toksisitas dan toksikologi

Rantai makanan dan bioakumulasi

Sekarang mari kita menganalisis cara-cara di mana polutan lingkungan dapat mencapai tubuh manusia melalui rantai makanan.

APA BIOACCUMULASI? Bioakumulasi berarti akumulasi xenobiotik, termasuk metabolit lipofiliknya, yang dapat ditemukan dalam rantai makanan. Zat-zat ini dapat disimpan di jaringan adiposa dan di sistem saraf pusat (SSP).

RANTAI MAKANAN, APA ITU ? Rantai makanan berarti lewatnya zat-zat beracun dari satu kompartemen makanan ke yang lain, hingga manusia.

Mari kita lihat contoh untuk lebih memahami konsep rantai makanan.

Seekor ikan hidup di perairan sungai yang tercemar zat beracun. Zat beracun ini mencemari vegetasi air, akibatnya juga ikan. Yang terakhir ditangkap dan dimakan oleh manusia.

Semua zat yang terakumulasi dalam daging ikan dipindahkan di dalam tubuh manusia, yang dalam banyak kasus menyebabkan masalah kesehatan. Dalam rantai makanan dimungkinkan untuk memiliki konsentrasi zat lipofilik di dalam spesies trofik. Akibatnya, konsentrasi racun meningkat ketika Anda mendekati bagian atas piramida makanan, karena ikan yang lebih besar menumpuk racun dari ikan kecil yang diberi makan. Amplifikasi kontaminan yang menuju tingkat tertinggi rantai trofik disebut BIOMAGNIFIKASI .

Xenobiotik dapat memiliki karakteristik berbeda yang membuatnya lebih tahan terhadap degradasi termal, mudah disebarkan, stabil terhadap radiasi elektromagnetik, tidak terlalu larut dan tahan terhadap degradasi biologis dan kimia. Berkat karakteristik ini, xenobiotik tetap bertahan lama di lingkungan yang menyebabkan masalah bagi ekosistem.

Xenobiotik utama adalah:

  • pestisida;
  • obat;
  • Logam berat (Timbal, Merkurius, Metilmerkuri, Kadmium);
  • Bahan kimia sintetik (bifenil poliklorinasi atau PCB)
  • Radionuklida.

Kadmium adalah logam berat yang sangat berbahaya, karena telah menandai sifat karsinogenik. Itu berasal dari produk sampingan dari Seng dan ekstraksi Timbal, tetapi juga ditemukan dalam rokok, cat, plastik, dan perairan laut. Karena kadmium terakumulasi terutama pada tingkat ginjal, kerangka dan paru-paru, efeknya adalah kerusakan serius pada DNA (menghambat proses koreksi DNA, oleh karena itu mendukung pengembangan neoplasma), ke aparatus ginjal, ke aparatus. sistem reproduksi dan pernapasan pria. Dalam rantai makanan, kadmium mengandung banyak kerang, tiram, kerang dan semua moluska yang menyaring air laut.

Selain kadmium, logam berat yang sangat berbahaya adalah merkuri (Hg), terutama jika dimetilasi. Methylmercury jauh lebih berbahaya daripada merkuri dasar karena memiliki karakteristik lebih lipofilik, oleh karena itu mudah diserap oleh tubuh kita. Methylmercury menyebabkan kerusakan serius pada sistem saraf, terutama pada anak-anak yang sedang tumbuh (menyusui) dan pada janin. Dalam sistem saraf pusat, merkuri yang dimetilasi digunakan untuk mengikat kelompok protein sitoskeletal SH yang menyebabkan jaringan neuron abnormal, sehingga terjadi defisit dalam transmisi saraf.

Di antara zat kimia sintetis, kami menemukan senyawa yang sangat berbahaya, yang memiliki target akhir bukan manusia, tetapi spesies burung laut, murie. Zat berbahaya yang dimaksud adalah bifenil poliklorinasi atau PCB . Bencana lingkungan ini terjadi pada akhir 1960-an di Irlandia, dengan berdirinya banyak industri. PCB adalah senyawa organik yang dapat memiliki tingkat klorinasi yang berbeda, karena dapat mengikat beberapa atom klor. Senyawa ini digunakan untuk keperluan industri karena sangat stabil terhadap panas dan tidak mudah terbakar. Seiring waktu menjadi jelas bahwa PCB menyebabkan banyak masalah di hati dan ginjal. Untuk mengatasi masalah besar ini, diputuskan untuk menghapus produksi zat berbahaya ini. Namun masalahnya tidak terpecahkan, karena zat-zat ini sekarang terakumulasi dalam sedimen laut, pada vegetasi air, akibatnya juga pada ikan. Semua burung yang memakan ikan yang terkontaminasi mati. Mengambil fragmen jaringan hati dan ginjal dari unggas yang mati, konsentrasi yang sangat tinggi, hingga 60000 ppm, dari PCB ditemukan.

Jika xenobiotik ini melalui rantai makanan dan bersentuhan dengan tubuh manusia dalam keadaan hamil, zat beracun melewati tingkat janin, menyebabkan masalah kesehatan yang serius baik bagi ibu, tetapi terutama bagi janin. Setelah lahir xenobiotik dapat ditransfer dari perawat ke bayi baru lahir melalui menyusui.

Efek yang dapat dimiliki xenobiotik pada bayi baru lahir bergantung pada:

  • dosis;
  • jumlah xenobiotik;
  • pengikatan xenobiotik dengan protein plasma;
  • berat molekul;
  • kelarutan (semakin xenobiotik larut dalam lemak semakin banyak masuk ke ASI);
  • tingkat ionisasi;
  • Perbedaan pH antara darah ibu - susu.