Антимицин А - Antimycin A

Антимицин А
Структурная формула антимицина A1 V1.svg
Имена
Название ИЮПАК
(2р,3S,6S,7р,8р) -3 - [(3-Формамидо-2-гидроксибензоил) амино] -8-гексил-2,6-диметил-4,9-диоксо-1,5-диоксонан-7-ил 3-метилбутаноат
Другие имена
Финтрол
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.162.279 Отредактируйте это в Викиданных
MeSHАнтимицин + А
UNII
Характеристики
C28ЧАС40N2О9
Молярная масса548.633 г · моль−1
Опасности
Главный опасностиОстрая токсичность
Пиктограммы GHSGHS06: Токсично
Сигнальное слово GHSОпасность
H301, H311, H331
P261, P264, P270, P271, P280, P301 + 310, P302 + 352, P304 + 340, P311, P312, P321, P322, P330, P361, P363, P403 + 233, P405, P501
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Антимицин А это вторичные метаболиты произведено Streptomyces бактерии[1] и член группы родственных соединений, называемых антимицины. Антимицин А классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в Соединенных Штатах, как определено в Разделе 302 США Закон о чрезвычайном планировании и праве общества на информацию (42 U.S.C. 11002), и к ним предъявляются строгие требования к отчетности со стороны предприятий, которые производят, хранят или используют его в значительных количествах.[2]

Использовать

Антимицин А является активным ингредиентом Финтрола, химического вещества. убийство рыбы (рыбный яд) используется в рыболовство управление.

Антимицин А был впервые обнаружен в 1945 году и зарегистрирован для использования в качестве токсического вещества для рыб в 1960 году.[3] Fintrol ® - единственный в настоящее время зарегистрированный продукт, содержащий антимицин А, и классифицируется как пестицид ограниченного использования из-за его токсичности в водной среде и необходимости высокоспециализированного обучения для его использования. В 1993 г. несколько токсикологических исследований были представлены в Агентство по охране окружающей среды США уступая его токсичности.[3]

Финтрол используется в основном федеральными властями и правительствами штатов для устранения инвазивные виды в районе, где обитающие виды находятся под угрозой. Антимицин А добавляется по каплям, чтобы достичь концентрации 25 частей на миллиард.[3] Эти капельные станции обычно используются выше по течению в зоне, доступной для лодок и транспорта. В более глубоких водоемах используется насосный механизм для диспергирования антимицина А через перфорированный шланг, растягивающий длину столба воды.

В аквакультура, Антимицин А используется в качестве агента для увеличения продуктивности сома путем селективного уничтожения мелких и более чувствительных видов. Когда антимицин А добавлен в количестве 25 частей на миллиард, он обеспечивает полное уничтожение. Однако в концентрации 10 частей на миллиард антимицин А используется в качестве селективного убивающего агента для уничтожения более мелких или более чувствительных видов, которые могут снизить урожайность коммерческого земледелия.

Продукты, содержащие антимицин А, могут быть зарегистрированы при условии соблюдения процедур снижения риска.[3]

Риск беспокойстваМеры по смягчению последствий
Воздействие от потребления очищенной воды
  • Проточную воду необходимо обработать перманганат калия
  • Питьевая вода в зонах обработки должна быть закрыта во время обработки и до тех пор, пока все результаты мониторинга образцов не станут ниже предела обнаружения антител кантимицина А, 0,015 частей на миллиард.
Воздействие от употребления обработанной рыбы
  • Сертифицированный аппликатор или уполномоченное лицо под его / ее непосредственным надзором должны запретить употребление мертвой рыбы, взятой из обработанных участков.
  • Регистрант должен изменить этикетки, указав максимальные концентрации обработки 10 частей на миллиард для использования в качестве «селективного уничтожения» в аквакультуре.
  • Когда Антимицин А применяется в качестве селективного умерщвления в аквакультуре, сертифицированный заявитель должен проинформировать владельца / оператора обрабатываемого участка аквакультуры, что выжившую рыбу нельзя использовать для производства пищи или корма в течение как минимум 12 месяцев после обработки.
  • Когда Антимицин А применяется в качестве полного убоя в аквакультуре, Сертифицированный аппликатор должен проинформировать владельца / оператора обрабатываемого участка аквакультуры, что водный объект нельзя пополнять в течение как минимум 7 дней после обработки.
Воздействие рекреационных мероприятий в очищенной воде
  • Сертифицированный аппликатор или его / ее назначенное лицо должны запретить доступ к обработанной области в течение 7 дней после лечения.
Профессиональное воздействие
  • Регистрант должен указать максимальный уровень обработки 25 частей на миллиард.
  • Анитмицин А должен применяться сертифицированным специалистом по аппликации, который участвует в программе сертификации по применению рыбных средств.
  • Аппликатор должен носить рубашку с длинными рукавами и длинные брюки, химически стойкие перчатки, обувь и носки с закрытым носком, а также защитные очки. На аппликаторах, использующих ручное оборудование, например, сопло, должна образовываться пыль / туман. респиратор и комбинезоны. На аппликаторе нельзя носить контактные линзы.
Коэффициенты экологического риска для нецелевых видов
  • Антимицин А запрещено использовать в морской или устьевой среде.
  • Сертифицированный аппликатор или назначенное лицо должны гарантировать, что лечение не выходит за пределы обозначенной области лечения.
  • Сертифицированный аппликатор или уполномоченное лицо должны собрать и закопать любую мертвую рыбу.

На сегодняшний день в медицине не используется, хотя его возможность в качестве химиотерапевтический был исследован.[3]

Механизм действия

Антимицин А является ингибитором клеточного дыхания, в частности окислительного фосфорилирования. Антимицин А связывается с сайтом Qi цитохром с редуктаза, ингибируя окисление убихинон на сайте Ци убихинол тем самым нарушая Q-цикл оборота фермента. Это также вызовет нарушение всей цепи переноса электронов. Из-за этого не может быть производства АТФ. Цитохром с редуктаза является центральным ферментом в электронная транспортная цепь из окислительного фосфорилирования.[4]Торможение этой реакции нарушает образование протонный градиент через внутренняя мембрана митохондрий. Производство АТФ впоследствии подавляется, поскольку протоны не могут проходить через АТФ-синтаза комплекс в отсутствие протонного градиента. Это ингибирование также приводит к образованию токсичных свободных радикалов. супероксид.[5] Скорость производства супероксида превышает клеточные механизмы его поглощения, подавляя клетку и приводя к ее гибели.

Также было обнаружено, что он препятствует циклическому потоку электронов внутри фотосинтетический системы по предложенным ферредоксин хинонредуктазный путь.[6]

Несмотря на то что цианид блокирует цепь переноса электронов, антимицин А и цианид действуют по разным механизмам. Цианид связывает участок в соседнем белке, где обычно связывается железо, вообще предотвращая связывание кислорода. Это предотвращает клеточное дыхание, полностью приводящее к гибели клеток.[7] Поскольку антимицин А связывается со специфическим белком в цепи переноса электронов, его токсичность может сильно зависеть от вида из-за тонких видоспецифических различий в убихиноле. Вот почему Финтрол можно использовать в качестве селективного убивающего агента в коммерческом сельском хозяйстве.

Муравьи-аттины, выращивающие грибы, используют антимицины, производимые симбиотический Streptomyces бактерии - в их грибоводстве, чтобы подавить несортовые (то есть патогенные) грибы.[8] Одна исследовательская группа, изучающая эти симбиотические бактерии Streptomyces, недавно определила кластер биосинтетических генов антимицинов, который был неизвестен, несмотря на то, что сами соединения были идентифицированы 60 лет назад. Антимицины синтезируются гибридом поликетидсинтаза (ПКС) /нерибосомальная пептидная синтаза (NRPS).[9]

Токсичность

Смертельные дозы

Смертельные дозы для рыб [10]

РазновидностьLC50 / 24-часовое воздействиеLC50 / 96 часов воздействия
Форель0,07 частей на миллиард0,04 частей на миллиард
Черный бычий сом200ppb45ppb
Канальный сом> 10ppb9ppb
Золотая рыбка1ppb
Улитки800ppb
Тигровая саламандра> 1080ppb
Головастики45ppb10ppb
Леопардовая лягушка45ppb10ppb

Смертельные дозы для млекопитающих [11]

ЖивотноеLD50 мг / кг при приеме внутрь
Крыса28
Мышь25
ягненок1-5
Собака>5
Кролик10

Воздействие на человека и первая помощь

Воздействие обработанной воды: Последствия хронического сублетального воздействия на человека были оценены и экстраполированы для мышей (= относящиеся к грызуны ) токсикологические исследования. Оценки в литературе были сделаны с использованием протоколов оценки риска EPA.[12] Исследования, направленные на определение этих уровней, обнаружили у мышей концентрацию, при которой отсутствует «уровень наблюдаемых побочных эффектов». Оттуда EPA описывает методы определения контрольная доза (RfD), верхний предел вещества, которое можно употреблять ежедневно до конца жизни без каких-либо наблюдаемых последствий. Было определено, что RfD составляет 1,7 мкг / кг / день.[13] Взрослый человек с массой тела около 70 кг может безопасно потреблять 2 литра очищенной воды с концентрацией 60 частей на миллиард.

Токсические эффекты могут возникнуть в результате случайного проглатывания материала. Токсикологические исследования на животных показывают, что воздействие менее 40 граммов антимицина А может привести к серьезным неблагоприятным последствиям для здоровья человека.[14]

Путь воздействияЭффект
Глаз
  • Прямой контакт с глазом может вызвать дискомфорт, сопровождающийся слезотечением и покраснением. Может быть небольшое истирание, и Антимицин может вызвать ощущение инородного тела у некоторых людей.
Кожа
  • Открытые срезы не должны подвергаться воздействию материала.
  • Крайне важно соблюдать правила гигиены, чтобы предотвратить истирание от длительного воздействия
Вдохнул

Лечение направлено на облегчение симптомов и наблюдение за респираторной недостаточностью, отек легких, судороги и шок.[14] Рвота после приема внутрь не рекомендуется из-за потенциальной депрессии центральной нервной системы.[15] Активированный уголь можно принимать как 240 мл воды с 30 г древесного угля.[15] Необходимо наблюдать за пациентом на предмет развития системных симптомов и признаков. После ингаляции пациента следует вывести на свежий воздух и контролировать бронхоспазм, затрудненное дыхание и респираторный дистресс. При необходимости обеспечьте пациента кислородом и обеспечьте проходимость дыхательных путей через интубация трахеи. Лечить бронхоспазм с помощью ингаляционных бета2-адренергический агонист тяжелый бронхоспазм можно лечить системными кортикостероиды.[15]

Рекомендации

  1. ^ Нефть Н, Фарли TM (март 1972 г.). «Условия, влияющие на продукцию антимицина видами Streptomyces, выращенными в среде определенного химического состава». Антимикробный. Агенты Chemother. 1 (3): 274–6. Дои:10.1128 / aac.1.3.274. ЧВК  444205. PMID  4558141.
  2. ^ «40 C.F.R .: Приложение A к Части 355 - Список особо опасных веществ и их планируемые пороговые количества» (PDF) (1 июля 2008 г. ред.). Государственная типография. Архивировано из оригинал (PDF) 25 февраля 2012 г.. Получено 29 октября, 2011. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  3. ^ а б c d е Колкинс, Питер. «Решение о перерегистрации для получения антимицина А» (PDF). EPA США. Получено 17 апреля, 2017.
  4. ^ Ким, Хун; Эссер, Лотар; Хоссейн, М. Билайет; Ся, Ди; Ю, Чан-Ань; Ризо, Хосеп; ван дер Хельм, Дик; Дайзенхофер, Иоганн (1999). «Структура антимицина A1, специфического ингибитора переноса электронов убихинол-цитохромекоксидоредуктазы». Журнал Американского химического общества. 121 (20): 4902–4903. Дои:10.1021 / ja990190h. ISSN  0002-7863.
  5. ^ Дайраку Н., Като К., Хонда К. и др. (Март 2004 г.). «Олигомицин и антимицин А предотвращают апоптоз, вызванный оксидом азота, блокируя утечку цитохрома С». J. Lab. Clin. Med. 143 (3): 143–51. Дои:10.1016 / j.lab.2003.11.003. PMID  15007303.
  6. ^ Тайра, Ёсичика (1 января 2013 г.). «Антимицин А-подобные молекулы ингибируют циклический перенос электронов вокруг фотосистемы I в разорванных хлоропластах». FEBS Open Bio. 3 (1): 406–410. Дои:10.1016 / j.fob.2013.09.007. ЧВК  3821020. PMID  24251103.
  7. ^ Отт, Кевин. "Антимицин. Краткий обзор его химии, состояния окружающей среды и токсикологии" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-04. Получено 2017-04-25.
  8. ^ Schoenian, I .; и другие. (2011). «Химические основы синергизма и антагонизма микробных сообществ в гнездах муравьев-листорезов». Proc Natl Acad Sci USA. 108 (5): 1955–1960. Дои:10.1073 / pnas.1008441108. ЧВК  3033269. PMID  21245311.
  9. ^ Ю, Джэ-Хёк; Сейпке, Райан Ф .; Барке, Йорг; Брирли, Чарльз; Хилл, Лайонел; Ю, Дуглас В .; Госс, Ребекка Дж. М .; Хатчингс, Мэтью I. (2011). «Один симбионт Streptomyces производит несколько противогрибковых средств для поддержки грибкового муравья Acromyrmex octospinosus». PLOS ONE. 6 (8): e22028. Дои:10.1371 / journal.pone.0022028. ISSN  1932-6203. ЧВК  3153929. PMID  21857911.
  10. ^ Отт, Кевин. "Антимицин. Краткий обзор его химии, состояния окружающей среды и токсикологии" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-04. Получено 2017-04-25.
  11. ^ Отт, Кевин. "Антимицин. Краткий обзор его химии, состояния окружающей среды и токсикологии" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-04. Получено 2017-04-25.
  12. ^ Проект EIS, проект Flathead Westslope Cutthroat Trout. Июнь 2004 г. с. Глава 3.
  13. ^ Дж. О. Кун, «Заключительный отчет. Исследование острой пероральной токсичности у крыс », Stillmeadow, Inc., представленное в Aquabiotics Corp. (март 2001 г.)
  14. ^ а б «Паспорт безопасности материала - Антимицин А» (PDF). Санта-Крус Биотехнологии.
  15. ^ а б c «Антимицин А». ТОКСНЕТ. Национальные институты здоровья.