domoik asit - Domoic acid

domoik asit
domoik asit.svg
İsimler
Tercih edilen IUPAC adı
(2 S , 3 S , 4 S ) -4 - [(2 , Z , 4 e , 6 R ) -6-Carboxyhepta-2,4-dien-2-il] -3- (karboksimetil) pirrolidin-2-karboksilik asit
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
chebi
CHEMBL
Kimyasal Örümcek
ECHA Bilgi Kartı 100.159.099 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
ÜNİİ
  • InChI=1S/C15H21NO6/c1-8(4-3-5-9(2)14(19)20)11-7-16-13(15(21)22)10(11)6-12(17) 18/h3-5,9-11,13,16H,6-7H2,1-2H3,(H,17,18)(H,19,20)(H,21,22)/b5-3+,8 -4-/t9-,10+,11-,13+/m1/s1 KontrolY
    Anahtar: VZFRNCSOCOPNDB-AOKDLOFSSA-N KontrolY
  • InChI=1/C15H21NO6/c1-8(4-3-5-9(2)14(19)20)11-7-16-13(15(21)22)10(11)6-12(17) 18/h3-5,9-11,13,16H,6-7H2,1-2H3,(H,17,18)(H,19,20)(H,21,22)/b5-3+,8 -4-/t9-,10+,11-,13+/m1/s1
    Anahtar: VZFRNCSOCOPNDB-AOKDLOFSBM
  • O=C(O)[C@H]1NC[C@H](/C(=C\C=C\[C@H](C(=O)O)C)C)[C@@H ]1CC(=O)O
Özellikler
C 15 H 21 N O 6
Molar kütle 311.334  g·mol -1
Yoğunluk 1.273 g / cc 3.
Buhar basıncı 2,62×10 −16 mmHg (34.9 fPa)
Tehlikeler
R cümleleri (modası geçmiş) R20 R21 R22
S-ifadeleri (modası geçmiş) S36 S37
Aksi belirtilmediği sürece, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
☒n doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒n
Bilgi kutusu referansları

Domoik asit ( DA ), amnezik kabuklu deniz hayvanı zehirlenmesine (ASP) neden olan kainik asit tipi bir nörotoksindir . Algler tarafından üretilir ve kabuklu deniz ürünleri , sardalya ve hamsilerde birikir . Deniz aslanları, su samurları, deniz memelileri, insanlar ve diğer yırtıcı hayvanlar kontamine hayvanları yediğinde zehirlenme meydana gelebilir. Bu bileşiğe maruz kalmak beyni etkiler, nöbetlere ve muhtemelen ölüme neden olur.

Tarih

Yüzyıllardır antelmintik olarak kullanıldığı Japonya dışında tarih boyunca domoik asit çok az kullanılmıştır . Domoik asit ilk olarak 1959'da Japonya'da, Tokunoshima lehçesinde dōmoi (ドウモイ) veya hanayanagi olarak adlandırılan bir kırmızı alg türünden, Chondria armata'dan izole edildi . Tarihte zehirlenmeler nadirdir veya belgelenmemiştir; bununla birlikte, insan faaliyetlerindeki artışın , son yıllarda kıyı şeritlerinde zararlı alg patlamalarının sıklığının artmasıyla sonuçlandığı düşünülmektedir . 2015 yılında, Kuzey Amerika pasifik kıyısı, ağırlıklı olarak domoik asit üreten pennat diatom, Pseudo-nitzschia'dan oluşan bir alg patlamasından büyük ölçüde etkilenmiştir . Sonuç olarak, karaya oturmuş deniz memelilerinde yüksek domoik asit seviyeleri ölçüldü, bu da sahillerin kapanmasına ve jilet deniz tarağı, kaya yengeci ve Dungeness yengeç balıkçılığına zarar vermesine neden oldu.

1961'de deniz kuşları Kaliforniya'daki Capitola bölgesine saldırdı ve hiçbir zaman doğrulanmamasına rağmen domoik asidin etkisi altında oldukları düşünülüyordu.

1987 yılında , Kanada'nın Prince Edward Adası'nda , 3 ölümle sonuçlanan bir kabuklu deniz hayvanı zehirlenmesi yaşandı. Domoik asit bulaşmış mavi midyeler ( Mytulis edulis ) suçlandı.

Domoik asidin 22 Haziran 2006'da Pacific Coast Highway'de bir California kahverengi pelikanının bir arabanın ön camından uçtuğu sırada meydana gelen bir olaya karıştığı öne sürüldü .

14 Haziran 2019 Cuma günü, Orta Kaliforniya sahilindeki Pismo Plajı'nda bir genç, domoik asit etkisi altında olduğu iddia edilen bir deniz aslanı tarafından saldırıya uğradı ve yaralandı.

Kimya

Genel

Domoik asit, kainik asit , prolin ve endojen uyarıcı nörotransmitter glutamatın yapısal bir analoğudur . Mutlak stereokimyasını araştırmak isteyen Ohfune ve Tomita, 1982'de domoik asidi sentezleyen ilk ve tek kişilerdi.

biyosentez

1999'da, 13 C - ve 14 C - etiketli öncüler kullanılarak, Pseudo-nitzschia diatom cinsindeki domoik asidin biyosentezi incelendi. [1,2-13C2]-asetat ilavesinden sonra, NMR spektroskopisi domoik asit içindeki her karbonun zenginleştiğini göstererek, karbon izotoplarının dahil edildiğini gösterir. Bu zenginleştirme, iki biyosentetik yolla tutarlıydı. Etiketleme modeli, domoik asidin bir trikarboksilik asit (TCA) döngüsü ara maddesi ile kombinasyon halinde bir izoprenoid ara maddesi tarafından biyosentezlenebileceğini belirledi .

2018'de, Pseudo-nitzschia çok serisinde domoik asit üretimini indüklediği bilinen büyüme koşulları kullanılarak , transkriptome dizilimi, pirolidin çekirdeğinden sorumlu aday domoik asit biyosentezi genlerini başarıyla tanımladı. Bu domoik asit biyosentez genleri veya 'Dab' enzimleri, dabA (terpen siklaz), dabB (varsayımsal protein), dabC (a-ketoglutarat-bağımlı dioksijenaz) ve dabD (CYP450) olarak heterolog olarak eksprese edilmiş, karakterize edilmiş ve açıklanmıştır .

Brunson ve diğerleri tarafından tarif edildiği gibi listelenen tüm ilgili yapılar, enzimler ve kofaktörler ile basitleştirilmiş domoik asit biyosentetik yolu. al, "Çiçek oluşturan bir diatomda nörotoksin domoik asidin biyosentezi" makalesinde.

Domoik asit biyosentezi, N-geranil -L-glutamik asit (L-NGG) oluşturmak için L-glutamik asidin (L-Glu) geranil pirofosfat (GPP) ile DabA katalizli geranilasyonu ile başlar . DabD daha sonra 7'-karboksi-L-NGG üretmek için L-NGG'nin 7'-metilinde üç ardışık oksidasyon reaksiyonu gerçekleştirir, bu daha sonra doğal olarak oluşan izodomoik asit A'yı oluşturmak için DabC tarafından siklize edilir. Son olarak, karakterize edilmemiş bir izomeraz dönüştürebilir izodomoik asit A'dan domoik asit'e. Domoik aside giden yolu tamamlamak için nihai izomerizasyon reaksiyonunu çözmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.

sentez

Jonathan Clayden, Benjamin Read ve Katherine R. Hebditch tarafından domoik asit, izodomoik asitler ve analoglarının kimyası makalelerinde tarif edildiği gibi Domoik Asit Sentezi.

Ara maddeler 5 ve 6 kullanılarak, bir Diels-Alder reaksiyonu bir bisiklik bileşik (7) üretti. 7'de daha sonra selenide (8) yol açan altı üyeli halkayı açmak için ozonoliz uygulandı. 8 daha sonra 9'u (E-9 ve Z-9) oluşturmak üzere deselenlendi ve son olarak (-) domoik asit oluşumuna yol açtı.

Hareket mekanizması

Domoik asidin etkileri çeşitli mekanizmalara atfedilmiştir, ancak endişe verici olanlardan biri glutamat reseptörleridir . Domoik asit, glutamatın uyarıcı bir amino asit analoğudur; beyinde glutamat reseptörlerini aktive eden bir nörotransmitter. Domoik asit, bu reseptörler için çok güçlü bir afiniteye sahiptir; bu , sinapsın her iki tarafındaki iyonotropik glutamat reseptörleri üzerinde bütünleştirici bir etki ile başlatılan eksitotoksisite ile sonuçlanır ve kanalın hızlı duyarsızlaştırmadan bloke edilmesinin etkisiyle birleşir. Ek olarak, eksitotoksisiteye katkıda bulunan endojen glutamat ve N-Metil-D-aspartat reseptör agonistleri ile sinerjistik bir etki vardır.

Beyinde domoik asit özellikle hipokampus ve amigdaloid çekirdeğe zarar verir . AMPA ve kainat reseptörlerini aktive ederek nöronlara zarar verir ve kalsiyum akışına neden olur. Hücrelere kalsiyum akışı normal olmakla birlikte, kontrolsüz kalsiyum artışı hücrelerin dejenere olmasına neden olur. Hipokampus ciddi şekilde hasar görebileceğinden kısa süreli hafıza kaybı meydana gelir. Farelerde yapılan yeni bir çalışma, insan tüketimi için güvenli kabul edilen seviyelerde bile böbrek hasarına neden olabilir. Böbrek, FDA düzenlemelerinde izin verilen konsantrasyondan yüz kat daha az etkilenir .

Domoik asit belirtileri
insanlar Hayvanlar
kusma baş dokuma
mide bulantısı nöbetler

yuttuktan sonraki 24 saat içinde ishal ve karın krampları		 şişkin gözler
baş ağrısı ağızdan mukus
baş dönmesi oryantasyon bozukluğu
karışıklık, oryantasyon bozukluğu ölüm
kısa süreli hafıza kaybı
motor güçsüzlük
nöbetler
bol solunum salgıları
kardiyak aritmiler
koma ve olası ölüm
Herkes için referanslar, aksi belirtilmedikçe:

Toksikoloji

Domoik asit üreten alg patlamaları, amnezik kabuklu deniz hayvanı zehirlenmesi (ASP) olgusuyla ilişkilidir . Domoik asit, bu toksini ürettiği bilinen fitoplanktonla beslenen kabuklu deniz ürünleri, hamsi ve sardalya gibi deniz organizmalarında biyolojik olarak birikebilir . Çevre sularda toksik fitoplankton konsantrasyonu yüksek olduğunda, bu plankton besleyicilerin dokularında yüksek konsantrasyonlarda birikebilir. Domoik asit, nörokimyasal süreçleri engelleyen, kısa süreli hafıza kaybına, beyin hasarına ve ciddi vakalarda insanlarda ölüme neden olan bir nörotoksindir . Deniz memelilerinde, domoik asit tipik olarak nöbetlere ve titremelere neden olur.

Çalışmalar, 0.5 mg/kg vücut ağırlığı seviyelerinde insanlarda semptomatik etki olmadığını göstermiştir. 1987'de Prince Edward Adası'ndaki domoik asit zehirlenmesinde, hastalanan kişilerde (üç tanesi öldü) 0.31-1.28 mg/kg kas dokusu arasında değişen konsantrasyonlar kaydedildi. Tehlikeli domoik asit seviyeleri, Prince Edward adasındaki gibi vakalara dayalı olarak hesaplanmıştır. Tam LD 50 insanlar için bilinmemektedir; fareler için LD 50 3.6 mg / kg'dır.

Yeni araştırmalar, domoik asidin, nörolojik etkilere neden olandan 100 kat daha düşük konsantrasyonlarda böbreklere zarar verebilen, ısıya dayanıklı ve çok kararlı bir toksin olduğunu buldu.

Teşhis ve önleme

Zehirlenme durumunda teşhis ve tedavi edilebilmesi için öncelikle domoik asit tespit edilmelidir. ELISA veya polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile prob geliştirme gibi yöntemler , toksini veya bu toksini üreten organizmayı saptamak için kullanılabilir.

Domoik asit için bilinen bir panzehir yoktur. Bu nedenle zehirlenme durumunda acilen hastaneye gidilmesi tavsiye edilir. Domoik asitle kontamine olmuş etkilenen balık veya kabuklu deniz ürünleri dokusunun pişirilmesi veya dondurulması toksisiteyi azaltmaz.

Bir halk sağlığı sorunu olarak, satış noktasında kabuklu deniz ürünleri ve kabuklu deniz ürünleri kısımlarındaki domoik asit konsantrasyonu, mevcut izin verilen 20 mg/kg doku sınırını aşmamalıdır. Ayrıca kabuklu deniz hayvanlarının işlenmesi sırasında çevresel koşul faktörlerine dikkat etmek önemlidir.

Pop kültürü

18 Ağustos 1961'de Capitola ve Santa Cruz, California'da insanların kaotik deniz kuşları olarak tanımladıkları bir istila oldu. Bu kuşların domoik asidin etkisi altında olduğuna inanılıyordu ve Alfred Hitchcock'un The Birds adlı uzun metrajlı filminde bir sahneye ilham kaynağı oldu .

Ek olarak, İlk Sezon 1 Bölüm 13: "Kırmızı Takım"da bir tanığı zehirlemek için domoik asit kullanıldı .

Domoik asit, Camp Kikiwaka'yı geride bırakarak, TV Series Bunk'd Sezon 2 Bölüm 10'da kampçıların tuhaf biçimde değiştirilmiş kişilikler geliştirmesine neden olur .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar