Антимицин А

Антимицин А
Имена
	Предпочтительное название ИЮПАК ( 2R , 3S , 6S , 7R , 8R )-3-(3-формамидо-2-гидроксибензамидо)-8-гексил-2,6-диметил-4,9-диоксо-1,5-диоксонан -7-ил 3-метилбутаноат
	Другие имена Финтрол
Идентификаторы
Номер CAS	642-15-9 Антимицин А 1 ; 1397-94-0 (Антимицин А), 116095-18-2 (Антимицин А 1b ) ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
ЧЭБИ	ЧЕБИ:22584 ;
ЧЕМБЛ	ХЕМБЛ211501 ;
ХимическийПаук	14246 ;
Информационная карта ECHA	100.162.279
МеШ	Антимицин+А
ПабХим CID	14957 ;
НЕКОТОРЫЙ	8771CCP8LT ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID3058668 DTXSID9032325, DTXSID3058668 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	С 28 Н 40 Н 2 О 9
Молярная масса	548.633 g·mol −1
Опасности
	Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH):
Основные опасности	Острая токсичность
	СГС Маркировка :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Опасность
Заявления об опасности	Х301 , Х311 , Х331
Меры предосторожности	P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P301+P310 , P302+P352 , P304+P340 , P311 , P312 , P321 , P322 , P330 , P361 , P363 , P403+P233 , P405 , P 501
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Антимицин А (точнее Антимицин А1b ) — вторичный метаболит , продуцируемый Streptomyces . бактериями ^[1] и член группы родственных соединений, называемых антимицинами . Антимицин А классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в Соединенных Штатах, как это определено в разделе 302 Закона США о чрезвычайном планировании и праве общества на информацию (42 USC 11002), и на него распространяются строгие требования отчетности со стороны предприятий, которые производят, хранить или использовать в значительных количествах. ^[2]

Использовать

Антимицин А является активным ингредиентом Финтрола, химического пестицида (рыбиго яда), используемого в рыболовством . управлении ^{[ нужна ссылка ]}

Антимицин А был впервые обнаружен в 1945 году и зарегистрирован для использования в качестве токсиканта для рыб в 1960 году. ^[3] Финтрол ® является единственным зарегистрированным в настоящее время продуктом, содержащим антимицин А, и классифицируется как пестицид ограниченного использования из-за его водной токсичности и необходимости высокоспециализированной подготовки для его использования. было представлено несколько токсикологических исследований, В 1993 году в Агентство по охране окружающей среды США подтверждающих его токсичность. ^[3]

Финтрол используется в основном федеральными властями и правительствами штатов для уничтожения инвазивных видов в районе, где местные виды находятся под угрозой. Антимицин А добавляют по каплям до достижения концентрации 25 частей на миллиард. ^[3] Эти капельные станции обычно используются вверх по течению в зоне, доступной для лодок и движения транспорта. В более глубоких водоемах используется насосный механизм для диспергирования антимицина А через перфорированный шланг, протянувшийся по длине столба воды. ^{[ нужна ссылка ]}

В аквакультуре антимицин А используется в качестве агента для увеличения производства сома путем избирательного уничтожения мелких и более чувствительных видов. Когда антимицин А добавляется в концентрации 25 частей на миллиард, он обеспечивает полное уничтожение. Однако при концентрации 10 частей на миллиард антимицин А используется в качестве агента селективного уничтожения для уничтожения более мелких или более чувствительных видов, которые могут снизить урожайность в коммерческом сельском хозяйстве.

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

Риск, вызывающий беспокойство	Меры по смягчению последствий
Воздействие в результате употребления очищенной воды	Проточную воду необходимо обработать марганцовкой. Питьевая вода в зонах обработки должна быть закрыта во время обработки и до тех пор, пока весь мониторинг проб не окажется ниже предела обнаружения антимицина А, 0,015 частей на миллиард.
Воздействие при употреблении обработанной рыбы	Сертифицированный специалист по нанесению или уполномоченное лицо под его/ее непосредственным руководством должны запретить употребление в пищу мертвой рыбы, добытой в зонах обработки. Регистрант должен внести изменения в этикетки, указав максимальные концентрации обработки 10 частей на миллиард для использования в качестве «селективного уничтожения» в аквакультуре. Когда Антимицин А применяется в качестве селективного уничтожения в аквакультуре, сертифицированный специалист должен проинформировать владельца/оператора объекта аквакультуры, на котором проводится обработка, о том, что выжившую рыбу нельзя использовать в пищу или на корм в течение как минимум 12 месяцев после обработки. Когда Антимицин А применяется для полного уничтожения в аквакультуре, сертифицированный специалист должен проинформировать владельца/оператора обрабатываемого участка аквакультуры, что водоем нельзя пополнять в течение как минимум 7 дней после обработки.
Воздействие в результате рекреационной деятельности в очищенной воде	Сертифицированный специалист по нанесению или уполномоченное им лицо должны запретить доступ к обработанной зоне в течение 7 дней после обработки.
Профессиональное воздействие	Регистрант должен указать максимальные уровни очистки 25 частей на миллиард. Анитмицин А должен наносить сертифицированный аппликатор, прошедший программу сертификации по применению рыбоцидов. Аппликатор должен носить рубашку с длинными рукавами и длинные брюки, химически стойкие перчатки, обувь и носки с закрытыми носками, а также защитные очки. Специалисты, использующие ручное оборудование, такое как насадка, должны носить респиратор от пыли/тумана и комбинезоны. Аппликатор не должен носить контактные линзы.
Коэффициенты экологического риска для нецелевых видов	Антимицин А запрещено использовать в морской или устьевой среде. Сертифицированный специалист по нанесению или уполномоченное лицо должны гарантировать, что обработка не выходит за пределы назначенной зоны обработки. Сертифицированный специалист по нанесению или уполномоченное лицо должен собрать и захоронить всю мертвую рыбу.

На сегодняшний день он не нашел применения в медицине человека, хотя его возможность в качестве химиотерапевтического средства . изучалась ^[3]

Механизм действия

Антимицин А является ингибитором клеточного дыхания, в частности окислительного фосфорилирования . Антимицин А связывается с сайтом Qi редуктазы цитохрома с , ингибируя восстановление убихинона до убихинола в сайте Qi, тем самым нарушая Q-цикл оборота фермента. Это также приведет к нарушению всей цепи переноса электронов. Из-за этого не может быть производства АТФ. Цитохром с-редуктаза — центральный фермент в цепи переноса электронов окислительного фосфорилирования . ^[4]Торможение этой реакции нарушает формирование протонного градиента через внутреннюю мембрану митохондрий. Производство АТФ впоследствии ингибируется, поскольку протоны не могут проходить через АТФ-синтазный комплекс в отсутствие протонного градиента. Это ингибирование также приводит к образованию токсичного супероксида свободных радикалов . ^[5] В присутствии антимицина А зависимость скорости продукции супероксида от уровня кислорода имеет гиперболический характер. ^[6] В культивируемых клетках на фоне угнетения митохондриального дыхания скорость продукции супероксида превышает клеточные механизмы его очистки, подавляя клетку и приводя к ее гибели. ^{[ нужна ссылка ]}

Также было обнаружено, что он ингибирует циклический поток электронов в фотосинтетических системах по предполагаемому пути ферредоксинхинонредуктазы . ^[7]

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 полностью предотвращает клеточное дыхание, что приводит к гибели клеток. ^[8] Поскольку антимицин А связывается со специфическим белком в цепи переноса электронов, его токсичность может сильно зависеть от вида из-за тонких видоспецифичных различий в убихиноле. Вот почему Финтрол можно использовать в качестве средства избирательного уничтожения в коммерческом сельском хозяйстве. ^{[ нужна ссылка ]}

Было показано, что муравьи-аттины, выращивающие грибы, используют антимицины, продуцируемые симбиотическими бактериями Streptomyces , в своей грибковой культуре для подавления некультурных (то есть патогенных) грибов. ^[9] Одна исследовательская группа, изучающая эти симбиотические бактерии Streptomyces, недавно идентифицировала кластер биосинтетических генов антимицинов, который был неизвестен, несмотря на то, что сами соединения были идентифицированы 60 лет назад. Антимицины синтезируются с помощью гибридной поликетидсинтазы (PKS)/ нерибосомальной пептидсинтазы (NRPS). ^[10]

Токсичность

Смертельные дозы

Смертельные дозы у рыб и земноводных ^[11]

Разновидность	LC50/24 часа воздействия	LC50/96 часов воздействия
Форель	0,07 частей на миллиард	0,04 частей на миллиард
Черный сом-бычок	200 частей на миллиард	45 частей на миллиард
Канальный сом	>10 частей на миллиард	9 частей на миллиард
Золотая рыбка	1 часть на миллиард
Улитки	800 частей на миллиард
Тигровая саламандра	>1080 частей на миллиард
Головастики	45 частей на миллиард	10 частей на миллиард
Леопардовая лягушка	45 частей на миллиард	10 частей на миллиард

Смертельные дозы у млекопитающих ^[12]

Животное	LD50 мг/кг при приеме внутрь
Крыса	28
Мышь	25
Ягненок	1-5
Собака	>5
Кролик	10

Воздействие на человека и первая помощь

Воздействие очищенной воды:Последствия хронического сублетального воздействия на человека были оценены и экстраполированы на основе токсикологических исследований на мышах (=относящихся к грызунам ). Оценки в литературе были определены с использованием протоколов оценки риска Агентства по охране окружающей среды. ^[13] Исследования, направленные на определение этих уровней, обнаружили концентрацию у мышей, при которой «уровень не наблюдаемого вредного воздействия» отсутствует. Отсюда EPA описывает методы определения эталонной дозы (RfD), верхнего предела вещества, которое можно потреблять ежедневно на протяжении всей оставшейся жизни без каких-либо наблюдаемых последствий. RfD был определен как 1,7 мкг/кг/день. ^[14] Взрослый человек весом около 70 кг может безопасно потреблять 2 литра очищенной воды с концентрацией 60 частей на миллиард.

Случайное проглатывание материала может привести к токсическому воздействию. Токсикологические исследования на животных показывают, что воздействие менее 40 граммов антимицина А может привести к серьезным неблагоприятным последствиям для здоровья человека. ^[15]

Путь воздействия	Эффект
Глаз	Прямой контакт с глазами может привести к дискомфорту в виде слезотечения и покраснения. Может наблюдаться небольшое истирание, а антимицин может вызвать ощущение инородного тела . у некоторых людей
Кожа	Открытые разрезы не должны подвергаться воздействию материала. Крайне важно соблюдать правила гигиены, чтобы предотвратить истирание в результате длительного воздействия.
Вдыхание	Длительное вдыхание может привести к раздражению дыхательных путей и возможному расстройству дыхания .

Лечение направлено на облегчение симптомов и мониторинг респираторного дистресса, отека легких , судорог и шока . ^[15] Рвота после приема внутрь не рекомендуется из-за возможного угнетения центральной нервной системы. ^[16] Активированный уголь можно давать в виде 240 мл воды с 30 г угля. ^[16] Пациента следует наблюдать на предмет развития системных симптомов и признаков. После вдыхания пациента следует вывести на свежий воздух и проверить на наличие бронхоспазма , затрудненного дыхания и респираторного дистресс-синдрома. При необходимости дайте пациенту кислород и обеспечьте проходимость дыхательных путей посредством интубации трахеи . Бронхоспазм лечат ингаляционными бета2-адреномиметиками , а тяжелый бронхоспазм можно лечить системными кортикостероидами . ^[16]

Ссылки

^ Нефть Н., Фарли Т.М. (март 1972 г.). «Условия, влияющие на выработку антимицина видами Streptomyces, выращенными в химически определенной среде» . Антимикроб. Агенты Чематер . 1 (3): 274–6. дои : 10.1128/aac.1.3.274 . ПМК 444205 . ПМИД 4558141 .
^ «40 CFR: Приложение A к Части 355 — Список чрезвычайно опасных веществ и их пороговых плановых количеств» (PDF) (изд. от 1 июля 2008 г.). Государственная типография . Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2012 года . Проверено 29 октября 2011 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Колкинс, Питер. «Решение о перерегистрации антимицина А» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 17 апреля 2017 г.
^ Ким, Хён; Эссер, Лотар; Хоссейн, М. Билайет; Ся, Ди; Ю, Чан-Ань; Ризо, Хосеп; ван дер Хельм, Дик; Дайзенхофер, Иоганн (1999). «Структура антимицина А1, специфического ингибитора электронного переноса убихинол-цитохромекоксидоредуктазы». Журнал Американского химического общества . 121 (20): 4902–4903. дои : 10.1021/ja990190h . ISSN 0002-7863 .
^ Дайраку Н., Като К., Хонда К. и др. (март 2004 г.). «Олигомицин и антимицин А предотвращают апоптоз, вызванный оксидом азота, блокируя утечку цитохрома С». Дж. Лаб. Клин. Мед . 143 (3): 143–51. дои : 10.1016/j.lab.2003.11.003 . ПМИД 15007303 .
^ Степанова, Анна; Конрад, Чаба; Манфреди, Джованни; Спрингетт, Роджер; Десять, Вадим; Галкин, Александр (2019). «Зависимость производства активных форм кислорода митохондриями мозга от уровня кислорода является линейной, за исключением случаев, когда оно ингибируется антимицином А» . Журнал нейрохимии . 148 (6): 731–745. дои : 10.1111/jnc.14654 . ISSN 1471-4159 . ПМК 7086484 . ПМИД 30582748 .
^ Тайра, Йошичика (1 января 2013 г.). «Молекулы, подобные антимицину А, ингибируют циклический транспорт электронов вокруг фотосистемы I в разорвавшихся хлоропластах» . Открытая биография FEBS . 3 (1): 406–410. дои : 10.1016/j.fob.2013.09.007 . ПМК 3821020 . ПМИД 24251103 .
^ Отт, Кевин. «Антимицин. Краткий обзор его химии, воздействия на окружающую среду и токсикологии» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 25 апреля 2017 г.
^ Шенян, И.; и др. (2011). «Химические основы синергизма и антагонизма в микробных сообществах гнезд муравьев-листорезов» . Proc Natl Acad Sci США . 108 (5): 1955–1960. Бибкод : 2011ПНАС..108.1955С . дои : 10.1073/pnas.1008441108 . ПМЦ 3033269 . ПМИД 21245311 .
^ Ю, Джэ Хёк; Зейпке, Райан Ф.; Барке, Йорг; Брирли, Чарльз; Хилл, Лайонел; Ю, Дуглас В.; Госс, Ребекка Дж. М.; Хатчингс, Мэтью И. (2011). «Один симбионт Streptomyces производит несколько противогрибковых препаратов для поддержки муравья, выращивающего грибы Acromyrmex Octospinosus» . ПЛОС ОДИН . 6 (8): e22028. Бибкод : 2011PLoSO...622028S . дои : 10.1371/journal.pone.0022028 . ISSN 1932-6203 . ПМЦ 3153929 . ПМИД 21857911 .
^ Отт, Кевин. «Антимицин. Краткий обзор его химии, воздействия на окружающую среду и токсикологии» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 25 апреля 2017 г.
^ Отт, Кевин. «Антимицин. Краткий обзор его химии, воздействия на окружающую среду и токсикологии» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 25 апреля 2017 г.
^ Проект EIS, Проект по головорезной форели Flathead Westslope . Июнь 2004. с. Глава 3.
^ Д. О. Кун, «Заключительный отчет. Исследование острой оральной токсичности на крысах», Stillmeadow, Inc., представлено в Aquabiotics Corp. (март 2001 г.)
^ Jump up to: ^а ^б «Паспорт безопасности материала - Антимицин А» (PDF) . Биотехнология Санта-Крус .
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Антимицин А» . ТОКСНЕТ . Национальные институты здравоохранения.

[pmid4558141-1] Нефть Н., Фарли Т.М. (март 1972 г.). «Условия, влияющие на выработку антимицина видами Streptomyces, выращенными в химически определенной среде» . Антимикроб. Агенты Чематер . 1 (3): 274–6. дои : 10.1128/aac.1.3.274 . ПМК 444205 . ПМИД 4558141 .

[gov-right-know-2] «40 CFR: Приложение A к Части 355 — Список чрезвычайно опасных веществ и их пороговых плановых количеств» (PDF) (изд. от 1 июля 2008 г.). Государственная типография . Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2012 года . Проверено 29 октября 2011 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[Caulkins-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Колкинс, Питер. «Решение о перерегистрации антимицина А» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 17 апреля 2017 г.

[KimEsser1999-4] Ким, Хён; Эссер, Лотар; Хоссейн, М. Билайет; Ся, Ди; Ю, Чан-Ань; Ризо, Хосеп; ван дер Хельм, Дик; Дайзенхофер, Иоганн (1999). «Структура антимицина А1, специфического ингибитора электронного переноса убихинол-цитохромекоксидоредуктазы». Журнал Американского химического общества . 121 (20): 4902–4903. дои : 10.1021/ja990190h . ISSN 0002-7863 .

[pmid15007303-5] Дайраку Н., Като К., Хонда К. и др. (март 2004 г.). «Олигомицин и антимицин А предотвращают апоптоз, вызванный оксидом азота, блокируя утечку цитохрома С». Дж. Лаб. Клин. Мед . 143 (3): 143–51. дои : 10.1016/j.lab.2003.11.003 . ПМИД 15007303 .

[6] Степанова, Анна; Конрад, Чаба; Манфреди, Джованни; Спрингетт, Роджер; Десять, Вадим; Галкин, Александр (2019). «Зависимость производства активных форм кислорода митохондриями мозга от уровня кислорода является линейной, за исключением случаев, когда оно ингибируется антимицином А» . Журнал нейрохимии . 148 (6): 731–745. дои : 10.1111/jnc.14654 . ISSN 1471-4159 . ПМК 7086484 . ПМИД 30582748 .

[7] Тайра, Йошичика (1 января 2013 г.). «Молекулы, подобные антимицину А, ингибируют циклический транспорт электронов вокруг фотосистемы I в разорвавшихся хлоропластах» . Открытая биография FEBS . 3 (1): 406–410. дои : 10.1016/j.fob.2013.09.007 . ПМК 3821020 . ПМИД 24251103 .

[8] Отт, Кевин. «Антимицин. Краткий обзор его химии, воздействия на окружающую среду и токсикологии» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 25 апреля 2017 г.

[9] Шенян, И.; и др. (2011). «Химические основы синергизма и антагонизма в микробных сообществах гнезд муравьев-листорезов» . Proc Natl Acad Sci США . 108 (5): 1955–1960. Бибкод : 2011ПНАС..108.1955С . дои : 10.1073/pnas.1008441108 . ПМЦ 3033269 . ПМИД 21245311 .

[YuSeipke2011-10] Ю, Джэ Хёк; Зейпке, Райан Ф.; Барке, Йорг; Брирли, Чарльз; Хилл, Лайонел; Ю, Дуглас В.; Госс, Ребекка Дж. М.; Хатчингс, Мэтью И. (2011). «Один симбионт Streptomyces производит несколько противогрибковых препаратов для поддержки муравья, выращивающего грибы Acromyrmex Octospinosus» . ПЛОС ОДИН . 6 (8): e22028. Бибкод : 2011PLoSO...622028S . дои : 10.1371/journal.pone.0022028 . ISSN 1932-6203 . ПМЦ 3153929 . ПМИД 21857911 .

[11] Отт, Кевин. «Антимицин. Краткий обзор его химии, воздействия на окружающую среду и токсикологии» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 25 апреля 2017 г.

[12] Отт, Кевин. «Антимицин. Краткий обзор его химии, воздействия на окружающую среду и токсикологии» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 25 апреля 2017 г.

[13] Проект EIS, Проект по головорезной форели Flathead Westslope . Июнь 2004. с. Глава 3.

[14] Д. О. Кун, «Заключительный отчет. Исследование острой оральной токсичности на крысах», Stillmeadow, Inc., представлено в Aquabiotics Corp. (март 2001 г.)

[datasheet-15] Jump up to: ^а ^б «Паспорт безопасности материала - Антимицин А» (PDF) . Биотехнология Санта-Крус .

[TOXNET-16] Jump up to: ^а ^б ^с «Антимицин А» . ТОКСНЕТ . Национальные институты здравоохранения.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]