Sterigmatocystyna
|
|
| Nazwy | |
|---|---|
|
Preferowana nazwa IUPAC
(3aR , 12cS ) -8-hydroksy-6-metoksy-3a,12c-dihydro-7H-furo [ 3′,2′:4,5]furo[2,3- c ]ksanten-7-on |
|
| Inne nazwy Sterigmatocystyna
|
|
| Identyfikatory | |
|
Model 3D ( JSmol )
|
|
| CHEBI | |
| CHEMBL | |
| ChemSpider | |
| Karta informacyjna ECHA | 100.030.131 |
| Numer WE |
|
| KEGG | |
|
Identyfikator klienta PubChem
|
|
| UNII | |
|
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Nieruchomości | |
| C18H12O6 _ _ _ _ _ | |
| Masa cząsteczkowa | 324,28 g/mol |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
|
|
Sterigmatocystyna jest mikotoksyną poliketydową wytwarzaną przez niektóre gatunki Aspergillus . Toksyna występuje naturalnie w niektórych serach .
Sterigmatocystyna jest toksycznym metabolitem strukturalnie blisko spokrewnionym z aflatoksynami , gdyż jest przedostatnim prekursorem aflatoksyn B1 i G1. Zawiera ksantonowe przyłączone do struktury bifuranu. Sterigmatocystyna jest wytwarzana głównie przez grzyby Aspergillus nidulans i A. versicolor .
Odnotowano ją w spleśniałym ziarnie, zielonych ziarnach kawy i serze, chociaż informacje na temat jej występowania w żywności są ograniczone. Wydaje się, że występuje znacznie rzadziej niż aflatoksyny, chociaż analityczne metody jego oznaczania do niedawna nie były tak czułe, więc możliwe jest, że niewielkie stężenia w produktach spożywczych nie zawsze były wykrywane. Chociaż jest silnym czynnikiem rakotwórczym wątroby, podobnym do aflatoksyny B1 , obecna wiedza sugeruje, że nie jest tak rozpowszechniona w swoim występowaniu. Jeżeli jest to rzeczywista sytuacja, uzasadnione byłoby uznanie sterygmatocystyny za jedynie zagrożenie dla konsumentów w szczególnych lub nietypowych okolicznościach. Znanych jest wiele blisko spokrewnionych związków, takich jak o-metylosterygmatocystyna, a niektóre mogą również występować naturalnie.
Właściwości chemiczne i fizyczne
Sterigmatocystyna tworzy bladożółte igły, które łatwo rozpuszczają się w metanolu , etanolu , acetonitrylu , benzenie i chloroformie . Sterigmatocystyna reaguje z gorącym roztworem wodorotlenku potasu i etanolu i jest łatwo metylowana przez jodek metylu . Traktowanie etanolem w kwasie daje dihydroetoksysterygmatocystynę.
Toksyczność i znaczenie
Toksyczne działanie sterygmatocystyny jest bardzo podobne do działania aflatoksyny B1 . Jest zatem uważany za silny czynnik rakotwórczy , mutagenny i teratogenny . Jest mniej toksyczna dla gryzoni i małp, ale wydaje się być nieco bardziej toksyczna dla danio pręgowanego . LD50 u myszy przekracza 800 mg/kg. 10-dniowy LD50 u szczurów Wistar wynosi 166 mg/kg u samców, 120 mg/kg u samic i 60–65 mg/kg dootrzewnowo. podawanie u mężczyzn. IP. 10-dniowy LD50 dla koczkodanów wynosi 32 mg/kg.
Przewlekłe objawy obejmują indukcję wątrobiaków u szczurów, guzów płuc u myszy, zmian w nerkach oraz zmian w wątrobie i nerkach afrykańskich małp zielonych. Szczury karmione 5-10 mg/kg sterygmatocystyny przez dwa lata wykazywały 90% częstość występowania nowotworów wątroby. Sugerowano, że sterigmatocystyna jest około 1/10 tak silnym czynnikiem rakotwórczym jak aflatoksyna B1.
Toksyczne skutki zwierząt laboratoryjnych karmionych sterygmatocystyną obejmowały uszkodzenie nerek i wątroby oraz biegunkę. Nowotwory skóry i wątroby indukuje się u szczurów przez podanie na skórę. Stwierdzono, że bydło wykazujące krwawą biegunkę, utratę produkcji mleka, aw niektórych przypadkach śmierć, spożyło paszę zawierającą Aspergillus versicolor i wysoki poziom sterigmatocystyny wynoszący około 8 mg/kg. Ostra toksyczność, rakotwórczość i metabolizm sterigmatocystyny porównano z aflatoksyną i kilkoma innymi mikotoksynami hepatotoksycznymi.
Klasyfikacja IARC sterigmatocystyny to grupa 2B, co oznacza, że jest rakotwórcza u innych gatunków i prawdopodobnie rakotwórcza dla ludzi, ale nie udowodniono ostatecznego związku między narażeniem ludzi a rakiem.
Ponieważ sterigmatocystyna (ST) jest produktem pośrednim szlaku biosyntezy aflatoksyny i jest wytwarzana przez organizm BSL-1 Aspergillus nidulans , służy jako model do badania regulacji klastra genów biosyntezy aflatoksyny (BGC). Wykazano, że sterigmatocystyna jest wytwarzana tylko przy braku glukozy ( represja katabolizmu węglowego ), ale niezależnie od CreA, gdy glukoza jest stosowana jako jedyne źródło węgla. Zamiast tego wykazano, że jest zależny od regulatora G 0 , który przesyła sygnał glukozy do dalszych celów.
Występowanie naturalne
Występowanie sterygmatocystyny w surowcach i żywności nie było często zgłaszane. Zgłaszane przypadki dotyczyły zwykle spleśniałych lub złej jakości materiałów, takich jak pszenica, kukurydza, pasza dla zwierząt, twardy ser, orzechy pekan i zielone ziarna kawy. Chociaż ten brak informacji może wynikać z niedociągnięć w metodach analitycznych, w przypadku których przeprowadzono badania produktów dobrej jakości przy użyciu wiarygodnej metodologii, sterigmatocystyna była wykrywana rzadko, jeśli w ogóle. Jednak konieczne jest dalsze upewnienie się, zanim sterigmatocystyna będzie mogła zostać ostatecznie odrzucona jako zagrożenie, ponieważ A. versicolor był często izolowany ze zbóż, produktów zbożowych, owoców i marmolady, suszonych produktów mięsnych i soku grejpfrutowego. Stosunkowo wysokie poziomy sterygmatocystyny powstały w chlebie, szynce peklowanej i salami po zaszczepieniu A. versicolor. Bardziej niż w żywności, sterigmatocystyna jest często spotykana w budynkach uszkodzonych przez wodę.
Pobieranie próbek i analiza
Metody ekstrakcji sterigmatocystyny były powszechnie oparte na mieszaninie acetonitrylu i 4% wodnego roztworu chlorku potasu . Metody wykrywania za pomocą TLC są mało czułe, a ich granica wykrywalności mieści się w zakresie 20-50 mikrogramów/kg. Płytki TLC należy spryskać chlorkiem glinu i ogrzać. Opisano analityczne metody oznaczania sterygmatocystyny przy użyciu HPLC , ale znowu nie są one bardzo czułe z powodu braku absorbancji UV lub fluorescencji , chociaż w celu zwiększenia czułości zastosowano reakcję pokolumnową z chlorkiem glinu. Niedawno opracowano metody wykorzystujące HPLC połączone z detekcją spektrometrią mas z jonizacją pod ciśnieniem atmosferycznym dla żywności, takiej jak ser, chleb i produkty kukurydziane.
Stabilność i wytrwałość
Wydaje się, że nie ma doniesień o stabilności sterigmatocystyny poza roztworem, gdzie jest ona podobna do aflatoksyn. Istnieje jedno doniesienie, że gaz fosfinowy znacznie hamuje tworzenie sterigmatocystyny, gdy zboża są zaszczepiane A. versicolor.
Prawodawstwo i kontrola
Żaden kraj nie ma przepisów dotyczących sterygmatocystyny. Naturalne występowanie wydaje się rzadkie, chociaż przeprowadzono tylko ograniczoną liczbę badań. Wkrótce po tym, jak został uznany za wysoce toksyczny związek, Kalifornijski Departament Służby Zdrowia wykorzystał wartości TD50 z bazy danych Cancer Potency, aby uzyskać poziomy spożycia „bez znaczącego ryzyka” dla ludzi. Otrzymany poziom wynosił 8 mikrogramów/kg masy ciała/dobę dla osoby dorosłej o masie ciała 70 kg
