Русская Википедия:Микроцистины

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Файл:Toxic Algae Bloom in Lake Erie.jpg
Озеро Эри в октябре 2011 года, во время интенсивного цветения цианобактерий[1][2]

Микроцистины — или цианогинозины — представляют собой класс токсинов, вырабатываемых некоторыми пресноводными сине-зелеными водорослями . До настоящего времени было обнаружено более 50 различных микроцистинов, из которых Шаблон:Не переведено 5 является наиболее распространенным. Химически они представляют собой циклические гептапептиды, продуцируемые посредством нерибосомальных пептидных синтетаз.

Во время цветения воды цианобактерии могут продуцировать микроцистины в больших количествах, что представляет серьезную угрозу для питьевого и ирригационного водоснабжения и окружающей среды в целом.[3][4]

Характеристики

Файл:Microcystin-LR.svg
Химическая структура микроцистина-LR

Микроцистины — или цианогинозины — представляют собой класс токсинов[5] вырабатываемых некоторыми пресноводными цианобактериями; в первую очередь Microcystis aeruginosa, но также и другими видами рода Microcystis, а также представителями родов Planktothrix, Anabaena, Oscillatoria и Nostoc . К настоящему времени было обнаружено более 50 различных микроцистинов, из которых микроцистин-LR является наиболее распространенным. Химически они представляют собой циклические гептапептиды, продуцируемые посредством нерибосомальных пептидных синтетаз.[6]

Микроцистин-LR является наиболее токсичной формой из более чем 80 известных ядовитых вариантов, а также наиболее изученной химиками, фармакологами, биологами и экологами. Содержащее микроцистин «цветение» является проблемой во всем мире, включая Китай, Бразилию, Австралию, Южную Африку,[7][8][9][10][11][12][13] Соединенные Штаты и многие страны Европы. Дамба Hartebeespoort в Южной Африке является одним из наиболее загрязненных участков на Африканском континенте и, возможно, в мире.

Микроцистины содержат несколько необычных непротеиногенных аминокислот, таких как производные дегидроаланина и редкую ADDA β-аминокислоту. Микроцистины ковалентно связываются и ингибируют протеинфосфатазы PP1 и PP2A и, таким образом, могут вызывать панстеатит[14].

Образование

Файл:Microcystis aeruginosa.jpeg
Культура М. aeruginosa, фотосинтезирующая бактерия

Microcystis — это продуцирующий микроцистин род пресноводных цианобактерий, который процветает в условиях теплой, особенно стоячей воды.[4] EPA предсказало в 2013 году, что изменение климата и изменение условий окружающей среды могут привести к росту вредных водорослей и негативно повлиять на здоровье человека.[15] Росту водорослей также способствует процесс эвтрофикации (избыток питательных веществ). В частности, растворенный активный фосфор способствует росту водорослей.[16]

Пути воздействия

Люди подвергаются воздействию микроцистинов при глотании, попадании на кожу или вдыхании загрязненной воды.[17] Эти вещества химически стабильны в широком диапазоне температур и рН, возможно, в результате их циклической структуры.[18] В сезон цветения воды продуцирующие микроцистин бактерии могут превысить фильтрующие способности сооружений водоподготовки. Некоторые данные показывают, что токсин может попадать в пищевую цепь через ирригационные сооружения[19][20].

Цветение озера Эри

В 2011 году в озере Эри произошла рекордная вспышка цветения сине-зелёных водорослей, отчасти связанная с самой влажной за всю историю весной и расширением мертвых зон на дне озера, а также с сокращением популяций рыб, загрязнением пляжей и местной индустрией туризма, которая приносит более 10 миллиардов долларов США доходов ежегодно.[1]

В августе 2014 года, в городе Толедо, штат Огайо, обнаружили небезопасные уровни микроцистина в водопроводе из-за цветения водорослей в озере Эри, самом мелком из Великих озёр. Город выпустил рекомендацию для примерно 500 000 человек, что вода не безопасна для питья или приготовления пищи.[21][22] Группа специалистов штата Огайо обнаружила, что озеро Эри получило больше фосфора, чем любое другое Великое озеро, как с посевных площадей, из-за местных практик ведения сельского хозяйства, так и из городских водоочистных центров[16]

Район залива Сан-Франциско

В 2016 году микроцистин был обнаружен в моллюсках района залива Сан-Франциско в морской воде, по-видимому, из пресноводного стока, усугубленного засухой.[23]

Айова

В 2018 году Департамент природных ресурсов штата Айова обнаружил микроцистины на уровне 0,3   мкг / л, что эквивалентно 0,3 частям на миллиард при поставках сырой воды в 15 из 26 протестированных систем общественного водоснабжения.[24]

Воздействие на здоровье человека при контакте

Микроцистины не могут быть разрушены стандартными протеазами, такими как пепсин, трипсин, коллагеназа и химотрипсин, из-за их циклической химической природы.[18] Они гепатотоксичны, то есть способны нанести серьезный вред печени . При попадании в организм микроцистин достигает печени через систему транспорта желчных кислот, где задерживается большая его часть, хотя некоторое количество остаётся в кровотоке и может загрязнять ткани.Шаблон:Sfn[25] Острое воздействие Microcystin-LR на здоровье — боль в животе, рвота и тошнота, диарея, головная боль, образование пузырей вокруг рта, а также боли в горле при дыхании, сухой кашель и пневмония.[26]

Представляется, что информации для оценки канцерогенного потенциала микроцистинов недостаточно для применения руководящих документов EPA по оценке риска канцерогенного воздействия. Несколько исследований показывают, что может существовать связь между раком печени и колоректальным раком и появлением цианобактерий в питьевой воде в Китае.[27][28][29][30]Шаблон:Sfn[31] Доказательства, однако, недостаточны из-за ограниченной способности точно оценивать и измерять экспозицию токсинами.

Законодательное регулирование

В США EPA выпустило рекомендацию по здоровью в 2015 году.Шаблон:Sfn Была рассчитана так называемая Десятидневная рекомендация по здоровью для разных возрастов, в которой указана безопасная концентрация микроцистинов в питьевой воде при воздействии в течение десяти дней: 0,3 мкг / л для детей на грудном вскармливании и детей дошкольного возраста и 1,6 мкг / л для детей школьного возраста и взрослыхШаблон:Sfn.

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

Дополнительное чтение

  • Национальный центр экологической оценки. Токсикологические обзоры цианобактериальных токсинов: микроцистины LR, RR, YR и LA (NCEA-C-1765)

Литература

Ссылки

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ 1,0 1,1 Шаблон:Cite news
  2. ↑ Шаблон:Cite web
  3. ↑ Шаблон:Статья
  4. ↑ 4,0 4,1 Шаблон:Cite web
  5. ↑ Шаблон:Статья
  6. ↑ Шаблон:Статья
  7. ↑ Fatoki, O.S., Muyima, N.Y.O. & Lujiza, N. 2001. Situation analysis of water quality in the Umtata River Catchment. Water SA, (27) Pp 467—474.
  8. ↑ Шаблон:Статья
  9. ↑ Шаблон:Статья
  10. ↑ Oberholster, P. 2008. Parliamentary Briefing Paper on Cyanobacteria in Water Resources of South Africa. Annexure «A» of CSIR Report No. CSIR/NRE/WR/IR/2008/0079/C. Pretoria. Council for Scientific and Industrial Research (CSIR).
  11. ↑ Шаблон:Cite web
  12. ↑ Шаблон:Cite web
  13. ↑ Turton, A.R. 2015. Water Pollution and South Africa’s Poor. Johannesburg: South African Institute of Race Relations. http://irr.org.za/reports-and-publications/occasional-reports/files/water-pollution-and-south-africas-poor Шаблон:Wayback
  14. ↑ Шаблон:Cite web
  15. ↑ Шаблон:Cite web
  16. ↑ 16,0 16,1 Шаблон:Cite news
  17. ↑ How are humans exposed to cyanobacteria and cyanotoxins? Шаблон:Wayback EPA, retrieved 12 Nov 2018
  18. ↑ 18,0 18,1 Шаблон:Статья
  19. ↑ Шаблон:Статья
  20. ↑ Шаблон:Статья
  21. ↑ Шаблон:Cite web
  22. ↑ Шаблон:Cite web
  23. ↑ John Raphael BEWARE: High Levels of Freshwater Toxin Found in Shellfish from San Francisco Bay Шаблон:Wayback Oct 28, 2016. Nature World News
  24. ↑ Kate Payne Toxic Bacteria Blooms Impacting Water Systems Across Iowa, DNR Survey Shows. Шаблон:Wayback November 1, 2018. National Public Radio
  25. ↑ Falconer, I.R. 2005. Cyanobacterial Toxins of Drinking Water Supplies: Cylindrospermopsins and Microcystins. Florida: CRC Press. 279 pages.
  26. ↑ What health risks do humans face as a result of exposure to cyanotoxins? Шаблон:Wayback EPA, retrieved 12 Nov 2018
  27. ↑ Шаблон:Статья
  28. ↑ Шаблон:Статья
  29. ↑ Шаблон:Статья
  30. ↑ Шаблон:Статья
  31. ↑ Шаблон:Статья
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Микроцистины&oldid=10377867