Хантурина Г.Р. ¹, Коноваленко Ю.А. ¹, Туменбаева Ж. ²

Карагандинский государственный университет им. Е.А. Букетова¹,

Средняя школа «Дарын»², г. Караганда, Казахстан

Оценка токсического действия соединений молибдена

Молибден (Мо) - широко распространенный элемент земной коры, однако добывают его далеко не во всех странах мира, по причине редкой встречаемости пород с содержанием высококачественной молибденовой руды (молибденита, MoSO₂). В некотором количестве молибден получают в качестве побочного продукта при обработке медных руд. В значительной мере в качестве источника молибдена могут служить угольные электростанции. Молибден (в различных степенях окисления - 0, +2, +3, +4, +5 и +6) входит в состав широкого спектра применяемых в промышленности соединений. Он легко переходит из одной степени окисления в другую при малейших изменениях условий внешней среды. Для этого элемента характерна тенденция к образованию комплексов - за исключением сульфидов и галогенидов, большая часть его соединений представляет собой комплексы. Шестивалентный молибден образует изо- и гетерополярные кислоты [1].

Соединения молибдена загрязняют окружающую среду. Существуют биогеохимические зоны с высоким содержанием молибдена в почвах. Более высокая концентрация отмечается в кислых и влажных почвах (торфяники). Кормовые растения могут накапливать молибден. Один из активных накопителей молибдена - клевер. В 1 кг сухой массы может содержаться 0,038 г молибдена. Скармливание такого корма приводит к интоксикации. Соединения молибдена применяют как микроудобрение на посевах бобовых культур, для подкормки комнатных растений. Наиболее широко используют молибдат аммония. LD₁₀₀ для крыс при внутрибрюшинном введении составляет 720,0 мг/кг. В присутствии влаги он переходит в полимолибдат аммония, который хорошо растворим в воде. Наиболее чувствителен к действию соединений молибдена крупный рогатый скот молочных пород, особенно телята, менее чувствительны лошади и свиньи. Отравление животных возможно на пастбищах, если в почве свыше 0,01% молибдена. Недостаток меди в организме усиливает токсичность молибдена. Молибден необходим для животных организмов. Он находится в флавинзависимых металлоферментах, входит в состав альдегидоксидазы и сульфитоксидазы. Его дефицит вызывает уменьшение содержания в тканях ксантиноксидазы [1].

Эксперименты на животных показали высокую токсичность соединений молибдена. Острые отравления могут послужить причиной сильного раздражения желудочно-кишечного тракта, поноса, комы и даже летального исхода от разрыва сердца. Данные исследований на животных подтверждают и способность молибдена вызывать дисфункции легких, по симптоматике сходные с пневмокониозом. У рабочих, контактировавших с чистым молибденом или оксидом молибдена (MoO₃) (при концентрациях от 1 до 19 мг Mo/м³) в течение 3-7 лет, также обнаруживался пневмокониоз. Вдыхание молибденовой пыли при работе со сплавами или карбидами этого металла может вызвать специфическую “легочную болезнь тяжелых металлов” [2].

Степень токсичности различных молибденсодержащих веществ неодинакова. Так, нерастворимые соединения этого элемента (например, бисульфид и многие оксиды и галогениды) характеризуются низкой токсичностью, а растворимые - в которых молибден присутствует в составе аниона (например, молибденат натрия – Na₂MoO₄ 2H₂O) - намного более токсичны. С этими веществами необходимо обращаться с повышенной осторожностью. Меры предосторожности необходимо принимать и в случае риска чрезмерного контакта со свежими испарениями молибдена при разложении гексакарбонила этого металла. Контакт с триоксидом молибдена вызывает раздражение глаз и слизистых оболочек носа и горла. Характерное проявление молибденовой интоксикации - анемия, пониженная концентрация гемоглобина и сокращение числа эритроцитов. При повышенном уровне содержания молибдена в корме для скота у животных наблюдалась деформация суставов конечностей. У химиков, имевших дело с растворами соединений молибдена и вольфрама, нередко отмечалась подагра; была доказана также корреляция между содержанием молибдена в пище и заболеваемостью подагрой, уремией и ксантиноксидазной активностью [2].

Причиной отравления может быть поедание корма с высоким содержанием молибдена. В организме соединения молибдена вытесняют медь и фосфор, что приводит к уменьшению количества меди в печени и фосфора в костях. Медь связывается с молибденом, образуя растворимый комплекс, который выводится с мочой. Под действием молибдена снижается активность фосфатаз и медьсодержащих ферментов, например перекиси дисмутазы. Нарушается обмен АТФ, белковый обмен, блокируется синтез аминокислот. Молибден является прямым антагонистом меди, вольфрама и сульфатов. Повышение концентрации серы в корме замедляет усвоение меди и молибдена. Вызванный молибденом токсикоз может усиливаться при высокой концентрации серы или низком содержании меди в организме. Если соотношение меди и молибдена меньше чем 2:1 тяжесть течения отравления усиливается. Заболевание начинается при поступлении молибдена в количестве свыше 50 мг/кг сухого вещества корма [2].

Отравление может протекать остро и хронически. У животных отмечают диарею с примесью пузырьков газа и крови в фекалиях, эксикоз, отечность влагалища, прогрессирующие истощение, депигментация шерстного покрова вокруг глаз, остеопороз, хромота, мышечная дрожь, артриты, снижение оплодотворяемости. В крови снижение гематокрита, макроцитарная гипохромная анемия [3].

Патологоанатомические изменения показывают жировую дистрофию печени, дистрофию почек, катаральный или катарально-геморрагический гастроэнтероколит, хрупкость костей и деформация суставов.

Концентрация молибдена в печени более 0,005 г/кг, меди менее 0,005 г/кг служит обстоятельством для постановки диагноза. Для устранения дальнейшего поступления токсиканта в организм внутрь вводят сульфат или оксид меди: телятам 1,0 г, взрослым животным 2,0 г в день до выздоровления, фолиевую кислоту в дозе 0,02 мг/кг два-три раза в день. Назначают тривит, тетравит, В₁, В₆, В₁₂, электролиты внутрь или внутривенно (в зависимости от состояния), глюкозу, препараты кальция (кальциглюк, кальция глюконат), мочегонные. Для профилактики микробной контаминации назначают антимикробные препараты [1].

О превышении нормального уровня молибдена в организме сигнализирует повышение активности ксантиноксидазы и уровня мочевой кислоты в моче. Если излишек молибдена поступает в организм на протяжении длительного времени, это может привести к подагре, мочекаменной болезни, пневмокониозу и угнетению кроветворения (анемия, лейкопения).

В современной медицине препараты молибдена могут применяться при комплексном лечении таких заболеваний:

· подагра;

· заболевания сердечно-сосудистой системы;

· заболевания органов пищеварения;

· заболевания зубов и пародонта;

· задержка роста у подростков;

· нарушения мужской половой функции;

· глазные заболевания [2].

Токсикокинетика, динамика и симптоматика

Всасывание после приема внутрь или ингаляции и выведение из организма происходят быстро. Только после приема очень больших доз неорганических соединений молибдена (примерно с 1 г/кг) следует ожидать нарушений функций печени и почек. Действие карбонила молибдена подобно таковому карбонила никеля [3].

Молибден - биоэлемент, входит в состав ксантиноксидазы и ряда других ферментов, участвует в обмене пуринов. Выделяется преимущественно почками. Проникая в организм в виде аэрозоля через органы дыхания, молибден откладывается в костях, почках, печени.

Острые отравления молибденом и его окислами у человека неизвестны. При длительном воздействии высокодисперсных аэрозолей молибдена и его окислов у работающих находили атрофические риниты, бронхиты, начальные формы пневмокониоза, гастриты, явления вегетососудистой дистонии (гипотония, лабильность артериального давления), нарушения обмена веществ. При этом в крови возможно повышение содержания мочевой кислоты. Снижение количества глобулинов, активности каталазы (при стаже работы 5-7 лет) [4].

Литература:

1. http://tokson.ucoz.ru/index/0-10

2. http://vitaminy.ua/minerals/mo/disease

3. Лудевиг Р., Лос К. Острые отравления, М.-1983.- 560 с.

4. http://www.f-med.ru/toksikologia/Molibden.php