WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 13 |

18мес

зенкор

2,1

7,6

2,8

2,143±3,4

66,57

100,4

лонтрел

4,1

5,2

2,8

4,13±1,6

2,56

3,38

кузагард

14,7

14,7

14,5

14,67±3,0

0,30

0,77

раундап

10,9

13,8

9,7

10,87±1,2

0,46

2,27

сетоксид.

41,2

41,2

41,2

41,18±1,4

7,83

25,00

базагран

5,9

6,1

5,1

5,9±2,76

52,19

70,43

CuL2

18,0

15,6

21,2

18,04±1,1

CoL2

7,0

6,2

8,0

7,03±5,6

Причиной обратнойзависимости является высокаякомплексообразующая способностьрассмотренных пестицидов: в процесседиффузии внутри липидного бислояпроисходит их химическое взаимодействие сфосфатидилхолином, которое определяетскорость переноса ЗВ внутрь липосомы.Видимо, пестицид образует комплекс сфосфатидилхолином состава 1:1 (а) или 1:2 (b),согласно схеме 3:

Схема3

Важно, что скоростьпроникновения комплексов металлов черезбиологическую мембрану значительно выше,чем у исходного пестицида: у CoL2 почти в 2 раза, а уCuL2 почти в 5раз.

§2. Кинетикапроцесса биоаккумуляции ЗВ в модельныхсистемах

Константы распределениямежду н-октанолом и водой (Koct/H2O) пестицидов и металлокомплексовпредставлены в табл. 4.

Максимальнуюлипофильность проявляют зенкор и базагран(Koct/H2O = 66,57 и 52,19).Наименьшую: раундап и кузагард (Koct/H2O = 0,46 и 0,30). Процессперехода пестицидов из воды в октанол– неполярнуюфазу характеризовался во временинесколькими стадиями с различнымискоростями переноса (рис. 11). В первые 20минут скорость у всех соединениймаксимальна, затем она существенно падает,но и после 18 месяцев наблюдения процесснакопления ЗВ в неполярной фазе продол-


жается. По величинамконстантскорости процесса перехода ЗВ вжирную фазу (k =V/[c]) на первом участке– k1рассмотренные пестициды располагаются вряд активности: зенкор ~ базагран > сетоксидим > лонтрел > раундап > кузагард.

На основании всейсовокупности полученных данных можносделать вывод, что комплексообразованиетехногенных токсикантов является наиболееобщим механизмом их действия, присущим ЗВразличного химического строения.

Рис. 11.Кинетические кривыенакопления ЗВ в октаноле:

1. – лонтрел; 2. – зенкор; 3. – базагран; 4. – раундап.

Глава 7. ФОРМЫПРОЯВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ
НА УРОВНЕЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ

Выше показано, чтотехногенные токсиканты образуюткомплексные соединения с биологическимимолекулами. Причём, каждое ЗВхарактеризуется своей константойкомплексообразования. Представлялобольшой интерес сравнить константыкомплексообразования полученные намолекулярном уровне с физиологическимиэффектами, проявляемыми токсикантами наживых организмах.

§1.Связывание АТФ как первичный механизмингибирования
прорастания семян

Поскольку, большинстворассматриваемых нами техногенных ЗВявляются гербицидами, предназначеннымидля обработки растений, исследование ихвлияния на физиологические эффектымногоклеточных организмов мы начали срассмотрения фитотоксических свойств. Втабл. 5 представлены данные по влияниюпестицидов

Таблица 5. Подавление прорастания семян иобразования хлорофилла в двудольныхрастениях (горох «Улановский юбилейный»)при действии пестицидов

и их константыкомплексообразования с -ATФ

Пестицид,

[10-3 M]

зен

кор

лонт-рел

кузагард

сеток-сидим

базагран

тачигарен

тилт

Кк/о·10-3, М-1

26,5 ±3,3

15,9 ±2,0

9,7

±0,5

5,0 ±0,3

4,7 ±0,4

1,1 ±0,04

0,8 ±0,06

подав.прораст%

92±4

90±1

80±10

75±5

60±10

55±5

45±10

[хлрф]·10-3, мл-1

8,37

8,48

20,46

22,20

23,15

87,5

87,5

на прорастание семяндвудольных растений. Прослеживаетсячёткая зависимость: с убыванием константыкомплексообразования падает гербицидныйэффект, вызываемый пестицидом. Та жетенденция прослеживается во влияниипестицидов на прорастание семян злаковыхкультур.

Все комплексы металловв концентрации 10-8–10-4 М ингибируютпрорастание семян гороха и пшеницы (рис. 12).Фитотоксические свойстваметаллокомплексов несколько отличны отсвойств самого лонтрела.

Присутствие металлов:Со, Ni, Сuувеличивает ингибирующее действиелонтрела; Fе и Мn его несколько снижают. Этонаходится в соответствии с величинамиКк/о данныхсоединений с АТФ.

Опрыскиваниевегетирующих растений пестицидамиприводит к различным повреждениям: хлороз,некроз листьев, скручивание, полеганиестеблей пшеницы, отмирание точки роста.Проращивание семян в присутствии АТФ иАТФ+пестицид показало, что лонтрел, зенкор,раундап, тилт на горохе; лонтрел, базагран,сетоксидим, тачигарен на пшенице проявляютсильно выраженную ATФ-зависимость.Всхожесть семян в среде АТФ+пестицид на 20-50%выше, чем без АТФ.

Содержание хлорофилла вобразцах гороха и пшеницы на 5-7 день послеобработки (табл. 5) демонстрирует обратнуюзависимость от Кк/о соответствующего пестицида.



Рис. 12. Влияние металлокомплексовгербицида лонтрел на прорастание злаковыхкультур.

1. – лонтрел; 2. – CuL2; 3. -FeL2;

4. - MnL2; 5. - NiL2; 6. - CoL2.


Во всех серияхэкспериментов, на двудольных и злаковыхрастениях чётко прослеживаютсязакономерности: а) максимально активны -зенкор и лонтрел; б) активны – раундап, кузагард,сетоксидим; в) слабо активны – базагран, тачигарен,тилт. Полученные данные показывают, приобработке семян гербициды проникаютвнутрь семени и сохраняются в проростках,что приводит к ингибированию прорастания.Медленное прорастание с биохимическойточки зрения означает, что в клетках сниженуровень AТФ, а его увеличение коррелируетс выходом изсостояния покоя. Таким образом,комплексование с АТФ - нарушениеэнергети-

Рис. 12. Влияние комплексов гербицидалонтрел на прорастание злаковыхкультур:

1. – лонтрел; 2. – CuL2; 3. -FeL2;

4. - MnL2; 5. - NiL2; 6. - CoL2.

ческого метаболизма иливозникновение энергодефицита, реализуетсяin vivo в живой клетке, и являются причинойфитотоксического (в данном случае -гербицидного) действия техногенныхЗВ.

§2. Изменениежизненных циклов и популяционнойдинамики
почвообитающих коллембол подвлиянием гербицидов

Обитающие в почвеорганизмы оказываются в тесном контакте сЗВ. Коллемболы (ногохвостки) – широкораспространены и многочисленны. Совместнос другими обитателями почв они создают еёплодородие; влияют на степеньгидроморфности и характер процессовгумификации. При одноразовом внесениигербицидов изменяется поведениеколлембол: раундап увеличиваетдвигательную активность, кузагард – затомаживает. Затемактивность восстанавливается. Примногоразовом внесении пестицидов насубстрат скорость роста численностипопуляции отстаёт от контроля (рис. 13).Максимальное увеличение численностимикроартропод после воздействия раундапанаблюдается в районе 25-35, а кузагарда– 45-55 суток. Вэтот период, общее число особей (приминимальных концентрациях гербицида)сопоставимо с контролем. Степеньвоздействия препаратов возрастает приувеличении концентрации, что выражается вснижении численности микроартропод. Вовсех концентрациях в присутствиикузагарда рост численности происходитсущественно медленнее, чем в присутствиираундапа. После 27 суток для раундапа и 48

сутокдля кузагарда (10-4 и 10-3М)наблюдается резкое снижение численностимикроартропод. В варианте с раундапомвысокая смертность коллембол совпадает спериодом линьки ювенилов первогопоколения (21 – 28сутки); с кузагардом - второго поколения (48– 54 сутки). Вконце наблюдения под воздействиемраундапа численность возросла в 9-11;кузагарда – 10-13;в контроле - в 19 раз.

При многократномвнесении препаратов изменяются показателипроцесса размножения (табл. 6). Наблюдаетсязадержка появления первых кладок до 42 дней(14 в контроле) при внесении кузагарда(10-2М). Снижаетсяколичество

Рис.13. Изменение численностипопуляции коллембол Folsomiacandida при многоразовомвнесении раундапа и кузагарда: раундап: 1. -10-4М; 2. - 10-3М; 3. - 10-2М; кузагард: 4. -10-4М; 5. - 10-3М; 6. - 10-2М. K – контроль.

яиц в кладках: подвлиянием кузагарда (50% от контроля, 10-2М) в большей степени,чем раундапа (60% от контроля, 10-2М). Продолжительностьэмбрионального периода в присутствиираундапа 6 дней = контролю; кузагарда – возрастает в 1,52 раза.Кузагард снижает долю выхода ювенильныхособей в 2,3 раза (при 10-2М); раундап – в 1,21,5раза. Кратность увеличениячисленности популяции через месяц послеобработки раундапом (при 10-2М) падает в 2 раза; подвоздействием кузагарда - более чем в 5 раз(10-2М); в 2 раза(10-3М), и толькопри 10-4М близкак контролю. Раундап оказывает большеевлияние на первое поколение, кузагард - навторое.

Таблица 6. Показатели размножения коллемболпри многоразовом внесении ЗВ. ([1] - БалабинаИ.П., 1991. [2] - Пономарёва О.Н., 1990.)

Показатели

Кузагард

F. candida

Раундап

F.candida

Лонтрел [1]

F.candida

Базагран [2] C.denticulata

Конт

10-2 М

Конт

10-2 М

Конт

10-2М

Конт

10-2 М

Срокипоявления первых кладок, дни

14±0

42±0

3±0

3±0

10±0,6

48±1,5

6±2

8±0

Количествояиц в кладках (экз.)

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 13 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»