Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Домоевая кислота
Домоевая кислота.svg
Имена
Название ИЮПАК
(2 S , 3 S , 4 S ) -4 - [(2 Z , 4 E , 6 R ) -6-карбоксигепта-2,4-диен-2-ил] -3- (карбоксиметил) пирролидин-2-карбоновая кислота кислота
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.159.099 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
  • InChI = 1S / C15H21NO6 / c1-8 (4-3-5-9 (2) 14 (19) 20) 11-7-16-13 (15 (21) 22) 10 (11) 6-12 (17) 18 / h3-5,9-11,13,16H, 6-7H2,1-2H3, (H, 17,18) (H, 19,20) (H, 21,22) / b5-3 +, 8 -4- / t9-, 10 +, 11-, 13 + / м1 / с1 проверитьY
    Ключ: VZFRNCSOCOPNDB-AOKDLOFSSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C15H21NO6 / c1-8 (4-3-5-9 (2) 14 (19) 20) 11-7-16-13 (15 (21) 22) 10 (11) 6-12 (17) 18 / h3-5,9-11,13,16H, 6-7H2,1-2H3, (H, 17,18) (H, 19,20) (H, 21,22) / b5-3 +, 8 -4- / t9-, 10 +, 11-, 13 + / м1 / с1
    Ключ: VZFRNCSOCOPNDB-AOKDLOFSBM
  • O = C (O) [C @ H] 1NC [C @ H] (/ C (= C \ C = C \ [C @ H] (C (= O) O) C) C) [C @@ H ] 1CC (= O) O
Характеристики
C 15 H 21 N O 6
Молярная масса311,334  г · моль -1
Плотность1,273 г / см 3
Давление газа2,62 × 10 -16 мм рт. Ст. (34,9 фПа)
Опасности
R-фразы (устаревшие)R20 R21 R22
S-фразы (устаревшие)S36 S37
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

Домоевая кислота ( DA ) представляет собой нейротоксин типа каиновой кислоты , вызывающий амнестическое отравление моллюсками (ASP). [1] Он вырабатывается водорослями и накапливается в моллюсках , сардинах и анчоусах . Когда морские львы, выдры, китообразные, люди и другие хищники поедают зараженных животных, может произойти отравление. Воздействие этого соединения влияет на мозг, вызывая судороги и, возможно, смерть. [2]

История [ править ]

На протяжении всей истории домоевая кислота использовалась мало, за исключением Японии , где она веками использовалась как глистогонное средство . Домоевая кислота была впервые выделена в 1959 г. из вида красных водорослей Chondria armata в Японии; обычно называемый «доумой» (на диалекте Токуносима ) или «ханаянаги». Отравления в истории были редкими или недокументированными; однако считается, что активизация деятельности человека приводит к учащению вредоносного цветения водорослей вдоль береговой линии в последние годы. В 2015 году североамериканское тихоокеанское побережье сильно пострадало от цветения водорослей, состоящих преимущественно из домоевой кислоты, производящей пеннатную диатомовую водоросль Pseudo-nitzschia.. Следовательно, повышенные уровни домоевой кислоты были измерены у выброшенных на берег морских млекопитающих, что привело к закрытию пляжей и нанесению ущерба промыслам бритвенных моллюсков, каменных крабов и крабов Дандженесса. [3]

В 1961 году морские птицы напали на район Капитола в Калифорнии , и, хотя это никогда не было подтверждено, считалось, что они находились под влиянием домоевой кислоты. [4]

В 1987 году на острове Принца Эдуарда в Канаде произошло отравление моллюсками, в результате чего 3 человека погибли. Виноваты голубые мидии ( Mytulis edulis ), загрязненные домоевой кислотой. [5]

Домоевая кислоты было предложено были вовлечены в инцидент , который состоялся 22 июня 2006 года, когда Калифорния коричневый пеликан вылетел через лобовое стекло автомобиля на Pacific Coast Highway . [6]

В пятницу, 14 июня 2019 года, подросток подвергся нападению и был ранен морской лев , который был якобы под влиянием домоевой кислоты в Pismo Beach на центральной Калифорнии побережье [7]

Химия [ править ]

Общие [ править ]

Домоевая кислота является структурным аналогом каиновой кислоты , пролина и эндогенного возбуждающего нейромедиатора глутамата . [8] Охфуне и Томита, которые хотели исследовать его абсолютную стереохимию, были первыми и единственными, кто синтезировал домоевую кислоту в 1982 году. [1]

Биосинтез [ править ]

В 1999 г. с использованием предшественников, меченных 13 C и 14 C , был исследован биосинтез домоевой кислоты у диатомовых водорослей Pseudo-nitzschia . После добавления [1,2-13C2] -ацетата ЯМР-спектроскопия показала обогащение каждого углерода домоевой кислотой, что указывает на включение изотопов углерода. Это обогащение соответствовало двум биосинтетическим путям. Схема мечения определяла, что домоевая кислота может быть биосинтезирована промежуточным изопреноидом в сочетании с промежуточным звеном цикла трикарбоновой кислоты (TCA). [9]

В 2018 году с использованием условий роста, которые, как известно, индуцируют продукцию домоевой кислоты в мультисерии Pseudo-nitzschia , секвенирование транскриптома успешно идентифицировало гены-кандидаты биосинтеза домоевой кислоты, ответственные за пирролидиновое ядро. [10] Эти гены биосинтеза домоевой кислоты или ферменты Dab были гетерологично экспрессированы, охарактеризованы и аннотированы как dabA ( терпенциклаза ), dabB (гипотетический белок), dabC (α-кетоглутарат-зависимая диоксигеназа) и dabD (CYP450). .

Упрощенный путь биосинтеза домоевой кислоты со всеми соответствующими структурами, ферментами и кофакторами, перечисленными, как описано Brunson et. и др. в своей статье «Биосинтез нейротоксина домовой кислоты в цветущих диатомовых водорослях». [10]

Биосинтез домовой кислоты начинается с катализируемого DabA геранилирования L-глутаминовой кислоты (L-Glu) геранилпирофосфатом (GPP) с образованием N-геранил- L-глутаминовой кислоты (L-NGG). Затем DabD выполняет три последовательные реакции окисления 7'-метила L-NGG с образованием 7'-карбокси-L-NGG, который затем циклизуется с помощью DabC с образованием изодомовой кислоты A природного происхождения. Наконец, не охарактеризованная изомераза может преобразовать изодомовая кислота А в домоевую кислоту. Дальнейшие исследования необходимы, чтобы разрешить окончательную реакцию изомеризации, чтобы завершить путь к домоевой кислоте.

Синтез [ править ]

Синтез домовой кислоты, описанный Джонатаном Клейденом, Бенджамином Ридом и Кэтрин Р. Хебдич в их статье «Химия домовой кислоты, изодомоевых кислот и их аналогов». [1]

Используя промежуточные продукты 5 и 6, реакция Дильса-Альдера дает бициклическое соединение (7). 7 затем подвергся озонолизу, чтобы открыть шестичленное кольцо, ведущее к селениду (8). Затем 8 был деселенирован с образованием 9 (E-9 и Z-9), что, наконец, привело к образованию (-) домоевой кислоты. [1]

Механизм действия [ править ]

Действие домоевой кислоты объясняется несколькими механизмами, но один из них вызывает беспокойство через рецепторы глутамата . Домоевая кислота является возбуждающим аминокислотным аналогом глутамата; нейромедиатор в головном мозге, который активирует рецепторы глутамата. Домоевая кислота имеет очень сильное сродство к этим рецепторам, что приводит к эксайтотоксичности, инициируемой интегративным действием на ионотропные рецепторы глутамата на обеих сторонах синапса, в сочетании с эффектом блокировки канала из-за быстрой десенсибилизации. Кроме того, имеется синергетический эффект с эндогенными агонистами рецепторов глутамата и N-метил-D-аспартата, которые способствуют эксайтотоксичности.

В головном мозге домоевая кислота особенно повреждает гиппокамп и миндалевидное ядро. Он повреждает нейроны, активируя рецепторы AMPA и каината , вызывая приток кальция. Хотя поступление кальция в клетки является нормальным явлением, неконтролируемое увеличение содержания кальция вызывает дегенерацию клеток. Поскольку гиппокамп может быть серьезно поврежден, происходит кратковременная потеря памяти. Новое исследование на мышах показало, что он также может вызвать повреждение почек - даже на уровне, который считается безопасным для употребления в пищу человеком. Поражение почки в сто раз ниже допустимой в соответствии с правилами FDA . [11] [12]

Симптомы домоевой кислоты
ЛюдиЖивотные
рвотаплетение головы
тошнотаприпадки
диарея и спазмы
в животе в течение 24 часов после приема внутрь		выпученные глаза
Головная больслизь изо рта
головокружениедезориентация
замешательство, дезориентациясмерть
потеря кратковременной памяти
двигательная слабость
припадки
обильные респираторные выделения
сердечные аритмии
кома и возможная смерть
Ссылки для всех, если не указано иное: [5]

Токсикология [ править ]

Домоевая кислота, вызывающая цветение водорослей, связана с феноменом амнестического отравления моллюсками (ASP). Домоевая кислота может биоаккумулироваться в морских организмах, таких как моллюски, анчоусы и сардины, которые питаются фитопланктоном, который, как известно, производит этот токсин. Он может накапливаться в высоких концентрациях в тканях этих питателей планктона, когда токсичный фитопланктон высок в окружающих водах. Домоевая кислота - это нейротоксин, который подавляет нейрохимические процессы, вызывая кратковременную потерю памяти, повреждение мозга и, в тяжелых случаях, смерть у людей. У морских млекопитающих домоевая кислота обычно вызывает судороги и тремор.

Исследования показали, что у людей не наблюдается симптоматических эффектов при дозировке 0,5 мг / кг массы тела. Во время отравления домоевой кислотой на острове Принца Эдуарда в 1987 году у заболевших людей (трое из которых умерли) были отмечены концентрации в диапазоне 0,31–1,28 мг / кг мышечной ткани. Опасные уровни домоевой кислоты были рассчитаны на основе таких случаев, как случай на острове Принца Эдуарда. Точная LD 50 для человека неизвестна; для мышей LD 50 составляет 3,6 мг / кг. [5]

Новое исследование показало, что домоевая кислота является термостойким и очень стабильным токсином, который может повредить почки в концентрациях, которые в 100 раз ниже, чем те, которые вызывают неврологические эффекты. [12]

Диагностика и профилактика [ править ]

Для того, чтобы диагностировать и лечить отравление, сначала необходимо определить домоечную кислоту. Такие методы, как ELISA или разработка зонда с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР), могут использоваться для обнаружения токсина или организма, продуцирующего этот токсин. [13]

Не существует известного противоядия от домоевой кислоты. Поэтому при отравлении рекомендуется немедленно обратиться в больницу. Приготовление или замораживание пораженных тканей рыбы или моллюсков, загрязненных домоевой кислотой, не снижает токсичность. [14]

С точки зрения общественного здравоохранения, концентрация домоевой кислоты в моллюсках и частях моллюсков в местах продажи не должна превышать допустимый в настоящее время предел в 20 мг / кг ткани. Кроме того, при переработке моллюсков важно обращать внимание на факторы состояния окружающей среды. [15]

Поп-культура [ править ]

18 августа 1961 года в Капитолу и Санта-Крус, штат Калифорния, произошло нашествие того, что люди называли хаотичными морскими птицами. Считалось, что эти птицы находятся под влиянием домоевой кислоты, и это послужило вдохновением для создания сцены в художественном фильме Альфреда Хичкока « Птицы» . [16]

Кроме того, домоевая кислота использовалась для отравления свидетеля в 13-й серии элементарного сезона 1: «Красная команда». [17]

Домоевая кислота обгоняет Camp Kikiwaka вызывая кемперов развивать причудливо измененные личности в телесериал Bunk'd Сезон 2 Эпизод 10. [ править ]

См. Также [ править ]

  • Канадские справочные материалы
  • Псевдо-ницския
  • Квискваловая кислота
  • Бреветоксин
  • Цигуатоксин
  • Окадаиновая кислота
  • Сакситоксин
  • Майтотоксин

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d Clayden J, Read B, Hebditch KR (2005). «Химия домовой кислоты, изодомерных кислот и их аналогов». Тетраэдр . 24 (61): 5713–24. DOI : 10.1016 / j.tet.2005.04.003 .
  2. ^ «Токсичность домойной кислоты» . Центр морских млекопитающих . Проверено 2 апреля 2015 года .
  3. ↑ McCabe RM, Hickey BM, Kudela RM, Lefebvre KA, Adams NG, Bill BD, Gulland FM, Thomson RE, Cochlan WP, Trainer VL (октябрь 2016 г.). «Беспрецедентное токсичное цветение водорослей по всему побережью, связанное с аномальными условиями океана» . Письма о геофизических исследованиях . 43 (19): 10366–10376. Bibcode : 2016GeoRL..4310366M . DOI : 10.1002 / 2016GL070023 . PMC 5129552 . PMID 27917011 .  
  4. ^ "ДОМОЙНАЯ КИСЛОТА - серьезная проблема для любителей моллюсков штата Вашингтон" . Вашингтонский департамент рыбы и дикой природы . Архивировано из оригинала 3 декабря 2013 года . Проверено 12 апреля 2015 года .
  5. ^ a b c Гилберт С. "Домоевая кислота" . Toxipedia . Проверено 15 апреля 2015 года .
  6. ^ "Возможно пьяный пеликан ударился о лобовое стекло" . Новости NBC . 2006-06-24 . Проверено 12 апреля 2015 года .
  7. ^ « « Это был просто полный страх »: подросток из Калифорнии описывает нападение морского льва» . ABC News . Проверено 21 июня 2019 .
  8. ^ Cendes F, Andermann F, S Carpenter, Zatorre RJ, Кашман NR (январь 1995). «Эпилепсия височной доли, вызванная интоксикацией домоевой кислотой: доказательства эксайтотоксичности, опосредованной рецептором глутамата, у людей». Анналы неврологии . 37 (1): 123–6. DOI : 10.1002 / ana.410370125 . PMID 7818246 . S2CID 22318425 .  
  9. ^ Ramsey UP, Дуглас DJ, Уолтер JA Райт JL (1999). «Биосинтез домоевой кислоты диатомовой Pseudo-nitzschia multiiseries». Природные токсины . 6 (3–4): 137–46. DOI : 10.1002 / (sici) 1522-7189 (199805/08) 6: 3/4 <137 :: aid-nt28> 3.0.co; 2-л . PMID 10223629 . 
  10. ^ a b Брансон Дж. К., Маккинни С. М., Чекан Дж. Р., МакКроу Дж. П., Майлз З. Д., Бертран Э. М., Белински В. А., Лухавая Н., Оборник М., Смит Дж. Дж., Хатчинс Д. А., Аллен А. Е., Мур Б. С. (сентябрь 2018 г.). «Биосинтез нейротоксина домовой кислоты в цветущих диатомовых водорослях» . Наука . 361 (6409): 1356–1358. Bibcode : 2018Sci ... 361.1356B . DOI : 10.1126 / science.aau0382 . PMC 6276376 . PMID 30262498 .  
  11. Перейти ↑ Pulido OM (май 2008 г.). «Токсикологическая патология домоевой кислоты: обзор» . Морские препараты . 6 (2): 180–219. DOI : 10.3390 / md20080010 . PMC 2525487 . PMID 18728725 .  
  12. ^ a b Смит Т. «Токсин в морепродуктах вызывает повреждение почек у мышей на уровнях, считающихся безопасными для употребления» . медицинский центр аванте .
  13. ^ «Обнаружение и анализ морских биотоксинов» . Северо-западный научный центр рыболовства . Архивировано из оригинала на 2016-03-04 . Проверено 30 апреля 2015 .
  14. ^ «Домоевая кислота - главная проблема для любителей моллюсков в штате Вашингтон» . вашингтонский департамент рыбы и дикой природы . Архивировано из оригинала на 2013-12-03 . Проверено 8 апреля 2012 .
  15. Перейти ↑ Kumar KP, Kumar SP, Nair GA (май 2009 г.). «Оценка риска амнестического яда моллюсков, домоевой кислоты для животных и людей». Журнал экологической биологии . 30 (3): 319–25. PMID 20120452 . 
  16. ^ Bargu S, серебро МВт, Ohman MD, Бенитес-Нельсон CR, Гаррисон DL (2011). «Тайна птиц Хичкока» . Природа Геонауки . 5 (1): 2–3. Bibcode : 2012NatGe ... 5 .... 2B . DOI : 10.1038 / ngeo1360 .
  17. ^ "Элементарный сценарий s01e13 эпизода | SS" . Спрингфилд! Спрингфилд! .

Внешние ссылки [ править ]

  • "Домоевая кислота и ссылки на псевдо-нитцшию " . Рыболовство и океаны Канады . Архивировано из оригинала на 2013-12-04.
  • «Амнестическое отравление моллюсками, домоевая кислота и псевдонитцския » . Международное общество по изучению вредных водорослей ISSHA. Архивировано из оригинала на 2013-12-03 . Проверено 7 мая 2010 .
  • «Домоевая кислота» . IPCS INCHEM.
  • «Домоевая кислота - серьезная проблема для любителей моллюсков в штате Вашингтон» . Вашингтонский департамент рыбы и дикой природы. Архивировано из оригинала на 2013-12-03 . Проверено 8 апреля 2012 .
  • «Токсичность домоевой кислоты» .