Просмотрите полноразмерную версию этой инфографики https://www.visualcapitalist.com/
Биотоксины: яды природного мира. Биотоксины — это вредные вещества, которые поступают из живых организмов.
Они могут принимать различные формы, от яда змеи или паука до нейротоксинов, вырабатываемых определенными видами водорослей или микробов.
В приведенной выше инфографике мы рассмотрим некоторые распространенные биотоксины в природе и оценим их на основе того, насколько они смертельны для человека весом в среднем 70 кг (154 фунта).
Ранжирование биотоксинов по шкале токсичности
Основная концепция токсикологии заключается в том, что “только доза создает яд”. Повседневно безвредные вещества, такие как вода, потенциально могут стать смертельными при употреблении в достаточно больших концентрациях. Измерить смертельную дозу очень сложно.
Во-первых, живые существа сложны: такие факторы, как размер, рацион питания, биохимия и генетика, различаются у разных видов. Это затрудняет универсальную квалификацию токсичности.
Во-вторых, индивидуальные факторы, такие как возраст или пол, также могут влиять на то, насколько смертоносно то или иное вещество. Вот почему у детей дозы лекарств разные, чем у взрослых.
В-третьих, способ попадания яда в организм (перорально, внутривенно, кожно и т.д.) также может повлиять на его смертоносность.
В результате существует множество способов измерения и ранжирования токсичности, в зависимости от того, какое вещество или организм исследуются. Средняя смертельная доза (LD50) является одним из распространенных способов измерения токсичности. LD50 — это доза вещества, которая убивает 50% тестируемой популяции животных. Обычно она указывается как масса вещества на единицу массы тела (мг/кг или г/кг). На приведенном выше рисунке мы анализируем данные о LD50 некоторых избранных биотоксинов, встречающихся в природе, и представляем их в шкале логарифмических значений LD50.
Что удивительно, так это то, насколько сильными могут быть некоторые токсины.
Кое-что о биотоксинах
Хотя можно было бы подумать, что люди избегают биотоксинов любой ценой, реальность гораздо сложнее. Вот несколько интересных фактов о биотоксинах, присутствующих в природе, и наших необычных взаимоотношениях с организмами, которые их создают:
- Грибы и плесень вырабатывают яды, называемые микотоксинами
Микотоксины — это глобальная проблема. Они влияют на посевы во многих странах и могут привести к значительным экономическим потерям для фермеров и производителей продовольствия. - Фитотоксины могут защищать растения… и атаковать рак
Растения используют фитотоксины, чтобы защитить себя от других организмов, таких как люди. Урушиол, например, является основным токсичным компонентом в листьях ядовитого плюща, ядовитого дуба и сумаха. Но тихоокеанский тис производит таксол, который ценен при химиотерапевтическом лечении. - Токсин огненной саламандры входит в состав словенского виски
Хотя виски не является широко доступным, некоторые производители виски в Словении используют самандарин из огненной саламандры для создания психоделического алкоголя. - Сигуатоксины содержатся в кишечнике рифовых рыб
Очень уникальные виды бактерий, обитающих в пищеварительном тракте рифовых рыб, вырабатывают сигуатоксин. Они передают этот яд другим организмам, когда съедают рыбу-хозяина. - Рыба фугу смертельно опасна, но в то же время вкусна
Рыба-фугу содержит тетродотоксин, мощный нейротоксин, содержащийся в их яичниках, печени и коже, называемый тетродотоксином. Несмотря на то, что во многих странах мира он считается деликатесом, к нему предъявляется множество строгих требований из-за его способности убивать людей. В Японии, например, только специально лицензированные повара могут готовить рыбу фугу к употреблению. - Батрахотоксин смертельен на ощупь
Кожа некоторых ядовитых дротиковых лягушек выделяет смертоносное вещество, называемое батрахотоксин. Он настолько силен, что простое прикосновение к яду может привести к летальному исходу. Коренные жители Центральной и Южной Америки веками использовали батрахотоксин для отравления наконечников охотничьего оружия. - Ботокс содержит самый смертоносный известный биотоксин
В коммерческом ботоксе используется чрезвычайно небольшое количество биотоксина, выделяемого микробом под названием Clostridium botulinum. Это парализует мышцы, предотвращая сокращение (то есть образование морщин). Это самый смертоносный известный биотоксин на Земле. Один грамм ботулинического токсина может убить до миллиона человек.
Предостережения при измерении биотоксичности и представлении отчетности
Хотя мы используем данные о LD50 для ранжирования биотоксичности, это не точная наука. Есть возможности для улучшения.
Для начала, данных о LD50 для людей не существует. Это означает, что данные от других организмов должны быть преобразованы для применения к людям. Среди научных сообществ существует много споров о том, насколько это точно.
Также предпринимаются все более активные усилия по переходу на новые методы измерения токсичности, которые не наносят вреда животным. Несколько стран, включая Великобританию, предприняли шаги по запрету перорального тестирования LD50, а Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) отменила требование о проведении устного теста в 2001 году.
В настоящее время исследуются новые способы оценки токсичности, такие как методы скрининга на основе клеток.