

Hg, Pb, Cd – nie są potrzebne do życia

Al – glin

Zn – cynk

As – arsen

Cr – chrom sześciowartościowy

Fe⁺³ – żelazo

Cu⁺² – miedź, za dużo w komórce potęgujący stres oksydacyjny

Aniony – azotany i fosforany – nawozy

lata 80 XX wieku

zw. metale org.

fosforany

Synonimy trucizny:

Toksyna – fito i zoo toksyny

Trujący związek chemiczny

Ksenobiotyk – obcy, dziwny

Trucizny w powietrzu – pelutant SO₂ (utlenione zw.siarki) kwaśne opady

Tlenki azotu NO₂, NO – smogu fotochemicznym, przemiany ozonu

Fotolityczny cykl tlenku azotu

Wytwarzanie O₃ i rozkład O₃

CO – tlenek węgla

Ozon O₃ stratosferyczny ????????????

W troposferyczny – niedobry

CIFC – chorofluorowęglowodany freony

Pestycydy – insektycydy – chlorowane węglowodany polichlorowane cyklodieny

• Alchryna, dielchryna, heptachlor

Pestycydy fosfoorganiczne paration, fenitrotion

• Zw.fosforoorganiczne, malation, TEPP

• Karbaminiany – karb aryl, chloro fan

• Peroty cypermehyna, deltanetryna

+ herbicydy

• Dichlorofenoksyoctowy 2,4 D

• Tri chlorofenoksyoctowy 2,4 5

????

Alchyna zawierają chlor

PCB – polichlorofenyle

PCDD – polichlorocibenodoksyny

TCDD – tetrachlorodibenadoksyny

PCDF – polichlorodibenzofurany

Detergenty ABS – alkilobenzosulfonian – z benzenu

Metan

Etan smog fotochemiczny

WWA – wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne

Dibenzoantracen, ???, chryzen

Benzoalfa piren. – rak ukominiany w kominach ???

Halogenki – chlor, brom w swoim składzie

2,3,7,8 TCDD – tetrachlorodibenzodioksyna (występuje m.in.jako zanieczyszczenie w herbicydach) LD₅₀ 0,01 mg/kg m.c.

DDT – dichlorodifenylotrichloroetan – syntetyczny insektycyd, należy do grupy ZB zw. przypuszczalnie rakotwórczych dla ludzi

Alchyna – jest polichlorocyklodienem, nierozpuszczalne w H₂O, dobrze rozpuszczalna w tłuszczach – dopuszczone do zwol. na szkodników glebowych nie wolno bezpośrednio na rośliny

Fito i zoo toksyny

Więcej fototoksyn

Toksyna botulinowa – baklowa

Glony – kw. donwilowy super toksyny LD₅₀ b.małe

Aflatoksyny B1

Cytryniany

Sterygmatotoksyny

Grzyby kapeluszowe – amanityna, oligopeptydy

Rośliny wyższe

Aminokwasy – B-aaanoalaminę

L – dichydroksyfenyloalaminę

Peptydy – toksyny grzybów, w jemiole

Białka – toksalbuminy – rycyna, w nasionach

Wtórne metabolity roślinne:

Alkaloidy – ćwiczenie

Glikozydy cyjanogenne – CHCN – cyjanowodór

Saponiny – lucorne (pienią się – niszczenie dirychocytów

Naturalne insektycydy: nikotyna

Rotenon (flawonoidy), złocień dalmatyński

Toksyczne lipron – cyjanolipidy – rzadko

Zapoznać się z najważniejszymi fototoksynami

Zootoksyny – charakt.peptydowy

2 oblicza metabolitów roślinnych

Aminokwasy białkowe – dobre 20

Aminokwasy rzadkie nie białkowe – teanina (dobra)

Toksyczne aminokwasów – flawonoidy

Kwercetyna – zawiera rutynę (rutinoscorbin)

Antyoksydant dla człowieka, dla owadów toksyczne

??? fenyloalanina – dla owadów toksyczna, podaje się chorym – dobra

RFF – wolne rodniki – zabiera elektrony innym cząsteczkom lub oddaje je

O₂ ^,- H₂O₂ ^..OH

In vivo i In vitro – więcej

Tlenki azotu

Rodnik metanu, etanu

Nadtlenki

????????

Aniono rodnik ponadtlenkowy O₂ ^.- z niego H₂O₂ ^.- z niego –OH

W kom.reagują ze wszystkimi zw.chem.obecnymi w kom. 1*10¹⁰ szybkość reakcji w łańcuchu oddechowym – poosiają RST

Trucizny prooksydacyjn.zwiększając wydzielanie RFT

Alkohol etylowy, herbicydy, zw.fenolowe, aceton

Uszkadzają biomolekuły podstawowe

RFT

• Lipidy błon

• Białka

• DNA – w genach

• W cukrowcach, kw.hialuronowy

Pierwiastki promieniotwórcze – radionuklidy – medycyna, przemysł, nauka C¹⁴ – węgiel pierwiastek promieniotwórczy

U₂₃₈ uran

PU₂₃₉ pluto

₂₂₂ radian

Dtront

CS₁₃₇

Jod₁₃₁

Potas₄₂

Łańcuch rozpadu uranu, plutonu

1 smog – fotochemiczny typu Los Ageles oksydacyjny – utlenianie

2 smog – londyński – redukcja

Ad. 1 tlenki azotu, węglowodoru, metan, etan, dużo światła, rodnik hydroksylowy, PAN-azotan nadtlenki ascetylowej

Ad.2 toksyczność siarki i CO

Efekt cieplarniany

Freonu, CO₂, metanu w troposferze – odbicie ozonu światła

Tlenku

Azotu

Gazy szklarniowe

Dziura ozonowa – wyrwy w ozonie stratosferycznym

Rodniki OH, Cl, NO

Spray to freony – z nich Cl

Lekkie narkotyki – kw.acetylosalicylowy, polopiryna

Narkotyki – amfetamina, heroina

Monomer – chlorek winylu – subst.rakotwórcze

Halogenek – które trucizny są halogenkami zawierają Brom i chlor w składzie

Toksyny

DDT halogenki

Aminy- fenole, chloroform, azotany

Toksykokinetyka – wniknięcie toksyn do org. i szybkość ich przemieszczania się

Miejsce wnikania – przez ukł.pokarmowy, oddechowy, skórę

Transport – krew, hemolimfa

Przewodnictwo – tk.tłuszczowe

Wątroba

Nerki

Metabolizm – reakcja w skórze, w plazmie, najwięcej w wątrobie (In vitro)

Wnikanie zależy od grubości epidenny i kutikuli ?????

Skóra – przez kanaliki potowe, mieszki włosowe