Войти
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Имя ИЮПАК (2α, 3α, 4β, 8α) -4,15-бис (ацетилокси) -3-гидрокси-12,13-эпокситрихотек-9-ен-8-ил 3-метилбутаноат | |
| Другие названия Токсин T-2. Фузариотоксин T 2. Инсариотоксин. Микотоксин T 2 | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ChEMBL |
|
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.040.255  |
| PubChem CID | |
| номер RTECS |
|
| UNII | |
| Панель управления CompTox (EPA ) | |
InChI
| |
УЛЫБАЕТСЯ
| |
| Свойства | |
| Химическая формула | C24H34O9 |
| Молярная масса | 466,527 г · моль |
| Растворимость в воде | Нерастворимый |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 N (что такое ?) | |
| Ссылки ink | |
T-2 Mycotoxin (произносится как 'Tee-Two') представляет собой трихотецен микотоксин. Это встречающаяся в природе плесень побочный продукт Fusarium spp. грибок, который токсичен для людей и животных. Клиническое состояние, которое он вызывает, - это пищевая токсичность алевкия и множество симптомов, связанных с такими разными органами, как кожа, дыхательные пути и желудок. Проглатывание может происходить в результате употребления заплесневелых цельных зерен . Т-2 может абсорбироваться через кожу человека. Хотя в нормальных сельскохозяйственных или жилых помещениях после контакта с кожей не ожидается значительных системных эффектов, нельзя исключать местные кожные эффекты. Следовательно, кожный контакт с Т-2 должен быть ограничен.
Пищевая токсическая алейкиия (АТА), болезнь, вызываемая трихотеценами, такими как микотоксин Т-2, унесла жизни многих тысяч граждан СССР в Оренбургский округ в 1940-е гг. Сообщалось, что уровень смертности составил 10% от всего населения в этом районе. В 1970-х годах было высказано предположение, что потребление зараженной пищи было причиной этого массового отравления. Из-за Второй мировой войны сбор урожая зерна задерживался, и в России не хватало еды. Это привело к потреблению зерна, который был загрязненных Fusarium пресс-форм, которые производят Т-2 микотоксина.
Несмотря на то, что до сих пор спорным, он подозревается, что Т-2 микотоксинов был использован в качестве Химическая боевой агент с 1970-х по 1990-е годы. Судя по описаниям очевидцев и пострадавших, микотоксин Т-2 в основном доставлялся низколетящими самолетами, которые выделяли желтую маслянистую жидкость. Следовательно, это явление также называется «желтый дождь ».
В 1982 г. госсекретарь США Александр Хейг и его преемник Джордж П. Шульц обвинили Советский Союз в использовании Т-2. микотоксин как химическое оружие в Лаосе (1975–81), Кампучии (1979–81) и Афганистане (1979–81), где он предположительно стал причиной тысяч жертв. Хотя несколько американских экспертов по химическому оружию идентифицировали образцы «желтого дождя» из Лаоса как трихотецены, другие эксперты полагают, что это воздействие произошло из-за встречающегося в природе микотоксина Т-2 в зараженных пищевых продуктах. Вторая альтернативная теория была разработана биологом из Гарварда Мэтью Мезельсоном, который предположил, что «желтый дождь», обнаруженный в Юго-Восточной Азии, происходит из экскрементов пчел из джунглей. Первым признаком этой теории стало обнаружение высоких уровней пыльцы в собранных образцах, что придает веществу желтый цвет. Также было обнаружено, что пчелы в джунглях в этом районе летают коллективно в большом количестве на слишком больших высотах, чтобы их можно было легко увидеть, производя ливни фекалий, которые можно было принять за аэрозоли с самолетов.
Микотоксин T-2 - это также считается причиной синдрома войны в Персидском заливе. Военнослужащие США страдали от симптомов микотоксикоза после того, как иракская ракета взорвалась в американском военном лагере в Саудовской Аравии во время операции «Буря в пустыне» во время войны в Персидском заливе в 1991 году. Было показано, что Ирак исследовал микотоксины трихотеценового происхождения, среди других веществ, и, таким образом, мог владеть им и использовать его в химической войне. Тем не менее, большая часть ключевой информации об этих инцидентах остается засекреченной, поэтому эти вопросы остаются неразрешенными.
Это соединение имеет тетрациклический сесквитерпеноид 12,13-эпокситрихотен кольцевая система, которая относит его к трихотеценам. Эти соединения обычно очень стабильны и не разлагаются при хранении / измельчении и приготовлении / переработке пищевых продуктов. Они также не разлагаются при высоких температурах. Это соединение имеет эпоксидное кольцо и несколько ацетильных и гидроксильных групп на боковых цепях. Эти свойства в основном отвечают за биологическую активность соединения и делают его высокотоксичным. Микотоксин Т-2 способен ингибировать ДНК и синтез РНК in vivo и in vitro и может вызывать апоптоз. Однако in vivo соединение быстро метаболизируется до микотоксина HT-2 (основной метаболит ).
токсичность токсина T-2 обусловлена его 12, 13-эпоксидное кольцо. Эпоксиды являются общетоксичными соединениями; они реагируют с нуклеофилами, а затем подвергаются дальнейшим ферментативным реакциям. Реакционная способность эпоксидов может привести к реакциям с эндогенными соединениями и клеточными компонентами, такими как основания ДНК и белки. Эти реакции могут быть причиной замеченных действий и эффектов микотоксина Т-2. Токсичное соединение влияет на метаболизм мембрана фосфолипиды, приводит к увеличению липидов печени пероксидаз и оказывает ингибирующее действие на синтез ДНК и РНК. Кроме того, он может связываться с неотъемлемой частью Субъединица рибосомы 60s, пептидилтрансфераза, тем самым подавляя синтез белка. Эти эффекты считаются объяснением того, что Т-2-токсин индуцирует апо птоз (гибель клеток) в различных тканях, таких как иммунная система, ткань желудочно-кишечного тракта, а также ткань плода. Что касается апоптоза, то было замечено, что уровень проапоптотического фактора Bas (Bcl-2-ассоциированный X-белок) был повышен, а уровень Bcl-xl, антиапоптотического фактора, был снижен в хрондоцитах человека (хрящ клеток). При воздействии микотоксина Т-2. Кроме того, был повышен уровень Fas, антигена клеточной поверхности, связанного с апоптозом, и p53, белка, регулирующего клеточный цикл.
Упрощенный биосинтез микотоксина Т-2 у F. sporotrichioides Микотоксин Т-2 естественным образом вырабатывается грибами Fusarium, наиболее важными из которых являются: F. sporotrichioides, F. langsethiae, F. acuminatum и F. poae. Эти грибы обнаружены в зернах, таких как ячмень, пшеница и овес. Производство этого соединения для исследовательских и коммерческих целей обычно осуществляется путем культивирования некоторых штаммов грибов, продуцирующих микотоксин Т-2, на чашках с агаром. На этих пластинах с агаром грибы выглядят порошкообразными и могут выделять значительные количества микотоксина Т-2. Для выделения соединения обычно используется жидкостная хроматография высокого давления (ВЭЖХ).
У видов Fusarium биосинтез микотоксина Т-2 часто начинается с триходиен, и многие виды имеют общий путь окислений и циклизаций. Например, у видов F. sporotrichioides важные стадии окисления, которые происходят, начинаются с триходиена и переходят в изотриходиол. Оттуда одиннадцатый атом углерода окисляется с образованием изотрихотриола. Затем девятый углерод окисляется и образуется трихотриол, который затем циклизуется с образованием изотриходермола. После этого пятнадцатый углерод окисляется с образованием дидекалонектрина, что приводит к окислению четвертого углерода, и образуется диацетоксисцирпенол. Второй предпоследний этап - это окисление восьмого углерода с образованием неозоланиола, который затем претерпевает небольшую модификацию с образованием токсина Т-2.
Люди и животные обычно подвергаются воздействию микотоксинов Т-2 через пищу. Определенные зерна могут содержать токсин, который представляет угрозу для здоровья человека и экономическое бремя. В отличие от большинства биологических токсинов микотоксин Т-2 может всасываться через неповрежденную кожу. Соединение может доставляться через пищу, воду, капли, аэрозоли и дым из различных систем диспергирования. Это делает его потенциальным биологическим оружием, однако для получения летальной дозы требуются большие количества соединения. Микотоксин Т-2 имеет LD50 приблизительно 1 миллиграмм на килограмм веса тела.
По оценке EFSA, среднее воздействие Т-2 в ЕС составляет от 12 до 43 нг / кг мт / день. Этот диапазон ниже TDI 100 нг / кг массы тела для суммы токсинов HT-2 и T-2, который используется EFSA.
Микотоксин Т-2 распределяется равномерно по всему телу без предпочтения в отношении конкретного органа или участка. У грызунов уровни концентрации в плазме достигают пика примерно через тридцать минут после воздействия, и в одном исследовании было замечено, что период полувыведения токсина Т-2 составляет менее двадцати минут. В другом исследовании с участием свиней распределение после четырех часов внутривенной инъекции составило 15-24% в желудочно-кишечном тракте и 4,7-5,2% в различных других тканях.
После всасывания и распределения в различных тканях микотоксин Т-2 проходит различные метаболические реакции, прежде чем он будет выведен из организма. Исследования in vivo показали, что наиболее часто встречающимися реакциями являются гидролиз сложного эфира гидролиз и гидроксилирование изовалерильной группы. Также происходит депоксидирование и конъюгация глюкуронида. Ht-2 является основным метаболитом. Предполагается, что в гидроксилировании участвует ферментный комплекс цитохрома p450. Т-2-триол и Т-2-тетраол, скорее всего, образуются через ацетилхолинэстеразы. Некоторые метаболические реакции микотоксина осуществляются микрофлорой в кишечнике. Образующиеся метаболиты в этих реакциях зависят от вида и pH. Однако расщепление сложного эфира осуществляется самим млекопитающим, а не микрофлорой. В эритроцитах микотоксин Т-2 метаболизируется до неозоланиола, а в белых кровяных тельцах - до HT-2 посредством гидролиза, катализируемого карбоксилэстеразами.
После всасывания, распределения и метаболизма микотоксин Т-2 выводится довольно быстро, причем 80-90% его выводится в течение 48 часов. Основными методами выведения являются, по-видимому, моча и фекалии, где экскреция через желчь в значительной степени влияет на путь выведения фекалий. Также в выделениях очень мало исходного микотоксина Т-2, что означает, что большая часть исходного соединения метаболизируется заранее.
Т-2 очень токсичен при вдыхании. Острые токсические симптомы включают рвоту, диарею, раздражение кожи, зуд, сыпь, волдыри, кровотечение и одышку. Если человек подвергается воздействию Т-2 в течение более длительного периода, развивается пищевая токсическая алейкиия (АТА).
Сначала пациент испытывает чувство жжения во рту, горле и желудке. Через несколько дней человек заболеет острым гастроэнтеритом, который продлится от 3 до 9 дней. В течение 9 недель костный мозг будет медленно дегенерировать. Также кожа начинает кровоточить, и общее количество лейкоцитов уменьшается. Могут возникнуть проблемы с нервной системой.
В итоге могут появиться следующие симптомы: высокая температура, петехиальное кровотечение, некроз мышц и кожи, бактериальные инфекции некротической ткани, увеличенные лимфатические узлы. Существует вероятность асфиксии из-за отека гортани и стеноза голосовой щели . Таким образом, причиной смерти является недостаток кислорода. В противном случае пациент умрет от бронхиальной пневмонии и легочного кровотечения.
Микотоксин Т-2 также токсичен для животных. Известно, что это соединение оказывает смертельное и сублетальное воздействие на сельскохозяйственных животных. Он часто встречается в зараженных зернах злаков, которые скармливают этим животным. Большинство токсических эффектов характерны для людей и животных. После воздействия на эмбрионы рыбы данио с концентрацией 20 мкмоль / л или выше порок развития и уровень смертности увеличился. Пороки развития включали деформации хвоста, сердечно-сосудистые дефекты и изменения в поведении на ранних этапах жизни. Это результат увеличения количества эпоксидов, вызывающих апоптоз клеток. Другие исследования показали, что Т-2-токсин вызывает перекисное окисление липидов у крыс после кормления им. В результате воздействия токсина Т-2 повышенные уровни активных форм кислорода (АФК) наблюдались у нескольких видов млекопитающих. Однако, несмотря на общие вредные эффекты, вызываемые токсином, в исследовании, проведенном на различных моделях культивирования клеток печени кур, не было обнаружено никаких изменений в окислительно-восстановительном статусе клеток.
Похоже, что соединение снижает плодовитость овец и телок. Исследования показали, что высокая доза Т-2 задерживает овуляцию из-за задержки созревания фолликула. Это, возможно, замедляет следующую лютеинизацию, что делает невозможным зачатие самок животных.
Т-2 также влияет на плодовитость быков. В 1998 году было обнаружено, что заплесневелое сено влияет на качество спермы быков. Анализ заплесневелого сена показал наличие Т-2. Соединение снижает подвижность сперматозоидов и уровни тестостерона, а также увеличивает частоту морфологических аномалий в сперматозоидах.
Еще одна мишень для микотоксина - печень. Это один из первых органов, через которые соединение проходит после приема внутрь. Здесь он вызывает снижение экспрессии белков CYP1A у кроликов, свиней и крыс. Активность CYP3A снижается и у свиней. Эти ферменты помогают метаболизировать лекарства, которые проходят через печень. Снижение активности может привести к увеличению содержания неметаболизированных препаратов в плазме. Это может иметь опасные последствия для здоровья животного.
Все упомянутые эффекты возникают, когда Т-2 попадает в организм в больших дозах. Животные, как и люди, способны метаболизировать соединение с помощью ферментов из семейства CYP3A.
В настоящее время не существует специальной терапии отравлений микотоксином Т-2. После воздействия микотоксина обычно проводится стандартизованная обработка токсичных соединений, чтобы уменьшить действие токсина. Это включает использование активированного угля, который имеет высокую связывающую способность, составляющую 0,48 мг микотоксина Т-2 на 1 мг древесного угля. При попадании на кожу мыло и вода используются для уменьшения кожного воздействия. Считается, что в качестве разновидности профилактики, антиоксиданты обладают свойствами, которые могут обеспечить положительный эффект.
В настоящее время нет заявок, кроме войны, для микотоксинов Т-2; однако есть некоторые правдоподобные терапевтические применения. Благодаря их способностям, исследования показывают возможные применения микотоксина в качестве стимуляторов роста, антибиотиков, противовирусных препаратов, противолейкозных и противомалярийных.
