РАСТЕНИЯ, ОБРАЗУЮЩИЕ (ПРИ ОПРЕДЕЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ) СИНИЛЬНУЮ КИСЛОТУ

РАСТЕНИЯ, ОБРАЗУЮЩИЕ (ПРИ ОПРЕДЕЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ) СИНИЛЬНУЮ КИСЛОТУ

1. РАСТЕНИЯ, ОБРАЗУЮЩИЕ (ПРИ ОПРЕДЕЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ) СИНИЛЬНУЮ КИСЛОТУ

Общие сведения. В некоторых дикорастущих и культурных растениях при известных условиях может происходить образование синильной кислоты (HCN). Источником ее в растениях, главным образом в зеленых частях, являются весьма распространенные в растительном мире нитрилглюкозиды или цианглюкозиды. При ферментативном (в естественном состоянии) или кислотном (in vitro) гидролизе последних синильная кислота может отщепляться и оставаться в свободном состоянии.

Такое образование синильной кислоты может дать, например, глюкозид амигдалин, содержащийся в горьком миндале, косточках вишен, слив, персиков, абрикосов; глюкозид линамарин, находящийся в льне; глюкозид дуррин, образующийся в сорговых растениях; глюкозид вицианин, находящийся в некоторых видах вики; глюкозид пруляурозин из лавровишни и др. Для этого необходимо, чтобы под действием сопутствующих глюкозидам и находящихся в тех же растениях ферментов (цианогенных глюкозидаз) произошло их расщепление.

Глюкозид и его расщепляющий фермент находятся в растениях в разобщенном состоянии. Например, амигдалин миндаля отлагается в семядолях, а фермент — в сосудисто-волокнистых пучках. В результате этого возможность их взаимного действия и образования свободной синильной кислоты в нормально развивающемся растении обычно не происходит. Тесное соприкосновение глюкозида и фермента наблюдается при хорошем пережевывании растения, во время его мацерации при нахождении в желудке, в случае лежания свежесобранных растений в кучках (что может иметь практическое значение, например, при силосовании) или даже при стоянии растений на корню, когда, в зависимости от тех или иных внешних условий, нормальный ход их жизненных процессов нарушается (при увядании).

Процесс расщепления глюкозидов происходит с поглощением воды. Поэтому в практических условиях образование синильной кислоты возможно только там, где имеются достаточные условия влажности. Процесс идет интенсивнее при определенной температуре; оптимальной является температура 35—50°.

Расщепление глюкозидов может быть обусловлено действием не только сопутствующих ферментов, но и пищеварительных ферментов, кислот, бактерий. Таким образом, во всех случаях кормовых отравлений синильной кислотой создаются условия, содействующие расщеплению находящихся в кормовых растениях цианогенных глюкозидов.

Условием, способствующим наиболее интенсивному проявлению отравления жвачных синильной кислотой, является нарушение руминации. При правильно протекающем процессе руминации часть образующейся синильной кислоты удаляется.

Растений, которые могут образовать синильную кислоту в количествах, имеющих практическое значение, относительно немного. Кроме упомянутых косточковых растений и льна, к ним нужно также отнести растение из рода Amygdalus — бобовник (Amygdalus nana L.), вызвавший в одном случае массовое отравление крупного рогатого скота в Краснодарском крае, и такие в прошлом широко применявшиеся кормовые травы, как сорго (Sorghum vulgare Pers., Andropogon sorghum Brot.), суданская трава (Sorghum sudanense Stapf.), сорго американское (гумай, Sorghum halepense Pers., Andropogon halepense Brot.); из дикорастущих — триостренник (Triglochin maritima L.), бухарник (Holcus lanatus L.), манник (Glyceria aquatica Whlb.), лядвенец рогатый (Lotus corniculatus L.) и др. Есть описание отравления свиней синильной кислотой при кормлений их клевером (Р. В. Конышев, 1933); крупного рогатого скота — осокой, в данном случае погибло 26 голов (Ивашутич, Гушкевич, 1950).

Количество синильной кислоты, образующееся в цианогенных растениях при соответствующих условиях, значительно колеблется. Химические исследования дикорастущих и культурных цианогенных растений на содержание синильной кислоты вскрывает определенную зависимость процессов цианогенеза от возраста растений и характера местных экологических условий, в частности почвы.

Наибольшее количество синильной кислоты образуется, например, в сорговых растениях в стадии кущения; при дальнейшем развитии — в стадии трубки и выметывания метелки — содержание ее постепенно падает, но остается еще в количествах, опасных для животных. В зернах находят наименьшие количества синильной кислоты.

В растениях, растущих на богатой азотистыми веществами почве, образуется больше синильной кислоты, чем в растениях на бедной почве; прибавление азота к такой почве значительно повышает возможность образования синильной кислоты. Цианогенные процессы могут протекать более интенсивно у растений на сухой почве, чем у растений, находящихся на почве умеренно сырой. В последнем случае цианогенные процессы могут совершенно отсутствовать. Примером зависимости цианообразования от условий почвы может служить случай отравления овец колосняком, выросшим на унавоженных старых стоянках овец (тырлах).

Условиями, способствующими повышенному образованию в растении цианогенных глюкозидов или даже свободной синильной кислоты, является все то, что нарушает нормальный рост и развитие растений: проливные дожди, наступление сильной жары после дождей, холод, засуха, заморозки, градобитие, вытаптывание, внезапный быстрый рост живых растений, бурное отрастание растения после обрезки или скашивания, поражение растений патогенными грибками и др. Следовательно, использование в корм растений, поврежденных при этих условиях, может вызвать отравление животных синильной кислотой.

Значение всех этих условий для растительного цианогенеза (образования синильной кислоты) становится понятным из следующего представления о механизме образования синильной кислоты в растениях. Синильная кислота является промежуточным продуктом при синтезе белковых тел из соединений азота, приносимых растению корнями из почвы (азотнокислого калия, азотнокислого натрия, азота клубеньков бобовых растений), и сложных органических соединений (углеводов), образующихся в зеленых частях растений в результате фотосинтеза. Сгорание (окисление) углеводов под влиянием вдыхаемого растениями кислорода является источником энергии, необходимой для правильного течения всех процессов создания белковых тел. Нарушение или выпадение одного или нескольких из указанных условий ведет к нарушению правильного течения этих процессов и соотношений между исходными веществами, промежуточными соединениями и конечными продуктами — белковыми телами. При нарушении внутриклеточных процессов дыхания и окисления углеводов (при увядании растений, задержке роста и др.), когда не все вещества, приносимые из почвы, переводятся в белковые соединения, может накапливаться большое количество промежуточных продуктов, среди них и синильной кислотой. В случае усиленного поступления веществ из почвы (при бурном росте молодых растений, ростков после скашивания, усилении всех процессов под воздействием солнца, особенно после резкой смены погоды, после холодного дождя, при усиленном притоке воды из почвы и пр.) также может происходить накопление большого количества промежуточных соединений, не используемых полностью для синтеза белков.

Образование и накопление синильной кислоты, связанные с явлениями фотосинтеза, естественно, в большей мере протекают в зеленых, верхних частях растений. Это обстоятельство имеет огромное практическое значение, так как животные поедают как раз эти части растения, наиболее богатые синильной кислотой.

В зависимости от ослабления фотосинтеза образование синильной кислоты в цианогенных растениях ночью уменьшается, но не исчезает совершенно и может происходить в количествах, способных вызвать отравление.

Свежие растения, обладающие большой потенциальной возможностью образования синильной кислоты, при высушивании постепенно теряют ее. Считают, что в одних случаях синильная кислота, будучи летучей, при высыхании растений постепенно испаряется; в других — химические процессы, происходящие при высыхании растений, разрушают способность фермента отщеплять синильную кислоту. В плохо просушенном сене могут создаваться условия (температура, влажность и рН среды), благоприятные для образования и накопления синильной кислоты. Известны случаи отравления лошадей и крупного рогатого скота таким сеном. Следующие цифры примерно показывают изменения в содержании синильной кислоты при высушивании. В траве, содержавшей 0,054 г синильной кислоты на 1 кг, через три дня от начала высушивания находили 0,012 г, через шесть дней — 0,005 г; через один месяц — 0,002 г на 1 кг сена. Через два месяца результаты исследования были отрицательны (А. В. Васин, Ю. П. Квиткин, 1959).

Некоторые растения и при высушивании сохраняют способность давать значительные количества синильной кислоты. Это относится, прежде всего, к семенам льна, к косточкам миндалей, слив, вишен, персиков, абрикосов и др.

Отравления животных происходят преимущественно при поедании цианогенных растений в свежем состоянии. Они наблюдаются также при кормлении жмыхами, мякиной цианогенных растений, например льняными жмыхами, льняной мякиной, задаваемыми с большими количествами теплой воды. Использование сухих жмыхов или мякины снижает опасность отравления. Силос из цианогенных растений (при определенных условиях его получения) может также представлять опасность отравления животных.

В литературе описано значительное количество случаев отравлений крупного рогатого скота, овец, свиней, лошадей синильной кислотой при кормлении некоторыми растениями, особенно в засушливых, полупустынных районах юга Европейской части СССР. Они наблюдались в Украинской, Молдавской ССР, Ставропольском и Краснодарском краях, на Кавказе, в Саратовской и Воронежской областях.

Чаще наблюдаются отравления жвачных животных. У животных этого вида в результате особенностей приема корма и пищеварения в рубце могут накапливаться значительные количества синильной кислоты, особенно если животные голодны и жадно поедают корм. Этим объясняется быстрота появления признаков отравления. Нарушения пищеварения, связанные с повышением кислотности содержимого рубца, нарушение жвачки увеличивают опасность отравления при поедании цианогенных растений.

Летальной дозой синильной кислоты для теплокровных животных считается 1 мг на 1 кг веса. Для лошади среднего веса смертельными могут быть 0,4—0,5 г чистой синильной кислоты. Коровы относительно менее чувствительны к действию синильной кислоты; смертельная доза для средней коровы несколько более дозы, указываемой для лошади; овцы погибают от 0,1 г синильной кислоты. Следовательно, при содержании в растениях 0,02% синильной кислоты количество корма около 2 кг при быстром поедании и отсутствии условий, препятствующих образованию синильной кислоты, может вызвать смертельное отравление лошади или коровы; 500 г таких растений могут отравить овцу.

Сущность токсического действия синильной кислоты на организм животного заключается в. том, что она тормозит или совершенно прекращает потребление кислорода тканями. Вследствие этого прекращается тканевое дыхание, что ведет к, тканевой аноксемии. В результате преимущественного аноксемического действия синильной кислоты на нервные клетки центральной нервной системы и большой чувствительности их к кислородному голоданию нарушается деятельность жизненно важных отделов центральной нервной системы: дыхательного центра, сосудодвигательного и др. Накопление большого количества непоглощенного тканями кислорода в крови ведет первое время к изменению окраски венозной крови — при отравлении синильной кислотой она принимает алый цвет. Смерть при отравлении синильной кислотой наступает от паралича дыхания.

Отравления синильной кислотой могут протекать весьма быстро. Часто животные погибают в течение нескольких часов, даже минут. После короткого периода беспокойства быстро развиваются признаки действия синильной кислоты: частое, тяжелое дыхание, плохая работа сердца, синюшность, конвульсии, падение температуры тела, коматозное состояние, смерть. Вследствие недостатка кислорода животные беспокоятся, меняют положение, принимают позы, помогающие захватывать больше свежего воздуха, — коровы дышат, подняв голову и вытянув шею, поворачиваясь головой к ветру; свиньи принимают позу сидящей собаки, сделав более свободной (для дыхания) верхнюю часть тела; падают, с трудом поднимаются. В других, менее тяжело протекающих смертельных случаях этим конечным явлениям предшествует более или менее длительный период, характеризующийся рвотой, возбуждением животного, шаткой походкой, ускоренным напряженным дыханием, конвульсиями и др. Иногда клиническая картина отравления ограничивается только этими явлениями, сменяющимися депрессией и полукоматозным состоянием.

Диагноз ставят на основании учета особенностей клинического течения отравления, характера содержимого желудка (рубца), исследуемого при вскрытии павших животных, наличия в трупе специфического запаха синильной кислоты, сопоставления условий кормления и содержания животных и всей обстановки, в которой возникли и развивались отравления. Диагноз становится совершенно ясным при положительных результатах химического исследования содержимого желудка или корма, получаемого животными в момент возникновения отравлений. Патологоанатомические изменения носят общий характер.

Химическое открытие синильной кислоты. Для качественного открытия синильной кислоты в растительном материале (корме) и содержимом желудочно-кишечного тракта (показательными органами для химического анализа являются рубец и книжка с содержимым, печень) применяют цветные пробы — реакцию с образованием изопурпуровой кислоты и реакцию с образованием берлинской лазури.

  1. Образование изопурпуровой кислоты в присутствии синильной кислоты и пикрата натрия улавливается на специально приготовленных реактивных пикриново-содовых бумажках, которые окрашиваются в различные оттенки красного цвета (от слабо-розового до красного и темно-красно-бурого), в зависимости от количества образующейся синильной кислоты.
  2. Для приготовления реактивной бумаги обыкновенную фильтровальную пропитывают 1%-ным водным раствором пикриновой кислоты, высушивают, затем смачивают в 10%-ном водном растворе соды, снова высушивают и нарезают тонкими полосками (1 см).

    Подлежащий исследованию материал тщательно измельчают растиранием в ступке, смачивают водой до консистенции полужидкой кашицы и переносят в какой-либо сосуд. Более подходящим сосудом является эрленмейеровская колба, имеющая большую площадь испарения со дна; для получения результатов достаточна колба в 100 мл. Колбу плотно закрывают пробкой с прикрепленной к ее нижнему концу полоской реактивной бумаги, с таким расчетом, чтобы конец ее не касался внесенного в сосуд материала. Сосуд оставляют стоять при температуре 30—35°.

    Указанными приемами создаются оптимальные условия для гидролитического расщепления цианогенных глюкозидов (если они имеются в испытуемом материале) и освобождения свободной синильной кислоты Пары последней, вступая в реакцию с пикриновокислым натрием, которым пропитана реактивная бумага, образуют изопурпуровую кислоту и изменяют цвет бумаги. При полном отсутствии синильной кислоты цвет реактивной бумаги остается прежним (лимонно-желтым). Оценку реакции производят через сутки. Отсутствие изменения окраски в течение 48 часов дает основание считать результаты исследования отрицательными.

    Установлено, что слабо-розовая окраска реактивной бумаги соответствует примерно тысячным или еще меньшим долям процента содержания синильной кислоты; розовая и красная (средней степени) — сотым долям процента; интенсивно-красная и темно-красно-бурая — десятым долям процента.

  3. Для постановки реакции образования берлинской лазури (только эта реакция имеет значение в судебно-медицинской практике) исследуемый материал измельчают, смешивают с водой до консистенции густой кашицы, подкисляют виннокаменной или щавелевой кислотой и перегоняют с водяным паром. Для реакции используют первые порции дистиллята (около 5 мл), в которые переходит синильная кислота в случае ее наличия в исследуемом материале. К дистилляту, подщелоченному едким натром, последовательно добавляют небольшие количества (несколько капель) раствора сернокислой закиси железа и хлорного железа; смесь хорошо взбалтывают и слабо подкисляют 10%-ным раствором соляной кислоты. На присутствие синильной кислоты указывает образование синего осадка берлинской лазури (в случае значительных количеств синильной кислоты). Образование осадка и окрашивание раствора при ничтожных количествах синильной кислоты могут наступить только через 24—48 часов; окончательно устанавливают результаты реакции только по истечении этого времени. Для предупреждения улетучивания синильной кислоты из приемника в него предварительно наливают около 3—5 мл воды или 3%-ного раствора едкого натра. Перегонка должна вестись медленно.

Требующаяся установка состоит из колбы для помещения исследуемого материала, холодильника, приемника и парообразователя. Колбу закрывают пробкой с двумя отверстиями; через одно из них при помощи трубки сосуд соединяют с холодильником и далее через него — с приемником; через другое — трубкой, доходящей до дна колбы, с парообразователем. В качестве парообразователя может быть использована обыкновенная колба или употребляется специальный металлический сосуд.

Для открытия очень малых количеств синильной кислоты можно испробовать микрореакцию на синильную кислоту. Для воспроизведения этой реакции требуется предметное стекло с лункой и подобранное к нему покровное стекло. В углубление предметного стекла помещают каплю перегона; на нижнюю поверхность покровного стекла — каплю 10%-ного раствора азотнокислого серебра, слегка подкрашенного метиленовой синькой. При наличии в перегоне синильной кислоты жидкость на покровном стекле мутнеет от образования в ней цианистого серебра; под микроскопом видны синие иглы.

Для количественного определения синильной кислоты в корме среднюю пробу исследуемого материала (зеленой травы, силоса, зерна) взвешивают, тщательно измельчают (растирают), переносят в закрытый сосуд, заливают достаточным количеством дистиллированной воды и настаивают в течение нескольких часов (5—6); жидкую часть сливают, а остаток снова хорошо промывают водой, которую после отстаивания сливают; затем обе жидкости соединяют вместе и фильтруют. Фильтрат подкисляют виннокаменной или щавелевой кислотой и переносят в колбу для отгонки из него синильной кислоты. Отгонку ведут до полного перехода в приемник всей синильной кислоты. Некоторые исследователи считают, что более доказательным является способ отгонки непосредственно из растительного материала (А. В. Николаев, 1960). Титруют при помощи децинормального раствора азотнокислого серебра. Конец реакции определяется появлением неисчезающей мути. Содержание синильной кислоты во взятой навеске корма исчисляют по количеству израсходованного на титрование раствора серебра, исходя из расчета, что 1 мл раствора равен 0,005409 г кислоты.

Течение отравлений синильной кислотой иногда бывает настолько быстрым, что не остается времени для лечения. Кроме того, лечение в этих случаях может остаться безрезультатным, так как значительное количество яда к моменту лечебного вмешательства переходит в кровь. Во всяком случае, при возможности необходимо использовать все имеющиеся под руками способы и средства лечения.

При появлении признаков отравления синильной кислотой у одного животного должна быть немедленно произведена замена корма.

Как и при других отравлениях, терапия отравлений синильной кислотой должна быть направлена к быстрой нейтрализации (детоксикации) поступившей в организм животного синильной кислоты и к борьбе с теми явлениями, которые вызваны ею. При ослаблении или остановке дыхания пытаются восстановить его назначением возбуждающих средств (лобелии под кожу, цититон, при возможности — искусственное дыхание, дача кислорода, обливание холодной водой, растирание).

Детоксикация синильной кислоты может быть достигнута возможно быстрым введением (в вену) растворов веществ, переводящих синильную кислоту в неядовитые соединения или образующие с гемоглобином крови соединения (метгемоглобин), жадно отнимающие синильную кислоту от тканей. Практически оправдало себя назначение внутривенно следующих средств: 1%-ного раствора азотистокислого натрия (крупному рогатому скоту 200—400 мл, мелкому рогатому скоту 10—20 мл), 1%-ного раствора метиленовой сини (крупному рогатому скоту 100—200 мл), 25%-ного раствора глюкозы в дозе 500—600 мл крупному рогатому скоту (роль сахара состоит не только в антитоксическом действии, но и в стимулирующем влиянии на внутриклеточное дыхание и на состояние сердечнососудистого аппарата), комбинированного раствора тиосульфата натрия и азотистокислого натрия (лошадям и крупному рогатому скоту вводят 10 мл 20%-ного раствора азотистокислого натрия и, не вынимая иглы, 40—50 мл 20%-ного раствора тиосульфата натрия, овцам — 10 мл 10%-ного раствора азотистокислого натрия и 20 мл 10%-ного раствора тиосульфата натрия; если признаки отравления возобновляются, препараты инъецируют вновь). Та же пропись в следующей модификации: крупному рогатому скоту вводят подкожно раствор 3 г азотистокислого натрия и 15 г тиосульфата натрия в 25 мл воды (Rose, 1941); овцам — раствор 1 г азотистокислого натрия и 2 г гипосульфита натрия в 15 мл воды (Shearer, Sellers, 1934). Свиньям вводят 10—30%-ный раствор тиосульфата натрия в дозе до 30 мл или смесь 1%-ного раствора метиленовой сини с 1,8%-ным раствором, сернокислого натрия в дозе 100 мл. Для детоксикации синильной кислоты в пищеварительном тракте назначается внутрь смесь из растворов 3%-ного сернокислого железа и 5%-ного двууглекислого натрия в количестве 300—500 мл крупным животным, а также раствор марганцовокислого натрия (1 : 2000). Следят за сердечной деятельностью.

При вскрытии павших животных в полостях тела и сердечной сорочке находят (при более затяжном течении) серозный эксудат, множественные кровоизлияния на слизистых и серозных оболочках, геморрагическое воспаление слизистой желудочно-кишечного тракта (покраснение, набухание, легкое отслоение, в подслизистом слое — кровоизлияния); дегенеративные изменения в паренхиматозных органах, значительное количество красноватой пенистой жидкости — в трахее, бронхах и легких, часто большое количество цианогенного растения — в кормовых массах.

У животных, павших при явлениях асфиксии, обнаруживают плохо свернувшуюся темную кровь. Алую кровь можно наблюдать при вскрытии трупов животных, вынужденно прирезанных в начале отравления.

Существует ряд средств, которыми можно предупредить или тормозить образование синильной кислоты при поедании опасных растений.

Так, рогатый скот при предварительном кормлении зерном значительно меньше подвергается опасности отравления. Лизунцы с содержанием до 5—10% серы могут быть хорошим профилактическим средством.

При силосовании цианогенных растений необходимо выполнение некоторых условий, предохраняющих от образования синильной кислоты: силосовать только свежеубранные растения, не допускать хранения скошенных растений в кучах, особенно в теплое время или сырую погоду, проводить уборку растений и силосование их в сухую, более прохладную погоду, применять предпочтительно холодный метод силосования. Силос с содержанием синильной кислоты при нахождении на открытом воздухе теряет токсические свойства.

Для предупреждения отравлений цианогенными растениями рекомендуют: подозрительные растения скашивать на сено, хорошо просушивать и скармливать животным через 1—2 месяца.

Мясо животных, прирезанных при отравлениях цианогенными растениями, можно использовать в пищу людям и в корм животным после тщательного проваривания. Внутренние органы бракуют.
Сорго (Sorghum Pers.)
Манник (Glyceria R. Вг.)
Колосняк (Elymus L.)
Бор (Milium L.)
Бухарник (Holcus L.)
Триостренник (Triglochin L.)
Лен (Linum L.)
Вика (Vicia L.)
Клевер (Trifolium L.)
Лядвенец (Lotus L.)
Миндаль (Amygdalus L.)
Абрикос (Armeniaca Juss.)
Черемуха (Padus Moench.)


Токсикология ядовитых растений. - М.: Сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов. . 1962.

Игры ⚽ Нужен реферат?

Полезное



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»