Палитоксин

Палитоксин — токсин небелковой природы, продуцируемый некоторыми представителями морских беспозвоночных. Является одним из самых токсичных веществ, обнаруженных в живой природе, и, одновременно, одним из самых сложных по структуре веществ природного происхождения.

Нахождение в природе

Содержится в шестилучевых кораллах зоантариях (Palythoa toxica, P. tuberculosa, P. caribacorum и др.); возможно, что палитоксин продуцируется не самими зоонтариями, а микроводорослями-динофлагеллятами рода Ostreopsis, находящимся в симбиозе с ними (есть предположение, что и сами динофлагелляты не являются первоисточником токсина, а первично его вырабатывают живущие в них бактерии). Часть морских обитателей (некоторые виды рыб и крабов), обитающие в сообществах с зоонтариями либо питающихся ими, могут накапливать в себе палитоксин (с употреблением в пищу таких вторичных биоаккумуляторов и связано большинство случае отравления людей этим токсином)[1]. Аборигены острова Таити и Гавайских островов издавна использовали зоантарии для приготовления отравленного оружия.

История открытия и изучения

Колония Palythoa

Впервые был выделен Р. Муром и Паулем Шойером в 1971 г. из Palythoa toxica. Полностью расшифровать его структуру и установить стереохимическое строение удалось только к 1982 г., что явилось выдающимся событием в биоорганической химии[2].

Необычность и сложность структуры (в т.ч. наличие в молекулах множества хиральных центров) таких соединений как майтотоксин, палитоксин и др. делают установление их строения само по себе очень сложной задачей и требуют привлечения усилий как наиболее компетентных учёных, так и использования самых передовых методов химического и физико-химического анализа (в т.ч. таких, которые ранее просто не существовали). К примеру установление строения и пространственной структуры палитоксина на протяжении многих лет осуществляли 3 группы ведущих мировых учёных (из Гавайского и Гарвардского университетов, а также коллаборации нескольких ведущих японских университетов). Для достижения успеха им пришлось не только использовать самые современные методы аналитической химии (двумерную спектроскопию ЯМР, масс-спектрометрию), но и разработать и применить нестандартные методы химической аналитики (в частности, молекула палитоксина предварительно подвергалась химическим модификациям и селективной частичной окислительной деградации на различные фрагменты, которые затем исследовались отдельно). Особую сложность представляет установление стереохимии (пространственного строения) подобных соединений. Ни сам палитоксин, ни его разнообразные химически модифицированные производные до сих пор не удалось получить в кристаллическом виде с целью применения для установления их строения рентгеноструктурного анализа. Даже само по себе получение достаточных количеств таких веществ является непростой задачей. Единственный доступный источник получения - выделение из живых организмов, которые осуществляют биосинтез либо биоаккумулируют их в себе (причём, как правило, содержание их очень невелико). К примеру, для получения в чистом виде майтотоксина пришлось на протяжении года культивировать динофлагеллят вида Gambierdiscus toxicus для получения около 4000 литров культуры (с концентрацией клеток 2*106/л), а затем применить многостадийный процесс выделения, концентрирования и очистки этого соединения. В итоге удалось получить порядка 5 мг(!) химически чистого майтотоксина[3].

Соединение столь сложной и необычной структуры сразу же привлекло к себе внимание химиков-синтетиков в попытках осуществить его полный химический синтез. В 1989 г. группа учёных, возглавляемая Йошито Киши, осуществила частичный синтез палитоксина[4]. В 1994 г. коллектив исследователей под руководством Йошито Киши выполнил полный синтез этого соединения[5].

В настоящее время выделено несколько токсинов, сходных с палитоксином по структуре (остреоцин D, маскаренотоксин и др.).

Физико-химические свойства


Представляет собой белое аморфное вещество; ограниченно растворимо в диметилсульфоксиде, пиридине и воде, плохо — в спиртах; не растворимо в ацетоне, диэтиловом эфире и хлороформе; разлагается при ~ 300 °C; теряет активность в сильнокислых и щелочных средах. Сохраняет свою активность в кипящей воде.

Молекула палитоксина представляет собой уникальную цепочечную структуру, построенную из ди-, три и тетрагидрокситетрагидропирановых и фурановых циклов, соединённых в единую структуру насыщенными и ненасыщенными цепями полиолов. На N-конце молекулы палитоксина находится первичная аминогруппа, а С-конец ацилирован остатком бета-аминоакриламинопропанола[2]. В молекуле содержится 8 двойных связей, 42 гидроксильные группы, 64 хиральных центра и в ней можно выделить гидрофобные и гидрофильные части. Вследствие наличия множества хиральных центров и двойных связей (для которых возможна цис-транс-изомерия) для палитоксина теоретически возможны 1021 стереоизомеров[1].

Токсичность

Высокотоксичен для теплокровных:

  • морские свинки, крысы, обезьяны — ЛД50 (0,8-1,1)⋅10−4 мг/кг, внутривенно
  • кролики — ЛД50 0,2⋅10−4 мг/кг, внутривенно
  • человек — ЛД50 (0,1-0,2)⋅10−4 мг/кг, внутривенно

Является одним из самых сильных ядов небелковой природы[6]. (Еще более ядовиты майтотоксин и сигуатоксин, выделенные из одноклеточных жгутиковых (динофлагелляты), которые найдены в некоторых видах планктона.)

Обладает выраженным кардиотоксическим действием. Гибель наблюдается через 5-30 минут в результате сужения коронарных сосудов, аритмии и остановки дыхания, а также массивного гемолиза. Механизм токсического действия обусловлен его прочным связыванием с Na,K-АТФ-азами клеток нервной ткани, сердца и эритроцитов (точнее физиологически действие палитоксина, в первую очередь, проявляется вследствие поражения Na,K-АТФ-аз сердца, эритроцитов и нервной ткани, в то время как эффекты нарушения работы этих ферментов в других органах и тканях просто не успевают проявиться до наступления летального исхода) . Конкретный молекулярный механизм действия палитоксина связан с переводом Na,K-АТФ-аз в т.н. "открытую конформацию", в результате чего фермент превращается в открытый ионный канал для ионов Na и K. Это приводит к резкому нарушению естественного ионного градиента и гибели клеток. Подобный механизм действия обуславливает чувствительность к этому токсину только животных клеток (дрожжи, в частности, нечувствительны к нему)[1][7].

Антидота против палитоксина не существует. Некоторые вазодилататоры (папаверин, изосорбид динитрат) могут рассматриваться как потенциальные антидоты (эксперименты на животных показали эффективность их действия, но только в случае немедленного введения прямо в сердце)[8].

Большинство случаев отравления связаны с употреблением в пищу морских организмов, содержавших палитоксин[9][10][11][12]. Также известны случаи отравления аквариумистов (кораллы-зоонтарии пользуются популярностью для содержания в аквариумной культуре вследствие своей яркой и разнообразной окраски, в то время как большинство людей не подозревает об опасности, которую они могут представлять при неосторожном обращении)[13][14] [15] [16] [17].

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 Vítor Ramos, Vítor Vasconcelos. Palytoxin and Analogs: Biological and Ecological Effects (англ.) // Marine Drugs. — 2010/7. — Vol. 8, iss. 7. — P. 2021–2037. — doi:10.3390/md8072021. Архивировано 6 декабря 2019 года.
  2. ↑ 1 2 Ю.А. Овчинников. Биоорганическая химия. — Москва: Просвещение, 1987. — С. 772-773. — 815 с.
  3. ↑ В.А. Стоник, И.В. Стоник. Морские токсины: химические и биологические аспекты изучения (рус.) // Успехи химии : журнал. — 2010. — Т. 79, № 5. — С. 451-452.
  4. ↑ Robert W. Armstrong, Jean Marie Beau, Seung Hoon Cheon, William J. Christ, Hiromichi Fujioka. Total synthesis of palytoxin carboxylic acid and palytoxin amide // Journal of the American Chemical Society. — 1989-09-01. — Т. 111, вып. 19. — С. 7530–7533. — ISSN 0002-7863. — doi:10.1021/ja00201a038.
  5. ↑ Edward M. Suh, Yoshito Kishi. Synthesis of Palytoxin from Palytoxin Carboxylic Acid // Journal of the American Chemical Society. — 1994-11-01. — Т. 116, вып. 24. — С. 11205–11206. — ISSN 0002-7863. — doi:10.1021/ja00103a065.
  6. ↑ Журнал Вокруг света (Россия), № 10 за 2005 год, «Таблица происхождения ядов и их дозы»
  7. ↑ Chau H. Wu. Palytoxin: Membrane mechanisms of action // Toxicon. — 2009-12-15. — Т. 54, вып. 8. — С. 1183–1189. — ISSN 0041-0101. — doi:10.1016/j.toxicon.2009.02.030. Архивировано 6 декабря 2019 года.
  8. ↑ J. S. Wiles, J. A. Vick, M. K. Christensen. Toxicological evaluation of palytoxin in several animal species // Toxicon. — 1974-08-01. — Т. 12, вып. 4. — С. 427–433. — ISSN 0041-0101. — doi:10.1016/0041-0101(74)90011-7. Архивировано 6 декабря 2019 года.
  9. ↑ Angel C. Alcala, Lawton C. Alcala, John S. Garth, Daisuke Yasumura, Takeshi Yasumoto. Human fatality due to ingestion of the crab Demania reynaudii that contained a palytoxin-like toxin // Toxicon. — 1988-01-01. — Т. 26, вып. 1. — С. 105–107. — ISSN 0041-0101. — doi:10.1016/0041-0101(88)90142-0. Архивировано 7 декабря 2019 года.
  10. ↑ Yutaka Onuma, Masayuki Satake, Takanori Ukena, Jean Roux, Suzanne Chanteau. Identification of putative palytoxin as the cause of clupeotoxism // Toxicon. — 1999-01-01. — Т. 37, вып. 1. — С. 55–65. — ISSN 0041-0101. — doi:10.1016/S0041-0101(98)00133-0. Архивировано 7 декабря 2019 года.
  11. ↑ Arthur M. Kodama, Yoshitsugi Hokama, Takeshi Yasumoto, Masakazu Fukui, Sally Jo Manea. Clinical and laboratory findings implicating palytoxin as cause of ciguatera poisoning due to Decapterus macrosoma (mackerel) // Toxicon. — 1989-01-01. — Т. 27, вып. 9. — С. 1051–1053. — ISSN 0041-0101. — doi:10.1016/0041-0101(89)90156-6. Архивировано 7 декабря 2019 года.
  12. ↑ Hiroshi Okano, Hiroshi Masuoka, Shigeru Kamei, Tetsuya Seko, Sukenari Koyabu. Rhabdomyolysis and Myocardial Damage Induced by Palytoxin, a Toxin of Blue Humphead Parrotfish // Internal Medicine. — 1998. — Т. 37, вып. 3. — С. 330–333. — doi:10.2169/internalmedicine.37.330. Архивировано 7 декабря 2019 года.
  13. ↑ Katrin Hoffmann, Maren Hermanns-Clausen, Claus Buhl, Markus W. Büchler, Peter Schemmer. A case of palytoxin poisoning due to contact with zoanthid corals through a skin injury // Toxicon. — 2008-06-15. — Т. 51, вып. 8. — С. 1535–1537. — ISSN 0041-0101. — doi:10.1016/j.toxicon.2008.03.009. Архивировано 7 декабря 2019 года.
  14. ↑ Cedar Park mother warning others after aquarium coral nearly kills her family. KENS. Дата обращения: 7 декабря 2019. Архивировано 7 декабря 2019 года.
  15. ↑ "Mum 'nearly died' cleaning out fish tank". 2019-08-07. Архивировано 8 августа 2019. Дата обращения: 7 декабря 2019.
  16. ↑ Mother almost dies and her family are quarantined after she was poisoned by world's second deadliest toxin while cleaning out her FISH TANK. Daily Mail (7 августа 2019). Дата обращения: 9 августа 2020. Архивировано 7 ноября 2020 года.
  17. ↑ "Коралл-убийца: мать четверых детей чуть не умерла от отравления после чистки аквариума". Архивировано 19 сентября 2020. Дата обращения: 9 августа 2020.

Литература

  • Химическая энциклопедия. — Т.5. — М.: Советская энциклопедия, 1999
  • Marine Drugs. — 2010. — vol.8, № 7

Read other articles:

Kotor, Montenegro

Artikel ini membutuhkan rujukan tambahan agar kualitasnya dapat dipastikan. Mohon bantu kami mengembangkan artikel ini dengan cara menambahkan rujukan ke sumber tepercaya. Pernyataan tak bersumber bisa saja dipertentangkan dan dihapus.Cari sumber: Kotor, Montenegro – berita · surat kabar · buku · cendekiawan · JSTOR Untuk kegunaan lain, lihat Kotor (disambiguasi). Kotor Котор BenderaLambang kebesaranKotorKoordinat: 42°25′48″N 18°46′12″E&...

 

Stasiun Distrik Bisnis Wuhan

Distrik Bisnis Wuhan武汉商务区LokasiDistrik Jianghan, Wuhan, HubeiTiongkokOperatorWuhan Metro Co., LtdJumlah peron2 (1 peron pulau)KonstruksiJenis strukturBawah tanahSejarahDibuka28 Desember 2015 (Jalur 3)Sunting kotak info • L • BBantuan penggunaan templat ini Stasiun Distrik Bisnis Wuhan (Hanzi: 武汉商务区站), adalah stasiun Jalur 3 dan Jalur 7 Wuhan Metro, yang mulai beroperasi pada 28 Desember 2015. Stasiun ini terletak di Distrik Jianghan, sesuai namanya stas...

 

Vancouver Canucks

National Hockey League team in Canada This article is about the current NHL team based in Vancouver. For the former team that played in the WHL, see Vancouver Canucks (WHL). Canucks and Nucks redirect here. For other uses of the terms, see Canuck (disambiguation) and Nuck. Vancouver Canucks 2023–24 Vancouver Canucks seasonConferenceWesternDivisionPacificFounded1945 (PCHL)1970 (as NHL expansion team)HistoryVancouver Canucks1945–1952 (PCHL)Vancouver Canucks1952–1970 (WHL)Vancouver Canucks...

Danilo Kiš

Danilo Kiš in un francobollo della Serbia del 2010 Danilo Kiš (Subotica, 22 febbraio 1935 – Parigi, 15 ottobre 1989) è stato uno scrittore jugoslavo. Danilo Kiš in un francobollo del Montenegro del 2010 Indice 1 Biografia 2 Opere 3 Altri progetti 4 Collegamenti esterni Biografia Nacque a Subotica, in Voivodina (Regno di Jugoslavia), figlio di un ispettore ferroviario ungherese di religione ebraica e di Milica Kiš (Nata Dragičević) una montenegrina di Cettigne. Durante la seconda guer...

 

Kabupaten Intan Jaya

Kabupaten Intan JayaKabupatenBandar Udara Bilorai LambangPetaKabupaten Intan JayaPetaTampilkan peta Maluku dan PapuaKabupaten Intan JayaKabupaten Intan Jaya (Indonesia)Tampilkan peta IndonesiaKoordinat: 3°24′37″S 136°42′30″E / 3.41016°S 136.70837°E / -3.41016; 136.70837Negara IndonesiaProvinsiPapua TengahTanggal berdiri26 November 2008Dasar hukumUU Nomor 54 Tahun 2008 [1]Ibu kotaSugapaJumlah satuan pemerintahan Daftar Distrik: 8Kampung: 97 Peme...

 

Eucalyptus lehmannii

Species of eucalyptus Bushy yate Eucalyptus lehmanni near Ravensthorpe Scientific classification Kingdom: Plantae Clade: Tracheophytes Clade: Angiosperms Clade: Eudicots Clade: Rosids Order: Myrtales Family: Myrtaceae Genus: Eucalyptus Species: E. lehmannii Binomial name Eucalyptus lehmannii(Schauer) Benth.[1] Eucalyptus lehmannii, commonly known as bushy yate, is a eucalypt in the myrtle family Myrtaceae endemic to the south-west of Western Australia.[2] It is a small tr...

Moss Empires

Former theatre chain in the UK The Empire Theatre, Leicester Square Moss Empires was a company formed in Edinburgh in 1899, from the merger of the theatre companies owned by Sir Edward Moss, Richard Thornton and Sir Oswald Stoll. This created the largest chain of variety theatres and music halls in the United Kingdom. The business was successful, with major variety theatres in almost every city in Britain and Ireland, and was advertised as the largest group in the world. History The group had...

 

Victor Hope, 2nd Marquess of Linlithgow

British politician, agriculturalist and colonial administrator (1887–1952) His Excellency The Most HonourableThe Marquess of LinlithgowKG KT GCSI GCIE OBE TD PC FRSEViceroy and Governor-General of IndiaIn office18 April 1936 – 1 October 1943MonarchsEdward VIIIGeorge VIPrime MinisterStanley BaldwinNeville ChamberlainWinston ChurchillPreceded byThe Marquess of WillingdonSucceeded byThe Viscount Wavell Personal detailsBorn24 September 1887South Queensfer...

 

Fred Wesley

American jazz trombonist (born 1943) Not to be confused with Fred Weasley. Fred WesleyBackground informationBorn (1943-07-04) July 4, 1943 (age 80)Columbus, GeorgiaGenresFunk, P-Funk, soul music, R&B, soul jazzOccupation(s)MusicianInstrument(s)TromboneYears active1960s–presentWebsitewww.funkyfredwesley.comMusical artist Fred Wesley at Funk n Waffles Bar in Syracuse, NY, March 30, 2007. Fred Wesley (born July 4, 1943)[1] is an American trombonist who worked with James Brown ...

Mickey's Amateurs

1937 Mickey Mouse cartoon Mickey's AmateursScreenshot of the short film.Directed byPinto ColvigErdman PennerWalt PfeifferProduced byWalt DisneyStarringWalt DisneyFlorence GillClarence NashPinto ColvigMusic byOliver WallaceAnimation byArt BabbittLes ClarkAl EugsterEd LoveStan QuackenbushRalph J. SommervilleMarvin WoodwardTom PalmerColor processTechnicolorProductioncompanyWalt Disney ProductionsDistributed byUnited ArtistsRelease date April 17, 1937 (1937-04-17) [1]Runnin...

 

February 1974

Month of 1974 1974 January February March April May June July August September October November December << February 1974 >> Su Mo Tu We Th Fr Sa 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 February 1, 1974: High-rise building fire kills 185 people in Brazil The following events occurred in February 1974: February 1, 1974 (Friday) A fire killed 177 people and injured 293 others in the 23-story Joelma Building at São Paulo in Brazil. Another...

 

Державний комітет телебачення і радіомовлення України

Державний комітет телебачення і радіомовлення України (Держкомтелерадіо) Приміщення комітетуЗагальна інформаціяКраїна  УкраїнаДата створення 2003Керівне відомство Кабінет Міністрів УкраїниРічний бюджет 1 964 898 500 ₴[1]Голова Олег НаливайкоПідвідомчі ор...

ハインリヒ・ヒムラー

ドイツ国の政治家ハインリヒ・ヒムラーHeinrich Himmler ヒムラーの肖像写真 (1942年)生年月日 1900年10月7日出生地 ドイツ帝国 バイエルン王国、ミュンヘン没年月日 (1945-05-23) 1945年5月23日（44歳没）死没地 ドイツ国 プロイセン自由州 ハノーファー県、リューネブルク出身校 ミュンヘン工科大学所属政党 バイエルン人民党→ 国民社会主義ドイツ労働者党称号 黄金党員名誉章...

 

1 Tawarikh 6

1 Tawarikh 6Kitab Tawarikh (Kitab 1 & 2 Tawarikh) lengkap pada Kodeks Leningrad, dibuat tahun 1008.KitabKitab 1 TawarikhKategoriKetuvimBagian Alkitab KristenPerjanjian LamaUrutan dalamKitab Kristen13← pasal 5 pasal 7 → 1 Tawarikh 6 (atau I Tawarikh 6, disingkat 1Taw 6) adalah pasal keenam Kitab 1 Tawarikh dalam Alkitab Ibrani dan Perjanjian Lama di Alkitab Kristen. Dalam Alkitab Ibrani termasuk dalam bagian Ketuvim (כְּתוּבִים, tulisan).[1] Pasal ini berisi d...

 

Ketuvim

Third and final section of the Tanakh This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Ketuvim – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (April 2008) (Learn how and when to remove this message) Books of the Ketuvim   Three poetic books Psalms Proverbs Job Five Megillot (Scrolls) Song of Songs Ruth La...

Radar Banjarmasin

Artikel ini tidak memiliki referensi atau sumber tepercaya sehingga isinya tidak bisa dipastikan. Tolong bantu perbaiki artikel ini dengan menambahkan referensi yang layak. Tulisan tanpa sumber dapat dipertanyakan dan dihapus sewaktu-waktu.Cari sumber: Radar Banjarmasin – berita · surat kabar · buku · cendekiawan · JSTOR Radar BanjarmasinPaling Paham Soal BanuaTipeSurat kabar harianPemilikPT Duta Banua BanjarDidirikan25 Januari 2001PusatBanjarbaruSitus...

 

الدوري الإيطالي 1996–97

يفتقر محتوى هذه المقالة إلى الاستشهاد بمصادر. فضلاً، ساهم في تطوير هذه المقالة من خلال إضافة مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (يوليو 2019) الدوري الإيطالي 1996–97 تفاصيل الموسم الدوري الإيطالي  النسخة 95  البلد إيطاليا  التاريخ بداية:8 سبتم�...

 

Quelli dell'intervallo

Quelli dell'intervalloPaeseItalia Anno2005-2008 Formatoserie TV Generesitcom, per ragazzi Stagioni7 Episodi340 Durata5 minuti Lingua originaleitaliano Rapporto4:3 CreditiIdeatoreAlessandro Coscia RegiaLaura Bianca SceneggiaturaDavide Crestani Interpreti e personaggi Matteo Leoni: Tinelli Marc Tainon: Secchia Alessandro Vivian: Smilzo Diana Chihade: DJ Romolo Guerreri: Nico Mattia Rovatti: Dred Jacopo Sarno: Jaky Ambra Lo Faro: Mafalda Andrea Leoni: Annina Giulia Boverio: Valentina Valenti...

Campus Dakwah Institute

Islamic organization based in Indonesia Campus Dakwah Institute (Lembaga Dakwah Kampus, often abbreviated as LDK) is a collective term for a student organization in Indonesia aimed as a union for Muslim campus students as well as medium for proselytization of Islam (dawah). Most universities in Indonesia have their own LDK. In each campus, LDK can be different in its organization, in which different names are often employed, including Unit Kegiatan Mahasiswa Islam (Islamic Student Activity Un...

 

Vindobona

Roman military camp in modern Vienna For other uses, see Vindobona (disambiguation). You can help expand this article with text translated from the corresponding article in German. (November 2021) Click [show] for important translation instructions. Machine translation, like DeepL or Google Translate, is a useful starting point for translations, but translators must revise errors as necessary and confirm that the translation is accurate, rather than simply copy-pasting machine-translated...