Ведущим звеном в механизме токсического действия фосфорорганических пестицидов является угнетение активности холинэстеразы крови и тканей. На этом основаны биохимические методы обнаружения ФОС (в воде и биологическом объекте—рыба). По угнетению активности холинэстеразы можно судить о степени отравления ими. При угнетении холинэстеразы на 20-30%—легкая степень отравления, на 50-60%—средняя степень отравления и при угнетении холинэстеразы на 80% и более—тяжелая степень отравления. Угнетение активности холинэстеразы связано с фосфорилированием её анионного и эстеразного центра, что лишает фермент реакционной способности. В результате накапливается ацетилхолин, что приводит сначала к возбуждению, а затем вызывает полный блок холинэргических систем.

ФОС угнетает и другие ферменты- эстеразу, протеазу, пероксидазу и несколько повышает активность каталазы.

Хлорофос (С4Н8О4Сl3Р, диптерекс, дилокс, трихлорфон, Байер-Л-13/59) применяют в ветеринарной практике при гиподерматозе животных, для борьбы с иксодовыми клещами, в рыбоводстве- для уничтожения эктопаразитов рыб, 1-2%-ные растворы хлорофоса токсичны для карповых рыб. Через четыре минуты после погружения в такие растворы у сеголетков карпа наблюдались симптомы отравления : стремительные плавательные, а затем судорожные движения, кровотечение из жабр, изменение окраски кожного покрова и плавников, сопровождающиеся появлением белого налета в виде коагулированной слизи; дыхательный ритм резко снижен, далее рыба опрокидывалась на бок и гибла. Безвредным для карповых рыб был 0,5%-ный раствор хлорофоса при экспозиции 5 минут, показало, что через сутки он обнаруживается в количестве 0,01 мг/кг, через 2 суток в мышцах и внутренних органах обнаруживаются лишь следы и через 3-11 суток хлорофос не обнаруживается.

Активность холинэстеразы крови тотчас после обработки снижалась на 8-20%, а через час—на 46%. Токсичность хлорофоса зависит от рН. В щелочной среде (рН выше 7,5) хлорофос превращается в высокотоксичный диметилдихлорвинилфосфат (ДДВФ). С повышением температуры воды на 10˚С скорость гидролиза хлорофоса возрастает в 3-4 раза. Токсическое действие хлорофоса в 0,5%-ном растворе на годовиков карпа отмечается через 2 часа 49 минут-5 часов 12 минут, на двухлетнего карпа- через 3 часа 39 минут- 5 часов 57 минут. Опыты по выживаемости мальков карпа в растворах хлорофоса показали, что при концентрации 150 мг/л и экспозиции 17 часов выживает 16,6%, при 100 мг/л—78% и при 50 мг/л и экспозиции 21 час выживает 95% их. Концентрация 5-12 мг/л в течение суток не вызывает гибели дафний и босмин, а концентрация 100 мг/л при экспозиции один час действует на них летально. При концентрации хлорофоса в прудовой воде 12 мг/л он уже не обнаруживается через 89 часов. Гистологические исследования жабр карпов, подвергнутых воздействию токсических концентраций хлорофоса (0,5%-ный раствор в течение 2 часов), показали утолщение и серозный отек жаберных лепестков, набухание респираторного эпителия, а в отдельных участках—десквамацию его, оголение и некроз лепестков жабр.

Летальной концентрацией хлорофоса при экспозиции 48 часов для форели и щуки является 1 мг/л, для карпа- более 100 мг/л. для окуней токсичны 0,75 мг/л и для плотвы- 30 мг/л.

Хлорофос является слабокумулятивным препаратом.

Метилнитрофос (С9Н12О5NSP, фолитион, сумитион, метатион 50%-ный). Применяется 30%-ный препарат на вспомогательном веществе ОП-7 (70%). Метилнитрофос- контактный инсектицид и акарицид. В последнее время испытан для борьбы с гнусом. В качестве ларвицида метилнитрофос оказался более эффективным по сравнению с карбофосом, ДДВФ и байтексом. Поскольку основным местом выплода комаров и других кровососущих насекомых являются болота, пойменные водоемы и мелководные места озер, используемые рыбой для нереста и нагула, метилнитрофос, а также фосфамид применяют для обработки водоемов с целью уничтожения водных фаз развития насекомых.

Клинические признаки отравления метилнитрофосом характеризуются нарушением функций центральной нервной системы и проявлением вначале возбуждения: быстрое стремительное плавание, выпрыгивание из воды. У рыб отмечается повышенная реакция на звуковые и тактильные раздражения. Затем возникает тремор скелетной мускулатуры, судорожное подергивание челюстей и хвоста. Приступы возбуждения сменяются относительно спокойным состоянием. В дальнейшем наступает угнетение, расстройство координации движений, дыхательный ритм резко снижается, рыба опрокидывается на бок и опускается на дно. Резко снижается у нее чувствительность на внешние раздражения, наступает коматозное состояние, которое сохраняется длительное время (6-10 часов). Гибель наступает незаметно, без стадии агонии. При хронической интоксикации клинические признаки проявляются через 15 дней в виде угнетения, ослабления дыхания, паралитического состояния, залегания на дно и гибели.

Токсичность препарата в опытах (24, 48 и 96 часов) для годовиков карпа составляет соответственно 15,6; 15,3; 13,1 мг/л. В 30-дневных опытах токсичной была концентрация 5,2 мг/л. Метилнитрофос в концентрации 0,78 мг/л; 1,56 и 3,2 мг/л в 30-дневных опытах не вызывал гибели подопытных рыб. При концентрации 1,56 мг/л и экспозиции 47 дней не было гибели карпов.

Кумулятивные свойства метилнитрофоса слабо выражены.

Видовая чувствительность речных рыб к указанным препаратам идет в следующем порядке: верховка, окунь, плотва, вьюн, карась, карп.

Метилнитрофос в сублетальных концентрациях вызывает повышение в крови содержания нейтрофилов (в 1,6 раза) и качественные изменения форменных элементов крови: анизоцитоз, пойкилоцитоз и полихромазию эритроцитов; появляются амитотически делящиеся формы эритроцитов и патологические ядерные и безъядерные формы их. В протоплазме лейкоцитов, особенно нейтрофилов и моноцитов, наблюдается сильная вакуолизация. В белковом спектре крови отмечено некоторое снижение альфа- и бета-глобулинов. В печени снижается уровень гликогена.

Потребление кислорода при воздействии токсических доз метилнитрофоса снижается на 28-41%, и происходит угнетение пероксидазной активности крови на 23,7-52,5%.

Метилнитрофос- очень сильный ингибитор холинэстеразы. Сублетальные дозы угнетают активность холинэстеразы крови на 62-72%, печени- на 66% и мышц- на 46-50%. Таким образом, диагностика ФОС может осуществляться энзиматическими методами: прижизненная- по определению активности ацетилхолинэстеразы крови, посмертная- по определению активности холинэстеразы тканей.

Разработан энзиматический метод определения метилнитрофоса в воде, заключающийся в контактировании исследуемой воды с ферментом- холинэстеразой лошадиной сыворотки. Для этого использовали свежую лошадиную сыворотку, разбавленную 1:2 (можно использовать сухую лошадиную сыворотку). К ней прибавляли исследуемую воду, содержащую метилнитрофос, и 1 мл 0,2%-ного раствора ацетилхолина и инкубировали 30 минут при 37˚С. Остаточную активность фермента определяли фотоэлектроколориметрически по методу Хестрина; по степени угнетения фермента определяли содержание ядохимиката. Для количественного определения строили калибровочный график степени угнетения активности фермента в зависимости от содержания препарата. Чувствительность метода- 2,5 мкг/мл, величина ошибки- 10%. Данная методика может быть использована в практических условиях в качестве группового метода при определении содержания в воде фосфорорганических соединений.