ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI PHƯƠNG THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA CHẤT ĐỘC 5.1 Giới thiệu chung Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độc tính chất độc Chương khảo sát vài yếu tố, bao gồm tính chất lý hóa chất độc, liều lượng nồng độ, phương thức thời gian phơi nhiễm, yếu tố môi trường, tương tác, yếu tố sinh thái dinh dưỡng 5.2 Các tính chất lý hóa Các đặc tính vật lý, hoá học độc chất, chất ô nhiễm dạng rắn, lỏng khí, chất tan nước hay lipit, hợp chất hữu hay vô cơ, có dạng ion hay trung hòa… ảnh hưởng đến độc tính cuối chất ô nhiễm Ví dụ hợp chất trung hòa gây độc nhiều hợp chất ion có tính chất tương đồng dạng hợp chất không ion qua màng tế bào dễ dàng dạng ion vậy, hấp thụ dễ dàng gây tác động độc hại 5.3 Liều lượng nồng độ Liều lượng nồng độ chất gây ô nhiễm mà sinh vật bị tiếp xúc yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độc tính Một chất gây ô nhiễm thâm nhập vào sinh vật sống đạt mức độ định, biểu gây tổn thương Vì lý này, yếu tố có khả thay đổi nồng độ riêng phần chất ô nhiễm làm thay đổi độc tính Do đó, ảnh hưởng chất gây ô nhiễm chức tập trung vị trí gây ảnh hưởng Một chất gây ô nhiễm ức chế kích thích chức trao đổi chất thông thường Nói chung, với lượng nhỏ chất ô nhiễm kích thích chức trao đổi chất, liều lượng lớn cản trở phá hủy hoạt động Ví dụ, nghiên cứu dịch tễ học gần cho thấy khu vực Kuitan, thành phố nằm phía tây Trung Quốc, nhiều người dân bị mắc bệnh Asen, bệnh ngộ độc asen (As), sau uống nước giếng chứa hàm lượng cao loại khoáng Cư dân sử dụng nước giếng có chứa 0,12 mg As l đến 10 năm, Có khoảng 1,4% dân số thành phố nhiễm bệnh Asen Tuy nhiên, người dân sử dụng nước có chứa 0,6 mg As l đến tháng, tỷ lệ tăng lên đến 47% bệnh nhân cho thấy triệu chứng nặng Thực vật tiếp xúc với nhiều loại chất ô nhiễm khác thường có tốc độ tăng trưởng hoạt tính enzyme chậm Ví dụ, đậu xanh tiếp xúc với nồng độ khác natri florua (NaF) ngày cho thấy giảm đáng kể kéo dài rễ hoạt động enzym nghịch - enzyme quan trọng chịu trách nhiệm cố sacarozo (đường) thành glucose fructose Enzym nghịch hoạt động tiếp xúc với nồng độ 0.2, 1.0, 2.0 mM NaF giảm 9, 22 41%, tương ứng với kiểm soát xử lý nước Những kết trùng hợp với phát triển (Hình 5.1) Trong khi, Các sinh vật tiếp xúc chất gây ô nhiễm hàm lượng cao cho thấy tăng trưởng suy giảm hoạt động enzyme chậm, trường hợp phụ thuộc vào nồng độ liều lượng Thỉnh thoảng, điều kiện thí nghiệm định, tăng nồng độ giai đoạn cuối (đo khả đáp ứng thể sống đến phản hồi có liên quan đến điểm đánh giá lựa chọn để đánh giá độc tính) quan sát nghiên cứu tiếp xúc nơi chất độc sử dụng nồng độ thấp Tăng hô hấp (dựa hấp thụ oxy mẫu mô hay quan), hoạt động enzym định, chí tốc độ tăng trưởng số ví dụ Sự tăng trưởng hiểu nỗ lực sinh vật để khôi phục lại trạng thái cân bằng cách chống lại áp lực gây chất độc hại Những nỗ lực gần luôn đòi hỏi phải tiêu hao lượng bổ sung đó, tăng trao đổi chất thể 5.4 THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG THỨC TIẾP XÚC Các phản ứng sinh vật với áp lực gây từ chất độc bị ảnh hưởng lớn từ thời gian tiếp xúc Thông thường, người ta thấy thời gian tiếp xúc dài dẫn đến thương tích nghiêm trọng tiếp xúc thời gian ngắn Tuy nhiên, liều lượng nồng độ độc chất quan trọng việc xác định mức độ nghiêm trọng thương tích Phương thức tiếp xúc thực vật động vật với độc chất liên tục gián đoạn, mức độ hoạt động động vật bị tiếp xúc gây ảnh hưởng lớn đến tác động chất độc Thông thường, tiếp xúc liên tục có hại nhiều tiếp xúc gián đoạn, với yếu tố khác tương tự Chẳng hạn, chuột tiếp xúc với ozone (O3) liên tục thời gian định phát bệnh phù phổi Tuy nhiên, động vật bị tiếp xúc với liều O 3, tiếp xúc không liên tục, bệnh phù phổi không xảy Một tượng tương tự xảy thực vật tiếp xúc với nhiều loại chất ô nhiễm không khí khác Một nguyên nhân sinh vật sống đó, sống gần khu vực, biểu bệnh xảy hóa chất môi trường Những ảnh hưởng O3tới sức khỏe động vật phụ thuộc nhiều vào mức độ hoạt động chúng Những tiếp xúc tăng làm tăng thể tích không khí hít vào, làm tăng liều O đến phổi Thời gian tiếp xúc quan trọng so với liều lượng tiếp xúc 5.5 Yếu tố môi trường Yếu tố môi trường nhiệt độ, độ pH, độ ẩm, nhiều yếu tố khác…có thể ảnh hưởng đến độc tính chất gây ô nhiễm nhiều cách khác Một số yếu tố kể đến phần 5.5.1 Nhiệt độ Nhiều báo cáo ảnh hưởng nhiệt độ thay đổi lên sinh vật sống Sự thay đổi nhiệt độ môi trường xung quanh ảnh hưởng đến trao đổi chất động vật Ví dụ, tốc độ phản ứng hóa học tăng lên với gia tăng nhiệt độ Với cá, gia tăng nhiệt độ dẫn đến đồng hóa chất thải nhanh dẫn tới suy giảm oxy nước Cá động vật thủy sinh khác sống khoảng nhiệt độ định Đối với kim loại, tính độc tăng tăng giảm nhiệt độ môi trường xung quanh Nhiệt độ ảnh hưởng đến đáp ứng thực vật với ô nhiễm không khí Nói chung, độ nhạy thực vật với trình oxy hóa tăng nhiệt độ tăng lên đến 30 oC Đậu nành có tính nhạy với O3 trồng 28oC, nhiệt độ tiếp xúc lượng O3 5.5.2 pH Duy trì độ pH dịch thể quan trọng cho sức khỏe động vật người Sự ảnh hưởng pH đến độc tính chất hóa học khác tùy theo thể sống tác nhân hóa học Ví dụ, thể người phải trì mức gần với pH 7.4 cho trao đổi chất xảy thể, hầu hết enzyme thể hoạt động tốt pH trì mức trung tính Như đề cập chương 4, kim loại sẵn có đất thay đổi rõ rệt với độ pH đất Sự gia tăng nồng độ axit ( giảm PH) tăng cường huy động kim loại đất Mưa axit, làm tăng kim loại độc hại sẵn có, chẳng hạn nhôm… 5.5.3 Độ ẩm Độ nhạy thực vật làm tăng ô nhiễm không khí với gia tăng độ ẩm Ví dụ, độ ẩm tương đối cao tìm thấy làm thiệt hại nghiêm trọng đến thảm thực vật gây lưu huỳnh dioxit (SO2) Tác động có hại O3 nito dioxide (NO2) thảm thực vật tìm thấy lớn độ ẩm tương đối cao Một tác động tương tự tìm thấy với độc florua, hoa lay ơn với độ nhạy cao florua độ ẩm tương đối tăng lên 50-80% 5.6 Quá trình tương tác Hoạt động chất độc bị ảnh hưởng nhiều yếu tố như: đường, chế độ, trao đổi chất, nhiều yếu tố mô tả Tuy nhiên, sinh vật thường tiếp xúc với hỗn hợp phức tạp chất gây ô nhiễm khác Đồng thời tiếp xúc với nhiều chất độc khác có tác động đáng kể vào kết phơi nhiễm Các chất độc hại tương tác cộng hợp, tiềm ẩn, hợp lực, đối kháng Các yếu tố ảnh hưởng tới kết phơi nhiễm phức tạp, gồm có: đặc tính hóa chất điều kiện sinh lý thể 5.6.1 Tương tác hợp lực, cộng hợp tiềm ẩn Sự tương tác cộng hợp xảy kết hợp ảnh hưởng hai hợp chất cộng lại Tương tác hợp lực mô tả kết hợp tính độc phạm vi lớn ảnh hưởng hai chất cộng lại Tương tác tiềm ẩn mô tả, hợp chất thường cho có độc tính đơn độc (với tương tác hợp lực, hai hợp chất có độc tính đáng kể dùng riêng) Hút thuốc tiếp xúc với amiăng, ví dụ, có ảnh hưởng hợp lực, dẫn đến gia tăng bệnh ung thư phổi Sự diện hạt vật chất natri clorua (NaCl) SO2, SO2 acid sulfuric sương lúc, có ảnh hưởng tiềm ẩn hợp lực động vật Nhiều loại thuốc sâu có tương tác hợp lực tiềm ẩn Một nghiên cứu gần với chuột cho thấy động vật bị phơi nhiễm fluoride benzene hexaclorua (BHC) lúc, ảnh hưởng hợp lực xảy ra, làm giảm số lượng tế bào hồng cầu trọng lượng tương đối buồng trứng Thực vật tiếp xúc với O3 SO2 đồng thời gây tổn hại nhiều tiếp xúc với chất khí đơn lẻ Các nghiên cứu phòng thí nghiệm cho thấy tiếp xúc với O 0.03 ppm hay SO2 0,24 ppm vào không làm tổn thương thuốc Tuy nhiên, tiếp xúc với hỗn hợp O3 0.031 ppm SO2 0,24 ppm giờ, môi trường chất độc vừa phải (38%) tổn thương cho già thuốc Wel W3 xảy (Bảng 5.1) 10 Tương tự vậy, ảnh hưởng cộng hợp quan sát suất khóm đậu dung dịch trao đổi tiếp xúc với 2×10 -4 M cadmium (Cd) 2×10-5 M Niken (Ni) Trong ảnh hưởng hợp lực suất quan sát dung dịch trao đổi cho 5×10-5 M kẽm (Zn), 3×10-5 M Cu 2×10-5 M Ni 5.6.2 Sự đối kháng Sự đối kháng đề cập đến tương tác độc tính hai hay nhiều chất hóa học (hoặc dùng kết hợp dùng liên tục) so với dùng riêng hóa chất.Sự đối kháng đặc tính hóa học hay vật lý chất gây ô nhiễm, hoạt động sinh học chất hóa học có liên quan Ví dụ, độc tính cao kim loại Cd biết gây thiếu máu tăng huyết áp gần thận, sinh thai, động vật Zn selenium (Se) dùng để vô hiệu hóa hoạt động Cd Điều dường ức chế trì thận Cd Zn, Se Sự đối kháng bao gồm trường hợp giảm ngộ độc ức chế cảm ứng enzyme giải độc Ví dụ, parathion biết ức chế chức hoạt động hỗn hợp oxidase (MFO) hoạt động, DDT dieldrin gây cảm ứng Cảm ứng hoạt động MFO bảo vệ vật từ tác động chất gây ung thư cách tăng tỷ lệ cai nghiện Tác dụng đối kháng chuyển hóa chất lạ vào thể người Hút thuốc ảnh hưởng đến hoạt động men gan khác nhau, nghiên cứu thai kỳ bà mẹ hút thuốc cho thấy gây kích thích rõ rệt aryl hydrocarbon hydroxylase hoạt động liên quan Tác dụng vật lý đối kháng tồn Ví dụ, màng dầu chứng minh làm giảm tác động độc hại O3 NO2 hydrocarbon định thí nghiệm chuột Do hòa tan khí dầu giữ chúng lại dung dịch tạo chất chống dầu oxi trung hòa 5.7 Yếu tố sinh học 5.7.1 Thực vật Các loài thực vật cho thấy khả cảm ứng khác chúng với chất ô nhiễm khác Biến dị di truyền có lẽ yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới phản ứng thực vật đới với chất ô nhiễm môi trường Sự phản ứng khác loài chi giống khác loài Biến dị chức thay đổi mặt di truyền học đặc điểm sinh lý, hình thái, sinh hóa thực vật Ví dụ, hoa Lay ơn biết đến loài hoa nhạy cảm với flo, giống lay ơn khác có phản ứng khác tiếp xúc với flo Sự phản ứng loài thực vật khác với chất ô nhiễm khác rõ ràng.Ví dụ, DDT sử dụng với ti lệ 50 mg/g gây ức chế nảy mầm, chiều cao giống con, trọng lượng tươi trọng lượng khô đất hạt giống, nhiên lại ảnh hưởng tới gạo, lúa mạch đâu xanh Với hạt có dầu, tiếp xúc với DDT làm giảm số lượng kích thước tế bào, ức chế trình hấp thu ion, đặc biệt K+ Ca+ Các nghiên cứu cho thấy, nhạy giống hành tây với O kiểm soát cặp Gen Khi tiếp xúc với O3, chống O3 có khí khổng đóng lại, giúp không chịu tổn thương nào, ngược lại, với nhạy cảm với O khí khổng chúng mở khiến chúng phải chịu tôn thương nghiêm trọng Sự cảm ứng loài thực với chất độc bị ảnh hưởng mức độ phát triển Thông thường, mô nhạy cảm với peroxyacyl nitrat (PAN) hidro sunfit (H 2S), trưởng thành lại chủ yếu chịu ảnh hưởng từ chất ô nhiễm không khí khác Theo Lizon, với thông, chấn thương mãn tính nghiêm trọng xảy với kim năm tuổi tiếp xúc với SO2 5.7.2 Con người động vật Sự di truyền, phát triển, trạng thái sức khỏe, giới tính, hành vi yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới phản ứng người động vật tính độc chất độc 5.7.3 Các yếu tố di truyền Không phải tất loài sinh vật phản ứng giống với liều lượng xác định chất gây ô nhiễm môi trường Các thí nghiệm động vật cho thấy khác loài giống loài Theo bảng 5.12, độc tính thuốc trừ DDT dieldrin khác với loài khác Các dự liệu dịch tế thống kê minh họa cho kết hợp yếu tố di truyền yếu tố môi trường làm tăng đáng kể dị tật bẩm sinh Ở động vật,ví dụ với loài chuột, tỉ lệ dị tật bẩm sinh khác với giống chuột khác thí nghiệm với liều lượng tác nhân gây quái thái Ở người, yếu tố huyết thanh, tế bào hồng cầu, rối loạn miễn dịch chứng hấp thụ góp phần tạo khác biệt phản ứng người với áp lực gây chất gây ô nhiễm môi trường Ví dụ, người bị bệnh thiếu máu tế bào hình liềm dễ bị tổn thương ảnh hương chất độc người không bị bệnh Những người có hội chứng hấp thu rối loạn gặp nhiều vấn đề, họ bị thiếu hụt chất dinh dưỡng dẫn tới việc tăng độ nhạy cảm với chất độc hại 5.7.2.2 Các yếu tố phát triển Các yếu tố bao gồm lão hóa, hệ thống miễn dịch chưa hoàn thiện, thai kỳ, hệ thống giải độc chưa hoàn thiện, nhịp sinh học Các yếu tố đóng góp vào phản ứng khác chất lạ tồn thể, bao gồm suy giảm chức thân lão hóa, thiếu thụ thể cần thiết cho hoạt động hocmon, áp lực tâm lý lớn với phụ nữ mang thai có trình chuyển hóa giải độc chất lạ không thân họ mà thai nhi, hệ thống MFO gan chưa hoàn thiện người trẻ 5.7.2.3 Bệnh Những bệnh phổi, tim, thận, gan dẫn tới hậu nghiêm trọng tiếp xúc với với chất ô nhiêm Như đề cập phần trước, quan chịu trách nhiệm cho trình trao đổi, chứa tiết chất ô nhiễm môi trường Các bệnh tim mạch hô hấp nguồn gốc gây suy giảm khả chịu đựng của người trước áp hàng ngày Khi chức thận bị suy giảm ảnh hưởng tới khả việc tiết chất độc biến đổi từ chúng Như thấy, gan đóng vai trò quan trọng việc giải độc, quan vai trò trình chuyển hóa chất dinh dưỡng loại thoại Sự rối loạn gan làm gián đoạn trình giải độc 5.7.2.4 Các yếu tố hành vi Hút thuốc, sử dụng rượu bia ma túy ví dụ việc lựa chọn lối sống gây ảnh hưởng tới khả chống lại chất độc hại môi trường Việc hút thuộc chưng minh nguy hiểm kết hợp với việc tiếp xúc với chất độc hại Nhưng người hút thuốc làm việc môi trường có amiang khai thác uranium có khả tử vong ung thư phổi cao so với người làm việc điều kiện không hút thuốc Việc nghiện rượu dẫn tới dối loạn chức não gan, người nghiện rượu nặng tiếp xúc với chất hữu có nguy bị tổn thương gan cao người không uống rượu 5.7.2.5 Giới tính Tỉ lệ trao đổi chất với bên có khác người động vật, tùy thuộc vào giới tính Một thí nghiệm với loài chuột thực phản ứng chúng với CH3Cl giới tính khác Thí nghiệm cho thấy, chuột đực nhạy cảm với CH3Cl chuột cái, dẫn tới tỉ lệ tử vong chúng cao tiếp xúc với chất Tỉ lệ tử vong cao chuột đực với chất độc hại chúng khả chuyển hóa chất hóa học hiệu chuột cái.Điều thú vị tỉ lệ chuột đực chết tiếp xúc với CH 3Cl phụ thuộc vào giống chuột Nghiên cứu rằng, ảnh hưởng BHC tới trọng lượng não gan chuột khác tùy thuộc vào giới tính chúng Trọng lượng não gan không khác chuột đực tiếp xúc với BHC nồng độ 25ppm, chuột trọng lượng não gan tăng v 5.8 Các yếu tố dinh dưỡng 5.8.1 Giới thiệu Kết thu từ liệu dịch tễ học người nghiên cứu thực nghiệm động vật cho thấy dinh dưỡng yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới độc tính chất độc Ví dụ, số người tiếp xúc với florua môi trường biểu ngộ độc florua đặc trưng, điều phụ thuộc vào tình trạng dinh dưỡng họ, chẳng hạn tương thích protein, hay vitamin A, C, D E Sự ảnh hưởng lẫn dinh đưỡng chất gây ô nhiễm môi trường khác phức tạp việc nghiên cứu thử thách với nhà khoa học nghiên cứu lĩnh vực độc chất học dinh dưỡng, lĩnh vực nghiên cứu dinh dưỡng độc học giành nhiều quan tâm năm gần Mối liên hệ dinh dưỡng độc chất bao gồm: ảnh hưởng trạng thái dinh dưỡng tới chất độc hóa học môi trường, nhu cầu bổ sung dinh dưỡng bị tiếp xúc với chất độc, xuất chất độc thức ăn Thông thường, việc điều tiết chất dinh dưỡng làm thay đổi tỉ lệ hấp thụ chất hóa học môi trường ảnh hưởng tới khả lưu thông chất thể Điều tiết dinh dưỡng gây thay đổi với thành phần thể, dẫn tới việc phân phối chất hóa học mô bị thay đổi Những yếu tố liên quan tới chế độ ăn kiêng tác động tới chức thận, độ pH dịch thể với thay đổi độc tính, thay đổi tình trạng dinh dưỡng người làm thay đổi phản ứng quan xác định 5.8.2 Nhịn ăn đói Đây hai phương thức nghiêm trọng liên quan tới trình điều tiết dinh dưỡng ảnh hưởng tới độc tính cách kìm hãm trình chuyển hóa làm giảm khả phản ứng chất hóa học, hậu là tăng độc tính Nghiên cứu động vật cho thấy ảnh hưởng việc nhịn ăn tới hoạt động oxydaza lap thể phụ thuộc vào loài, chất nền, giới tính Ví dụ số phản ứng tăng chuột đực lại giảm chuột có khác lại không bị ảnh hưởng Các nhà khoa học cho ảnh hưởng phụ thuộc vào giới tính có liên quan tới khả hoocmon giống đực việc liên kết với số chất hệ enzyme sắc tố tế bào P450 Nghiên cứu động vật cho thấy liên kết glucuronide bị giảm tình trạng đói 5.8.3 Protein Các tác động Prtein độc tính hoá chất môi trường bao gồm khía cạnh định tính định lượng Những động vật thí nghiệm cho ăn chế độ ăn với hàm lượng Protein thấp phơi nhiễm với chất độc thường xuyên biểu tác động trúng độc cao quan sát động vật sống cho ăn với chế độ có hàm lượng Protein bình thường Tình trạng thiếu Protein gây bệnh hypoproteinemia suy chức gan, dẫn đến giảm nồng độ protein gan, DNA, microsome P450, giảm huyết tương xenobiotics Plasma có chứa nhiều protein khác nhau, chẳng hạn albumin, glycoprotein lipoprotein Albumin, đặc biệt, có vai trò quan trọng việc phân phối liên kết xenobiotics thể, giảm liên kết xenobiotics albumin huyết tương gây độc tính cao Sự thiếu hụt Protein làm giảm chuyển hóa chất độc hại xảy thể Độc tính hợp chất hóa học loại thuốc tăng tình trạng thiếu protein tình trạng từ lâu biết đến Độc tính hầu hết thuốc trừ sâu, chẳng hạn clo hydrocarbon, thuốc diệt cỏ, thuốc diệt nấm acetylcholinesterase (AChE) ức chế, tăng lên thiếu protein (Bảng 5.3) Trong nghiên cứu gần đây, Tandon et al cho thấy hoạt động enzym chống oxy hóa, bao gồm superoxide dismutase (SOD), glutathione (GSH) peroxidase (GSH Px), catalase, giảm chuột cho ăn chế độ ăn uống có hàm lượng protein thấp (chứa 8% protein) Hơn nữa, chuột cho thấy tăng lên đáng kể mức độ lipid peroxy Sự biến đổi trình chuyển hóa xenobiotic thiếu hụt protein dẫn đến tăng cường giảm độc tính, tùy thuộc vào việc chất chuyển hóa nhiều độc hại so với hợp chất ban đầu Kết thể Bảng 5.3 cho thấy chế độ ăn có hàm lượng protein thấp gây giảm trao đổi chất lại tăng tỷ lệ tử vong liên quan đến chất hóa học quan tâm Ngược lại, chuột điều trị điều kiện cho thấy giảm tỷ lệ tử vong liên quan đến heptachlor, CCl4, aflatoxin B1 (AFB1), loại độc tố sản xuất Aspergillus flavus có Được biết, heptachlor AFB1 chuyển hóa gan để hình thức họ tương ứng epoxide (Hình 5.2 Hình 5.3), có nhiều chất độc hại chất ban đầu Ví dụ, hình thức epoxit AFB1, AFB1-exo-epoxide, tạo sản phẩm cộng DNA cách gắn vào guanine Như đề cập chương trước (phản ứng 4.5), CCl4 chuyển hóa thành CCl3, Một phản ứng mạnh gốc tự Ngoài số lượng, chất lượng protein chế độ ăn uống ảnh hưởng đến biến đổi sinh học Các thí nghiệm cho thấy microsome oxidase hoạt động giảm động vật ăn protein có giá trị sinh học thấp Khi protein phần ăn bổ sung tryptophan, axit amin thiết yếu, hoạt động enzyme tăng cường Nghiên cứu gần cho thấy chuột tiếp xúc với NaF (5 mgF kg trọng lượng thể) có biểu giảm đáng kể DNA RNA buồng trứng tử cung Quản lý hai loại axit amin, glycine glutamine,hoặc kết hợp, cải thiện độc tính NaF Mặc dù chế độ dinh dưỡng protein có ảnh hưởng quan trọng đến độc tính gây ô nhiễm, cần lượng protein bị hạn chế người thường kèm với lượng trung bình tất chất dinh dưỡng khác Do đó, thường khó khăn để xác định tình trạng bệnh lý cụ thể liên quan đặc biệt với thiếu protein 5.8.4 Cacbonhydrat Một chế độ ăn giàu cacbonhydrat dẫn đến việc giảm tỉ lệ giải độc Quá trình oxy hóa bị đình trệ ti lệ chuyển hóa cacbonhydrat protein tăng, chất cacbonhydrate ảnh hưởng tới hoạt động oxydaza Ví dụ sucroza làm tăng hoạt động cách thấp nhất, bột ngô có giá trị cao nhất, glucozo fructozo có giá trị trung bình Khi chế độ ăn uống giàu cacbonhydrat ảnh hưởng tới thành phần lipid thể, mối liên hệ thành phần dinh dưỡng canbonhydrat độc tố khó phân biệt Tuy nhiên, chất hóa học môi trường gây ảnh hưởng bị ảnh hưởng cân nội mô glucose thể nhiều cách khác Ví dụ, CCl nhanh chóng làm bất hoạt glucose 6-photphataza gan cách tác động tới môi trường màng enzyme C2HCl3 số chất khác chuyển hóa gan thành liên kết glucuronyl gây tổn thương cho gan, vật bị bỏ đói bị tổn thương nhiều cho ăn uống đầy đủ 5.8.5 Lipit Chế độ ăn uống giàu chất béo ảnh hưởng đến độc tính hóa chất môi trường cách trì hoãn hay tăng cường hấp thụ chúng Sự hấp thụ chất tan mỡ bị trì hoãn chất tan mỡ tăng lên Lưới nội chất chứa hàm lượng cao chất béo, đặc biệt phospholipid (mà giàu axit béo không bão hòa đa) Lipid ảnh hưởng đến trình giải độc ảnh hưởng đến hệ thống cytochrome P450 phosphatidylcholine thành phần thiết yếu hệ thống microsome gan MFO Một chế độ ăn giàu chất béo gây nhiều trình oxy hóa xảy góp phần kết hợp nhiều chất màng Các loại chất béo ảnh hưởng đến trình chuyển hóa chất độc, tỷ lệ cao phospholipid không bão hòa diện acid linoleic (18: 2) vị trí β triacylglycerol Thức ăn 18: quan trọng việc xác định mức độ bình thường nồng độ cytochrome P450 gan tỷ lệ oxy hóa khử metyl gan chuột Chế độ ăn uống giàu chất béo đóng vai trò việc bị ngộ độc thuốc trừ sâu hydrocarbon clo Chất béo chế độ ăn uống có lợi cho hấp thụ nhiều loại thuốc trừ sâu, hóa chất hấp thu vào thể họ lưu trữ mô mỡ mà biểu ngộ độc Vì lý này, tình trạng béo phì người coi tượng bảo vệ chống lại tính độc hại hóa chất Tương tự vậy, thể chất béo động vật ăn biết đến để lưu trữ thuốc trừ sâu clo hữu Động vật có vú, cá, loài chim vậy, khả chống ngộ độc DDT so với đối tác họ mỏng Trong thời gian thiếu hụt thực phẩm, nhiên, chất hữu cơ, chẳng hạn DDT PCB, huy động từ việc tích tụ chất béo họ đạt nồng độ độc hại tiềm ẩn cho động vật Một báo cáo gần Viện Y khoa Mỹ (IOM), nêu cần thiết phải giảm lượng chất béo bão hòa dân số cách để giảm tiếp xúc với dioxin, đặt mối quan tâm chất độc hại Bản báo cáo chất béo bão hòa nguồn quan trọng người tiếp xúc với dioxin Dioxin tập hợp 200 hợp chất liên quan liên kết với thay đổi nội tiết tố, vấn đề phát triển thần kinh trẻ em, ung thư, hiệu ứng khác Chúng tác nhân khắp nơi mà loại thực phẩm họ chu kỳ thông qua sinh dioxin chất béo hòa tan, họ tích lũy nhiều loại thực phẩm Theo IOM, chất béo bão hòa thịt, sản phẩm sữa, số loài cá nguồn lớn người tiếp xúc với hóa chất Vai trò chất béo chế độ ăn uống ảnh hưởng đến độc tính chất gây ô nhiễm xác định tốt cho số hóa chất cụ thể, có chì (Pb), fluoride, chất gây ung thư hydrocarbon Ví dụ, chế độ ăn uống giàu chất béo biết tăng Pb hấp thụ trì Hơn nữa, hấp thụ cạnh tranh Pb canxi (Ca) xảy ra, mà có lẽ cạnh tranh cho protein Cabinding (CaBP) có tổng hợp trung gian vitamin D, loại vitamin tan chất béo Các nghiên cứu chế độ ăn uống nhiều chất béo gây tăng gánh nặng thể florua, dẫn đến độc tính cao Điều chậm trễ dày đổ gây nồng độ chất béo cao Do đó, tăng cường hấp thụ chất fluoride xảy ra, dẫn đến tăng gánh nặng thể fluoride Chế độ ăn uống chất béo không làm tăng độc tính trao đổi chất florua tự, nhiên Khi tiếng, AFB1 tác nhân gây ung thư gan nguy hiểm Một chế độ ăn giàu chất béo cung cấp bảo vệ khỏi tác động gây chết người chất độc, có lẽ thông qua giải thể chất gây ung thư 5.8.6 Vitamin A Nhiều báo cáo mô tả Vitamin A số chất tổng hợp tương tự yếu tố tiềm sử dụng để ngăn ngừa điều trị số loại ung thư Ngày có nhiều chứng cho thấy Vitamin A làm giảm độc tính chất ô nhiễm Nghiên cứu dịch tế học nhóm gồm 8000 người đàn ông với phần ăn có thành phần Vitamin A cao kết tỉ lệ mắc bệnh ung thu phổi thấp, tỉ lệ cao với người có chế độ ăn uống bổ sung vitamin A.Trong nghiên cứu thực nghiệm, chuột tiếp xúc với PCB, DDT dieldrin cho thấy mức độ tích lũy vitamin A gan giảm 50 % Trong nghiên cứu khác, chuột thiếu vitamin A hoạt động hệ enzyme sắc tố tế bào P450 gan giảm, bên cạnh ảnh hưởng tới hệ enzyme MFO, nhiên điều phụ thuộc vào nhiều yếu tố chất nền, mô, hay loài động vật Những nghiên cứu gần chứng minh rằng, chuột tiếp xúc với florua lượng lipd peroxide ( LPO) tăng lên gan, huyết thanh, tim gan, hoạt động SOD GSHP lượng GSH lại giảm β-caroten ( biến đổi thành vitamin A thể ) điều khiển làm giảm lượng LPO làm tăng hoạt động SOD Cơ chế liên quan đến hoạt động vitamin A mối liên hệ với chất gây ung thư liên quan phần tới hoạt động loại bỏ gốc tự vitamin Bởi Vitamin A cần thiết cho trình biệt hóa tế bào biểu mô ( quan trọng với hệ hô hấp đường tiêu hóa), việc thiếu hụt vitamin A ảnh hưởng tới trình biến đổi biểu mô dẫn tới việc mô bị biến đổi thành khối u 5.8.7 Vitamin D Vai trò Vitamin D việc ngăn ngừa còi xương loãng xưỡng minh chứng rõ ràng Để đảm nhiệm vai trò trì cân nội môi Ca, vitamin D phải chuyển đổi thành dạng khác linh hoạt hơn, 1,25-dihydroxy-D (chất giống hoocmon) Vitamin D3 (cholecalciferol) hydroxyl hóa gan thành 25-hydroxy-D3 Sau biến đổi thận thành 1,25-dihydroxy-D3, dạng hoạt hóa vitamin Dạng 25-hydroxylation vitamin D3 cần NADPH, O 2, enzyme, tính chất chúng tương tự vi thể MFO Ngoài ra, 25-hydroxy-D3 có đủ khả cạnh tranh làm kìm hãm sử phản ứng số sắc tố tế bào P450 ống nghiệm bệnh nhân bị loãng xương thuốc, tỉ lệ chuyển hóa từ vitamin D3 thành 25-hydroxyD3 tăng Trong nghiên cứu gần loài chuột, cho chuột đực tiếp xúc lần với NaF vitamin D kết hợp them Vitamin E ảnh hưởng NaF tới chức sinh sản khả sinh sản cải thiện đáng kể 5.8.8 VITAMIN E (a-TOCOPHEROL) Vitamin E, chất chống oxy hóa gốc tự xuất cung cấp bảo vệ chống lại tổn thương O2, O3, NO2, hình thành nitrosamine Chuột đực cung cấp liều lượng hàng ngày 100mg tocopheryl acetate tiếp xúc với 1,0 ppm O3 cho thấy tồn lâu chuột thiếu vitamin E Hoạt động O3, phần để hình thành gốc tự Vitamin E cho để bảo vệ phospholipid microsome màng ty thể khỏi bị tổn hại peroxidative phản ứng với gốc tự (Hình 5.4) Bởi lipid peroxy có liên quan tới việc giảm hoạt động oxidase hoạt động enzyme bị ảnh hưởng chế độ cung cấp vitamin E Hoạt động nhiều quan sát thấy chế độ ăn bao gồm axit béo không bão hòa vitamin E Nitrosamine, biết đến chất gây ung thư, dẫn đến ung thư gan Sự tương tác vitamin E chất nitrosamine tác dụng ức chế vitamin hình thành nitrosamine, ví dụ, vitamin E cạnh tranh cho nitrite, chất phản ứng việc hình thành nitrosamine Các nghiên cứu phòng thí nghiệm với tế bào gan chuột bị cô lập cho thấy α- tocopherol di động trì tồn tế bào xúc phạm độc hại Một nghiên cứu gần cho thấy chuột đực điều trị NaF (10 MGF kg trọng lượng thể) trưng bày thay đổi môi trường mào tinh, tiết lộ giảm đáng kể nồng độ axit sialic protein hoạt động ATPase epididymides Những thay đổi phá vỡ trình trưởng thành tinh trùng, dẫn đến suy giảm đáng kể số lượng mào tinh hoàn tinh trùng, khả di chuyển khả tồn Do đó, suy giảm đáng kể tỷ suất sinh xảy Thu hồi NaF xử lý cho 30 ngày sản xuất phục hồi Tuy nhiên, việc bổ sung vitamin E thời gian thu hồi dẫn đến phục hồi tác dụng phụ NaF gây 5.8.9 Vitamin C (Axít ascorbic) Vitamin C tìm thấy với số lượng khác hầu hết động vật mô thể người Ở người, hàm lượng vitamin C cao tìm thấy ở tuyến thượng thận, tuyến yên, ống kính mắt mô mềm khác Vitamin C chất chống oxy hóa mạnh tham gia vào nhiều phản ứng oxy hóa – khử tế bào Thiếu vitamin C chuột lang chứng làm thiếu hụt tổng thể trình oxy hóa thuốc, với mức giảm đánh dấu N O-demethylation, thành phần hệ enzym P450 sắc tố tế bào P450 men khử Ở động vật, việc sử dụng ascobat không hợp lý hoạt động sống dẫn tới việc thiếu ascobat, thời gian thiếu ngày làm giảm hoạt động MFO Tác dụng vitamin C phụ thuộc vào mô.Các nghiên cứu dịch tễ học cho thấy người có phần cao vitamin C chế độ ăn uống trái có múi có nguy thấp so với bình thường bệnh ung thư phát triển Phòng chống ung thư vitamin C cho chủ yếu vai trò chất chống oxy hóa xác thối gốc tự Oxy hóa gốc tự gây thiệt hại cho ADN màng tế bào coi yếu tố quan trọng ung thư bắt đầu - chứng đáng kể cho thấy vitamin C giúp ngăn ngừa thiệt hại Một loạt khối u thực nghiệm đường tiêu hóa đường, gan, phổi, bàng quang sinh hợp chất nitroso Các hợp chất nitroso sản phẩm phản ứng: nitrit với amin sơ cấp thứ cấp, amit chất khác, hình đây: R NH + HNO2 R R N-N=O +H2O R Các nitrosation số amin sơ cấp thứ cấp bị chặn ống nghiệm cách bổ sung vitamin C Các vitamin xuất để cạnh tranh cho nitrit, ức chế nitrosation Nó chứng minh vitamin C không phản ứng với amin, không nâng cao tỷ lệ phân hủy nitrosamine Tuy nhiên, phản ứng nhanh với nitrit axit nitơ Các vitamin xuất để giảm nitrit có sẵn cách giảm axit nitơ để tạo oxit nitric (phản ứng 5.2), dẫn đến ức chế phản ứng nitrosation Ascobate + HNO2 Dehydroasco bate + 2NO + 2H20 (5.2) Vitamin C chứng minh để ngăn ngừa chậm phát triển thiếu máu nghiêm trọng chim cút non Nhật Bản tiếp xúc với Cd.Vitamin C, vitamin E, chứng minh bảo vệ chống lại thuốc diệt cỏ gây lipid peroxy thực vật bậc cao Tổn thương tế bào tăng đáng kể nhà máy có nồng độ thấp nhiều cao nhiều so với tỷ lệ bình thường vitamin C với nồng độ vitamin E (từ 10 đến 15: 1, w / w) số lượng thấp hai loại vitamin Trung bình người Mỹ cho ăn khoảng 70 mg Cd, 0,9 mg As 4,1 mg nitrite ngày, tiếp xúc với môi trường không khí có chứa khí carbon monoxide (CO), O3, Pb, khói thuốc lá, vật liệu khác Theo quan điểm chức quan trọng mà vitamin C thực hệ thống sinh học,và tiếp xúc ngày tăng người dân với loại thuốc khác xenobiotics, số nhà nghiên cứu khuyến cáo phần ăn kiêng kiến nghị (RDA) cho acid ascorbic không đủ Để hỗ trợ cho đề xuất kết nghiên cứu gần ô nhiễm không khí đô thị Nghiên cứu cho thấy tiếp xúc ngắn làm giảm số chức phổi, khắc phục cách xử lý sơ với vitamin C Trong nghiên cứu riêng biệt chuột, chứng minh Florua làm giảm enzym bảo vệ, chẳng hạn SOD, GSHPx, catalase, làm tăng LPO buồng trứng chấn thương Vitamin C E chứng minh có lợi việc cải thiện tác động có hại gây florua Các đặc tính hóa học bật hệ thống ascorbate (acid ascorbic / ascorbate, ascorbate gốc tự do, acid dehydroascorbic) sản phẩm oxi hóa khử Ascorbate chất khử, gốc tự (A˙ˉ) tương đối trơ.Điều thú vị là, có chứng cho thấy vitamin E C phối hợp hiệu quả, vitamin E chất chống oxy hóa (đặc biệt màng sinh học) vitamin E gốc (E˙), sau phản ứng với ascorbate (AHˉ) để tái tạo vitamin E thể phản ứng 5.3 Vitamin E˙ + AHˉ  vitamin E + A˙ˉ (5.3) Sự tương tác gốc vitamin E ascorbate việc bảo vệ chống lại gốc tự có khả gây tổn hại hữu họa hình 5.5 Hình 5.5 Sự tương tác vitamin C vitamin E 5.8.10 Khoáng sản Khoáng sản ảnh hưởng đến tính độc theo cách khác Tương tác quy luật ngoại lệ xem xét đến tác động dấu hiệu chất dinh dưỡng việc giải độc Cũng chất dinh dưỡng, yếu tố khoáng chất ảnh hưởng đến hấp thu xenobiotics Các cation hóa trị tạo phức ruột liên kết thành phần trình vận chuyển protein Nó biết đến rộng rãi hấp thụ cạnh tranh Pb Ca, mà có lẽ cạnh tranh để liên kết vị trí protein niêm mạc ruột qua trung gian vitamin D Tuy nhiên, Zn biết đến để cung cấp, bảo vệ chống lại độc tính Cd Pb Sự hấp thu Zn hỗ trợ phản ứng tạo phức với axit picolinic, chất chuyển hóa acid amin tryptophan Mặc dù Cd Pb có dạng phức hợp với axit picolinic, kết ổn định so với phức hợp Zn Se đối lập với Cd thủy ngân (Hg), làm giảm độc tính chúng Ngoài ra, Se tăng cường chức vitamin E việc phòng chống lipid peroxy Các chế tham gia vào hoạt động Se vitamin E, nhiên, chúng khác Trong đó, chức tocopherol chất chống oxy hóa màng, hoạt động loại bỏ gốc tự do, Se tham gia vị trí hoạt động GSHPx, phần enzyme GSHPx bảo vệ màng lipid việc tác động phá hủy H2O2 hydroperoxides hữu trước chúng gây gián đoạn màng Kể từ cytochrome P450 đòi hỏi sắt (Fe) sinh tổng hợp, thiếu Fe dẫn đến hoạt động trì trệ MFO Thiếu Fe cho chế độ ăn uống chuột chứng minh kết giảm nhanh chóng hàm lượng cytochrome P450 hoạt động MFO tế bào niêm mạc tá tràng Như nêu, chuột cho ăn với hàm lượng protein, tăng mức độ (56%) LPO giảm enzym chống oxy hóa SOD, GSHPx, catalaza Khi lithium (Li) (như cacbonat) quản lý chế độ ăn uống chuột có hàm lượng protein thấp, hoạt động GSHPx tăng lên, hoạt động catalase SOD giới hạn bình thường Hơn nữa, Li có khả xử lý gia tăng mức độ LPO Thức ăn magiê (Mg) kali (K) bị hạn chế thời gian gần làm tăng cường độc tính thuốc diệt cỏ (một loại thuốc diệt cỏ hữu cơ) chuột Cơ chế tham gia vào tính độc paraquat tế bào oxi hóa phản ứng oxi hóa khử tạo hợp chất Những chuột cho ăn với chế độ hạn chế lượng Mg tiếp xúc với thuốc diệt cỏ mạnh cho thấy mức độ nhiễm độc nghiêm trọng có chế độ ăn uống hạn chế K có mức nhiễm độc nhẹ Việc hạn chế Mg K cho thấy chúng có ảnh hưởng tới bệnh nhiễm độc thuốc diệt cỏ mạnh Hình 5.6 cho thấy tương tác khoáng chất [...]...Đây là hai phương thức nghiêm trọng nhất liên quan tới quá trình điều tiết dinh dưỡng ảnh hưởng tới độc tính bằng cách kìm hãm quá trình chuyển hóa và làm giảm khả năng phản ứng của các chất hóa học, và hậu quả là có thể là tăng độc tính Nghiên cứu ở động vật đã cho thấy ảnh hưởng của việc nhịn ăn tới hoạt động của oxydaza trong lap thể thì phụ thuộc vào loài, chất nền, và giới tính Ví... Lipit Chế độ ăn uống giàu chất béo có thể ảnh hưởng đến độc tính của hóa chất môi trường bằng cách trì hoãn hay tăng cường sự hấp thụ của chúng Sự hấp thụ các chất tan trong mỡ bị trì hoãn và các chất tan trong mỡ tăng lên Lưới nội chất chứa hàm lượng cao chất béo, đặc biệt là phospholipid (mà rất giàu axit béo không bão hòa đa) Lipid có thể ảnh hưởng đến quá trình giải độc bởi ảnh hưởng đến hệ thống cytochrome... thiếu vitamin E Hoạt động của O3, một phần để hình thành các gốc tự do Vitamin E cũng được cho là để bảo vệ các phospholipid của microsome và màng ty thể khỏi bị tổn hại peroxidative bởi phản ứng với các gốc tự do (Hình 5.4) Bởi vì lipid peroxy có liên quan tới việc giảm hoạt động của oxidase và được chỉ ra là các hoạt động của enzyme bị ảnh hưởng bởi chế độ cung cấp vitamin E Hoạt động nhiều nhất... những con khác lại không bị ảnh hưởng Các nhà khoa học cho rằng sự ảnh hưởng phụ thuộc vào giới tính có liên quan tới khả năng của hoocmon giống đực trong việc liên kết với một số chất nền trong hệ enzyme sắc tố tế bào P450 Nghiên cứu trên động vật cũng cho thấy liên kết glucuronide bị giảm khi ở tình trạng đói 5.8.3 Protein Các tác động của Prtein trong độc tính của các hoá chất môi trường bao gồm cả... β-caroten ( có thể được biến đổi thành vitamin A của cơ thể ) có thế điều khiển và làm giảm lượng LPO trong khi làm tăng hoạt động của SOD Cơ chế liên quan đến hoạt động của vitamin A và mối liên hệ của nó với các chất gây ung thư có thế liên quan một phần tới hoạt động loại bỏ các gốc tự do của vitamin Bởi vì Vitamin A là cần thiết cho quá trình biệt hóa của các tế bào biểu mô ( quan trọng với hệ hô hấp... dưỡng canbonhydrat và độc tố sẽ khó được phân biệt Tuy nhiên, các chất hóa học trong môi trường có thể gây ảnh hưởng hoặc bị ảnh hưởng bởi cân bằng nội mô glucose của cơ thể bằng nhiều cách khác nhau Ví dụ, CCl 4 có thể nhanh chóng làm bất hoạt glucose 6-photphataza trong gan bằng cách tác động tới môi trường màng của enzyme này C2HCl3 và một số chất khác được chuyển hóa bởi gan thành các liên kết glucuronyl... việc giảm tỉ lệ giải độc Quá trình oxy hóa sẽ bị đình trệ khi ti lệ chuyển hóa giữa cacbonhydrat và protein tăng, ngoài ra bản chất của cacbonhydrate cũng ảnh hưởng tới hoạt động của oxydaza Ví dụ như sucroza làm tăng hoạt động một cách thấp nhất, bột ngô có giá trị cao nhất, glucozo và fructozo có giá trị trung bình Khi chế độ ăn uống giàu cacbonhydrat ảnh hưởng tới thành phần lipid của cơ thể, mối liên... phân phối và liên kết của xenobiotics trong cơ thể, và do đó giảm liên kết của xenobiotics bởi albumin huyết tương có thể gây ra độc tính cao hơn Sự thiếu hụt Protein có thể làm giảm sự chuyển hóa của các chất độc hại xảy ra trong cơ thể Độc tính của các hợp chất hóa học và các loại thuốc tăng trong tình trạng thiếu protein là tình trạng từ lâu đã được biết đến Độc tính của hầu hết các thuốc trừ sâu,... lại tính độc hại của các hóa chất này Tương tự như vậy, cơ thể chất béo trong động vật cũng ăn được biết đến để lưu trữ thuốc trừ sâu clo hữu cơ Động vật có vú, cá, và các loài chim là như vậy, khả năng chống ngộ độc DDT hơn so với các đối tác của họ mỏng hơn Trong thời gian thiếu hụt thực phẩm, tuy nhiên, chất hữu cơ, chẳng hạn như DDT và PCB, có thể được huy động từ việc tích tụ chất béo của họ và... thành phần thiết yếu của hệ thống microsome gan MFO Một chế độ ăn giàu chất béo có thể gây ra nhiều quá trình oxy hóa xảy ra bởi vì nó có thể góp phần kết hợp nhiều chất trong màng Các loại chất béo cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa chất độc, như một tỷ lệ cao của các phospholipid là không bão hòa do sự hiện diện của acid linoleic (18: 2) trong vị trí β của triacylglycerol Thức ăn 18: 2 là