Секрет Фугу

Огромное количество продуцентов ядов найдено среди рыб различных морей и океанов. Наиболее опасной среди них является рыба-собака, или тетродон, из семейства иглобрюховых (Tetraodontidae) отряда иглобрюхообразных (Tetraodontiformes). Эта рыба не выделяет ядовитой слизи, и ее колючки не опасны, но некоторые ее органы и ткани – печень, икра, молоки, кишечник и кожа – содержат тетродотоксин, один из самых опасных природных ядов нервно-паралитического действия.

В Японии эта рыба, называемая фугу, высоко ценится за вкусовые качества, но ее приготовление разрешено только в специализированных ресторанах и только поварами, прошедшими особую подготовку. Из истории известно, что еще в древности императоры Японии запрещали своим солдатам есть фугу. У нарушивших это правило конфисковывали все имущество. Такой же запрет ввел в своей армии Александр Македонский. Очевидно, что столь суровые меры принимались не случайно.

Первые описания признаков отравления тетродотоксином содержатся в дневнике знаменитого английского мореплавателя Джеймса Кука. 8 сентября 1774 г. шлюп «Резольюшн» стоял на якоре у только что открытого острова Новая Каледония. На ужин Куку и двум находившимся в составе экспедиции натуралистам подали свежеприготовленную рыбу неизвестного вида. В своем дневнике Кук записал: «Процедура описания рыбы и ее зарисовки отняли так много времени, что уже было слишком поздно; на стол подали только печень и молоки, к которым оба Форстера и я едва притронулись. Около трех или четырех часов утра мы почувствовали небывалую слабость во всех членах, сопровождаемую таким ощущением, будто окоченевшие на морозе руки и ноги сразу попали в огонь. Я уже почти ничего не чувствовал и даже утратил способность соизмерять тяжесть тел: кружка воды емкостью в одну кварту и перо казались в моей руке одинаково тяжелыми... Одна из свиней, съевшая внутренности, околела». Спустя 166 лет после описанного события было установлено, что продегустированная Куком и его спутниками рыба называлась Pleuranacanthus seleratus. Она относилась к семейству скалозубовых рыб, или тетродонтид.

Отряд иглобрюхообразных (четырехзубовых) содержит 11 семейств: спинороговые, кузовковые, ежи-рыбы, иглобрюхи, луны-рыбы, холлардиевые и др. и около 350 видов. Упомянутая рыба фугу, так же как и рыба, съеденная Куком, относится к семейству иглобрюхих (рыб-собак, четырехзубов, скалозубовых).

Иглобрюхи – в основном плотоядные или всеядные рыбы. Семейство насчитывает 9–10 родов и не менее 90 видов, распространенных во всех тропических и субтропических морях. Некоторые виды проникают в умеренно теплые воды. Значительное число тропических представителей семейства освоило жизнь в пресных водах. Это прежде всего некоторые виды рода иглобрюхи (Tetraodon). Четыре таких вида обитают в Африке. Среди них наиболее известен фахак (T.fahaka), обитающий в Ниле, в бассейне озера Чад и в Нигере. Три вида населяют нижнее и среднее течение реки Конго, и среди них мбу (T.mbu) – один из самых крупных иглобрюхов, достигающий в длину 75 см. Семь видов иглобрюхов обитают в реках Южной и Юго-Восточной Азии, а иглобрюх-попугайчик (Colomesus psittacus) – в пресных водах Вест-Индии и северо-восточной части Южной Америки, включая Амазонку.

Укороченное тело иглобрюха обычно покрыто на отдельных участках трехопорными шипиками, которые в спокойном состоянии прилегают к телу (реже тело голое). Голова большая, толстая. Спина широкая, округлая. Челюстные зубы сливаются друг с другом, образуя на каждой челюсти пару режущих пластин, разделенных спереди. Благодаря наличию специальной мускулатуры иглобрюхие могут двигаться с помощью грудных плавников не только вперед, но и назад.

Большой воздушный мешок, отходящий от желудка, при наполнении его водой или воздухом позволяет им раздуваться в шар. Вытащенная из воды, рыба сразу же заглатывает воздух и раздувается на глазах. Брошенная обратно в воду, она некоторое время плавает брюхом кверху и кажется совсем беспомощной, не имея возможности погрузиться. Потом, с шумом выпустив воздух, она быстро уходит под воду и стремится спрятаться в каком-нибудь убежище. При угрозе нападения эти рыбы, когда им негде скрыться, раздуваются, заглатывая воду. В таком виде они практически неуязвимы для хищников. Однако известны случаи, когда крупные хищные рыбы пытались все же проглотить подобный шар, но это кончалось для них трагически: их находили мертвыми с застрявшей в глотке жертвой.

Некоторые пресноводные иглобрюхие стали излюбленным объектом аквариумистов и даже размножаются в неволе. Наиболее хорошо размножение изучено у пресноводной южноазиатской куткутии (T.cutcutia), длиной до 8 см.

После брачных игр, когда самец и самка этого вида кругами ходят над дном аквариума, самка откладывает на камни 200–300 прозрачных икринок. Кладку охраняет самец, прикрывая ее своим телом. Через 6–8 дней из икринок выклевываются похожие на головастиков личинки, которые несколько дней проводят лежа на дне. Самец переносит их в ямку, сделанную в грунте, и некоторое время охраняет. После рассасывания желточного мешка молодь переходит к активному питанию, заглатывая инфузорий.

Многие виды этого семейства ядовиты. Так, например, желчь иглобрюха, который водится у Гавайских островов и известен под названием «рыба-смерть», смазывали наконечники стрел: ее яд нес врагу верную гибель.

Особенно тяжелые отравления вызывают печень, икра, молоки фугу (T.vermicularus). Ее округлое тело, лишенное чешуи, окрашено в серо-коричневые тона, брюшко – белое. На спине и боках видны червеобразные и круглые темно-коричневые пятна. Челюсти фугу с четырьмя долотовидными зубами образуют своеобразный клюв, разделенный посередине швом.

У иглобрюхов довольно много удивительных особенностей. Например, под глазами у них расположены крохотные щупальца с... ноздрями. Это действительно органы обоняния. Рыбы-собаки способны различать в воде запахи примерно так же, как собаки-ищейки различают их в воздухе (вот, пожалуй, единственное объяснение этому названию). У них очень подвижные радужные глаза, отливающие зеленым и голубым. Некоторым видам свойственна фотохромия: хрусталики их глаз меняют прозрачность в зависимости от интенсивности освещения. По сравнению с большинством рыб в теле четырехзуба очень мало костей. Так, ребра и брюшные кости отсутствуют вовсе – их роль выполняют мощные брюшные мускулы. В вялых плавниках нет лучевых костей. Четырехзубы томно дрейфуют в толще океанских вод, волнообразно шевеля спинным и задним плавниками. Два грудных плавника слегка трепещут, удерживая рыбу «на курсе». А хвост, который у подавляющего большинства морских обитателей служит главным движителем, выполняет у иглобрюхов всего лишь функцию руля.

Тетродотоксин – действующее начало яда фугу – был открыт японским ученым Тахара. В 1949 г. удалось получить тетродотоксин в кристаллическом виде. Трехмерную структуру яда установили независимо друг от друга несколько ученых в 1963–1964 гг. – Т.Гото с сотрудниками из Нагойского университета, Р.Вудворд из Гарвардского университета. Этот яд представляет собой соединение аминопергидрохиназолина с гуанидиновой группой. Интересно, что в 1964 г. из икры и эмбрионов калифорнийского тритона был выделен сильный яд, названный тарихотоксином, который в дальнейшем оказался идентичным тетродотоксину. В 1972 г. тетродотоксин был синтезирован группой японских исследователей.

При отравления ядом фугу через 10–15 мин появляются такие симптомы, как покалывание вокруг губ, онемение языка, нарушение координации движений, обильное слюноотделение, мышечная слабость. Около 60% людей, отравившихся фугу, погибают в течение первых суток, поэтому 24 ч считаются критическим сроком при таких отравлениях.

Один из первых симптомов отравления – покалывание и онемение во рту – похож на ощущения, которые испытывают японские любители фугу. Если доза принятого яда достаточно велика, это ощущение быстро распространяется по всему телу и иногда сопровождается болями и поносом или рвотой. Смерть обычно наступает от остановки дыхания, поскольку мышцы, обеспечивающие дыхательный акт, перестают получать соответствующие нервные импульсы.

Отравление иглобрюховыми рыбами стало предметом интенсивного изучения. Пока не известно, почему тетродотоксин не действует на самого иглобрюха. Неядовитые рыбы, попадая в акватории, населенные ядовитыми рыбами того же отряда, становятся токсичными, но механизм этого явления не известен.

Действие тетродотоксина в 10 раз сильнее действия знаменитого кураре, более чем в 400 раз – стрихнина, в 160 тыс. раз – кокаина. Из одного иглобрюха средних размеров можно получить всего несколько десятков миллиграммов тетродотоксина, а для получения 10 г яда японскому ученому Тсуде пришлось переработать 1 т яичников фугу. Однако яда одной рыбы фугу достаточно, чтобы убить 30 человек. Доза тетродотоксина, вызывающая гибель 50% подопытных мышей (LD50), составляет всего 0,00001 г/кг массы тела (для человека принято то же значение). Тетродотоксин растворим в слабом растворе уксусной кислоты, плохо растворим в воде. При нагревании до 220 °С, а также в растворах сильных кислот или щелочей он разрушается.

В отличие от прочих рыбных ядов, тетродотоксин не относится к белкам. Механизм его действия заключается в том, что он прекращает передачу нервных импульсов, специфически блокируя натриевые каналы мембран нервных клеток. При этом мембрана клетки становится непроницаемой для ионов натрия, а ионы калия по-прежнему проникают сквозь нее.

Тетродотоксин и некоторые другие яды (батрахотоксин, сакситоксин и др.) настолько специфически связываются с определенными структурами клеточных мембран, что их широко применяют при электрофизиологических исследованиях различных клеток.

Благодаря своей способности избирательно блокировать передачу нервного импульса, тетродотоксин является превосходным обезболивающим средством. В растворимой форме тетродотоксин применяется в медицине как анальгетик при невралгиях, артритах и ревматизме. В Японии уже сейчас продают тетродотоксин в качестве болеутоляющего. На Востоке давно применяют этот яд для лечения астмы, головных болей, кашля, столбнячных судорог и даже некоторых стадий проказы.

Разумеется, пользоваться этим средством нужно с большой осторожностью, ведь антидот против тетродотоксина неизвестен.