Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий

Система Orphus

ЯДЫ ЖИВОТНЫХ

ЯДЫ ЖИВОТНЫХ, токсичные в-ва белковой и небелковой природы. Первые (олиго- и полипептиды, ферменты) встречаются у большинства "вооруженных" активно-ядовитых животных (змей, пауков, скорпионов и др.); они действуют в осн. при парентеральном введении и в сочетании с др. компонентами яда. Животные, обладающие "невооруженным" ядовитым аппаратом (амфибии, муравьи, жуки и др.), пассивно-ядовитые (напр., нек-рые рыбы, полипы) и простейшие (см. Яды простейших)часто вырабатывают сильные яды небелковой природы (в отдельных случаях возможна аккумуляция яда из др. источника).
Считают, что на начальном этапе эволюции животных возникли виды с чертами примитивной ядовитости, способные аккумулировать ядовитые метаболиты в тканях и органах. В последующем нек-рые из них приобрели способность вырабатывать яд в спец. органах. Вероятно, вначале это происходило в результате усиления защитной ф-ции наружного слоя тела (иглокожие, кишечнополостные, черви), затем - путем образования специализир. органов на базе желез внеш. и внутр. секреции. Так, ядовитый аппарат перепончатокрылых связан с половой системой, у змей и моллюсков -с пищеварительной.

Яды белковой природы. Обычно нативные яды, содержащие в качестве активного начала в-ва белковой природы, включают также минорные белковые компоненты и ряд орг. и неорг. в-в, определяющих в совокупности физиол. активность и характер токсич. действия. По этой причине яды белковой природы принято классифицировать по видам животных, вырабатывающих яд и характеризовать как целый яд, так и его наиб. значимые компоненты.
Яды змей- прозрачные или мутные жидкости без запаха и вкуса; раств. в Н2О; легко кристаллизуются при высушивании; в сухом виде сохраняют активность до 20 лет. Содержат комплекс активных в-в: ферменты [во всех ядах найдены: гиалуронидаза, фосфолипаза А, нуклеотидаза, фосфодиэстераза, дезоксирибонуклеаза, рибонуклеаза, аденозинтрифосфатаза, нуклеотид-пирофосфатаза, оксидаза L-аминокислот (за исключением морских змей) и экзопептидаза], полипептиды (нейро- и гемотоксины), белки со специфич. св-вами (фактор роста нервных клеток, антикомплементарный фактор и др.), неорг. компоненты. По характеру действия на теплокровных подразделяются на две основные группы: нейротоксичные (действуют на нервную систему; яды аспидов и морских змей) и гемотоксичные (действуют на кровь; большинство ядов гадюк и гремучих змей). Токсичность изменяется в широких пределах у разл. видов, а также внутри вида в зависимости от места обитания, пола, возраста и времени года. ЛД50 наиб. сильных нативных ядов (мг/кг, мыши): 0,01 [внутривенно (в/в)] - морская змея Enhydrina schistosa; 0,04 [внутримышечно (в/м)] - тигровая змея (Notechis scutatus); 0,08-0,09 (в/м) - гремучник Crotalus dirissus terrificus, гадюка Vipera russeli и крайт Bungarus caeruleus; 0,1-0,2 [в/м, внутрибрюшинно (в/бр)] - морские змеи рода Hydrophis и земляные гадюки (Atractaspis); 0,2-0,7 (в/м) - кобры, многие гремучие змеи и др. Считают, что ежегодно ок. 1 млн. человек подвергаются укусам ядовитых змей (из них 24% - тяжелые поражения, 2-3% - смертельные). Частота смертельных исходов в зависимости от вида приведена в табл. 1.

Табл. 1.- ЧАСТОТА СМЕРТЕЛЬНЫХ ИСХОДОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДА ЗМЕЙ, КОЛИЧЕСТВА ВВОДИМОГО ЯДА И ВЕЛИЧИНЫ ЛД100 ЯДА

Виц
Вводимое кол-во яда, мг
ЛД100, мг/кг для человека
% смертельных случаев
Черная мамба Dendroaspis polylepis
-1000
-1,6
100
Кобра Naja naja
-200
-0,2
32
Песчаная эфа Echis carinatus
10-12
-0,06
20
Морские змеи
10-50
0,04-0,1
-17

Токсичное начало ядов аспидов (кобр, бунгарусов, мамб и др.) и морских змей- нейротоксины. Они делятся на постсинаптические (яды кобр, бунгарусов, мамб и нек-рых австралийских змей) и пресинаптические (яды австралийских и азиатских змей). По структуре молекулы постсинаптич. токсинов подразделяются на "короткие" (60-62 аминокислотных остатков, 4 дисульфидные связи; мол. м. ~7000) и "длинные" (71-74 аминокислотных остатков, 5 дисульфидных связей; мол. м. -8000), различающиеся по характеру блокирования холинорецепторов и др. св-вам. Как правило, короткие нейротоксины быстрее связываются с рецепторами скелетных мышц, однако длинные связываются более прочно. Характерна также видовая чувствительность к действию постсинаптич. нейротоксинов.
Пресинаптич. нейротоксины менее однородны по строению, отличаются меньшей избирательностью действия (нек-рые активны и на постсинаптич. уровне). Ряд пресинаптич. токсинов (тайпоксин, нотексин,6048-1.jpg-бунгаротоксин) обладает фосфолипазной активностью и вызывает характерное изменение в высвобождении медиаторов проведения нервного импульса (ослабление секреции, усиление и, наконец, полное ее угнетение в результате повреждения везикул). Ряд токсинов с фосфолипазной активностью обладает также миотоксич. действием (напр., тайпоксин и нотексин).
В ядах многих кобр и бунгарусов найдены также мембраноактивные полипептиды (мол. м. 6-7 тыс.), обладающие широким спектром активности: гемолитической, кардиотоксической и цитотоксической. В основе их действия лежит способность модифицировать поверхностные клеточные мембраны (при этом возбудимые мембраны деполяризуются).
Важную роль в обеспечении токсич. действия яда аспидов играют ферменты - гиалуронидаза, ацетилхолинэстераза и фосфолипаза, а также факторы, оказывающие влияние на свертываемость крови. Так, яды тигровой змеи, тайпана (Oxyuranus scutellatus), коричневой змеи (Pseudonaja textilis) обладают сильным коагулирующим действием, а яд кобры замедляет свертываемость крови.
Наиб. грозный симптом отравления ядами аспидов -паралич скелетной и дыхат. мускулатуры, приводящий к ослаблению дыхания (вплоть до полной остановки). При укусах австралийских аспидов наблюдаются также отеки с послед. дегенерацией мышечных волокон. Действие яда кобр обусловлено не только токсичными компонентами, но и развитием процессов аутоинтоксикации вследствие высвобождения гистамина, простагландинов и др. активных в-в. Эффективное средство лечения - видовая или поливалентная сыворотка (напр., "Антикобра"). Применяют также искусств. дыхание, антихолинэстеразные средства, кортикостероиды, налоксон.
При отравлении ядом морских змей наблюдаются двигат. расстройства, затруднение речи и дыхания, тонич. судороги, изменение вязкости крови, миоглобинурия. Смерть наступает от паралича дыхат. мускулатуры. Для лечения используют сыворотки, симптоматич. средства.
Нейротоксины яда гадюк одно- или двухкомпонентны. Напр., каудоксин из яда африканской гадюки Bitis caudalis представляет собой полипептид с мол. м. 13 332. Это пресинаптич. токсин, блокирующий высвобождение ацетилхолина из двигат. нервных окончаний (ЛД50 0,18 мг/кг, мыши, в/м). Выделенный из яда носатой гадюки (Vipera ammodytes) випоксин (ЛД50 0,4 мг/кг, мыши, в/м) состоит из двух компонентов: нетоксичного кислого белка и щелочной фосфоли-пазы А2. Из яда палестинской гадюки (V. palaestinae) также выделен двухкомпонентный токсин, содержащий белок с фосфолипазной активностью и полипептид (мол. м. 12 тыс.), вызывающий гемодинамич. расстройства.
Нейротоксины яда гремучих змей имеют обычно субъединичную природу. Наиб. изучен крототоксин (ЛД50 0,09 мг/кг, мыши, в/м) из яда змеи Crotalus d. terrificus - комплекс щелочной фосфатазы (ЛД50 0,54 мг/кг, мыши, в/м; мол. м. 14 350) с кислым белком кротопатином, не обладающим ни заметной токсичностью, ни ферментативной активностью. Считают, что кротопатин предотвращает неспеци-фич. сорбцию фосфолипазы, что благоприятствует ее связыванию с рецепторными пресинаптич. участками. Помимо крототоксина в яде содержатся еще два токсичных полипептида - гироксин (мол. м. 33 тыс.) и кротамин (мол. м. 4880). Первый вызывает поражение вестибулярного аппарата, второй - судороги, обусловленные стойкой деполяризацией мышечных мембран (кротамин - единств. токсин из ядов змей, действующий на Na-каналы электровозбудимых мембран).
Аналогичные крототоксину компоненты содержит мойяветоксин (из яда гремучей змеи Crotalus scutulatus). Как и в случае крототоксина, субъединицы мойяветоксина рекомбинируют с сохранением исходной активности и токсичности.
Гемотоксины ядов гадюк и гремучников представлены двумя группами: сериновыми протеазами и металлопротеазами. Первые - термолабильные эндопептидазы; по характеру действия близки к тромбиноподобным ферментам и кининогеназам. Вторые - термолабильные белки, катализирующие гидролиз казеина, гемоглобина, инсулина и др. Активность металлепротеаз промотируют двухзарядные ионы (напр., Са2+); они лишены аргининэстеразной активности и действуют в осн. на связи остатков лейцина и фенилаланина. Относит. содержание протеаз в ядах сильно варьирует (напр., в яде гадюки V. berus 75% протеолитич. активности приходится на металлопротеазы и 25% - на сериновые; обратное соотношение - в яде гюрзы V. lebetina). Протеазы ядов могут вызывать нарушение свертываемости крови и фибринолиза, приводя к тромбоэмболиям или геморрагиям. Действуя на разные звенья гемокоагуляц. каскада (см. Протромбиновый комплекс), протеазы большинства ядов оказывают двоякое действие; вначале наблюдается внутрисосудистое свертывание крови, затем кровь может на длит. период терять способность к свертыванию.
Интоксикация ядами гадюк и гремучников характеризуется геморрагич. отеком и некрозом тканей в зоне введения яда. В тяжелых случаях развивается шок, чему способствуют развитие сердечной недостаточности, уменьшение венозного объема крови, нарушение ф-ций форменных элементов крови, сгущение крови, тромбоэмболия, дисбаланс электролитов, разл. нарушения центр. нервной системы и др.
Лечение: введение в кратчайшие сроки сыворотки; гепаринотерапия, переливание крови, внутривенное введение альбумина и фибриногена, противошоковые мероприятия.

Яды паукообразных (скорпионы, пауки, клещи) изучены меньше, чем яды змей. Наиб. токсинологич. значение имеют скорпионы (свыше 1500 видов), от укусов к-рых ежегодно страдают ок. 150 тыс. человек, причем число смертельных исходов в нек-рых зонах составляет 11-16%. Наиб. опасны скорпионы родов Leiurus, Buthus, Androctonus (Африка, Азия), Centruroides (юг США, Мексика), Tityus (Бразилия). Токсичность яда нек-рых видов скорпионов представлена в табл. 2.

Табл. 2.-ТОКСИЧНОСТЬ ЯДОВ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ СКОРПИОНОВ

Вид
ЛД50, мг/кг (мыши, подкожно)
Tityus scrrulatus
1,4
Т. bahiensis
9,3
Leiurus quinquestriatus
0,3
Androctonus australis*
0,5
Buthus occitanus
7,0
Parabuthus spp.
35-100
Opistophthalmus spp.
600
Haddgenes spp.
1800

*Действующее начало полипептид титьютоксин, мол. м. 68 тыс., ЛД50 0,009 (мыши, в/м).

Нативные яды скорпионов - бесцв., слабоопалесцирующие жидкости; выдерживают нагрев до ~ 80 °С; сохраняются длит. время только в высушенном виде. Р-ция яда кислая; плотн. 1,1 г/см3; раств. в воде, в физиол. р-ре; не раств. в орг. р-рителях. Разрушается конц. к-тами и щелочами, а также окислителями. От отдельных особей крупных тропич. видов получают до 20-40 мг нативного яда. При единичном ужалении обычно выделяется менее 1 мг яда. Яды содержат полипептиды, ферменты (фосфолипазы А и В, кислая фосфатаза, фосфодиэстераза, ацетилхолинэстераза, 5'-нуклеотидаза, гиалуронидаза, рибонуклеаза), моно- и полисахариды; в нек-рых ядах найдены серотонин и гистамин. Уникальное св-во ядов нек-рых видов (напр., семейства Buthidae и Scorpionidae) - наличие нейротоксинов, избирательно действующих на млекопитающих, насекомых или ракообразных. Токсины млекопитающих обычно имеют мол. массу ок. 7 тыс. Их свернутая полипептидная цепь (60-70 аминокислотных остатков) стабилизирована неск. дисульфидными связями (исключение - токсин скорпиона Scorpio maurus palmatus, состоящий из. 32 аминокислотных остатков с мол. м. 3478). Нейротоксины скорпионов в неск. раз превосходят по токсичности нативные яды. Их активность обусловлена модификацией Na-каналов электровозбудимых мембран.
Симптомы отравления: сильная боль в месте ужаления, к-рая сменяется онемением, эритема, отек и некротич. изменения; вначале может наблюдаться возбуждение (у детей -судороги), затем угнетение рефлексов, расширение зрачков, слезотечение; наблюдаются изменения частоты пульса, артериального давления и т-ры тела (продолжит. гипотермия указывает на ухудшение состояния); дыхание прерывистое; возможна рвота. Смерть может наступить от паралича дыхат. центра.
Лечение: скорейшее введение сыворотки; комплексное введение адрено- и холиноблокаторов; рекомендуются анальгетики, СаС12, тепло на область ужаления.
Яды пауков изучены меньше, чем яды скорпионов. Токсинологич. значение имеют яды птицеядов семейства Aviculariidae и Dipluridae, аранеоморфных пауков семейства Sicariidae, Theridiidae, Lycosidae, Clubionidae, Eresidae. Яды обладают нейро- и(или) гемотоксич. активностью. В состав ядов входят полипептиды, ферменты, во мн. случаях - биогенные амины и др. активные в-ва. Яды нек-рых видов обладают сравнительно высокой токсичностью для теплокровных (напр., ЛД50 мг/кг для мышей подкожно или в/м: каракурт - 0,2; тарантул Lycosa singoriensis - 15; птицеяд Pterinochilus sp.- 1,5).
Наиб. изучен яд каракурта (род Latrodectus) - мутная подвижная жидкость; раств. в Н2О; при высыхании образует кристаллы; выше 60 оС теряет активность. Активное начало -6048-2.jpg латроксин - полипептид с мол. массой ок. 130 тыс. (димер), ЛД50 0,04 мг/кг, мыши, в/м; действует на пресинаптич. уровне, вызывая массовый выброс медиатора из везикул. При этом он, видимо, модифицирует мембраны и изменяет их проницаемость.
Симптомы отравления: болевой синдром, нервно-мышечные и вегетативные расстройства. Боли захватывают конечности, живот, поясницу, грудь. Психомоторное возбуждение сменяется депрессией, возможно помрачение сознания. Выражены расширение зрачков, потоотделение, бронхоспазм. Смертельные исходы - 2-4%. Лечение: введение сыворотки, р-ров солей Са и Mg, симптоматич. средств.
Иным характером токсич. действия ("некротическим арахоидизмом") и составом обладает яд пауков рода Loxosceles (Сев. Америка). В яде обнаружены гиалуронидаза, липаза, щелочная фосфатаза, алиэстераза, протеаза, 5'-нуклеотидаза и сфингомиелинидаза Д, а также инсектотоксины. Присутствие сфингомиелинидазы Д определяет дерматонекротич. действие яда и промотирует слипание тромбоцитов и распад эритроцитов. Симптомы отравления: гемолитич. анемия, тромбоцитопения, внутрисосудистое свертывание крови, гемоглобинурия, почечная недостаточность. Возможен смертельный исход. Лечение: введение сыворотки, симптоматич. лекарств. терапия.
В яде паука Atrax robustus (Австралия) содержатся нейротоксин (атраксин, мол. м. ИЗО),6048-3.jpgаминомасляная к-та, белок спермин и гиалуронидаза. Токсин и нативный яд обладают прямым действием на6048-4.jpgадренорецепторы и вызывают также высвобождение ацетилхолина из холинергич. нервных окончаний. Симптомы отравления: местная боль, слюно- и слезотечение, фибриллация мышц, тахикардия, повышение артериального давления. Лечебные средства: сыворотка, диазепам, атропин, кортикостероиды.
Токсин (мол. м. ~ 10500; 77 аминокислотных остатков; ЛД50 0,1 мг/кг, мыши, в/м), обладающий паралитич. действием, содержится в яде птицеяда (Танзания).
Среди клещей к ядовитым относится неск. видов родов Ixodes и Ornithodoros. В слюнных железах I. holocyclus (Австралия) найден паралитич. токсин с мол. м. ~50 тыс., к-рый, как считают, на пресинаптич. уровне разобщает процесс деполяризации нервных окончаний и механизм секреции медиатора. Укус клеща приводит к развитию паралича, заканчивающегося часто смертельным исходом. В качестве лечебного средства используют сыворотку.
Токсины (мол. м. ~10 тыс.) - ингибиторы протеаз - содержатся в яйцах иксодовых клещей Amblyomma hebraeum, Boophilus decoloratus, B. microplus и др. При введении этих токсинов эксперим. животным наблюдаются повышение чувствительности, отсутствие аппетита, конъюнктивиты, насморк, понос с кровью.

Яды перепончатокрылых (пчелы, осы) - обычно слабоподвижные, бесцв. или слабоокрашенные жидкости; раств. в Н2О; при высыхании образуют буроватые пластинки; в твердом состоянии сохраняют активность неск. лет. Орг. р-рители, соли тяжелых металлов, прямое солнечное облучение, конц. щелочи и к-ты, окислители инактивируют яды. Нагревание (~100°С, ~30 мин) частично или полностью инактивирует яды. Нек-рые яды обладают относительно высокой токсичностью; напр., для мышей ЛД50 мг/кг, в/в, составляют: 0,25 - Pogonomyrmex comanche; 0,45 - P. badius и P. rugosus; 2,5 - шершень Vespa orientalis и oca H. joglandis; 3,5 - обыкновенная пчела Apis mellifera; 7,2 - шмель Bombus impatiens. Хотя кол-во выделяемого при ужалении яда невелико (напр., у осы H. joglandis ~ 0,013 мм3), даже единичные укусы (особенно шершней и ос тропич. зоны) могут привести к смертельному исходу, если возникает быстро развивающаяся аллергич. р-ция.
Картина поражения зависит от вида насекомого, числа ужалений и др. факторов. Наиб. опасными для человека считаются насекомые, ведущие обществ. образ жизни. Основные симптомы отравления: боль, отек, гиперемия (в случае шершней возможны некротич. процессы); возможны аллергич. р-ции (крапивница, отек гортани). Обычно яды обществ. пчел и ос действуют также на вегетативную и центр. нервные системы; как следствие наблюдаются тахикардия, судороги и параличи, боли в области сердца, общая слабость, обморок. Возможна смерть от паралича дыхания. Лечение -симптоматическое. Рекомендуют холод на место ужаления. В тяжелых случаях вводят адреналин, кортикостероиды и антигистаминные средства. В нек-рых странах (напр., США) проводят профилактич. иммунизацию лиц, склонных к аллергич. р-циям.

Яды обществ. пчел и ос имеют много общих элементов состава (табл. 3) и характеризуются относительно невысоким содержанием ферментов, напр. в нативном яде пчел: воды ~ 88%, пептидов ~ 7%, ферментов 1-2%. Характер токсич. действия определяют в осн. полипептиды и биогенные амины. При поражении ядом шершней характерны геморрагия и гемолиз, что связывают с неск. иным соотношением компонентов.

Табл. 3.- ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЯДОВ ПЧЕЛ, ОСИ ШЕРШНЕЙ

Тип компонента
Пчелы
Осы
Шершни
Биогенные амины
Гистамин (дофамин и нор адреналин в незначит. кол-ве)
Гистамин, серо-тонин
Мелиттин, апамин, МСД-пептид*, тер-тиапин, секапин (гистаминсодер жа-щие тетра- и пента-пептнды - минорные компоненты)
Кинины, МСД-пептид*, нейрото-ксины, гемоли-тич. белок полис-тин
Кинины, нейро-токсины
Фоофолипаза А, гиалуронидаза, кислая фосфатаза
Фосфолипаза А, гиалуронидаза, ДНК-азы
Фосфолипазы А и В, гиалуронидаза, протеазы, ДНК-азы

*Вызывает дегрануляцию тучных клеток.

Группа ядов жуков включает самый мощный зоотоксин - одноцепочечный полипептид диамфотоксин (мол. м. 60 тыс.; ЛД50 0,000025 мг/кг, мыши, в/в), содержащийся в личинках листоедов-диамфидий (Diamphidia locusta и D. nigro-ornata; распространены в Африке). В концентрации 5 х 10-11 мольдиамфотоксин вызывает гемолиз отмытых эритроцитов, что, возможно, обусловлено образованием в мембране каналов для малых ионов+, Na+). При введении животным вызывает внутрисосудистый гемолиз, сопровождающийся интенсивной гемоглобинурией, развитием нефрита; гемолитич. анемия приводит к адинамии животных, резкому падению мышечного тонуса и параличам. Ядовитые св-ва личинок диамфидий давно известны бушменам, к-рые использовали их для приготовления яда для стрел (одной стрелой можно убить жирафа массой до 500 кг).
Многие жуки, напр., колорадский (Leptinotarsa decemlineata), имеют гемолимфу, токсичную для насекомых и млекопитающих. Так, токсич. доза гемолимфы колорадского жука для мышей ~ 5 мкл. У животных наблюдаются контрактура мышц в месте инъекции, снижение двигат. активности и угнетение внеш. дыхания; перед смертью развиваются судороги, вращат. движение. Активное начало гемолимфы -белок лептинотарзин (мол. м. ~ 50 тыс.), устойчивый к действию протеолитич. ферментов и действующий in vitro на нервно-мышечные окончания.
Основные активные компоненты ядов кишечнополостных (медузы, коралловые полипы; табл. 4) - в-ва белковой природы (нейро-, кардио-, гемо- и цитотоксины, ферменты, гистаминолибераторы, в-ва кининоподобного действия). Обладая сложным составом, эти нативные яды имеют очень широкий спектр токсич. действия.

Табл. 4.- ТОКСИЧНОСТЬ БЕЛКОВЫХ КОМПОНЕНТОВ ЯДОВ КИШЕЧНОПОЛОСТНЫХ И НАТИВНОГО ЯДА ФИЗАЛИИ

Вид животного
Компонент или нативный яд
Мол. м. (число аминокислотных остатков)
ЛД50,

мг/кг (мыши,

в/в)

Морская крапива Chrysaora quinquecirrha
~150000
0,3
Корнеротая медуза Stomolophus meleagris
~300000
0,03
Медуза Cyanea capillata
Смесь белков
~70000
0,7
Актиния Anemonia sulcata
Нейротоксин AS5
4483 (46)
0,02
Актиния Anthopleura
Нейротоксин AX1
5138 (49)
0,066
xanthogrammica
Нейротоксин АХ2
5725 (51)
0,008
Мадрепоровые кораллы Goniopora sp.
12000
0,3
Сифонофора физалия Physalia physalis
Нативный яд
60

Яды медуз помимо токсичных белков содержат также биогенные амины, ферменты, простагландины (напр., морская крапива Chrysaora quinquecirrha), кининоподобные в-ва, углеводы, гистаминолибераторы. Минорные компоненты ядов полипов - фосфолипаза A (Aiptasia), ингибиторы протеаз (A. sulcata), полипептиды с антигистаминной активностью (Tealia felina), антикоагулянты (Rhodactis howesi). Нек-рые виды кораллов (Gorgonaria, Zoantharia) содержат в качестве активных компонентов в-ва небелковой природы (в частности, палитоксин, см. ниже).

Яды кишечнополостных содержатся в стрекательных клетках (нематоцитах, или киндобластах), что осложняет изучение и характеристику нативного яда. Обычно их описывают как бесцв. подвижные жидкости, теряющие активность при натр., обработке орг. р-рителями и окислителями. Нативным ядам обычно свойственны местное (сильная боль, воспаление, иногда некроз тканей) и общетоксич. действие (нарушение сердечной деятельности и дыхания, судороги, кровоизлияния и др.). Лечение обычно симптоматич. В случае "ожогов" от морских ос используют сыворотку и мазь.
Действующее начало яда брюхоногих моллюсков рода конус (Conus) - пептиды с нейротропной активностью (табл. 5). Относительно подробно изучены пептиды (конотоксины) яда С. geographus. Они содержат 13-15 аминокислотных остатков с двумя дисульфидными связями, мол. м. 1500-2000. Конотоксины по характеру действия подобны постсинаптич. токсинам змей, но почти на порядок превосходят их по токсичности. В токсич. дозах вызывают у мышей вялый паралич и смерть от остановки дыхания.

Табл. 5.- ТОКСИЧНОСТЬ НАТИВНЫХ ЯДОВ КОНУСОВ И ИХ ТОКСИНОВ

Продуцент
Нативный яд или белок
ЛД50, мг/кг (мыши, в/в)
С. geographus
Натавный яд
0,25-2,5*
То же
Конотоксин I (мол. м. 2000)
0,01
С. stria tus
Нативный яд
2,3
С. californicus
Экстракт ядовитого протока**
2,4
То же
0,5

*Зависит от способа выделения яда. **В состав входит минорный компонент (видимо алкалоид) с холиномиметич. активностью.

У человека уколы конусов вызывают сильную боль; в дальнейшем наблюдаются онемение мышц рта и конечностей, расстройства зрения и слуха, слюно- и слезотечение, паралич дыхания; возможен смертельный исход. Лечение - симптоматическое.
Яды бесхвостых амфибий (Anura) изучены лучше, чем яды конусов. Помимо белков с гемолитич. активностью, опиоидных пептидов, бради- и тахикининов кожные секреты амфибий содержат нейротоксичные алкалоиды и кардиотоксичные стероиды (см. ниже).
В группе активных пептидов особый интерес представляют тахикинины (содержатся в ядах свистунов из рода Physalaemus, австралийских жаб из рода Uperoleia, квакш из рода Hyla, жерлянок из рода Bombina и др.), к-рые подобно брадикининам (см. Кинины)вызывают расширение кровеносных сосудов и падение артериального давления, но в отличие от последних приводят также к быстрому сокращению внесосудистой мускулатуры.
Из кожи Phyllomedusa sauvagei выделен новый класс сильных опиоидных пептидов -дерморфинов. Анальгетич. активность дерморфина Туr — D-Ala — Phe — Gly — Туr — Pro — — Ser — NH2 в 11 раз выше, чем у морфина. Дерморфин -уникальный пример включения D-аминокислоты (D-аланина) в природную пептидную цепь.

Яды активно- и пассивно-ядовитых рыб и их активные белковые компоненты обладают относительно невысокой токсичностью для теплокровных. Напр., ЛД50 (мг/кг, мыши, в/в) нативных ядов: крылатка Pterois volitans -1,1; скорпена Scorpaena guttata, морские дракончики (Trachinidae), скат-хвостокол Urolophus halleri - 30; токсичных белков: крылатка (фракция с мол. м. 50-800 тыс.) - 0,9; бородавчатковые Synanceiidae (фракция с мол. м. 150 тыс.) ~ 0,2. Тем не менее яды активно-ядовитых рыб имеют токсинологич. значение, т. к. поражения ими купающихся и ныряльщиков достаточно часты (у побережья США за год до 750 случаев поражений скатом-хвостоколом). Помимо токсичных белков в состав ядов обычно входят биогенные амины и ферменты (напр., холинэстераза - у дракончика, гиалуронидаза - у бородавчатковых, 5'-нуклеотидаза и фосфодиэстераза - у ската U. halleri).
Симптомы поражения при уколах активно-ядовитых рыб: сильная местная боль; в нек-рых случаях (напр., при уколах бородавчатковых и крылаток) - отек и некроз; часто наблюдаются затруднение дыхания, судороги или параличи, кома. При поражении ядом бородавчатковых, скатов, скорпеновых возможен смертельный исход. Лечение - симптоматическое; для частичного снятия боли рекомендуют горячую ванну.
Токсичные белки содержатся также в ядах невооруженных червей немертин (напр., слизистый секрет Cerebratulus lacteus содержит нейро- и цитотоксины), головоногих моллюсков (осьминоги Eledone moschata и Е. aldrovandi продуцируют нейротоксин эледозин - ундекапептид, С-концевая последовательность к-рого имеет сходство с в-вом Р-медиатором болевой импульсации в спинном мозге), чешуекрылых [напр., пептид кайин (мол. м. 1000) бабочки медведицы токсичен для насекомых и теплокровных], полихет и нек-рых др. видов животных, не имеющих существ. токсинологич. значения.

Яды небелковой природы формально делятся на 2 группы: 1) физиологически активные, но относительно низкотоксичные в-ва - минорные компоненты ядов белковой природы и основные составляющие многокомпонентных ядов небелковой природы; 2) высокотоксичные в-ва, определяющие токсичность и характер физиол. действия нативного яда (их принято наз. "токсины").

Табл. 6.- НЕКОТОРЫЕ СОЕДИНЕНИЯ НЕБЕЛКОВОЙ ПРИРОДЫ, ВХОДЯЩИЕ В СОСТАВ ЯДОВ ЖИВОТНЫХ

В-во или класс соединений
Животное
Биогенные амины
Муравьи, бабочки-пестрянки, амфибии, скорпионы, пауки, пчелы, кишечнополостные и др.
Серная к-та H2SO4
Моллюски
Синильная к-та HCN
Бабочки-пестрянки, многоножки Apheloria
Карбоновые к-ты RCOOH (R = Н, орг. радикал C1-C4)
Муравьи
Сложные6048-5.jpg эфиры
Моллюски (Murex brandaris, M. fulvescens и др.), каменные окуни
Аммониевые соли [RN(CHV)3]+C1-[R = CH3S(CH2)3, (CH3)2S+CH2)3, Аr(СН2)2 и др.]
Моллюски семейства Turbinidae, амфибии
6048-6.jpg Аминомасляная к-та H2NCH2CH2CH2COOH
Пауки Atrax robustus
Гидрохиноны, хиноны, фенолы, камфоро-подобные в-ва, хиназолиноны
Жуки-бомбардиры, многоножки
Морские звезды, голотурии
Нейротоксич. алкалоиды, кардиотоксич. стероиды
Амфибии
Конденсир. азотсодержащие гетероциклы
Вооруженные немертины
Монотерпены, диалкилпиридины, производные пиразина, индолы
Муравьи (Myrmica natalensis, Sole-nopsis richeri, Pheidole pallox)
Фурановые, гидрохиноновые и изонит-рильные сесквитерпеноиды
Губки, моллюски
Ароматич. бромиды
Губки
Полиолы, включающие тетрагидропира-новые и фурановые циклы
Коралловые полипы

Многие соед. первой группы (ацетилхолин, гистамин, катехоламины, производные индола и др.; табл. 6) встречаются как в организме продуцента яда, так и реципиента. Токсич. эффект этих соед. обусловлен избыточностью их концентраций после попадания в организм реципиента и наложением эффектов поражения разл. биомишеней. Соед. второй группы обычно относятся к ксенобиотикам, т. е. чужеродным для реципиента в-вам. Наиб. активные представители рассмотрены ниже.
Палитоксин (ф-ла I) содержится в шестилучевых кораллах зоонтариях (Polythoa toxica, P. tuberculosa, P. caribacorum и др.); возможно, продуцируется вирусом, находящимся в симбиозе с зоонтариями. Аборигены острова Таити и Гавайских островов издавна использовали зоонтарии (наиб. токсичны женские особи со зрелыми яйцами в мае - сентябре) для приготовления отравленного оружия. Аморфное гигроскопичное бесцв. в-во; ограниченно раств. в ДМСО, пиридине и воде, плохо - в спиртах; не раств. в ацетоне, эфире и СНС13; разлагается при ~ 300 °С; теряет активность в сильно кислых и щелочных средах. Высокотоксичен для теплокровных: морские свинки, крысы, обезьяны - ЛД50 (0,8-1,1) х 10-4 мг/кг, в/в; кролики - 0,2 х 10-4 мг/кг, в/в; для человека, видимо, смертельны дозы (0,1-0,2) х 10-4 мг/кг, в/в. Обладает кардиотоксич. действием. Гибель животных наблюдается через 5-30 мин в результате сужения коронарных сосудов и остановки дыхания. Вероятно, механизм действия обусловлен его прочным связыванием с Nа,К-АТФ-азами клеток нервной ткани, сердца, эритроцитов. Образующиеся в местах связывания в цитоплазматич. мембранах поры приводят к потере клетками ионов К+ и Са2+ и их гибели. Симптомы поражения частично снимаются введением животным папаверина, аденозина и кортикостероидов (все вызывают накопление в клетках цикло-АМФ).

6048-7.jpg

Батрахотоксин (II) содержится в кожных железах бесхвостых земноводных-древолазов из рода Phyllobates. Кристаллы, раств. в полярных орг. р-рителях; разлагается в сильнощелочных средах. ЛД50 0,002 мг/кг, мыши, подкожно (летальный исход через 8 мин). Обладает сильным кардиотоксич. действием, вызывая экстрасистолии и фибрилляцию желудочков сердца; свойственно также паралитич. действие на дыхат. мускулатуру, сердечную мышцу и мышцы конечностей. Стойко и необратимо повышает проницаемость покоящейся мембраны для ионов Na+, блокирует аксональный транспорт. Антидоты не найдены; сильный антагонист -тетродотоксин.

6048-8.jpg

Тетродотоксин (III) содержится в коже и яйцах жаб из рода Atelopus, яйцах калифорнийского тритона (Taricha torosa), слюнных железах осьминога (Hapalochlaena maculosa), моллюсках (Charonia saulinae и Babylonia japonica), яичниках и печени рыб-иглобрюхов (Fugu ocellatus obscurum, F. niphobles и др.). Бесцв. кристаллы, т. пл. 225 °С (с разл.); плохо раств. в воде, лучше - в подкисленных р-рах. ЛД50 0,008 мг/кг, мыши, в/бр (примерно в таких же дозах легален для человека). Обладает мощным нейротоксич. (избирательно блокирует Na-каналы в мембранах нервных окончаний) и гипотензивным действием. Используется в исследоват. практике (изучение мембранной проводимости, строения рецепторов и плотности ионных каналов); в ряде стран на его основе производятся обезболивающие препараты.

6048-9.jpg

Жабы Atelopus chiriquiensis продуцируют структурный аналог тетродотоксина - чирикитотоксин (содержит неидентифицир. радикал с мол. м. ~ 100 вместо группы СН2ОН). Блокирует также К-каналы возбудимых мембран.
Пумилиотоксины содержатся в кожных железах бесхвостых земноводных-древолазов Dendrobates pumilio и D. auratus (кожная слизь использовалась в Панаме как яд для стрел). Выделены и изучены три токсина [А, В (ф-ла IV) и С]. Обладают относительно невысокой токсичностью [для мышей ЛД50 мг/кг, подкожно: 2,5(А), 1,5(В), 20(С)]. В токсич.
дозах вызывают нарушения координации движений, судороги, неполный паралич конечностей. Механизм действия связан с облегчением перехода Са2+ через мембраны и сопряжением процесса возбуждения с сокращением мышц и секрецией медиаторов.
Кардиотонич. стероиды ядов жаб присутствуют в яде в качестве свободных (буфогенинов) и связанных (буфотоксинов) агликонов (генинов) - производных пергидропента(а)фенантрена. Буфогенины делятся на буфадиенолиды (С24-стероиды) и карденолиды (С23-стероиды). Последние по структуре близки агликонам гликозидов сердечных.

6048-10.jpg

Большинство кардиотонич. стероидов обладает сравнительно высокой токсичностью, ЛД50 (кошки, в/в) от 0,01 до 0,1 мг/кг.
Характерные особенности действия ядов жаб: усиление деятельности сердца, стимулирование дыхания, холинергич. эффекты (напр., при введении буфалина наблюдаются судороги на фоне увеличения содержания в мозге ацетилхолина). Исследуются также радиозащитное и антибластич. св-ва ядов жаб.
Буфотоксин (V) содержится в кожном секрете обычных жаб. Кристаллы горького вкуса, т. разл. 204 С, ограниченно раств. в полярных р-рителях, воде. Содержит в качестве генина буфадиенолид буфоталин. В токсич. дозах вызывает у кошек повышение артериального давления, учащение пульса, судороги, фибрилляцию желудочков сердца. Кардиотонич. действие м. б. связано с ингибированием активности транспортной АТФ-азы (подобно действию сердечных гликозидов). Полагают, что помимо прямой защитной ф-ции вида может играть роль феромона тревоги.

6048-11.jpg

Самандарин (VI) - активное начало кожного секрета саламандр (минорные компоненты яда - др. стероидные алкалоиды, серотонин, гемолитич. белки). Кристаллы, раств. в этаноле, подкисленной Н2О; из р-ров осаждается солями аммония и фосфор но молибденовой к-той. ЛД50 мг/кг, подкожно: 3,4 - мыши, 1,0 -кролики. В токсич. дозах вызывает у животных возбуждение, судороги, нарушение сердечной деятельности; смерть наступает от остановки дыхания.

6048-12.jpg

С. обладает также сильным местноанестезирующим действием. Полагают, что основные симптомы поражения обусловлены прямым действием на центр. нервную систему и спинной мозг.
Кантаридин (VII) содержится в жуках-нарывниках (сем. Melqidae), напр. в шпанской мушке (Lytta vesicatoria). Кристаллы, т. пл. 218 °С; плохо раств. в воде, хорошо - в жирах и маслах; ЛД50 для кошек и собак 1 мг/кг, в/в; для человека при приеме внутрь смертельная доза 40-80 мг. Обладает кожно-нарывным и афродизирующим действием (вызывающим половое возбуждение); при попадании капель гемолимфы жуков-нарывников на кожу поражаются устья фолликул с образованием крупных волдырей: в случае поражений обширных участков кожи или попадании ядра per os возможны гломерулонефриты и циститы; развиваются параличи. Лечение -симптоматическое.

6048-13.jpg

Педерин (VIII) содержится в гемолимфе жуков стафилинов-синекрылов (Paederus). Подобно кантаридину обладает кожно-нарывным действием, вызывая папулезный дерматит, с поражением глубоких слоев кожи. Пищевые отравления П. приводят к развитию энтеритов (часто наблюдаются у жителей Маршалловых о-вов при употреблении инфицированного синекрылами пальмового вина; отмечались также в Нижнем Поволжье, Бразилии, Алжире).

6048-14.jpg

Аплизиатоксины содержатся в секреторной жидкости ядовитых брюхоногих моллюсков - морских зайцев (семейство Aplysiidae). Наиб. интерес представляют аплизиатоксин (DC; R = Вr) и дебромаплизиатоксин (IX; R = Н), впервые выделенные в виде смеси соед. (ЛД50 для мышей 0,3 мг/кг, в/бр). Оба соед.- кристаллы, ограниченно раств. в полярных орг. р-рителях. Введение животным вызывает нарушение координации движений, судороги, остановку дыхания. У людей, работавших с экстрактами токсинов, наблюдались отеки слизистых носа и полости рта, а также образование медленно заживающих язв на коже.

6048-15.jpg

Табл. 7.- СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТОКСИЧНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ТОКСИНОВ ЖИВОТНЫХ

Продуцент
ЛД50, мг/кг (мыши*)
Личинки жука Diamphidia locusta
0,000025 (в/м)
Коралловые полипы Polithoa toxica
0,00015 (в/бр)
Кожный секрет бесхвостых земноводных рода Phyllobates
0,002 (п/к)
Тайпоксин (тайпотоксин)
Змея-тайпан Oxyuranus scutellatus
0,002 (в/м)
Тетродотоксин
Рыба-иглобрюх Fugu, моллюск Baby Ionia japonica, жаба Ate lo-pus varius
0,008 (в/бр)
Скорпион Andro clonus australis
0,009 (в/м)
Жаба Atelopus chiriquiensis
0,01 (в/м)
Конотоксин I
Моллюск Conus geographus
0,012 (в/бр)
Нейротоксин II
Кобра Naja oxiana
0,084 (в/бр)
Морской еж Tripneustes gratilla
0,09 (в/в)
6048-16.jpg Латроксин
Каракурт (род Latrodectus)
0,045 (в/бр)

* В/м - внутримышечно; в/в - внутривенно; в/бр - внутрибрюшинно; п/к -подкожно.

Сравнение токсичности разл. ядов. Анализ данных по острой токсичности в-в природного происхождения (см. табл. 7, а также Токсины, Яды растений)позволяет сделать два вывода: 1) каждой выборке в-в с сопоставимыми значениями мол. масс соответствует нек-рое предельное значение миним. токсичных доз; 2) для совокупности наиб. токсичных в-в природного и синтетич. происхождения наблюдается прямая зависимость токсичности соед. от их мол. масс (рис.).

Применение ядов. Яды животных используют в качестве лек. средств (напр., препараты на основе ядов пчел и змей традиционно применяют как обезболивающие и противовоспалит. средства; на основе ядов жаб издавна готовят стимуляторы сердечной деятельности, средства для лечения кровоизлияний и язв), в эксперим. терапии для диагностики и моделирования нек-рых заболеваний (нервной и сердечно-сосудистой систем, системы крови и др.), в н.-и. практике при изучении механизмов проведения нервного импульса, строения мембран клеток, мембранной проницаемости и др. На основе продуцируемого полихетами нереистотоксина (X), обладающего сильным нейротоксич. действием по отношению к насекомым, синтезирован и производится в пром. масштабе инсектицид падан - 1,3-бис-(карбамоилтио)-2-N,N-диметиламинопропан (CH3)2NCH(CH2SCONH2)2.

6048-17.jpg

Лит.: Орлов Б. Н., Гелашвили Д. Б., Зоотоксинология, М., 1985; Natural toxins, Proc. 6-th Int. symp. on animal, plant and microbial toxins (Uppsala, 1979), Oxf., 1980; Habermehi G., Giftuere und ihre Waffen, Einfuhrung fur Biologen, В.- [а. о.], 1983; Natural toxins. Animal, plant and microbial, ed. by J. B. Harris, Oxf., 1986.

Г. И. Дрозд.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн