Жуленко-Ветеринарная токсикология. Ветеринарная токсикология

• Название: Ветеринарная токсикология
• Анкор: Жуленко-Ветеринарная токсикология.doc
• Дата: 28.03.2017
• Размер: 1.9 Mb.
• Имя файла: Жуленко-Ветеринарная токсикология.doc
• Тип: Документы; #4290
• Категория: Медицина
• страница: 3 из 30

Биологические методы. Применяют главным образом для опре­деления некоторых пестицидов и микотоксинов. Они основаны на чувствительности низших животных, растений или тканей к действию токсического вещества. Так, к инсектицидам и акарици-дам наиболее чувствительны различные членистоногие. Чаще дру­гих для определения ансектоакарицидов используют комнатных мух, мух-дрозофил, личинок комаров и рачков-дафний. Для опре­деления микотоксинов применяют кожные пробы на кроликах или аквариумных рыбах гуппи.

Некоторые из микотоксинов, в частности трихотецены и дру­гие, продуцируемые грибом Fusarium sporotrihioides, обладают очень сильным дерматоцидным действием, поэтому реакция кожи является специфической по отношению к метаболитам этих видов грибов. Из всех позвоночных животных наиболее чувствительны по отношению к большинству токсических веществ рыбы, поэто­му их используют для определения не только микотоксинов, но и многих других токсикантов.

Биологические методы индикации обладают высокой чувстви­тельностью, однако в большинстве своем они неспецифичны и не позволяют установить вид токсического вещества. Однако эти ме­тоды широко применяют для общей токсикологической оценки кормов при отравлениях животных на первой стадии лаборатор­ного токсикологического исследования. С помощью этих методов можно установить отравление и исключить заболевания другой этиологии.

Биохимические методы. Основаны на подавлении некоторыми токсическими веществами активности отдельных биохимических систем. В ветеринарном токсикологическом анализе наиболее ча­сто применяют ферментный метод определения фосфороргани-ческих и карбаматных инсектицидов. Он основан на том, что со­единения этих групп в условиях in vitro подавляют активность холинэстеразы. Чувствительность метода при определении некото­рых ФОС достигает 0,01—0,001 мг/кг. Однако эти методы обладают групповой специфичностью и позволяют установить всю группу в целом, не давая возможности установить вид ФОС.

Кроме этого некоторые ФОС, в частности производные тио- и дитиофосфорных кислот, очень слабо ингибируют активность фер­мента in vitro и нуждаются в предварительной активации.

Химические методы. Основаны на количественном определении осадка или окрашенного комплекса, образуемого при взаимодей­ствии открываемого вещества с другим химическим соединением. Химические методы анализа, применяемые в ветеринарной ток­сикологической практике, основаны на осаждении, титрометрии, колориметрии, спектрофотометрии.

Реакция осаждения базируется на образовании нерастворимого в воде осадка при взаимодействии открываемого химического ве­щества с другим химическими соединением, вводимым в экст­ракт. По реакции осаждения определяют некоторые алкалоиды, натрия хлорид, ТМТД и другие токсические вещества. Однако ме­тоды определения ядовитых веществ этой реакцией имеют низкую чувствительность, недостаточную специфичность и точность, по­этому их применяют ограниченно.

Более широко используют титрометрические методы. При­мером может служить определение натрия хлорида при осажде­нии хлоридов серебра нитратом с последующим титрованием избытка серебра роданидом аммония в присутствии в качестве индикатора железоаммонийных квасцов. Но и титрометричес­кие методы недостаточно чувствительны и утрачивают свое практическое значение в связи с развитием новых, более совер­шенных способов.

В практике химико-токсикологических исследований находят широкое применение колориметрические методы, основанные на определении интенсивности окраски цветных комплексов, обра­зующихся при взаимодействии открываемого вещества с другим химическим соединением, вводимым в раствор. В последние годы все чаще используют фотоэлектроколориметрические методы, при которых интенсивность окрашивания цветных комплексов определяют с помощью фотоэлектроколориметра. По чувстви­тельности и точности колориметрические методы превосходят ос­нованные на осаждении и титрометрии способы.

Физико-химические методы. К физико-химическим методам от­носят различные методы хроматографии (колоночную, бумажную, тонкослойную, газожидкостную и жидкостную), полярографию, ультрафиолетовую и инфракрасную спектрометрию, атомную аб­сорбцию, методы нейтронно-активационного анализа.

Из хроматографических методов в практике ветеринарно-ток-сикологического исследования наибольшее применение находят тонкослойная и газожидкостная хроматографии (ТСХ и ГЖХ), разработанные русским ученым М. С. Цветом (1903). Эти методы являются одними из основных в аналитической химии. Преиму­щество их состоит в том, что они обладают высокой специфично­стью и чувствительностью и позволяют за один аналитический iipiii-м определить сразу несколько химических соединений. Мож­но спожпую смесь химических соединений, содержащихся в ана-пи шруемой пробе, разделить на отдельные вещества, а затем каж­дое hi них определить каким-либо химическим или физическим методом.

Тонкослойную хроматографию наиболее широко применяют в практических лабораториях. Принцип полуколичественного ме­тода состоит в том, что смесь химических веществ, содержащихся в анализируемой пробе, наносят на пластинку и разделяют в тон­ком слое инертного порошка (селикагель, окись алюминия и др.) с помощью смеси органических растворителей (подвижный ра­створитель). Пластинку опрыскивают раствором проявляющего реактива, в результате чего на ней появляются в виде окрашенных пятен исследуемые химические соединения. Идентифицируют от­крытые вещества по величине Rf — частному от деления расстоя­ния, пройденного искомым веществом отточки нанесения (линия старта) до места дислокации, к расстоянию, пройденному под­вижным растворителем. Количество открываемого вещества опре­деляют по интенсивности окраски пятна и его размерам.

В практике ветеринарных химико-токсикологических исследо­ваний тонкослойная хромотография используется для определе­ния многих пестицидов, алкалоидов, микотоксинов, органичес­ких соединений тяжелых металлов. Метод прост по технике ис­пользования, не требует сложного оборудования, обладает доста­точно высокой специфичностью и чувствительностью (0,05— 1,0 мкг в пробе).

Газовую хроматографию применяют для одновременного разде­ления смеси химических веществ, их последующей идентифика­ции и количественного определения. Разделение смеси осуществ­ляют на стеклянных или металлических колонках длиной 1—3 м, заполненных твердым адсорбентом с нанесенной на него жидкой фазой. В качестве последней чаще всего используют высокомоле­кулярные жидкости с высокой температурой кипения (полиэти-ленгликоли, силиконовые масла и др.). Подвижной фазой служит инертный газ (азот и др.).

Индикацию разделенных химических веществ осуществляют с помощью детектора. В газовых хроматографах, предназначенных для анализа токсических веществ, чаще всего используют детектор электронного захвата (ДЭЗ), термоионный детектор (ТИД), пла­менно-фотометрический детектор (ПФД). Абсолютная чувстви­тельность детектирования различных химических соединений до­стигает 0,01—0,02 нг в пробе, относительная чувствительность — 0,1—0,5 мкг/кг. В практике химико-токсикологического анализа газовую хроматографию применяют для открытия многих пести­цидов, органических соединений ртути, полихлорированных би-фенилов и других токсических соединений. Однако возможности газовой хроматографии далеко не исчерпаны. Газовая хроматография, и в частности ГЖХ, имеет некоторые недостатки: не позво­ляет прямым способом разделить и идентифицировать вещества, не обладающие летучестью и не способные прямым путем перехо­дить в газообразное состояние.

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) осно­вана на том же принципе, что и газожидкостная, с той лишь раз­ницей, что разделение вещества происходит в двух несмешивающихся жидкостях. Одна из них — обычно высокомолекулярная не­полярная жидкость —служит неподвижной фазой, вторая — низ­комолекулярная — подвижной. Подвижную фазу под высоким давлением пропускают через неподвижную, в результате чего сложная смесь разделяется на отдельные соединения. С помощью ВЭЖХ можно разделить твердые и жидкие смеси, не превращая их в газообразное состояние, как это бывает при ГЖХ.

Недостаток этого метода — ограниченное число детектирую­щих систем. Серийные жидкостные хроматографы, выпускаемые отечественными фирмами, оборудованы лишь одним детекто­ром — спектрофотометром.

Спектральные методы. Наибольшее применение в практике анализа токсических веществ получила ультрафиолетовая спект­рометрия. Принцип работы ультрафиолетового спектрофотометра основан на поглощении растворами химических веществ лучей в ультрафиолетовом спектре. Этот метод принципиально отличает­ся от фотоэлектроколориметрического тем, что оптическая плот­ность анализируемых экстрактов измеряется в ультрафиолетовой области спектра.

Инфракрасная спектрометрия основана на поглощении хими­ческим веществом лучей в инфракрасной области спектра. Сте­пень поглощения неодинакова у разных структурных групп хими­ческого вещества, поэтому инфракрасная спектрограмма пред­ставляет собой конгломерат пиков с большим количеством вер­шин. Инфракрасную спектрометрию, как правило, не используют для определения микроколичеств химических веществ в биологи­ческих субстратах, а применяют главным образом для расшифров­ки структуры выделенного химического вещества.

Атомно-абсорбционная спектрометрия основана на поглощении отдельными атомами химических элементов световых лучей в оп­ределенной области спектра. Поэтому исследуемые химические вещества вначале минерализуются, а затем в состоянии раствора подвергаются воздействию лучами определенной длины, соответ­ствующей поглощающей способности того или иного элемента. По степени поглощения лучей определяют его количественное со­держание. Этот метод находит широкое применение главным об­разом при определении металлов и металлоидов (ртуть, свинец, кадмий, медь, цинк и др.).

Нейтронно-активационный анализ основан на облучении пробы нейтронами, в результате чего возникает наведенная радиация, по степени которой и определяют количественный уровень содержа­ния исследуемого элемента. Однако метод требует сложного обо­рудования, поэтому малоприемлем в практических условиях.

Критерии оценки методов определения остатков токсических ве­ществ. Методы определения остатков токсических веществ в объектах ветеринарного надзора обычно характеризуют по чув­ствительности, точности и определяемости.

Чувствительность метода — наименьшее количе­ство химического вещества, открываемое при заданных условиях метода. Она может быть абсолютной и относительной. Абсолют­ная чувствительность — наименьшее количество вещества, кото­рое можно определить данным методом или реакцией, лежащей в ее основе. Так, с помощью газожидкостной хроматографии можно определить 0,05 нг ТХМ-3. Однако для исследования используют лишь часть аликвоты, предназначенной для анализа, которая со­ответствует определенной части пробы. Поэтому для полной ха­рактеристики метода целесообразно ввести такое понятие, как от­носительная чувствительность — чувствительность по отношению к одному и тому же объему или массе. Обычно относительную чувствительность принято выражать в мг/кг пробы.

Точность метода. Под точностью метода, как правило, понимают различие между истинной и экспериментально найден­ной величиной. При этом за истинную величину может быть при­нято количество вещества, вносимого в пробу из стандартного ра­створа. Поэтому точность метода может быть охарактеризована как разница между количеством вещества, внесенного в пробу и определенного данным методом аналитического исследования. Точность — это величина стандартного относительного отклоне­ния, установленного по результатам воспроизведения методики при'внесении данного количества вещества в пробу.

Точность метода соответствует величине стандартного относи­тельного отклонения и вычисляется по формуле

_ \ЦХ-Х)²

N-1

а (стандартное отклонение)=

где N— число измерений; X— примерная величина; X—среднее арифметичес­кое; I — знак суммирования.

Сначала рассчитывают среднее арифметическое X, затем абсо­лютную величину разности между Xи значением отдельного из­мерения; разность возводят в квадрат и эту величину суммируют. Сумму делят на N— 1. Квадратный корень из полученного резуль­тата представляет собой стандартное отклонение а.

Однако точность метода может быть вычислена применительно к определяемости. Поэтому сначала устанавливают определяемость метода, а затем его точность по показателю относительного стандартного отклонения.

Определяе мость метода — средняя величина, пока­зывающая процент открытия вещества в пробе после его внесения из стандартного раствора в количествах, соответствующих пределу определения и максимально возможному уровню содержания.

1.6. ЭМБРИОТОКСИЧЕСКОЕ, ГОНАДОТОКСИЧЕСКОЕ,

ТЕРАТОГЕННОЕ И МУТАГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ

ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Отдельные токсические вещества при поступлении в организм животных вместе с кормом или в результате обработок могут от­рицательно влиять на репродуктивную функцию животных, вызы­вая эмбриотоксическое, тератогенное, гонадотоксическое дей­ствие. По этой причине токсические вещества, которые могут по­ступать в организм животных с кормом постоянно или в течение определенного периода, должны подвергаться исследованию на эмбриотоксичность, тератогенность и гонадотоксичность. Также целесообразно исследовать на наличие этих действий некоторые лекарственные препараты и премиксы, если их используют мно­гократно.

Эмбриотоксическое действие. Это способность исследуемого ве­щества отрицательно действовать на развивающиеся эмбрионы. В медицинской токсикологии эмбриотоксическое действие изучают на самках белых крыс, которым в течение всей беременности вво­дят внутрь через зонд или дают с кормом препарат. На 17—19-й день беременности, начало которой устанавливают по результатам исследования вагинальных мазков, крыс убивают, подсчитывают число плодовместилищ, желтых тел в яичниках, живых и мертвых плодов. Сравнивая результаты этих исследований в опытной и контрольной группах, устанавливают степень эмбриотоксической активности препарата. Часть беременных крыс из опытных групп оставляют для родов, при этом учитывают продолжительность бе­ременности, число плодов, их массу, длину туловища новорож­денных крысят, их развитие (увеличение длины и массы за опре­деленный срок, время открытия глаз, покрытия шерстью, начала самостоятельного передвижения по клетке и поедания корма). Кроме того, учитывают выживаемость крысят, распределение их по полу. При этом отмечают: избирательную эмбриотоксич­ность — эффект проявляется в дозах, не токсичных для материнс­кого организма; общую эмбриотоксичность — проявляется одно­временно с развитием интоксикации организма матери; отсут­ствие эмбриотоксичности — эффект не отмечается при признаках интоксикации материнского организма (Медведь, 1968).

Каких-либо методических подходов к определению эмбриотоксических свойств препаратов ветеринарного назначения нет.

I la первых этапах, по-видимому, целесообразно в качестве модели использовать также белых крыс, так как опыты на сельскохозяй­ственных животных затруднительны из-за продолжительных сро­ков беременности и сравнительно небольшого числа особей в по­мете (за исключением свиней). В том случае, если будет установ­лено, что исследуемые соединения обладают общей или избира­тельной эмбриотоксичностью, ставят опыты на животных, и прежде всего на свиньях. Препараты в зависимости от их целевого назначения и способа применения целесообразно давать с кор­мом, вводить внутримышечно или наносить накожно.

Тератогенное действие. Это такое действие, при котором нару­шается формирование плода в период его эмбрионального разви­тия. Проявляется оно в виде уродств. Тератология как наука полу­чила развитие после случаев с талидомидом — лекарственным препаратом, широко применявшимся беременными женщинами в Западной Европе в качестве снотворного и седативного средства. В результате было зафиксировано рождение детей с врожденными пороками развития.

В медицинской токсикологии тератогенное действие пестици­дов определяют на белых крысах. Для этого препарат животным вводят внутрь через 1 день в течение всей беременности. Часть животных опытных групп убивают на 17—20-й день беременнос­ти, часть оставляют до родов. При вскрытии убитых крыс опреде­ляют среднее число желтых тел на одну самку, нормально и не­нормально развивающихся зародышей, а также резорбтированных плодов.

При естественных родах учитывают число родивших самок, народившегося потомства, в том числе мертворожденных, уста­навливают среднюю массу потомства, длину туловища, конечнос­тей и другие морфологические особенности (Медведь, 1969).

Тератогенное действие препаратов на сельскохозяйственных животных не изучают.

При проявлении тератогенного эффекта возможны следующие уродства: отсутствие головного мозга (анэнцефалия); недоразви­тие головного мозга (микроцефалия); повышенное содержание цереброспинальной жидкости в желудочках головного мозга (гид­роцефалия); мозговая грыжа (энцефалоцелия); расщепление пер­вых дужек позвонков (спина бифида). Кроме того, возможны анормальности в других органах: отсутствие глаз (анофтальмия); наличие одного глаза (циклопия); заячья губа; волчья пасть; от­сутствие конечностей (перамилия); отсутствие хвоста; укорочение хвоста и др.

Гонадотоксическое действие. При изучении гонадотоксического действия устанавливают влияние исследуемого препарата отдель­но на половую сферу самок и самцов. Опыты проводят на белых крысах. На самках исследуют действие препарата на астральный цикл и овогенез, на самцах — на подвижность, морфологию, рези-стентность спермиев и сперматогенез.

Эстральный цикл определяют, исследуя мазки из влагалища. Для этого глазной пипеткой вводят во влагалище подогретый фи­зиологический раствор (2—3 капли), несколько раз пропускают его через пипетку, а затем вводят обратно во влагалище. После этой процедуры с помощью предметных стекол готовят мазки из влагалища, фиксируют их над пламенем и окрашивают в течение 1 мин 1%-ным водным раствором метиленовой сини. Мазок про­сматривают под микроскопом при малом увеличении.

Различают следующие основные стадии эстрального цикла:

фаза проэструса (предтечки) продолжается несколько часов и характеризуется преобладанием в мазках эпителиальных клеток;

фаза эструса (течки) продолжается 1—2 дня. В этой стадии в основном присутствуют ороговевшие полигональные клетки (че­шуйки);

метэструс (послетечка) имеет длительность 1—2 дня и характе­ризуется присутствием наряду с чешуйками эпителиальных кле­ток и лейкоцитов;

фаза диэструса (фаза покоя между течками) характерна присут­ствием лейкоцитов и слизи. Продолжительность этой фазы равна половине всего цикла.

Изменение продолжительности стадий эстрального цикла или характера клеток на различных его стадиях является показателем действия исследуемого вещества.

Для изучения действия химического вещества на овогенез гото­вят гистологические срезы из яичников и определяют стадии раз­вития фолликулов в опытных и контрольных группах животных.

При изучении гонадотоксического действия препаратов на самцов определяют соотношение подвижных и неподвижных форм спермиев, наличие патологических форм, их резистентность и фазы сперматогенеза (Медведь, 1969).

Мутагенное действие. Некоторые химические вещества наруша­ют передачу генетической информации, вследствие чего возмож­но появление мутантов — особей с признаками, не свойственны­ми данному виду. Поэтому изучение мутагенных свойств пестици­дов и других химических веществ — один из необходимых этапов токсикологического исследования. В ряде стран с этой целью ис­пользуется скрининговый тест — тест Эймса. В качестве тест-орга­низма используются отдельные штаммы бактерий группы сальмо­нелл, высокочувствительных к химическим мутантам. При нали­чии потенциальной мутагенности у исследуемого химического ве­щества происходит расщепление генов и резко возрастает количество колоний на плотной питательной среде. Однако мута­генность химического вещества, выявленная с помощью этого те­ста, не может быть признана абсолютной, так как высшие живот­ные имеют мощные защитные системы, которые предохраняют клетки, ответственные за передачу генетической информации, от воздействия внешних факторов, в том числе и химических ве­ществ. Во многих случаях под действием ферментных систем хи­мическое вещество может быть детоксицировано, прежде чем оно достигнет «мишени».

1.7. МЕТАБОЛИЗМ ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Физиологическое действие токсических веществ на функцио­нальные системы организма во многих случаях зависит от поведе­ния этих веществ в организме. Организм с помощью защитных систем, сформировавшихся в процессе его эволюции, освобожда­ется от токсического вещества в результате выведения его через выделительные системы, или же вещество подвергается детокси-кации, когда образуются нетоксичные метаболиты или конъюга-ты. Физиологическое действие химических веществ естественного или искусственного происхождения, по существу, определяется типом химических реакций, в которые вступает вещество, т. е. его метаболизмом. Меткаф (1966) характеризует основные типы хи­мических превращений пестицидов в живом организме. Эти типы превращений характерны и для других токсикантов.

Инактивация. Это тип метаболизма, при котором происходит очень быстрое выведение токсического начала из организма, прежде чем оно достигнет «мишени», т. е. физиологических сис­тем, в которых может проявиться его токсический эффект. Этот тип метаболизма свойствен водорастворимым соединениям, кото­рые могут очень быстро выводиться мочевыделительной систе­мой.

Гидролиз. В результате гидролиза происходит расщепление жи­ров, белков и углеводов до эфиров, кислот и спиртов. Возможно, за счет этих же ферментов, которые обеспечивают гидролиз био­логических субстанций, обеспечивается гидролиз токсических ве­ществ. Наиболее быстро метаболизируют по этому пути токсичес­кие вещества, являющиеся эфирами, например пестициды, про­изводные фосфорной и карбаминовой кислот.

Окисление. Эти реакции у млекопитающих осуществляются в основном в печени в результате действия ферментов оксидаз. По этому типу происходит как дезактивация некоторых токсических веществ, так и повышение физиологической активности, напри­мер образование оксиизомеров фосфорорганических соедине­ний, производных тио- и дитиофосфорных кислот. В результате такого метаболизма возможно возрастание их физиологической активности.

Редукция. По этому типу метаболизируют ароматические со­единения, имеющие в составе нитрогруппы. Возможна их редук­ция в аминогруппы, в результате чего снижается физиологическая активность токсических веществ, например ДНОКа, метафоса, тиофоса, гербицидов триазинового ряда. Такое превращение про­исходит в основном под действием микроорганизмов, в частности бактерий рубца жвачных животных.

Конверсия. Это редкий тип метаболических реакций, возмож­ных, по-видимому, под действием как оксидаз, так и микроорга­низмов. При этом структура соединения значительно не изменя­ется, однако повышается стабильность самого соединения. При­мером конверсии может служить образование эпоксида гептахло-ра из гептахлора.

Детоксикация. Обычно так называют реакцию, при которой об­разуется конъюгат между токсикантом и биологической субстан­цией организма, например образование конъюгатов с глюкуроно-вой кислотой.

Метаболизм одного и того же токсического вещества в орга­низме может идти одновременно несколькими путями, так как химическое соединение может быть атаковано сразу несколькими метаболизирующими агентами. Например, превращение П|п' ДДТ может идти по пути образования П|П* ДДД и njn¹ ДДЭ. В первом случае решающее значение имеют микроорганизмы, под действи­ем которых происходит восстановительное дехлорирование П|П* ДДТ в nin¹ ДДД и во втором — ферментов печени, в результате чего щп' ДДТ превращается в п^¹ ДДЭ. Преимущество того или иного пути зависит от активности обоих факторов в организме животного. Так, у жвачных животных значительную роль в обмен­ных процессах играют микроорганизмы рубца, поэтому метабо­лизм П[п' ДДТ идет в основном через г^п¹ ДДД, тогда как у птицы этот фактор не играет решающей роли. В таком случае ведущее значение имеют ферменты печени, поэтому превращение п^¹ ДДТ идет в основном с образованием п^¹ ДДЭ.

Различия в характере метаболизма токсических веществ в орга­низме животных разных видов, которые определяются преоблада­нием того или иного метаболизирующего фактора, играют веду­щую роль в избирательности токсичности физиологически актив­ных соединений.

1.8. ИЗБИРАТЕЛЬНАЯ ТОКСИЧНОСТЬ

Различия в чувствительности животных разных видов к одно­му и тому же токсическому веществу определяются понятием «избирательная токсичность». Так, например, ЛД₅о хлорофоса — фосфорорганического инсектицида — при введении внутрь для белых мышей равна 600 мг/кг, для кур— 180мг/кг (Г. Шрадер, 1964; Б. А. Фролов, 1966), тролена — другого фосфорорганическо­го соединения — 1800 и 5000 мг/кг соответственно (Мак Коллис-тер, 1967). Таким образом, чувствительность кур к хлороформу <>к;палась в 3 раза выше, чем мышей, тогда как к тролену — в t раза ниже. Хлорофос является производным фосфоновой кисло­ты, имеет в алкоксифосфорильной части молекулы Р=О-группу, за счет которой в основном и проявляется физиологическое дей­ствие пестицида, связанное с подавлением активности холинэс-теразы. Тролен является производным тиосфосфорной кислоты, имеет в своем составе P=S-rpynny, обладающую очень низкой антихолинэстеразной активностью в условиях in vitro. В организ­ме животных происходит окисление P=S-rpynnbi в Р-О-группу, которая обладает исключительно высокой антихолинэстеразной активностью, за счет чего и проявляется физиологическое дей­ствие тролена. Так как активность ферментов, вызывающих этот процесс у мышей и кур, неодинакова, различны и скорость обра­зования оксиизомера, а следовательно, и степень физиологичес­кой активности самого пестицида.

В большинстве случаев к действию токсических веществ наи­более чувствительны низкоорганизованные живые организмы. Например, по отношению к инсектоакарицидам наиболее чув­ствительны насекомые и клещи, затем в убывающем ряду идут рыбы, птицы и млекопитающие. Это, по-видимому, объясняется эволюционным развитием: чем выше на эволюционной лестнице стоит животное того или иного вида, тем более организованны его защитные системы, и прежде всего ферменты, ответственные за метаболизм токсического начала. Поэтому у высокоорганизован­ных животных токсическое вещество подвергнется разрушению прежде, чем достигнет места своего действия.

Однако такая закономерность не распространяется на все ток­сиканты. Избирательная токсичность во многом зависит от меха­низма физиологического действия токсического вещества, от того, через какие функциональные системы проявляется токси­ческий эффект и насколько они сформировались у тех или иных организмов. Например, фосфорорганические инспектициды об­ладают очень высокой физиологической активностью по отноше­нию к личиночным, нимфальным и имагинальным стадиям насе­комых и клещей и совершенно не действуют или очень слабо дей­ствуют на их яйца. Эти же соединения не обладают бактерицид­ным или вирулицидным действием и очень слабо действуют на простейшие, в частности на инфузории. Это, по-видимому, объяс­няется тем, что ФОС — яды нервно-токсического действия. Их патогенетическое влияние проявляется в результате подавления активности ферментов, участвующих в отправлениях функций нервной системы. У яиц насекомых и клещей, у бактерий и инфу­зорий отсутствует развитая нервная система, характерная для вы­сокоорганизованных живых существ, через которую и проявляет­ся патогенетическое действие ФОС. У бактерий и простейших нет подобных ферментов, поэтому ФОС не могут оказать патогенети­ческого влияния.

Детоксикация ядов в организме высших животных происхо­дит главным образом в печени, которая выполняет барьерную функцию. Однако у животных отдельных видов, например у жвачных, немаловажную защитную роль играют микроорганиз­мы и ферменты желудочно-кишечного тракта. Барьерная функ­ция пищеварительного тракта еще недостаточно выявлена, хотя ее значение подтверждается многими экспериментами и наблю­дениями.

Свойство микроорганизмов и ферментов желудочно-кишечно­го тракта детоксицировать токсические вещества сформировалось не как специальная функция, подобная печени, а как попутный фактор, выработавшийся в процессе приспособления многих жи­вотных, особенно жвачных, разрушать прочные органические суб­страты до простых усвояемых соединений.

Однако с развитием детоксицирующих функций желудочно-кишечного тракта у животных некоторых видов ослабла, по-види­мому, барьерная функция печени. Это предопределило и характер избирательной токсичности ядов. Травоядные животные, особен­но жвачные, наиболее чувствительны к тем ядам, детоксикация которых происходит за счет ферментов печени, и устойчивы к со­единениям, быстро обезвреживающимся под действием микроор­ганизмов желудочно-кишечного тракта. Например, крупный рога­тый скот более чувствителен к хлорофосу, чем другие млекопита­ющие. ЛД₅о этого пестицида для белых крыс составляет 600 мг/кг, для свиней — около 500, для овец —375, для крупного рогатого скота — около 250 мг/кг (Полоз, 1975). ЛД₅о тиофоса-О,О-диэтил-О-(я-нитрофенил)-тиофосфата для крыс — 12 мг/кг. Введение этого пестицида корове с кормом в дозе 12 мг/кг массы животного в течение 13нед не вызывает каких-либо изменений в здоровье животных (J. E. Pankaskie et al., 1952).

Это объясняется тем, что паранитрофенол в молекуле тиофоса под действием микроорганизмов рубца очень быстро имминиру-ется в аминофенол, вследствие чего падают электроиндуктивная напряженность в молекуле соединения и его токсичность. Следо­вательно, детоксикация тиофоса, как и других подобных соедине­ний, имеющих в молекуле нитрогруппы, происходит в основном под действием микроорганизмов. Поэтому чувствительность к со­единениям у животных, у которых микробная активность выраже­на сильнее, будет меньше, чем у видов с относительно низким уровнем этой активности. Такими же факторами объясняется и более высокая устойчивость мелкого рогатого скота, в частности овец, к действию большинства токсических агентов. Овцы и козы всегда содержатся на более худших пастбищах, чем крупный рога­тый скот. В результате у них выше разнообразие видов микроорга­низмов в желудочно-кишечном тракте и они приспособились к перевариванию и усвоению значительно более грубых кормов, чем крупный рогатый скот. Эти микроорганизмы воздействуют не только на растения с большим содержанием клетчатки, но и на токсические вещества, попавшие в пищеварительный тракт.

Многие факторы, определяющие избирательную токсичность химических агентов, еще недостаточно изучены, особенно на крупных животных, так как постановка опытов на них связана с определенными трудностями и большими материальными затра­тами.

1.9. АДАПТАЦИЯ И СЕНСИБИЛИЗАЦИЯ К ЯДАМ

Вопросы изучения адаптации организма к токсическим веще­ствам имеют большое значение, так как по мере развития про­мышленности и сельского хозяйства, увеличения выброса в окру­жающую среду различных токсических агентов возрастает веро­ятность проникновения их в организм человека и животных. Естественно, возникает вопрос, не достигнет ли загрязнение окру­жающей среды, кормов и продуктов питания такого уровня, кото­рый может привести к гибели всего живого.

Практика применения некоторых химических веществ, осо­бенно высокотоксичных пестицидов в течение длительного вре­мени в больших масштабах, не привела к массовой гибели наибо­лее чувствительных представителей животного мира.

Опыты показывают, что организм сравнительно быстро привы­кает к большинству ядов. Хорошо известно, что в древности мно­гие властители, боясь отравлений, постепенно приучали свой организм к ядам и оставались живыми от нескольких смертельных доз токсических веществ. По-видимому, существует определенная взаимосвязь между стабильностью химического яда и возможнос­тью организма приспосабливаться к его действию. Наблюдения над резистентными насекомыми показывают, что у них наиболее быстро развивается устойчивость к ДДТ, альдрину, мышьяку и другим персистентным ядам, обладающим замедленным токси­ческим эффектом, и слабее к ядам острого действия — хлорофосу, ДДВФ, циодрину и другим аналогичным инсектицидам.

Однако закономерности адаптации к ядам, свойственные насе­комым, едва ли будут характерны для высших животных, так как механизм привыкания членистоногих и позвоночных разный. У членистоногих адаптация развивается в результате естественного отбора наиболее устойчивых особей, передачи этих признаков по наследству и закрепления их в генетическом коде. У высших жи­вотных развитие адаптации возможно в течение одной жизни вследствие изменения ферментов, которые становятся способны­ми разрушать относительно высокие дозы токсических веществ. H.T.Reynolds et al. (1976) установили, что при введении овцам nin¹ ДДТ в течение 18 нед в дозе 250 и 2500 ч/млн корма содержа­ние остатков его в жире повышалось лишь в первые 8 нед. В дальпейшем, несмотря на продолжающееся поступление в организм пестицида, содержание его в тканях не увеличивалось. Аналогич­ная закономерность отмечается со многими другими пестицида­ми. По мере увеличения продолжительности его поступления в организм одновременно с уменьшением степени материальной кумуляции химического вещества отмечается снижение его физи­ологической активности, т. е. организм приспосабливается к это­му яду, что, по-видимому, связано с увеличивающейся способнос­тью организма разрушать токсическое вещество.

Однако приспособительные реакции такого рода развиваются не ко всем химическим веществам. Физиологическая активность некоторых соединений по мере увеличения кратности поступле­ния их в организм возрастает. Примером таких веществ служат антикоагулянты из группы кумарина (зоокумарин, бромадиолон и др.), применяемые в борьбе с грызунами.

Механизм сенсибилизации недостаточно ясен. Возможно, спо­собность организма адаптироваться к одним химическим веще­ствам и повышать реакцию на другие связана с характером их фи­зиологического действия: одни вещества вызывают глубокие био­химические и морфологические сдвиги в организме или такие из­менения, к которым организм быстро приспосабливается и обеспечивает их компенсацию; другие вызывают значительные изменения, которые восстанавливаются очень медленно, к кото­рым организм не в состоянии выработать компенсаторные реак­ции. Степень этих изменений нарастает пропорционально крат­ности введения яда.
1.10. ДИАГНОСТИКА ОТРАВЛЕНИЙ

В современных условиях при большом разнообразии веществ, которые могут вызвать отравление животных, а также появление новых заболеваний, характерных для промышленного содержания животных, возникли трудности дифференцировать отравления. В связи с этим возникла необходимость разработки новой и совер­шенствования существующей схемы системного исследования с целью выявления этиологии заболевания, а также определения конкретного вещества, которое вызвало болезнь, гибель животно­го или снижение его продуктивности.

Первая и, пожалуй, главная задача, которую приходится ре­шать в случаях массовых заболеваний животных в условиях про­мышленного содержания, — это дифференциация отравления от заболеваний другой этиологии. Такая дифференциация может быть осуществлена путем исследования кормов и содержимого желудочно-кишечного тракта с помощью чувствительных биоло­гических тестов. В качестве таких тестов могут быть использованы рыбы, простейшие, членистоногие и другие биологические объекты, отличающиеся чувствительностью к определенным токсичес­ким веществам. Затем могут быть применены специфические ме­тоды для определения групповой принадлежности токсиканта и индивидуальные специфические тесты, позволяющие установить вид яда, который вызвал отравление.

Диагноз на отравление можно быстро и точно поставить только на основании комплекса исследований кормов и патологического материала на содержание токсических веществ, анализа анамнес­тических данных, клинической картины интоксикации, патолого-анатомических и гистоморфологических изменений, которые были выявлены при отравлении.

К сожалению, при огромном разнообразии токсических аген­тов, количество которых постоянно увеличивается, возникнове­нии новых заболеваний животных в связи с развитием промыш­ленного животноводства постановка диагноза часто становится одной из трудных задач ветеринарной токсикологии.