Циказин
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
( Z )-1-[(β- D -глюкопиранозилокси)метил]-2-метилдиазен 2-оксид
| |
| Систематическое название ИЮПАК
( Z )-1-Метил-2-({[(2S , 3R , 4S , 5S , 6R ) -3,4,5-тригидрокси-6-(гидроксиметил)оксан-2-ил]окси }метил)диазен-1-оксид | |
| Другие имена
β- D -глюкозилоксиазоксиметан; Метилазоксиметанол β- D -глюкозид; Cycas revoluta глюкозид; [( Z )-Метил- ONN -азокси]метил β- D -глюкопиранозид [ 1 ]
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХимическийПаук | |
| КЕГГ | |
| МеШ | D003492 |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 8 Н 16 Н 2 О 7 | |
| Молярная масса | 252.223 g·mol −1 |
| 56,6 г/л [ 2 ] | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Циказин — канцерогенный и нейротоксичный глюкозид, обнаруженный в саговниках, таких как Cycas revoluta и Zamia pumila . Симптомы отравления включают рвоту, диарею, слабость, судороги и гепатотоксичность . В условиях метаболизма циказин гидролизуется до глюкозы и метилазоксиметанола (МАМ), последний из которых диссоциирует на формальдегид и диазометан . [ 3 ]
Он вызывает гепатотоксичность , и Замия шатается , смертельное нервное заболевание, поражающее крупный рогатый скот, возникающее в результате поедания листьев или других частей саговников. [ 4 ]
Источники
[ редактировать ]Циказин встречается во всех известных родах саговниковых и распределяется по всему телу растения, но наибольшая концентрация - в семенах. Это один из нескольких токсинов, обнаруженных в саговниковых растениях, наряду с нейротоксичной аминокислотой BMAA . Происхождение и биологическая роль этих токсинов неизвестны, поскольку, по-видимому, не существует статистически значимой корреляции между концентрацией токсичного материала и типами травоядных животных, наблюдаемых у животных, потребляющих растения. [ 5 ] [ 6 ]
Фермент метил-ONN-азоксиметанол-бета-D-глюкозилтрансфераза использует два субстрата УДФ-глюкозу и метил-ОНН-азоксиметанол для производства УДФ и циказина. [ 7 ]
Экологическое значение
[ редактировать ]Бабочка Eumaeus atala , личинки которой питаются Z. pumila , содержат яд в результате своего рациона. [ 8 ]
Присутствие в саго
[ редактировать ]Для производства саго из мякоти растений необходимо удалить циказин и другие токсины саговниковых. Мякоть, семена и корни саговника сначала сушат и измельчают в мелкий порошок, а затем погружают в кипящую воду. Затем воде дают стечь, вымывая токсичный материал, оставляя при этом крахмал. Экстрагированный крахмал затем поочередно сушат и растирают до получения мелкого порошка. Этот повторяющийся процесс измельчения и выщелачивания гарантирует, что после него останется как можно меньше циказина. [ 9 ]
Структура
[ редактировать ]Циказин представляет собой глюкозы , производный гликозид , с метилазоксиметаноловым замещением в бета-положении.
Стереохимия азоксигруппы — ( Z ) (или транс ( E ), когда кислород формально удаляется с образованием азогруппы). [ 10 ]
Токсичность
[ редактировать ]Циказин имеет пероральную дозу LD50 500 мг/кг. [ 11 ] Воздействие циказина путем инъекции не вызывает каких-либо необратимых побочных эффектов. [ 12 ] Как следствие, потребление не приводит к немедленному летальному исходу, но вызывает множество проблем с печенью и неврологическими проблемами, а также вызывает рак при длительном воздействии. Механизм токсичности циказина основан на ферментах β-глюкозидазы, обнаруженных в кишечнике. Обработка β-глюкозидазой заставляет циказин выделять метилазоксиметанол (МАМ), который самопроизвольно разлагается с образованием формальдегида и метилдиазония . Количество высвобождаемого формальдегида слишком мало, чтобы вызвать токсичность, но метилдиазоний является мощным метилирующим агентом. Присутствие этой молекулы метилирует ДНК, вызывая долгосрочные повреждения и потенциально приводя к развитию рака. [ 3 ]
Симптомы
[ редактировать ]Ранними симптомами отравления циказином являются рвота, тошнота, боль в животе и диарея. На более поздних стадиях отравления проявляются нарушения функции печени. [ 13 ]
Замия шатается
[ редактировать ]У домашнего скота, который потребляет сырые листья, орехи и муку саговников, развивается неврологический синдром, известный как замия шатгерс , названный в честь рода саговников Замия, произрастающего в Центральной и Южной Америке. Клинически он характеризуется потерей веса с последующим боковым раскачиванием задних конечностей, слабостью, атаксией и проприоцептивными дефектами задних конечностей и приводит к демиелинизации и дегенерации аксонов в головном, спинном мозге и ганглиях дорсальных корешков . [ 4 ]
Подозрение на связь с болезнью Литико-Бодига.
[ редактировать ]Болезнь Литико -бодига , также известная как боковой склероз-паркинсонизм-деменция, представляет собой нейродегенеративное заболевание неизвестного происхождения, которое встречается исключительно у народа чаморро на острове Гуам и имеет характеристики как бокового амиотрофического склероза (БАС), так и паркинсонизма . Оно характеризуется мышечной атрофией, челюстно-лицевым параличом, неспособностью говорить или глотать и слабоумием. Во всех случаях заболевание приводит к летальному исходу, при этом на поздних стадиях заболевания происходит паралич диафрагмы и вспомогательных дыхательных мышц. [ 14 ]
Наблюдение за рационом коренных жителей чаморро привело к созданию так называемой «гипотезы саговников». Крахмалы, приготовленные из семян местного вида саговников, Cycas micronesica , используются для создания похожей на саго муки фаданг , которая составляет основную часть рациона народа чаморро. Поскольку семена содержат наибольшее количество токсина, обнаруженного в растении, было высказано предположение, что диетическое объяснение употребления плохо обработанного фаданга заключалось в отравлении туземцев. После того как не удалось воспроизвести симптомы заболевания на животных моделях, гипотеза была отвергнута. [ 14 ] Хотя первоначальная гипотеза саговников была отвергнута, пересмотренная форма гипотезы была предложена Полом Аланом Коксом и Оливером Саксом после наблюдения за другими элементами диеты чаморро, в частности, за летучими лисами . Летучие мыши накапливают БМАА в своем жире, поедая семена саговников, что приводит к высокой концентрации нейротоксина . [ 15 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ bD-глюкозилоксиазоксиметан , ChemSpider
- ^ «Показ соединения циказина (FDB018287) — FooDB» .
- ^ Перейти обратно: а б Лакер, GL; Спатц, М. (ноябрь 1968 г.). «Токсикология циказина». Исследования рака . 28 (11): 2262–2267. ПМИД 4881504 .
- ^ Перейти обратно: а б Римс, Рэйчел Ю.; Яновиц, Эван Б.; Робинсон, Фаррел Р.; Салливан, Джон М.; Казанова, Карлос Ривера; Мас, Эдвин (июль 1993 г.). «Токсикоз саговников у группы молочных телок в Пуэрто-Рико» . Журнал ветеринарных диагностических исследований . 5 (3): 488–494. дои : 10.1177/104063879300500337 . ПМИД 8373871 .
- ^ Моретти, А.; Сабато, С.; Джильяно, Дж. Синискалько (январь 1983 г.). «Таксономическое значение метилазоксиметаноловых гликозидов у саговников». Фитохимия . 22 (1): 115–117. Бибкод : 1983PChem..22..115M . дои : 10.1016/S0031-9422(00)80069-2 .
- ^ Кастильо-Гевара, Читлалли; Рико-Грей, Виктор (июль 2003 г.). «Роль макрозамина и циказина у саговников (Cycadales) как защита от травоядных». Журнал Ботанического общества Торри . 130 (3): 206. дои : 10.2307/3557555 . JSTOR 3557555 .
- ^ Тадера К., Яги Ф., Арима М., Кобаяши А. (1985). «Образование циказина из метилазоксиметанола УДФ-глюкозилтрансферазой из листьев саговника японского» . Сельское хозяйство. Биол. Хим . 49 (9): 2827–2828. дои : 10.1271/bbb1961.49.2827 .
- ^ Ротшильд, Мириам; Нэш, Роберт Дж.; Белл, Э.Артур (июль 1986 г.). «Циказин у находящейся под угрозой исчезновения бабочки Eumaeus atala florida». Фитохимия . 25 (8): 1853–1854. Бибкод : 1986PChem..25.1853R . дои : 10.1016/S0031-9422(00)81161-9 .
- ^ Уайтинг, Марджори Грант (октябрь 1963 г.). «Токсичность саговников». Экономическая ботаника . 17 (4): 270–302. дои : 10.1007/BF02860136 . S2CID 31799259 .
- ^ Каваминами, М.; Кавано, И.; Кобаяши, А.; Тадера, К.; Яки, Ф.; Кавано, С. (15 ноября 1981 г.). «Фундаментальная структура циказина, (метил-ONN-азокси)метил β-D-глюкопиранозида». Acta Crystallographica Раздел B: Структурная кристаллография и кристаллохимия . 37 (11): 2026–2029. Бибкод : 1981AcCrB..37.2026K . дои : 10.1107/S0567740881007887 .
- ^ Сакс, Н. Ирвинг; Файнер, Бенджамин (1984). Опасные свойства промышленных материалов (6-е изд.). Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольд. п. 828. ИСБН 0442283040 .
- ^ Уайтинг, Марджори Грант (1 января 1963 г.). «Токсичность саговников». Экономическая ботаника . 17 (4): 270–302. дои : 10.1007/bf02860136 . JSTOR 4252455 . S2CID 31799259 .
- ^ «Симптомы поражения печени, вызванного растительным токсином - Циказин - RightDiagnosis.com» . www.rightdiagnosis.com . Оценки здоровья.
- ^ Перейти обратно: а б Брэдли, Уолтер Г.; Маш, Дебора К. (25 ноября 2009 г.). «За пределами Гуама: гипотеза цианобактерий / BMAA о причине БАС и других нейродегенеративных заболеваний». Боковой амиотрофический склероз . 10 (суп2): 7–20. дои : 10.3109/17482960903286009 . ПМИД 19929726 . S2CID 41622254 .
- ^ Кокс П.А., Банак С.А., Марч С.Дж. (2003). «Биомагнификация цианобактериальных нейротоксинов и нейродегенеративные заболевания среди народа чаморро на Гуаме» . ПНАС . 100 (23): 13380–13383. Бибкод : 2003PNAS..10013380C . дои : 10.1073/pnas.2235808100 . ПМК 263822 . ПМИД 14612559 .