Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Co jsou to cyanobakterie? Jaké známe toxiny sinic?

13.07.2012  |  238× přečteno      vytisknout článek

siniceSinice je označení pro fotosyntetizující gramnegativní eubakterie o velikosti buněk většinou 1-10 mikrometrů.

Blahoslav Maršálek

Sinice = cyanobakterie = Cyanophyta

Sinice je označení pro fotosyntetizující gramnegativní eubakterie o velikosti buněk většinou 1-10 mikrometrů. Z tohoto složitého popisu vyplývá také složitost jejich začlenění pro vědu. O cyanobakterie se zajímají botanici, pak je nazývají cyanoprokaryofyta, ekologové, toxikologové a mikrobiologové je nazývají cyanobakterie. Botanici se o ně zajímají proto, že  jde o skupinu nejstarších organismů, které jsou schopny fotosyntetické asimilace stejně, jako vývojově mladší eukaryotní řasy a rostliny. Jednotlivé taxony cyanobakterií tvoří buď jednobuněčné, vláknité nebo koloniální uspořádání buněk. Kromě vegetativních buněk se u vláknitých sinic vyskytují heterocyty (sloužící k fixaci molekulárního dusíku) a artrospory (akinety), které slouží stejně jako spory bakterií k překonání nepříznivých podmínek.

Podle fosilních nálezů měly cyanobakterie významný podíl na vytvoření kyslíkaté atmosféry na Zemi, objevily se v prekambriu před 3 - 2,5 miliardami let a před 2 miliardami let se staly dominující skupinou organismů na Zemi. Vlastní vývoj cyanobakterií souvisí s anaerobními fotosyntetizujícími bakteriemi (chlorobakterie a purpurové bakterie), které jsou považovány za jejich předky. Samotné cyanobakterie však představují slepou vývojovou větev.

Jenobuněčné a koloniální sinice se rozmnožují dělením buněk, vláknité se rozmnožují hormogoniemi, nebo akinetami. Všeobecně je uznáváno nepohlavní rozmnožování, i když existují nepřímé důkazy o rekombinaci genů v parasexuálním procesu.

Z tohoto popisu vyplývá, že cyanobakterie jsou schopny přežívat v nejrůznějších podmínkách, nalezneme je jak v Antarktidě, tak v horkých vřídlech, jako symbiotické organizmy v lišejnících v čistém horském prostředí tak v odpadních a zamořených odpadních a radioaktivních vodách. Jsou schopny přijímat organické látky jako heterotrofní bakterie, tak žít ze světla a minerálních živin jako rostliny. Tento fakt je velmi nepříznivý především tehdy, uvažujeme-li o jejich potlačení.

Stále ještě jsou lidé, kteří si pletou řasy a sinice. Jde však o zcela odlišné organismy. Stavbou buňky jsou sinice bakterie a řasy rostliny. Z vývojového hlediska říkáme, že sinice jsou prokaryota (bakterie) a řasy eukaryota (tedy organizačně vyspělejší (patří sem řasy, houby, lišejníky, rostliny, živočichivé atd.). S tím souvisí také typ metabolismu a produkce různých biologicky aktivních látek. Cyanobakterie produkují širokou škálu látek, kterými mohou ovlivňovat své okolí. Patří sem oligosacharidy, organické kyseliny, peptidy, hormony, enzymy, antibiotika, polysacharidy, ale také pachy, pachutě a toxiny. Tři posledně jmenované skupiny látek se výrazně projevují tehdy, chceme-li používat vodu pro rekreační a vodárenské účely.

V posledních letech stoupá zájem státní správy a odborné veřejnosti o cyanobakterie a jejich metabolity. Nejsou-li cyanobakterie pod kontrolou, potýkáme se s problematikou toxických metabolitů v rekreačních a pitných vodách (tzv. vodní květy sinic). Jsou-li kultivovány v řízených podmínkách, mohou být zdrojem perspektivních biologických pesticidů a farmakologicky velmi účinných selektivních cytostatik (využití v onkologii), virocidních látek (patenty proti viru HIV) apod. Znalost biologie a taxonomie sinic patří mezi základní předpoklady využití těchto organismů v biotechnologii, farmakologii a dalších perspektivních oborech.

Je známo, že cyanobakterie (sinice) žijí fototrofně, jsou však také schopny žít mixotrofně nebo heterotrofně.Do svého okolí uvolňují - dle způsobu metabolismu - biologicky aktivní látky, kterými mohou ovlivňovat růst a vývoj ostatních vodních organismů, sebe navzájem, ale i fyzikální, biologické a chemické vlastnosti vody.

Dělení toxinů sinic / cyanobakterií

Alkaloidní neurotoxiny sinic

LD 50 : Anatoxin a 0.2mg/kg ž.v., anatoxin a(s) 0,02mg/kg ž.v., saxitoxin 0,01mg/kg ž.v., aphantoxiny 1-5 0,001-0,01mg/kg ž.v.

Příznaky intoxikace:

Velmi intenzivně působí na volně žijící i domácí zvířata. Nejčastější jsou křeče, nekoordinované pohyby, dávení, záchvaty zuřivosti, ztráta stability, dušení a následná smrt udušením. Efekt během 5 minut. Neurotoxiny mají ve vyváženém ekosystému malou stabilitu. Molekuly neurotoxinů jsou termosensibilní (inaktivace při teplotách nad +40°C).

Paralytické toxiny

LD 100 : Člověk 1mg, příznaky při 0.001mg/kg ž.v..

Příznaky intoxikace:

PSP jsou rychle absorbovány v zažívacím traktu, vyvolají rychlé příznaky (1-3min) zvracení, extrémně nízký tlak, nevolnosti, vliv na neuromuskulární a kardiovaskulární systém, smrt udušením.

Hepatotoxiny

Alkaloidní hepatotoxiny sinic

LD 100 : 0.4mg/kg ž.v.

Příznaky intoxikace:

Poškození tkáně jater a ledvin, nekrózy plic, srdce, sleziny, nadledvinek a brzlíku.

Peptidické hepatotoxiny sinic

LD 50 : Nejrozšířenější Microcystin LR: od 40 do 45 mg/kg živé hmotnosti.

Příznaky intoxikace:

Zvýšená hladina jaterních enzymů v krevním séru a další indikátory poškození jater (ALT, AST, GGT, bilirubin, alk. fosfatáza), hmotnost jater a ledvin je 2-3x větší, mikroembolie plic a ledvin. Sladkovodními sinicemi jsou produkovány zejména microcystiny a microviridiny. Jedná se o velmi termostabilní látky, jejichž aktivita není omezena ani po několika hodinách varu. V současné době je známo 28 různých microcystinů.

Tumor Promoting Factors

Typ toxinu: Microcystiny, nodularin, ...

Princip účinku:

Microcystin může být i silným tumorovým promotorem. Vyvolává kožní nádory u myší a podávání čistého purifikovaného preparátu mikrocystinu LR vedlo k indukci jaterního nádoru. Z osmi zkoumaných látek byl mikrocystin LR nejsilnější aktivátor růstu rakovinných buněk.

Cytotoxiny

Sinice produkují také širokou skupinu látek s cytotoxickými a cytostatickými účinky. Sinice rodu Tolypothrix produkovala cytotoxin, který má prokazatelné protinádorové aktivity.

Prymnetoxiny

Typ toxinu: Proteolipidy

Princip účinku:

Rozklad krevních buněk, cytotoxicita - integrita buněčných membrán, ichtyotoxicita (žába po metamorfoze není intoxikována, zatímco pulec umírá do 5 min)

Embryotoxiny

Vliv cyanotoxinů na poruchy vývoje a růstu plodu.

Dermatotoxické alkaloidy sinic / cyanobakterií

Název toxinu: Aplysiatoxin, lyngbyatoxin a chemicky neidentifikované frakce sinic.

Příznaky intoxikace:

Po požití záněty trávícího traktu, při kontaktu ekzantémy, dermatitidy.

Genotoxiny a mutageny

Mutagenní a genotoxická aktivita byla prokázána z frakcí sinic obsahující microcystiny a další neidentifikovatelné biotoxiny. Mutagenní metabolity jsou často potenciálními karcinogeny.

Lipopolysacharidy

LD 50 : LD 50 pro i.p. aplikaci myším je 1,1mg/kg živé váhy. Smrt nastává během 48 hodin.

Příznaky:

Puchýřky, otoky, pravěpodobně vliv na imunitní systém, průjmy, žaludeční nevolnosti a křeče, alergické podráždění kůže, zvracení a bolesti hlavy.

Imunotoxiny, imunomodulátory a imunosupresory

Alergie jsou nejčastější reakcí sensitivních jedinců na přítomnost vodního květu sinic. Nejohroženější skupinou obyvatel ve vztahu k imunotoxinům sinic patří děti a starší či nemocní obyvatelé. U těchto skupin lze očekávat oslabení imunitních reakcí, zesláblost a permanentní únavu až malátnost.

Literatura: Maršálek B. (2005) Co jsou cyanobakterie / sinice?

ZDROJ: www.toxicita.cz


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
Partneři
ASIO, spol.s r.o.
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist