Nahrungskette und Bioakkumulation

Lassen Sie uns nun analysieren, wie Umweltschadstoffe über die Nahrungskette in den menschlichen Körper gelangen können.

WAS IST BIOAKKUMULATION? Bioakkumulation bedeutet die Anreicherung von Xenobiotika, einschließlich ihrer lipophilen Metaboliten, die in der Nahrungskette zu finden sind. Diese Substanzen können sich im Fettgewebe und im Zentralnervensystem (ZNS) ablagern.

NAHRUNGSKETTE, WAS IST ES ? Die Nahrungskette bedeutet, dass giftige Substanzen von einem Lebensmittelfach zum anderen gelangen, bis hin zum Menschen.

Schauen wir uns ein Beispiel an, um das Konzept der Nahrungskette besser zu verstehen.

Ein Fisch lebt in den Gewässern eines Flusses, der mit giftigen Substanzen verschmutzt ist. Diese giftigen Substanzen kontaminieren die aquatische Vegetation und folglich auch die Fische. Letztere werden von Menschen gefangen und gefressen.

Alle im Fleisch des Fisches angesammelten Substanzen werden in den menschlichen Körper übertragen und verursachen in vielen Fällen gesundheitliche Probleme. Innerhalb der Nahrungskette ist es möglich, eine Konzentration einer lipophilen Substanz innerhalb einer trophischen Spezies zu haben. Infolgedessen nehmen die Konzentrationen des Giftstoffs zu, wenn Sie sich der Spitze der Nahrungspyramide nähern, da der größere Fisch das Gift des kleineren Fisches ansammelt, den er frisst. Diese Vermehrung eines Schadstoffs in Richtung der höchsten Stufen einer Trophikkette wird als BIOMAGNIFICATION bezeichnet .

Das Xenobiotikum kann verschiedene Eigenschaften aufweisen, die es widerstandsfähiger gegen thermischen Abbau, leicht dispergierbar, gegenüber elektromagnetischer Strahlung stabil, wenig löslich und gegenüber biologischem und chemischem Abbau widerstandsfähig machen. Dank dieser Eigenschaften bleibt das Xenobiotikum lange Zeit in der Umwelt und verursacht Probleme für das Ökosystem.

Die wichtigsten Xenobiotika sind:

• Pestizide;
• Drogen;
• Schwermetalle (Blei, Quecksilber, Methylquecksilber, Cadmium);
• Synthetische Chemikalien (polychlorierte Biphenyle oder PCB)
• Radionuklide.

Cadmium ist ein sehr gefährliches Schwermetall, da es krebserzeugende Eigenschaften aufweist. Es stammt aus einem Nebenprodukt der Zink- und Bleiextraktion, ist aber auch in Zigaretten, Farben, Kunststoffen und Meerwasser enthalten. Da sich Cadmium hauptsächlich auf der Ebene der Nieren, des Skeletts und der Lunge ansammelt, sind seine Auswirkungen schwerwiegende Schäden an der DNA (es hemmt die Prozesse der DNA-Korrektur und begünstigt daher die Entwicklung von Neubildungen), am Nierenapparat und am Apparat männliches Fortpflanzungs- und Atmungssystem. In der Nahrungskette ist Cadmium in Muscheln, Austern, Venusmuscheln und allen Weichtieren, die das Meerwasser filtern, im Überfluss enthalten.

Neben Cadmium ist Quecksilber (Hg) ein sehr gefährliches Schwermetall, insbesondere wenn es methyliert ist. Methylquecksilber ist viel gefährlicher als elementares Quecksilber, da es die Eigenschaft hat, lipophiler zu sein und daher von unserem Körper leicht aufgenommen zu werden. Methylquecksilber schädigt das Nervensystem schwer, insbesondere bei heranwachsenden Kindern (Stillen) und beim Fötus. Im Zentralnervensystem bindet methyliertes Quecksilber an die SH-Gruppen von Proteinen des Zytoskeletts, wodurch ein abnormales neuronales Netzwerk und somit ein Defizit bei der Nervenübertragung verursacht wird.

Unter den synthetischen chemischen Substanzen finden wir sehr gefährliche Verbindungen, deren Endziel nicht der Mensch, sondern die Seevogelart Murie ist. Bei den gefährlichen Stoffen handelt es sich um polychlorierte Biphenyle oder PCB . Diese Umweltkatastrophe ereignete sich in den späten 1960er Jahren in Irland mit der Gründung zahlreicher Industrien. PCBs sind organische Verbindungen, die einen unterschiedlichen Chlorierungsgrad aufweisen können, da sie an mehrere Chloratome binden können. Diese Verbindungen wurden für industrielle Zwecke verwendet, da sie sehr hitzebeständig und nicht brennbar waren. Mit der Zeit wurde klar, dass PCB zahlreiche Probleme in Leber und Nieren verursachten. Um dieses große Problem zu lösen, wurde beschlossen, die Produktion dieser gefährlichen Stoffe einzustellen. Das Problem konnte jedoch nicht gelöst werden, da sich diese Substanzen inzwischen in marinen Sedimenten, in der aquatischen Vegetation und folglich auch in Fischen angesammelt hatten. Alle Vögel, die kontaminierten Fisch gefressen hatten, starben. Bei der Aufnahme von Leber- und Nierengewebefragmenten von toten Vögeln wurde eine sehr hohe PCB-Konzentration von bis zu 60000 ppm festgestellt.

Wenn diese Xenobiotika während der Schwangerschaft über die Nahrungskette mit dem menschlichen Körper in Kontakt kommen, gelangt der toxische Stoff auf die Ebene des Fötus und verursacht sowohl bei der Mutter als auch insbesondere beim Fötus ernsthafte Gesundheitsprobleme. Nach der Geburt kann das Xenobiotikum durch Stillen von der Krankenschwester auf das Neugeborene übertragen werden.

Die Auswirkungen von Xenobiotika auf Neugeborene hängen ab von:

• Dosis;
• Menge an Xenobiotikum;
• Bindung von Xenobiotikum an Plasmaproteine;
• Molekulargewicht;
• Löslichkeit (je mehr Xenobiotikum fettlöslich ist, desto mehr geht es in die Muttermilch über);
• Ionisationsgrad;
• pH - Unterschied zwischen Mutterblut und Muttermilch.