ห่วงโซ่อาหารและการสะสมทางชีวภาพ

ให้เราวิเคราะห์วิธีที่สารมลพิษในสิ่งแวดล้อมสามารถเข้าถึงสิ่งมีชีวิตของมนุษย์ผ่านห่วงโซ่อาหารได้

การสะสมทางชีวภาพคืออะไร โดยการสะสมทางชีวภาพ เราหมายถึงการสะสมของซีโนไบโอติก รวมถึงสารลิโปฟิลิกของพวกมัน ซึ่งสามารถพบได้ในห่วงโซ่อาหารสารเหล่านี้สามารถสะสมในเนื้อเยื่อไขมันและในระบบประสาทส่วนกลาง (CNS)

ห่วงโซ่อาหาร คืออะไร สำหรับห่วงโซ่อาหาร เราหมายถึง การผ่านของสารพิษจากช่องอาหารหนึ่งไปยังอีกช่องหนึ่ง

มาดูตัวอย่างเพื่อทำความเข้าใจแนวคิดของห่วงโซ่อาหารกันดีกว่า

ปลาอาศัยอยู่ในน่านน้ำของแม่น้ำที่ปนเปื้อนสารพิษ สารพิษเหล่านี้ปนเปื้อนพืชน้ำ ส่งผลให้ปลาด้วย หลังถูกจับและกินโดยมนุษย์

สารทั้งหมดที่สะสมอยู่ในเนื้อปลาจะถูกถ่ายโอนภายในร่างกายของมนุษย์ ทำให้เกิดปัญหาสุขภาพในหลายกรณี ภายในห่วงโซ่อาหารอาจมีความเข้มข้นของสารไลโปฟิลิกภายในสปีชีส์อาหาร ดังนั้น ความเข้มข้นของสารพิษจะเพิ่มขึ้นเมื่อคุณเข้าใกล้ยอดปิรามิดอาหารมากขึ้น เนื่องจากปลาที่มีขนาดใหญ่กว่าจะสะสมสารพิษจากปลาที่มีขนาดเล็กกว่าที่มันกินเข้าไป การขยายของสารปนเปื้อนไปสู่ระดับที่สูงขึ้นของห่วงโซ่อาหารเรียกว่า BIOMAGNIFICATION

ซีโนไบโอติกสามารถมีลักษณะที่แตกต่างกันซึ่งทำให้ทนทานต่อการเสื่อมสภาพด้วยความร้อน กระจายตัวง่าย มีความเสถียรต่อการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่ละลายน้ำมาก และทนต่อการเสื่อมสภาพทางชีวภาพและทางเคมี ด้วยลักษณะเฉพาะเหล่านี้ xenobiotic ยังคงอยู่ในสภาพแวดล้อมเป็นเวลานานทำให้เกิดปัญหากับระบบนิเวศ

xenobiotics หลักคือ:

• เภสัชกรรม;
• ยา;
• โลหะหนัก (ตะกั่ว, ปรอท, เมทิลเมอร์คิวรี่, แคดเมียม);
• สารเคมีสังเคราะห์ (polychlorinated biphenyls หรือ PCBs)
• สารกัมมันตรังสี

แคดเมียมเป็นโลหะหนักที่อันตรายมาก เนื่องจากมีคุณสมบัติในการก่อมะเร็งอย่างรุนแรง มันมาจากผลพลอยได้ของการสกัดสังกะสีและตะกั่ว แต่ยังพบในบุหรี่ สี พลาสติก และน้ำทะเล เนื่องจากแคดเมียมสะสมส่วนใหญ่ในไต โครงกระดูก และปอด ผลกระทบของแคดเมียมจึงสร้างความเสียหายอย่างร้ายแรงต่อดีเอ็นเอ (ยับยั้งกระบวนการแก้ไขดีเอ็นเอ ดังนั้นจึงสนับสนุนการพัฒนาของเนื้องอก) ต่อระบบไต ต่อระบบ ระบบสืบพันธุ์เพศชาย และ ระบบทางเดินหายใจ ในห่วงโซ่อาหาร แคดเมียมมีมากมายในหอยแมลงภู่ หอยนางรม หอยกาบ และในหอยทั้งหมดที่กรองน้ำทะเล
นอกจากแคดเมียมแล้ว โลหะหนักที่อันตรายมากคือปรอท (Hg) โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเป็นเมทิลเลต เมทิลเมอร์คิวรีมีอันตรายมากกว่าปรอทที่เป็นองค์ประกอบมาก เนื่องจากมีลักษณะเป็นไลโปฟิลิกมากกว่า ร่างกายของเราจึงดูดซึมได้ง่าย เมทิลเมอร์คิวรีทำให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรงต่อระบบประสาท โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเด็กที่กำลังเติบโต (ให้นมบุตร) และทารกในครรภ์ ในระบบประสาทส่วนกลาง ปรอทเมทิลเลตจับกับกลุ่ม SH ของโปรตีน cytoskeletal ทำให้เกิด "โครงข่ายประสาทที่ผิดปกติ ดังนั้นจึงขาดดุลในการส่งผ่านเส้นประสาท
ในบรรดาสารเคมีสังเคราะห์เราพบว่ามีสารประกอบที่อันตรายมากซึ่งมีเป้าหมายสุดท้ายไม่ใช่มนุษย์แต่เป็นสายพันธุ์ของนกทะเลคือ muria สารอันตรายที่เป็นปัญหาคือโพลีคลอริเนตไบฟีนิลหรือ PCBs ภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมครั้งนี้ได้เกิดขึ้นในยุค 60 ในไอร์แลนด์ด้วย การตั้งถิ่นฐานของอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย PCBs เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีระดับคลอรีนต่างกันเนื่องจากสามารถจับกับอะตอมของคลอรีนได้มากขึ้น สารประกอบเหล่านี้ถูกใช้เพื่ออุตสาหกรรมเนื่องจากมีความคงตัวทางความร้อนสูงและไม่ติดไฟ เมื่อเวลาผ่านไป ตระหนักดีว่า PCBs ทำให้เกิดปัญหามากมายในตับและไต เพื่อเอาชนะปัญหาใหญ่นี้ จึงตัดสินใจยกเลิกการผลิตสารอันตรายเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม ปัญหาก็ไม่ได้รับการแก้ไข เพราะสารเหล่านี้ได้สะสมในตะกอนทะเล ในน้ำ พืชพรรณและผลในปลาด้วย ผู้ที่กินปลาที่ปนเปื้อนนั้นเสียชีวิต อันที่จริง โดยการนำชิ้นส่วนของตับและไตจากนกที่ตายแล้ว พบว่ามีความเข้มข้นสูงมากถึง 60,000 ppm ของ PCBs

หากซีโนไบโอติกเหล่านี้ผ่านห่วงโซ่อาหารและสัมผัสกับร่างกายของมนุษย์ที่ตั้งครรภ์ สารพิษจะผ่านไปยังทารกในครรภ์ ทำให้เกิดปัญหาสุขภาพร้ายแรงทั้งกับมารดา แต่โดยเฉพาะกับทารกในครรภ์ หลังคลอด เชื้อสามารถส่งต่อโดย พยาบาลให้กับทารกแรกเกิดผ่านการเลี้ยงลูกด้วยนม

ผลกระทบของซีโนไบโอติกส์ต่อทารกขึ้นอยู่กับ:

• ปริมาณ;
• ปริมาณของซีโนไบโอติก;
• การผูกมัดของซีโนไบโอติกกับโปรตีนในพลาสมา
• น้ำหนักโมเลกุล
• ความสามารถในการละลาย (ยิ่งซีโนไบโอติกละลายในไขมันมากเท่าไหร่ก็ยิ่งผ่านเข้าไปในน้ำนมแม่มากเท่านั้น);
• ระดับของไอออไนซ์;
• ความแตกต่างของค่า pH ระหว่างเลือดแม่-นม

บทความอื่น ๆ เกี่ยวกับ "ห่วงโซ่อาหาร การสะสมทางชีวภาพ การขยายภาพทางชีวภาพ"

1. พิษวิทยา
2. ความเป็นพิษและพิษวิทยา
3. การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพและซีโนไบโอติกส์