Фосфоорганические соединения, классификация, отравления рыб

Фосфорорганические соединения — это высокомолекулярные эфиры различных кислот фосфора (фосфорной, пирофосфорной, фосфористой, фосфоновой, фосфиновой, фосфинистой) и их сернистых и азотистых производных.

Физико-химические свойства. Фосфорорганические соединения (ФОС) — это большая группа пестицидов различного назначения (акарицидов, инсектицидов, фунгицидов, нематоцидов, гербицидов, дефолиантов).

Для борьбы с эктопаразитами рыб используют хлорофос и карбофос.

Фосфорорганические соединения, за исключением некоторых (хлорофос), плохо растворимы в воде и хорошо — в органических растворителях. Концентраты эмульсий переходят в воде в стойкую эмульсию и наиболее опасны для рыбоводства. ФОС относительно малостойки в окружающей среде.

Большая часть их разлагается в растениях, почве и воде в течение одного или нескольких месяцев. Только некоторые инсектоакарициды внутрирастительного действия (метилмеркаптофос, антио, 6 фосфамид, сайфос и др.) сохраняются до года.

С увеличением рН и повышением температуры воды скорость гидролиза этих, соединений возрастает в несколько раз. В рыбохозяйственных водоемах они, как правило, обнаруживаются в незначительных количествах.

Однако при постоянном поступлении со сточными водами, а также в районах массового их применения отмечен довольно высокий уровень ФОС в воде, а также зарегистрированы случаи отравления рыб.

Фосфорорганические соединения (ФОС) широко используют в сельском хозяйстве и быту как средство борьбы с насекомыми, грызунами, сорными растениями. Отравления могут носить сезонный и массовый характер.

Токсические дозы. По классификации Л. И. Медведя выделяют следующие группы токсических веществ:

сильноядовитые (DL₅₀ менее 50мг/кг): тиофос (паратион, парафос), метафос (метилпаратион, метацид), меркаптофос (систокс, деметон, внуран), октаметил (шрадан);

· высокотоксичные (DL₅₀ — 200мг/кг): метилмеркаптофос (метил систокс, метилдеметон), фосфамид (диметоат, дитрол, рогор), дихлорфос (вапона, винилфосфат, ДДВФ), этион, фталофос; · .

средней степени токсичности (DL₅₀ — 200 — 1000 мг/кг): хлорофос (диптерекс, диплокс, трихлорфон), карбофос (малатон, малатион), метилнитрофос (сумитион, фолитион, метилхлортион), сайфос, трибуфос, цианофос; · .

малотоксичные (DL₅₀ выше 1000 мг/кг): бромофос, демуфос, темефос .

В зависимости от пути проникновения в организм ФОСы подразделяются на:

Контактные:хлорофос, ДДВФ, метафос, этафос, циодрин, карбофос, неоцидол, трихлорметафос-3. Они проникают в гемолимфу членистоногих через хитиновые покровы. Эти препараты плохо проникают в растения и довольно быстро разрушаются. Срок ожидания составляет 6 дней.

Системные:гардона, фозалон, гиподермин-хлорофос и другие препараты. Они проникают в растения, циркулируют с соками и вызывают гибель вредителей после поедания ими растений. Срок ожидания составляет 6 недель.

Контактно-системные:гетерофос, антио, фосфамид — проникают в организм вредителей и при контакте и при питании.

Фумигантныепроникают через органы дыхания. Это возможно только при применении препаратов в форме аэрозолей. Например, аэрозоль циодрина, эстрозоль.

Кишечныепоступают в организм через кишечник.

Токсикодинамика. ФОС-ы обладают высокой липидотропностью, легко проникают через фосфолипидный слой оболочек любых клеток, быстро всасываются через слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, кожные покровы, слизистую органов дыхания; поступают в общий кровоток, а затем в различные органы и ткани, накапливаясь преимущественно в печени, головном мозге, сердечной и скелетной мышцах, почках, внутренней жировой ткани.

В организме животных ФОС в зависимости от химической структуры подвергаются окислению, гидролизу и дехлорированию. В результате указанных реакций из менее токсичных исходных препаратов образуются в некоторых случаях более токсичные, так называемый «летальный распад» или «летальный синтез» (реакции токсикации).

Например, тиофос превращается в фосфакол, диазинон в диазоксон.

Механизм действия ФОВ на организм животного и человека заключается в нарушении каталитической функции ферментов холинэстераз.

Вследствие этого возникает расстройство обмена ацетилхолина, выражающегося в характерных изменениях функций центральной и вегетативной нервной систем, а также в нарушениях деятельности внутренних органов и скелетной мускулатуры.

Различают три типа холинэстераз: ацетилхолинэстераза, бутирилхолинэстераза и бензоилхолинэстераза. Ведущую роль в гидролизе ацетилхолина принадлежит ацетилхолинэстеразе.

При взаимодействии холинэстеразы с ФОВ образуется устойчивый к гидролизу фосфорилированный фермент, не способный взаимодействовать с молекулами ацетилхолина и утративший основную каталитическую функцию. В результате в синапсах центральной и периферической нервной системы накапливается ацетилхолин, повышается проницаемость постсинаптических мембран что усиливает транспорт Na+иK+ по градиенту концентрации и вызывает деполяризацию клеточных мембран.

Все это приводит к возбуждению холинергической иннервации и холиномиметическому эффекту. ФОВ оказывают также прямое блокирующее воздействие на холинорецепторы.

Кроме того, ФОС угнетают активность фермента транспортной Na+K+ зависимой АТФ-азы, что ведет к торможению активного транспорта электролитов и препятствует восстановлению потенциала покоя на мембранах нервных клеток, что в последующем ведет к параличу холинергической иннервации.

Холиномиметическое действие проявляется в мускариноподобных, никотиноподобных и курареподобных эффектах.

Мускариноподобный эффект характеризуется миозом (сужением зрачков), бронхоспазмом, слюнотечением, повышенным потоотделением и усилением перистальтики.

Никотиноподобный эффект — повышением кровяного давления, возбуждением и последующим параличом центральной нервной системы.

Курареподобный эффект — понижением тонуса скелетной мускулатуры, особенно шейных и мышц грудной клетки).