Реферат: Токсини водоростей та морських безхребетних

Постійне робота з актиніями, наприклад, при наукових дослідженнях, може викликати алергічні реакції. Токсичність неочищенного екстракту зі щупалець становить (DL50) для мишей 13,8 мг/кг при введенні. Виділений з екстракту білок — еквінотоксин має Mr ~20 000. Еквінотоксин володіє гіпотензивною дією, викликає брадикардію і апное. Попереднє введення атропіну чи ваготомії послаблює першу парасимпатичну фазу дії еквінотоксину. Друга фаза його дії характеризується порушенням серцевої діяльності. Еквінотоксин спричинює гемоліз еритроцитів.

Найбільш складним за структурою і другим за активністю (токсичністю) небілковим токсином є палітоксин, вперше виділений Р.Муром і П.Шойєром(США) в1971р. з мяких коралів Palythoa toxica, знайдених на Гавайських островах.

мякі корали Palythoa toxica

Встановлення будови і стереохімії палітоксину, завершене в 1981р. об’єднаними групами Й.Хірата і Й.Кіші, виявилось визначною подією в біоорганічній хімії. Молекула палітоксину являє собою унікальну структуру, довгий ланцюг якої побудований з ди-, три- і тетрагідрокситетрагідропіранових і фуранових циклів, сполучених насиченими і ненасиченими зв’язками поліолів, на його N-кінці знаходиться первинна аміногрупа, а С-кінець ацильованим залишком -аміноакриламінопропанолу. Палітоксин володіє потужною дією: при внутрівенному введенні мишам його LD50 становить 0,15 мкг/кг, при внутрічеревному -0,4мкг/кг, а для мавп він ще токсичніший- LD50 0,078 мкг/кг. Летальний кінець наступає через 5-30хв. в результаті звуження судин, аритмії, коронарних спазм і зупинки дихання. Цікаво, що в сублетальних дозах палітоксин проявляє високу протипухлинну активність. Механізм дії палітоксину не повністю зрозумілий, проте відомо, що він аналогічно уабаіну, але значно сильніше, зв’язується з Na+, K+ - АТФазами чутливих клітин(нервової тканини, серця, еритроцитів) і утворює в місцях зв’язування пори в цитоплазматичних мембранах, в результаті чого клітини втрачають іони K+ і Са2+ і гинуть.

Палітоксин

Теалия — Tealia felina Linne належить до класу Кораллові поліпи Anthozoa.

Неочищений екстракт зі щупалець має DL50 для мишей при в/в введені 124 мг/кг,а частково очищений — 69 мг/кг. Симптоми отруєння включають адинамію, гіпотермію, пилоерекцію, тремор і судоми.

Виділений з екстракту токсин — теаліатоксин — має Mr~7800, рI 9. Токсин володіє вираженим гістамінолітичною дією, а також гемолітичною активністю. Токсин спричинює брадикардію, бронхоспазм, утруднює дихання.

Тип Губки (Spongia, Porifera) — типові пасивно-ядовиті тварини, що використовують для захисту свої токсичні метаболіти. Токсичність губок забезпечило збереження цієї найбільш примітивної групи. В сучасній фауні нараховується близько 2500 видів губок. Губки — активні біофільтратори, деякі з них здатні пропускати через своє тіло десятки і сотні літрів води за добу. У людини при контакті з губкою може виникнути сильне свербіння і набряк пальців. В губках міститься широкий спектр біологічно активних сполук з антибіотичними, цитостатичними і токсичними властивостями. За своєю хімічною природою активні сполуки губок дуже різноманітні. Серед них є сесквітерпеноїди і гетероциклічніе сполуки, стерини, біогенні аміни і токсичні білки, в тому числі суберитин, виділений з пробкової губки Suberites domuncula. Пробкова губка цікава тим, що вона має співжителя рака-самітника, який ховає своє мяке черевце в спиральній порожнині всередині губки. Суберитин представляє собою гомогенний білок з Мr~28 000. Він володіє нейротоксичною активністю, яка залежить від наявності залишків триптофана в його молекулі. Суберитин гемолізирує еритроцити, здатний гідролізувати АТФ. На крабів суберитин спричиняє паралітичну дію. При введенні собакам і кролям викликає рвоту, розлад шлунково-кишечного тракту, порушення координації рухів і дихання. Смертельна доза для собак становить 10 мг/кг.

Губки використовують дуже ефективні методи хімічного захисту. Торкатися їх не рекомендується.

Особливо потрібно остерігатися контакту з яскравими губками — оранжевими, жовтими і червоними . Скелетні голки деяких губок здатні пробити навіть резину неопренових перчаток. Токсин, що виробляється губками викликає сильне подразнення шкіри і дерматити.

Тип Немертини — нижчі черви, що мешкають переважно в морях. Діючим ядом озброєних немертин Amphiporus, Paranemertes є анабазеїн, а також його похідні 2,3'-біпіридил і немертиллен.

Анабазеїн Немертиллен 2,3'-біпіридил

Токсини володіють нікотиноподібною дією і викликабть параліч у поліхет і ракоподібних. Зі слизового секрету неозброєних немертин Cerebratulus виділені дві групи токсичних поліпептидів: цитолітичні (група А) і нейротоксичні (група В). Так, наприклад, цитотоксин А-III має Мr~20 000, молекула стабілізована чотирма внутрішньомолекулярними дисульфідними звязками. А-III сильний гемолітик і в концентрації 1—10 мкг/мл викликає лізис еритроцитів. В сублетичних концентраціях А-III спричиняє деполяризуючу дію на збуджені нервові і мязові мембрани. В групу нейротоксинів входять поліпептиди B-I—B-IV с Мr~6000. Нейротоксини викликають паралізуючу дію на ракоподібних. Характерним фармакологічним ефектом нейротоксинів групи В є видовження фази реполяризації потенціалу дії в нейронах ракоподібних. Первинна структура нейротоксину B-IV із яда немертини Cerebratulus lacteus представлена нижче:

Тип кільчасті черви. Представник класу багатощетинкові — Polychaeta,Гліцера (Glycera convolute Keferstein)

Екстракт з ії залоз спричиняє зупинку серця дафній і володіє протеолітичною і коллагеназною активністю. З екстракту виділений нейротоксичний білок α-гліцеротоксин з Mr~300 000.

До класу Polychaeta входить Люмбрінеріс( Lumbrineris heteropoda Marenzeller). Він містить сильний інсектицид нереїстоксин, що пошкоджує нервову систему комах. Для хребетних тварин він відносно малотоксичний: DL50 для мишей при в/в введені 30 мг/кг, при п/к — 1000 мг/кг, всередину 118 мг/кг. Добавляння нереїстоксину у воду в експерименті може викликати загибель риби.

Люмбрінеріс

Синтетичний аналог нереїстоксину 1,3-біс (карбамолітіо)-2-NN-диметиламінопропангідрохлорид (інша назва «картап» або «падан») є сильним інсектицидом і застосовується в Японії для боротьби зі шкідниками рису, чаю та сільськогосподарських культур.

нереїстоксинпадан

Тип Молюски (Mollusca)

Головоногі (клас Cephalopoda) — найбільш високоорганізовані молюски. Всі головоногі — хижаки. Представником цього класу є восьминіг Дофлейна (Octopus dofleini), який досягає в довжину 3 м, мешкає в Японському морі. Як правило, в місці укусу відчувається гостра біль, развивається місцеве запалення.

В яді восьминогів Octopus dofleini і О. vulgaris, каракатиці Sepia officinalis виявлено біогенні аміни (тирамін, дофамін, норадреналін, гістамін) і токсичні білки (цефалотоксин). Токсин не має холінестеразнї і амінопептидазної дії, проте володіє паралітичним ефектом на ракоподібних. Цефалотоксин, виділений із задніх слюнних залоз восьминога О. dofleini, маєМr~23 000, представляє собою глікопротеїн, що містить залишки 18 амінокислот (74% білка), а також вуглеводи, в том числі 5,8% гексозаміна.