European Journal of Phycology Journal of Applied Phycology Journal of Phycology Phycologia Phycological Research Plant Physiology Applied and Environmental Microbiology
Toxiny
Vodní květ
Allelopatické vlastnosti cyanotoxinů (Kearns and Hunter, 2001) Fig. 2. Effect of purified toxins and Dolichospermum (A.) flosaquae extracellular products on the settling rate of C. reinhardtii.
Cyanotoxiny Alkaloidní neurotoxiny sinic Producenti: rody Anabaena, Aphanisomenon, Oscillatoria, Trichodesmium, Cylindrospermopsis, Lyngbya, Planktothrix, Nostoc Základní mechanismus svalové kontrakce: axon nervové buňky Anatoxiny anatoxin-a homoanatoxin-a anatoxin-a(s) svalová buňka saxitoxin, neosaxitoxin, aphanotoxin http://www.youtube.com/watch?v=vgs7gum1gw0&nr=1
Anatoxiny anatoxin-a a homoanatoxin-a jsou sekundární aminy anatoxin-a(s) je fosfát ester cyklického N-hydroxyguaninu (=organofosfát)
Syntetické organofosfáty (pesticidy) Malathion molecule
Aphanotoxiny nejčastěji produkované sinicemi rodu Aphanisomenon Saxitoxin ve sladkovodních ekosystémech produkuje saxitoxin hlavně Anabaena circinalis, kterou se živí např. Alathyria condola, nicméně není znám případ otravy saxitoxinem ze sladkovod. prostředí. A. circinalis
Saxitoxin blokuje napěťově řízené sodné kanály
Alkaloidní hepatotoxiny sinic Producenti: rody Trichodesmium, Umezakia natans, Cylindrospermopsis raciborskii, Aphanizomenon ovalisporum Umezakia natans
Producenti alkaloidních hepatotoxinů Cylindrospermopsis raciborskii
Cylindrospermopsin hydroxylová skupina odpovědná za toxicitu alkaloid Byl izolován z Cylindrospermopsis raciborskii z přehrady Solomon Dam 1979 (Palm Island, Austrálie) po tom, co zde bylo kvůli otravě hospitalizováno 149 lidí.
Peptidické hepatotoxiny sinic Microcystiny Producenti: Microcystis, Dolichospermum, Planktothrix, Nostoc, Anabaenopsis, Synechococcus, Synechocystis, Gleotrichia Dolichospermum flos-aquae Microcystis sp.
Nodularin Producent: Nodularia spumigena (většinou v brakických vodách) Nodularia spumigena bloom, January 2002, in the Gippsland Lakes, Victoria, Australia
Nodularin Nodularia spumigena Baltské moře, brakická voda, hepatotoxin (nodularin), max. toxicita při nedostatku N a nadbytku P
Microcystin a nodularin nodularin Inhibice serin/threoninových fosfatáz microcystin Cyklické peptidy (microcystiny obsahují 7 AK- heptapeptidy, nodulariny jen 5 AKpentapeptidy).
Caruaru syndrom 1996 Brazílie Normal human liver rat liver affected by microcystin (Azevedo et al. 2002)
Microviridin Producent: Microcystis viridis Tetradekapeptid 40 AK
Paralytic shellfish poisoning (PSP) Saxitoxin Jméno saxitoxin je odvozeno od měkkýše Saxidomus giganteus, ze kterého byl poprvé izolován. Mořské obrněnky (Alexandrium catenella, Alexandrium minutum, Alexandrium ostenfeldii, Alexandrium tamarense, Gymnodinium catenatum a Pyrodinium bahamense) produkují saxitoxiny, které se mohou hromadit v mořských měkkýších živících se těmito obrněnkami. Gymnodinium catenatum Saxidomus giganteus
Producenti saxitoxinu Alexandrium catenella Alexandrium tamarense cysta
Alexandrium - cysty pomáhají přežít nepříznivé období (zimu); šíření na nová území, neurotoxin (saxitoxin) hromadění toxinů během potravního řetězce, otrava příznaky do 30 min.
Producenti saxitoxinu
PSP Producenti saxitoxinu
Producenti saxitoxinu
Saxitoxin Saxitoxin je dobře rozpustný ve vodě a nižších alkoholech, nerozpustný v organických rozpouštědlech. Je stabilní při neutrálním a kyselém ph (dokonce při vyšších teplotách), v alkalickém prostředí je oxidován a tudíž inaktivován. napěťově řízené sodné kanály http://fblt.cz/skripta/iii-bunecna-a-tkanova-signalizace/2-elektricke-deje-na-bunecne-membrane/
Vancouver (Canada) květen 2012
Diarrhetic shellfish poisoning (DSP) Producenti: rody Prorocentrum, Dinophysis okadaic acid, dinophysistoxin, pectenotoxin
DSP Diarrhetic shellfish poisoning (DSP) Producenti: rody Prorocentrum, Dinophysis
DSP Okadaic acid Patinopecten yessoensis komplexní lipofilní polyether, rozpustný v mnoha organických rozpouštědlech, silný cytotoxin, poprvé izolován z H. okadai Dinophysistoxin a různé pectenotoxiny (1-5) byly izolovány z trávících žláz hřebenatky Patinopecten yessoensis. Halichondria okadai
Diarrhetic shellfish poisoning (DSP) Okadaic acid - silný cytotoxin gastro-intestinální onemocnění po požití mlžů (slávek) inhibice serin/threoninových fosfatáz (podobně jako mikrocystiny), sekrece Na+, permeabilita buňky většina produkované OA je vylučována do prostředí
Neurotoxic shellfish poisoning (NSP) Producent: obrněnka Karenia brevis (dříve Gymnodinium breve, Ptychodiscus brevis); raphidophyt Chatonella Karenia brevis vpravo cysta Florida Red Tide Bloom
NSP Vodní květ (red tide) způsobený Karenia brevis This coastal zone color scanner (CZCS) image indicates a red tide bloom in November, 1978. Florida 1) Loop Current brings nutrient-rich water from the Carribean 2) Mississippi River, carried down the coast of Florida by a summertime shift in the winds
NSP Vodní květ (red tide) způsobený Karenia brevis Florida
NSP Brevetoxiny Lipofylní polyetery (s 10 nebo 11 kruhy), Brevetoxin-A Brevetoxiny způsobují masivní úhyny ryb a respirační problémy u lidí. Teprve později bylo zjištěno, že se do lidského těla může dostat po konzumaci mořských korýšů a způsobuje syndrom neurotoxic shellfish poisoning (NSP).
Brevetoxin A Neurotic shellfish poisoning (NSP) váží se k iontovému kanálu (Na+), podobně jako saxitoxin, mění napětí na membráně - blíže k prahovému napětí vede ke vzniku akčního potenciálu
Karenia brevis Florida, Mexický záliv, brevetoxiny úmrtí ryb, ale i velkých savců (Florida 2002: 34 kapustňáků; 2004: 107 delfínů) Brevoortia spp. Thalassia testudinum Leanne et al. (2005), Nature
Vysoká hladina brevetoxinu v prostředí i po odeznění vodního květu Karenia brevis concentrace brevetoxinu v Thalassia testudinum (tmavě modrá; ng g 1 ) a v mořské vodě (světle modrá; ng ml 1 ),
NSP Neurotoxic shellfish poisoning (NSP) Satellite images showing Chatonella verruculosa bloom outside the Norwegian and Danish coasts, May 1998 and Chattonella sp. cells.
Amnestic shellfish poisons (ASP) Producenti: rozsivky rodu Pseudo-nitzschia Pseudo-nitzschia australis Pseudo-nitzschia multiseries
Pseudo-nitzschia Domoic acid Vektory: krill, krabi, další bentické organismy, ryby Lab. experimenty: zvýšení produkce během zpomalování růstu; nedostatek Si a P DA osmolyt??? Timing Zvyšování Fe uptake rate ASP Santa Barbara Basin únor 2006
Amnestic shellfish poisoning (ASP) Kyselina domoová analog glutamátu, působí na glutamátové receptory Zvracení, průjem, dezorientace, krátkodobá ztráta paměti
ASP Domoic acid Trikarboxylická kyselina, cyklický analog L-glutamátu Poprvé izolována z ruduchy Chondria armata (v Japonsku známá pod názvem domoi). Dlouho používána v tradiční medicíně pro své antihelmintické účinky.
ASP Kanoidy (domoic acid, kainic acid) Chondria armata Digenea simplex -kainic acid analog aspartátu neuroexcitanty a neurotransmitery izolovány z Digenea simplex, Chondria armata, Chondria baileyana, Alsidum corralium, Vidalia obtusiloba, Laurencia papillosa, Centroceas clavulatum.
Ciguateric shellfish poisons (CSP) Producenti: rody Gambierdiscus, Prorocentrum, Ostreoposis ciguatoxin Ostreoposis siamensis Ostreoposis lenticularis
CSP Ciguatera
CSP Ciguatera
CSP Ciguatera
CSP Ciguatera
Gambierdiscus toxicus tropická a subtropická moře, epifyticky na korálech a makrořasách, bioakumulace v potravním řetězci, ciguatoxin obsažen ve velkých dravých rybách
Jak vznikl název Ciguaterra?
CSP Ciguatoxin Ciguatoxin type 1 backbone Ciguatoxin type 2 backbone termostabilní polyeter Při vysoké populaci obrněnek muže dojít k hromadění toxinu v rámci potravního řetězce. Některé dravé ryby, které představují vrchol p. řetězce mohou být konzumovány člověkem. Otrava ciguatoxinem se nazývá ciguatera, nastává několik hodin po požití otrávené ryby. Zatím neexistuje rychlý a jednoduchý test, který by umožnil rozpoznat ciguatoxickou rybu.