n - Кафедра Прикладная биотехнология

служат информационной базой для национальных органов и здравоохранения и
международных органов при перемещении продуктов питания через границы [1].
В результате интенсификации промышленного производства во многих странах
продолжает ухудшаться экологическое качество атмосферы, воды, почвы, в
результате чего живые организмы более активно подвергаются воздействию химических
загрязнителей [2]. Ухудшение экологического состояния окружающей
среды ведет к увеличению количества техногенных загрязнителей, поступающих
с воздухом, питьевой водой и продуктами питаниями в организм человека [3, 4].
Поступление химических загрязнителей через растения, используемых в пищевом
рационе человека, объясняется не только активным применением химических веществ
в сельском хозяйстве, но и способностью почвы аккумулировать различные
виды загрязнителей, в то время как процесс очищения ее происходить очень медленно
[5].
В основе воздействия токсических химических соединений на организм человека
и животных лежат перестройки, вызванные этими соединениями на молекулярном,
субклеточном и тканевым уровнях. К наиболее опасным токсичным веществам
относятся ртуть, свинец, кадмий, менее токсичными, но активно внедряющими
в обмен веществ в организме являются цинк, никель, медь, токсичны в
больших концентрациях и ионы железа, активирующие процессы перекисного
окисления в биомембранах [6]. Токсическое действие соединений кадмия обусловлено
также тем, что ионы кадмия взаимодействуют с нуклеотидами, нуклеозидами,
нуклеиновыми кислотами, которые содержат электронодонорные атомы
азота, кислорода и серы, являющиеся потенциальными центрами связывания и
координирования атомов металлов. Ионы кадмия Сd 2+ взаимодействуют с тиольными
группами (связывание) и аминогруппами (блокирование). Токсическое действие
кадмия на организм вызывается еще тем, что ионы кадмия вступают во
взаимодействии с сульфгидрильными SH-группами нуклеотидов, ферментов и
аминокислот. При взаимодействии образуются слабодиссоциирующие в воде соединения,
поэтому блокирование SH-группы приводит к понижению активности
ферментов и к свертыванию белков. Известно, что токсические свойства элементов
зависят от той химической формы, в какой они попадают в организм и наиболее
токсичны те формы, которые обладают высокой растворимостью в воде.
Боуен Г.Ж. [7] расклассифицировал функцию и формы элементов в организмах
и разделил присутствующие в растениях элементы на группы, где кадмий наравне
с кобальтом, медью, цинком, железом, никелем, марганцем, ртутью, отнесен
как фиксированный в больших молекулах, включая накопления, перенос или
неизвестные функции.
Для связывания иона металла существенным является донорный атом азота, или кислорода.
В соответствии с этим можно выделить три группы ионов: предпочитающие O-доноры,
предпочитающие О- и N-доноры, предпочитающие N-доноры.
Кадмий относится к ионам, предпочитающим О- и N- доноры. Ионы металлов,
подобные иону Cd 2+ можно расположить в следующем порядке:
Mn 2+ >Fe 2+ >Zn 2+ >Co 2+ >Cd 2+ >Ni 2+ >Cu 2+ >H + и это расположение относится к увеличению
тенденции к предпочтительному N-, а не О- связыванию [8].
240