EKOTOKSIKOLOGIJA EKOTOKSIKOLOGIJA: toksini mikroorganizama, biljaka i životinja toksini mikroorganizama, biljaka i životinja Milica Stojković Milica Stojković UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET ODSEK ZA BIOLOGIJU I EKOLOGIJU
EKOTOKSIKOLOGIJAEKOTOKSIKOLOGIJA::toksini mikroorganizama, biljaka i životinjatoksini mikroorganizama, biljaka i životinja
Milica StojkovićMilica Stojković
UNIVERZITET U NIŠUPRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTETODSEK ZA BIOLOGIJU I EKOLOGIJU
Toksini mikroorganizamaToksini mikroorganizama
Algalni toksiniAlgalni toksini Bakterijski toksiniBakterijski toksini MikotoksiniMikotoksini
Algalni toksiniAlgalni toksini SaksitoksiniSaksitoksini Dinoflagelati Dinoflagelati -- Gonylaulax Gonylaulax
catenellacatenella Nakupljaju se u školjkama Nakupljaju se u školjkama
-- Saxidomus giganteus Saxidomus giganteus Neurotoksični Neurotoksični ––
paralizujuće trovanje paralizujuće trovanje školjkama (PSPškoljkama (PSP--paralytic paralytic shellfish poisoning)shellfish poisoning)
Simptomi nastupaju 30 Simptomi nastupaju 30 minuta nakon konzumacije minuta nakon konzumacije zatrovane školjke i uključuju:zatrovane školjke i uključuju:
Utrnuće usta, usana, jezika i Utrnuće usta, usana, jezika i vrhova prstiju što vodi do vrhova prstiju što vodi do mišične obamrlosti, mišične obamrlosti, nemogućnost održavanja nemogućnost održavanja uspravnog položaja, uspravnog položaja, poremećaj u hodu, gubitak poremećaj u hodu, gubitak ravnotežeravnoteže
GastroGastro--intestinalni simptomi intestinalni simptomi uključuju mučninu, uključuju mučninu, povračanje, proliv i povračanje, proliv i abdominalni bol, ali ovi se abdominalni bol, ali ovi se simptomi javljaju retkosimptomi javljaju retko
Algalni toksiniAlgalni toksini BrevetoksiniBrevetoksini Dinoflagelata Dinoflagelata --
Gymnodinium breveGymnodinium breve Neurotoksično Neurotoksično
trovanje školjkama trovanje školjkama (NSP(NSP--neurotoxic neurotoxic shellfish poisoning)shellfish poisoning)
Simptomi NSP Simptomi NSP trovanja su:trovanja su:
Osećaj trnjenja usana, Osećaj trnjenja usana, jezika, gubitak ukusa, jezika, gubitak ukusa, usporen puls, osećaj usporen puls, osećaj topline i hladnoće, topline i hladnoće, proširene zenice, proširene zenice, dijareja, a oporavak dijareja, a oporavak sledi nakon dva dana sledi nakon dva dana
Algalni toksiniAlgalni toksini Okadaična kiselinaOkadaična kiselina Dinoflagelate roda Dinoflagelate roda
Prorocentrum, Prorocentrum, DinophysisDinophysis
Dijareično trovanje Dijareično trovanje školjkama (DSPškoljkama (DSP--Diarrhetic shellfish Diarrhetic shellfish poisoning)poisoning)
Simptomi se javljaju, Simptomi se javljaju, zavisno od zavisno od konzumirane doze, od konzumirane doze, od 30 minuta do 2 ili 3 30 minuta do 2 ili 3 sata, a oporavak je sata, a oporavak je potpun bez opasnosti potpun bez opasnosti po životpo život
DSP karakterišu DSP karakterišu srednje izraženi srednje izraženi gastrointestinalni gastrointestinalni problemi kao što su problemi kao što su mučnina, povraćanje, mučnina, povraćanje, proliv i bolovi u proliv i bolovi u stomaku, praćeni stomaku, praćeni glavoboljom i glavoboljom i groznicom groznicom
Algalni toksiniAlgalni toksini
Domoična kiselinaDomoična kiselina Dijatomeje Dijatomeje --
Pseudonitzschia Pseudonitzschia pungenspungens
Amnezičko trovanje Amnezičko trovanje školjkama (ASPškoljkama (ASP--amnesis shellfish amnesis shellfish poisoning)poisoning)
Simptomi uključuju Simptomi uključuju povraćanje i dijareju povraćanje i dijareju koji su u nekim koji su u nekim slučajevima bili slučajevima bili praćeni zbunjenošću, praćeni zbunjenošću, gubitkom pamćenja, gubitkom pamćenja, gubitkom orijentacije, gubitkom orijentacije, pa čak i komompa čak i komom
Algalni toksiniAlgalni toksini CiguatoksiniCiguatoksini Bentosni Bentosni
dinoflagelatidinoflagelati Konzumiranje ribe Konzumiranje ribe
koja je akumulirala koja je akumulirala određenu količini određenu količini ciguatoksinaciguatoksina
Probavni i Probavni i neurološki neurološki poremećajiporemećaji
PalitoksinPalitoksin Dinoflagelata Dinoflagelata ––
Ostreopsis siamensisOstreopsis siamensis Jedan od najjačih Jedan od najjačih
poznatih otrovapoznatih otrova Prvi put izolovan iz Prvi put izolovan iz
korala korala Palythoa Palythoa Toxica Toxica 1961. god.1961. god.
Bakterijski toksiniBakterijski toksini BotulinBotulin Clostridium botulinumClostridium botulinum NNeurotoksin, jedan je od najjačih eurotoksin, jedan je od najjačih
prirodnih otrova i najtoksičniji prirodnih otrova i najtoksičniji proteinprotein
BBotulizam može razviti na tri otulizam može razviti na tri načina:načina:1. jedenjem hrane zaražene 1. jedenjem hrane zaražene otrovomotrovom2. od otrova koji nastaje kada se 2. od otrova koji nastaje kada se rana inficira bakterijomrana inficira bakterijom3. ako dete pojede ili popije nešto 3. ako dete pojede ili popije nešto što sadrži spore bakteriješto sadrži spore bakterije
Ihhibira oslobađanje Ihhibira oslobađanje acetilholina iz presinaptičkog acetilholina iz presinaptičkog neuronaneurona
Paraliza mišićaParaliza mišića Najčešći uzrok smrti je Najčešći uzrok smrti je
prestanak disanjaprestanak disanja
Bakterijski toksiniBakterijski toksini TetanospazminTetanospazmin Clostridium tetaniClostridium tetani Hiperaktivnost mišićaHiperaktivnost mišića Toksin putuje do Toksin putuje do
limfnog i vaskularnog limfnog i vaskularnog sistemasistema, , i i na na mestu mestu spojspojaa ssaa mišićem ulazi mišićem ulazi u u nervenerve i putuje u CNSi putuje u CNS
Kao posledica Kao posledica njegovnjegovogog delovanja delovanja javlja se javlja se hiperaktivnost mišića, hiperaktivnost mišića, već i na najmanju već i na najmanju stimulaciju, stimulaciju, iinemogućnost nemogućnost inhibicije reflekasainhibicije reflekasa
Tetanus je Tetanus je smrtonosan u 40 smrtonosan u 40 ––50% 50% slučajevaslučajeva
Bakterijski toksiniBakterijski toksini AntraksAntraks Bacillus anthracisBacillus anthracis
Otrovati se možemo inhalOtrovati se možemo inhalacijomacijom, , kroz oštećenu kožu ili gutanjem kroz oštećenu kožu ili gutanjem zaražene hranezaražene hrane
Na koži javlja crvenaNa koži javlja crvena--smeđa smeđa kvržica koja svrbi, od koje nastane kvržica koja svrbi, od koje nastane čir, javlja se povećanje limfnih čir, javlja se povećanje limfnih čvorova , malaksalost, bolovi u čvorova , malaksalost, bolovi u mišićima, glavobolja, temperatura mišićima, glavobolja, temperatura i povraćanjei povraćanje
Kod udisanja spora antraksa Kod udisanja spora antraksa početni simptomi mogu ličiti na početni simptomi mogu ličiti na grip, ali se stanje naglo pogoršava, grip, ali se stanje naglo pogoršava, javljaju se problemi s disanjem, a javljaju se problemi s disanjem, a vrlo brzo šok i gubitak svestivrlo brzo šok i gubitak svesti
Crijevni oblik antraksa obično Crijevni oblik antraksa obično počinje mučninom i povraćanjem, počinje mučninom i povraćanjem, zatim se javljaju jaki bolovi u zatim se javljaju jaki bolovi u stomaku, povraćanje krvi, jak stomaku, povraćanje krvi, jak prolivproliv
Bakterijski toksiniBakterijski toksini CijanotoksiniCijanotoksini1.1. HepatotoksiniHepatotoksini2.2. NeurotoksiniNeurotoksini3.3. DermatotoksiniDermatotoksini Cvetanje vodeCvetanje vode
Problemi koji mogu Problemi koji mogu nastati u kontaktu sa nastati u kontaktu sa toksinima su:toksinima su:
Različite vrste Različite vrste dermatitisa, tumora, dermatitisa, tumora, gastrointestinalni gastrointestinalni poremecaji, poremecaji, pneumonije, pneumonije, neurološki problemineurološki problemi
Bakterijski toksiniBakterijski toksini Tetrodotoksin Tetrodotoksin Ribe iz porodice Ribe iz porodice
Tetraodontidae, neke Tetraodontidae, neke vrste hobotnicavrste hobotnica
Otrov vodi poreklo od Otrov vodi poreklo od bakterija roda Vibrio bakterija roda Vibrio koje se nalaze na koje se nalaze na površini telapovršini tela
Paraliza dijafragme Paraliza dijafragme ––prestanak disanjaprestanak disanja
Jedna riba može da Jedna riba može da ubije 30 odraslih ljudiubije 30 odraslih ljudi
MikotoksiniMikotoksini AflatoksiniAflatoksini Metaboliti plesni Metaboliti plesni
Aspergillus flavus, Aspergillus flavus, A.parasiticusA.parasiticus
Spore na tlu i zrnevlju Spore na tlu i zrnevlju kikirikija, žitarica itd.kikirikija, žitarica itd.
Hepatotoksični, Hepatotoksični, imunotoksični, imunotoksični, karcinogenikarcinogeni
OhratoksiniOhratoksini Aspergillus ochraceus, Aspergillus ochraceus,
Penicillium viridicatumPenicillium viridicatum Žitarice, kafa, sušeno Žitarice, kafa, sušeno
voće, kikirikivoće, kikiriki Endemska nefropatijaEndemska nefropatija
MikotoksiniMikotoksini ZearalenonZearalenon Metaboliti roda Metaboliti roda
Fusarium Fusarium Kukuruz, ječam, Kukuruz, ječam,
pšenica, sojapšenica, soja Reproduktivna i Reproduktivna i
razvojna toksičnostrazvojna toksičnost
TrihoteceniTrihoteceni Metaboliti roda Metaboliti roda
FusariumFusarium Žitarice i njihovi Žitarice i njihovi
proizvodi: hleb, proizvodi: hleb, testenina, pivo…testenina, pivo…
Pad imuniteta, Pad imuniteta, povraćanjepovraćanje
MikotoksiniMikotoksini
FumonizinFumonizin Metaboliti roda Metaboliti roda
FusariumFusarium Žitarice: kukuruz, Žitarice: kukuruz,
pšenicapšenica Konjsko ludilo, bolest Konjsko ludilo, bolest
pluća svinja, rak pluća svinja, rak jednjakajednjaka
Ergot alkaloidiErgot alkaloidi Claviceps purpureaClaviceps purpurea ––
ražena glavnicaražena glavnica Ljuska žitaLjuska žita Grčevi, halucinacije, Grčevi, halucinacije,
gangrena, ludilo, smrtgangrena, ludilo, smrt
Biljni toksiniBiljni toksini
Fitotoksini Fitotoksini –– toksini biljnog poreklatoksini biljnog porekla Sekundarni metabilitiSekundarni metabiliti Adaptacija Adaptacija –– odbrana od herbivoraodbrana od herbivora Veliki broj jedinjenja : alkaloidi, Veliki broj jedinjenja : alkaloidi,
cijanogeni glikozidi, glukozinolati, cijanogeni glikozidi, glukozinolati, terpenoidi, fenoli, amonokiseline, terpenoidi, fenoli, amonokiseline, peptidi itd.peptidi itd.
AlkaloidiAlkaloidi Atropa belladonnaAtropa belladonna
–– AtropinAtropin Halucinacije, Halucinacije,
ubrzan rad srca, ubrzan rad srca, umor, teško umor, teško gutanje, gutanje, glavobolja, komaglavobolja, koma
Colchicum Colchicum autumnaleautumnale ––KolhicinKolhicin
Redukcija koštane Redukcija koštane srži, poremećaj srži, poremećaj nervnog sistema, nervnog sistema, opadanje koseopadanje kose
AlkaloidiAlkaloidi Conium maculatumConium maculatum
–– KoniinKoniin DrhtanjeDrhtanje, ,
nekoordiniranost, nekoordiniranost, raširene zenice, raširene zenice, slab rad srca, slab rad srca, koma i smrtkoma i smrt
Smatra se da je Smatra se da je Sokrat ubijen Sokrat ubijen ispivši sok, ispivši sok, ekstrakt biljke ekstrakt biljke Conium maculatumConium maculatum(399 B.C.)(399 B.C.)
Cijanogeni glikozidiCijanogeni glikozidi Amygdalus Amygdalus
communis var. communis var. amaraamara ––AmigdalinAmigdalin
Manihot utilissimaManihot utilissima–– Kasava Kasava --LinamarinLinamarin
BiljkaBiljka HCN HCN mg/100gmg/100g
GlikozidGlikozid
Gorki bademGorki badem 250250 AmigdalinAmigdalin
Koren Koren kasavekasave
5353 LinamarinLinamarin
Goitrogene supstance Goitrogene supstance Biljke iz familije Biljke iz familije
Brassicaceae Brassicaceae ––GlukozinolatiGlukozinolati
Inhibiraju Inhibiraju funkcije štitne funkcije štitne žlezde, žlezde, uzrokujući njenu uzrokujući njenu atrofiju i atrofiju i gušavostgušavost
LektiniLektini Najčešće biljnog Najčešće biljnog
poreklaporekla MahunarkeMahunarke Toksičnost za Toksičnost za
probavni trakt : probavni trakt : mučnina, mučnina, povraćanje, prolivpovraćanje, proliv
Zahtevaju dužu Zahtevaju dužu termičku obradutermičku obradu
Menjaju Menjaju fiziologiju fiziologiju ćelijske ćelijske membrane membrane
Pirolizidin alkaloidi Pirolizidin alkaloidi Mnoge biljke iz familije Boraginaceae, Mnoge biljke iz familije Boraginaceae,
Compositae i Leguminosae sadrže Compositae i Leguminosae sadrže pirolizidin pirolizidin
U humani prehrambeni lanac dolaze preko U humani prehrambeni lanac dolaze preko žitarica koje su kontaminirane korovima žitarica koje su kontaminirane korovima koji sadrže pirolizidin alkaloidekoji sadrže pirolizidin alkaloide
Mlečni proizvodi životinja koje su se Mlečni proizvodi životinja koje su se hranile biljkama koje sadrže pirolizidin hranile biljkama koje sadrže pirolizidin
Toksičan je za ćelije jetre Toksičan je za ćelije jetre Pokazuje mutagena i kancerogena dejstvaPokazuje mutagena i kancerogena dejstva
Toksične aminokiselineToksične aminokiseline
U semenima nekih vrsta iz roda U semenima nekih vrsta iz roda LathyrusLathyrus
NeurolatirizamNeurolatirizam –– neurološki neurološki poremećaji poremećaji –– sličnost glutamatusličnost glutamatu
OsteolatirizamOsteolatirizam –– deformacije deformacije vezivnog tkiva vezivnog tkiva –– sličnost lizinusličnost lizinu
Seme potopljeno u vodu gubi Seme potopljeno u vodu gubi toksičnosttoksičnost
Animalni toksini Animalni toksini HistaminHistamin Riba i morski Riba i morski
plodoviplodovi Dekarboksilacija Dekarboksilacija
histidina iz riba histidina iz riba porodice porodice Scombroidae ( Scombroidae ( skuša, tuna)skuša, tuna)
Skombroidno Skombroidno trovanje i trovanje i SkombrotoksinSkombrotoksin
HistaminHistamin Određene bakterije, koje se normalno Određene bakterije, koje se normalno
nalaze u slanoj vodi i žive u škrgama i nalaze u slanoj vodi i žive u škrgama i crevima riba proizvode enzim histidin crevima riba proizvode enzim histidin dekarbiksilazudekarbiksilazu
N
NH
NH2
N
NH
NH2
HOOC
HistaminHistamin Simptomi se javljaju Simptomi se javljaju
jedan sat nakon jelajedan sat nakon jela Mučnina, povraćanje, Mučnina, povraćanje,
pečenje usne duplje, pečenje usne duplje, osip, svrab, crvenilo, osip, svrab, crvenilo, nesvesticanesvestica
simptomisimptomi unos unos histamina (mg)histamina (mg)
blagiblagi 8 8 –– 4040osrednjiosrednji 70 70 –– 10001000
teškiteški 1500 1500 -- 40004000
PrioniPrioni Belancevine iz Belancevine iz
tkiva bolesnih tkiva bolesnih životinjaživotinja
Korišćenje uginulih Korišćenje uginulih životinja u životinja u proizvodnji krmivaproizvodnji krmiva
Bovine spongiform Bovine spongiform encephlopathy encephlopathy (BSE)(BSE)
Zabrana korišćenja Zabrana korišćenja ostataka stoke u ostataka stoke u proizvodnji krmivaproizvodnji krmiva
BatrahotoksinBatrahotoksin Najjači poznati Najjači poznati
životinjski otrov a životinjski otrov a proizvodi ga dart proizvodi ga dart žaba žaba Phyllobates Phyllobates terriblisterriblis
Jedna žaba ima Jedna žaba ima dovoljno otrova da dovoljno otrova da ubija 10ubija 10--100 ljudi100 ljudi
Blokira prenos Blokira prenos signala sa nerava signala sa nerava na mišićena mišiće
Zmijski otrovZmijski otrov Oxyuranus Oxyuranus
microlepidotamicrolepidota ––pustinjski taipanpustinjski taipan
Najtoksičniji otrov od Najtoksičniji otrov od svih zmijasvih zmija
Jedan ugriz ubija do Jedan ugriz ubija do 100 ljudi100 ljudi
Dendroaspis polylepisDendroaspis polylepis ––crna mambacrna mamba
Napada bez razlogaNapada bez razloga Povraćanje, slabljenje Povraćanje, slabljenje
vida, glavobolja, vida, glavobolja, hipertenzija, hipertenzija, respiracijski šokrespiracijski šok