Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Антимицин А
Структурная формула антимицина A1 V1.svg
Имена
Название ИЮПАК
(2 R , 3 S , 6 S , 7 R , 8 R ) -3 - [(3-формамидо-2-гидроксибензоил) амино] -8-гексил-2,6-диметил-4,9-диоксо-1, 5-диоксонан-7-ил 3-метилбутаноат
Другие имена
Финтрол
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.162.279 Отредактируйте это в Викиданных
MeSHАнтимицин + А
UNII
Характеристики
C 28 H 40 N 2 O 9
Молярная масса548,633  г · моль -1
Опасности
Основные опасностиОстрая токсичность
Пиктограммы GHSGHS06: Токсично
Сигнальное слово GHSОпасность
H301 , H311 , H331
Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , Р280 , Р301 + 310 , P302 + 352 , Р304 + 340 , P311 , P312 , P321 , P322 , P330 , P361 , P363 , P403 + 233 , Р405 , Р501
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Антимицин А - это вторичный метаболит, продуцируемый бактериями Streptomyces [1], и член группы родственных соединений, называемых антимицинами . Антимицин А классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в Соединенных Штатах, как определено в Разделе 302 Закона США о чрезвычайном планировании и праве на информацию (42 USC 11002), и в отношении него действуют строгие требования к отчетности со стороны предприятий, производящих: хранить или использовать в значительных количествах. [2]

Используйте [ редактировать ]

Антимицина А представляет собой активный ингредиент в Fintrol, химический piscicide (рыбий яд) , используемый в рыболовном управлении.

Антимицин А был впервые обнаружен в 1945 году и зарегистрирован для использования в качестве токсического вещества для рыб в 1960 году. [3] Финтрол ® - единственный в настоящее время зарегистрированный продукт, содержащий антимицин А, и классифицируется как пестицид ограниченного использования из-за его токсичности для водной среды и потребности в высокоспециализированных продуктах. обучение, чтобы использовать его. В 1993 году в Агентство по охране окружающей среды США было отправлено несколько токсикологических исследований, в которых была выяснена его токсичность. [3]

Финтрол используется в основном федеральным правительством и правительствами штатов для уничтожения инвазивных видов в районе, где обитающие виды находятся под угрозой. Антимицин А добавляется по каплям, чтобы достичь концентрации 25 частей на миллиард. [3] Эти капельные станции обычно используются выше по течению в зоне, доступной для лодок и транспорта. В более глубоких водоемах используется насосный механизм для диспергирования антимицина А через перфорированный шланг, растягивающий длину столба воды.

В аквакультуре Антимицин А используется в качестве агента для увеличения продуктивности сома путем избирательного уничтожения мелких и более чувствительных видов. Когда антимицин А добавлен в количестве 25 частей на миллиард, он обеспечивает полное уничтожение. Однако в концентрации 10 частей на миллиард антимицин А используется в качестве селективного убивающего агента для уничтожения более мелких или более чувствительных видов, которые могут снизить урожайность коммерческого земледелия.

Продукты, содержащие антимицин А, могут быть зарегистрированы при условии соблюдения процедур снижения риска. [3]

Риск беспокойстваМеры по смягчению последствий
Воздействие от потребления очищенной воды
  • Проточную воду необходимо обработать перманганатом калия.
  • Питьевая вода в зонах обработки должна быть закрыта во время обработки и до тех пор, пока все результаты мониторинга образцов не станут ниже предела обнаружения антител кантимицина А, 0,015 частей на миллиард
Воздействие от употребления обработанной рыбы
  • Сертифицированный аппликатор или уполномоченное лицо под его / ее непосредственным надзором должны запретить употребление мертвой рыбы, взятой из обработанных участков.
  • Регистрант должен изменить этикетки, чтобы указать максимальные концентрации обработки 10 частей на миллиард для использования в качестве «селективного уничтожения» в аквакультуре.
  • Когда Антимицин А применяется в качестве селективного умерщвления в аквакультуре, сертифицированный заявитель должен проинформировать владельца / оператора обрабатываемого участка аквакультуры, что выжившую рыбу нельзя использовать для производства пищи или корма в течение как минимум 12 месяцев после обработки.
  • Когда Антимицин А применяется в качестве полного убоя в аквакультуре, Сертифицированный аппликатор должен проинформировать владельца / оператора обрабатываемого участка аквакультуры, что водный объект нельзя пополнять в течение как минимум 7 дней после обработки.
Воздействие рекреационных мероприятий в очищенной воде
  • Сертифицированный аппликатор или его / ее назначенное лицо должны запретить доступ к обработанной области в течение 7 дней после лечения.
Профессиональное воздействие
  • Регистрант должен указать максимальный уровень обработки 25 частей на миллиард.
  • Анитмицин А должен применяться сертифицированным специалистом по аппликации, который участвует в программе сертификации по применению рыбных средств.
  • Аппликатор должен носить рубашку с длинными рукавами и длинные брюки, химически стойкие перчатки, обувь и носки с закрытым носком, а также защитные очки. Аппликаторы с использованием портативного оборудования , например , сопло должны носить пыль / туман респиратор и комбинезон. На аппликаторе нельзя носить контактные линзы.
Коэффициенты экологического риска для нецелевых видов
  • Антимицин А запрещено использовать в морской или устьевой среде.
  • Сертифицированный аппликатор или назначенное лицо должны гарантировать, что лечение не выходит за пределы обозначенной области лечения.
  • Сертифицированный аппликатор или назначенное лицо должны собрать и закопать любую мертвую рыбу.

На сегодняшний день он не используется в медицине, хотя его возможность в качестве химиотерапевтического средства исследовалась. [3]

Механизм действия [ править ]

Антимицин А является ингибитором клеточного дыхания, в частности окислительного фосфорилирования . Антимицин А связывается с сайтом Qi цитохром с редуктазы , ингибируя окисление убихинона в сайте Qi убихинола, тем самым нарушая Q-цикл цикла фермента. Это также вызовет нарушение всей цепи переноса электронов. Из-за этого не может быть производства АТФ. Цитохром с - редуктазы является центральным ферментом в цепи переноса электронов от окислительного фосфорилирования . [4] Ингибирование этой реакции нарушает образование протонного градиента.через внутреннюю мембрану митохондрий. Впоследствии производство АТФ подавляется, поскольку протоны не могут проходить через комплекс АТФ-синтазы в отсутствие протонного градиента. Это ингибирование также приводит к образованию токсичного супероксида свободных радикалов . [5] Скорость производства супероксида превышает клеточные механизмы его поглощения, подавляя клетку и приводя к ее гибели.

Также было обнаружено, что он ингибирует циклический поток электронов в фотосинтетических системах по предложенному пути ферредоксинхинонредуктазы . [6]

Хотя цианид блокирует цепь переноса электронов, антимицин А и цианид действуют по разным механизмам. Цианид связывает участок в соседнем белке, где обычно связывается железо, вообще предотвращая связывание кислорода. Это предотвращает клеточное дыхание, полностью приводящее к гибели клеток. [7] Поскольку антимицин А связывается со специфическим белком в цепи переноса электронов, его токсичность может сильно зависеть от вида из-за тонких видоспецифических различий в убихиноле. Вот почему Финтрол можно использовать в качестве селективного убивающего агента в коммерческом сельском хозяйстве.

Было показано, что выращивающие грибы муравьи-аттины используют антимицины, продуцируемые симбиотическими бактериями Streptomyces, в своем культивировании для подавления некорневых (то есть патогенных) грибов. [8] Одна исследовательская группа, изучающая эти симбиотические бактерии Streptomyces, недавно определила кластер биосинтетических генов антимицинов, который был неизвестен, несмотря на то, что сами соединения были идентифицированы 60 лет назад. Антимицины синтезируются гибридной поликетидсинтазой (PKS) / нерибосомальной пептидной синтазой (NRPS). [9]

Токсичность [ править ]

Смертельные дозы [ править ]

Смертельные дозы для рыб [10]

РазновидностьLC50 / 24-часовое воздействиеLC50 / 96 часов воздействия
Форель0,07 частей на миллиард0,04 частей на миллиард
Черный бычий сом200ppb45ppb
Канальный сом> 10ppb9ppb
Золотая рыбка1ppb
Улитки800ppb
Тигровая саламандра> 1080ppb
Головастики45ppb10ppb
Леопардовая лягушка45ppb10ppb

Смертельные дозы для млекопитающих [11]

ЖивотноеLD50 мг / кг при приеме внутрь
Крыса28
Мышь25
ягненок1-5
Собака> 5
Кролик10

Воздействие на человека и первая помощь [ править ]

Воздействие обработанной воды: Последствия хронического сублетального воздействия на человека были оценены и экстраполированы на основе токсикологических исследований на мышах (= относящихся к грызунам ). Оценки в литературе были сделаны с использованием протоколов оценки риска EPA. [12] Исследования, направленные на определение этих уровней, обнаружили у мышей концентрацию, при которой отсутствует «уровень наблюдаемых побочных эффектов». Исходя из этого, EPA описывает методы определения референсной дозы (RfD), верхнего предела вещества, которое можно употреблять ежедневно до конца жизни без каких-либо наблюдаемых последствий. Было определено, что RfD составляет 1,7 мкг / кг / день. [13] Взрослый человек с массой тела около 70 кг может безопасно потреблять 2 литра очищенной воды с концентрацией 60 частей на миллиард.

Токсические эффекты могут возникнуть в результате случайного проглатывания материала. Токсикологические исследования на животных показывают, что воздействие менее 40 граммов антимицина А может привести к серьезным неблагоприятным последствиям для здоровья человека. [14]

Путь воздействияЭффект
Глаз
  • Прямой контакт с глазом может вызвать дискомфорт, сопровождающийся слезотечением и покраснением. Может наблюдаться легкое истирание, а у некоторых людей антимицин может вызвать ощущение инородного тела .
Кожа
  • Открытые срезы не должны подвергаться воздействию материала.
  • Крайне важно соблюдать правила гигиены, чтобы предотвратить истирание в результате длительного воздействия.
Вдохнул
  • Продолжительное вдыхание может вызвать раздражение дыхательных путей и потенциально респираторный дистресс .

Лечение направлено на облегчение симптомов и наблюдение за респираторной недостаточностью, отеком легких , судорогами и шоком . [14] Рвота после приема внутрь не рекомендуется из-за потенциальной депрессии центральной нервной системы. [15] Активированный уголь можно смешать с 240 мл воды и 30 г древесного угля. [15] Пациент должен находиться под наблюдением на предмет развития системных симптомов и признаков. После ингаляции пациента следует вывести на свежий воздух и следить за бронхоспазмом , затрудненным дыханием и респираторной недостаточностью. При необходимости обеспечьте пациента кислородом и обеспечьте проходимость дыхательных путей с помощью интубации трахеи.. Бронхоспазм лечат с помощью ингаляционных бета2-адренергических агонистов, а тяжелый бронхоспазм можно лечить системными кортикостероидами . [15]

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Neft N, Farley TM (март 1972 г.). «Условия, влияющие на продукцию антимицина видами Streptomyces, выращенными в среде определенного химического состава» . Антимикробный. Агенты Chemother . 1 (3): 274–6. DOI : 10.1128 / aac.1.3.274 . PMC  444205 . PMID  4558141 .
  2. ^ "40 CFR: Приложение A к Части 355 - Список чрезвычайно опасных веществ и их планируемые пороговые количества" (PDF) (1 июля 2008 г.). Государственная типография . Архивировано из оригинального (PDF) 25 февраля 2012 года . Проверено 29 октября 2011 года . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  3. ^ a b c d e Колкинс, Питер. «Решение о перерегистрации для получения антимицина А» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 17 апреля 2017 года .
  4. ^ Ким, Хун; Эссер, Лотар; Хоссейн, М. Билайет; Ся, Ди; Ю, Чан-Ань; Ризо, Хосеп; ван дер Хельм, Дик; Дайзенхофер, Иоганн (1999). «Структура антимицина A1, специфического ингибитора переноса электронов убихинол-цитохромекоксидоредуктазы». Журнал Американского химического общества . 121 (20): 4902–4903. DOI : 10.1021 / ja990190h . ISSN 0002-7863 . 
  5. ^ Дайраку Н., Като К., Хонда К. и др. (Март 2004 г.). «Олигомицин и антимицин А предотвращают апоптоз, вызванный оксидом азота, блокируя утечку цитохрома С». J. Lab. Clin. Med . 143 (3): 143–51. DOI : 10.1016 / j.lab.2003.11.003 . PMID 15007303 . 
  6. ^ Тайра, Yoshichika (1 января 2013). «Антимицин А-подобные молекулы ингибируют циклический перенос электронов вокруг фотосистемы I в разорванных хлоропластах» . FEBS Open Bio . 3 (1): 406–410. DOI : 10.1016 / j.fob.2013.09.007 . PMC 3821020 . PMID 24251103 .  
  7. ^ Отт, Кевин. «Антимицин. Краткий обзор его химии, состояния окружающей среды и токсикологии» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 04 марта 2016 года . Проверено 25 апреля 2017 .
  8. ^ Schoenian, I .; и другие. (2011). «Химические основы синергизма и антагонизма микробных сообществ в гнездах муравьев-листорезов» . Proc Natl Acad Sci USA . 108 (5): 1955–1960. DOI : 10.1073 / pnas.1008441108 . PMC 3033269 . PMID 21245311 .  
  9. ^ Ю, Джэ-Хёк; Seipke, Ryan F .; Барке, Йорг; Брирли, Чарльз; Хилл, Лайонел; Ю, Дуглас В .; Госс, Ребекка JM; Хатчингс, Мэтью I. (2011). «Один симбионт Streptomyces производит несколько противогрибковых средств для поддержки грибкового муравья Acromyrmex octospinosus» . PLOS ONE . 6 (8): e22028. DOI : 10.1371 / journal.pone.0022028 . ISSN 1932-6203 . PMC 3153929 . PMID 21857911 .   
  10. ^ Отт, Кевин. «Антимицин. Краткий обзор его химии, состояния окружающей среды и токсикологии» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 04 марта 2016 года . Проверено 25 апреля 2017 .
  11. ^ Отт, Кевин. «Антимицин. Краткий обзор его химии, состояния окружающей среды и токсикологии» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 04 марта 2016 года . Проверено 25 апреля 2017 .
  12. ^ Проект EIS, Flathead Westslope Cutthroat Trout Project . Июнь 2004 г. с. Глава 3.
  13. ^ JO Kuhn, «Заключительный отчет. Исследование острой пероральной токсичности у крыс », Stillmeadow, Inc., представленное в Aquabiotics Corp. (март 2001 г.)
  14. ^ a b «Паспорт безопасности материала - Антимицин А» (PDF) . Санта-Крус Биотехнология .
  15. ^ a b c «Антимицин А» . ТОКСНЕТ . Национальные институты здоровья.