Петте най-отровни субстанции: от полония до живака

Съществуват много статии със списъци на най-отровните субстанции, което често се определя от тяхната остра токсичност, измерена чрез нещо, което се нарича LD50. Но острата токсичност е само един от факторите, които трябва да бъдат отчетени, а да се разчита единствено на LD50 или подобни стойности е много опростено.

LD50 е количеството от дадена субстанция, което е достатъчно, за да убие половината индивиди от дадена популация, обикновено мишки. Изглежда жесток, но обективен начин да се определи количествено колко смъртоносна е дадена субстанция, а общата токсичност е много по-сложна от това.

Токсиколозите са наясно с ограниченията на LD50 и по технически, етични и правни причини все по-рядко прибягват до измерване на тази стойност при животни. Затова ние ви предлагаме списък с вещества, които са по-отровни, отколкото LD50 стойността им предполага.

Ботулинови токсини

Въпреки че някои от тях са използват в козметичната индустрия (включително в ботокса), ботулиновото семейство невротоксини включва най-токсичните вещества, известни на човека. Стойностите на LD50 на тези 7 белтъка са около 5 ng/kg (ng – нанограмове, т.е. една милиардна от грама).


РЕКЛАМА:

***

botox-dr-braun-flickr
Credit: Dr. Braun, flickr

Когато се инжектира нелетална доза в крайник на мишка, той може да остане парализиран за един месец. Изключителната селективност на тези токсини към определени типове клетки в човешкото тяло е забележителна, но означава, че много видове (включително всички безгръбначни) остават незасегнати от тях.

 

Змийска отрова

Като ботулиновите токсини, повечето змийски отрови са микс от белтъци,

venom-steven-belcher-flickr
Credit: Steven Belcher, flickr

които често са невротоксини с LD50 под 1 mg/kg. Тук ключова е скоростта на действие. Докато някои змийски отрови може да бъдат силно потентни, други, по-слабо потентни отрови убиват по-бързо. Тази информация е жизненоважна. Потентна, но бавнодействаща отрова може да даде време за намеса, докато бързодействащата отрова с по-ниска LD50 ще ви убие преди да дойде помощ.

Арсен

Елементарният арсен има LD50 около 13 mg/kg – няколко порядъка по-висока от някои от веществата в този списък. Въпреки това, той е оценен като най-опасната субстанция в списъка на Американската агенция за токсични вещества и регистриране на заболяванията.

Това подсказва да се вземат предвид две важни съображения – колко често се

arsenic-tom-woodward-flickr
Credit: Tom Woodward, flickr

среща дадено вещество и каква е вероятността да сте изложени на него. Вероятността да бъдете изложени на летални количества полоний или ботулинов токсин е пренебрежимо малка. Но хроничното излагане на токсични метали е реален проблем за много хора по света, а простото измерване на остра токсичност, като LD50, не може да отчете това.

 

Полоний-210

marie-curie-the-maryland-science-center-flickr
Мария Кюри. Credit: The Maryland Science Center, flickr

Радиоизотопът, използван да убие Александър Литвиненко, е изключително токсичен дори в количества по-малки от една милиардна от грама. LD50 на това вещество не е свойство на химичната му природа. Докато други токсични метали, като живака и арсена убиват чрез взаимодействие на метала с тялото, полоният убива чрез излъчване на радиация, която разлага чувствителните биомолекули, като ДНК и убива клетките. Неговият полуживот – времето, за което половината от погълнатия материал се разпада – е около месец и води до бавна смърт от радиационно отравяне.

Живак 

Вредните ефекти от живака вероятно са най-добре илюстрирани при Лудия шапкар на Луис Карол, който бил хронично изложен на живак, докато упражнявал професията си. Но токсичността на живака всъщност е много по-сложна, като силно зависи от типа живак, за който става въпрос. Органичните и неорганичните живачни съединения имат различни ефекти и следователно – различни стойности на LD50 (които обикновено са между1mg/kg и 100 mg/kg).

Чистият живак е относително по-слабо токсичен, както показва драматичният случай на дентална асистентка, която се опитала да се самоубие, като си инжектирала венозно течен елементарен живак. След 10 месеца, тя вече не страдала от никакви симптоми, освен това, че живакът бил разпределен из целия бял дроб.

mercury
Credit: Francisco Gutiérrez, M.D., and Lucio Leon, M.D.

Европейска нощ на учените 2022 г.: