Toxiny sinic: Porovnání verzí

Cyanobakterie jsou přirozenou součástí vodních nádrží, které zahrnují zdroje využívané člověkem jako pitnou vodu, vodu k praní, napájení dobytka, zavlažování a rekreaci. Tyto funkce mohou být nepříznivě ovlivněny, pokud populace cyanobakterií překročí limit, který souvisí s biomasou, zákalem, zápachem, chutí a v neposlední řadě s cyanotoxiny. Eutrofizace je obecně známá jako primární příčina růstu cyanobakterií, který vede až k nežádoucím účinkům. Dalšími faktory jsou potom období sucha, odčarpání vody a snížení rychlosti vodního toku.^[8]

Některé sinice mají schopnost vystoupat ke hladině a hromadit se zde v podobě zelené kaše nebo drobných, až několik milimetrů velkých částeček (někdy se podobají drobnému jehličí, jindy připomínají zelenou krupici). Takovému nahromadění sinic u hladiny se říká vodní květ sinic. Nejčastěji se vodní květy sinic vyskytují koncem léta (v srpnu nebo první polovině září). V posledních letech (zejména na některých lokalitách) dochází k masovému rozvoji cyanobakterií již v průběhu června.^[9]

Klimatické změny vedou ke zvýšení koncentrace, trvání a geografického rozsahu vodního květu sinic, který zahrnuje toxigenní druhy.

Blížící se stav dominantního vlivu sinic je rozpoznatelný z chemie vody, např. poměru N:P a hydrologických a klimatických dat.

Příznaky přítomnosti zvýšeného a nadměrného vodního květu sinic mohou být zjevné - např. jde o nárůst biomasy sinic, snížení biodiversity ve vodní nádrži, alkalizace, deoxygenace a vysoké koncentrace čpavku během rozkladu vodního květu.^[8]

* respirací vodního aerosolu z městských kašen s masovým výskytem cyanobakterií, především pikocyanobakterií

Byly izolovány ze zástupců rodů planktonních, bentických i půdních sinic rodů ''Anabaena, Microcystis, Oscillatoria (Planktothrix), Nostoc, Anabaenopsis, Hapalosiphon'', aj. Jedná se o cyklické heptapeptidy. Je známo přes 60 strukturních variant s molekulovou hmotností 909 - 1115. Ačkoli mnoho cyanobakterií produkuje souběžně několik mikrocystinů, v určitém kmenu obvykle dominují jen jedna nebo dvě strukturní varianty. Většina mykrocystinů je poměrně hydrofilní, ve vodě dobře rozpustná a netěkavá. Mykrocystiny jsou velmi stabilní, odolné vůči chemické hydrolýze i mnoha peptidázám. Jsou ale odbourávány řadou baktérií, vyskytujících se běžně ve vodách.^[2] Mikrocystiny můžeme považovat za tradiční toxiny sinic, ačkoliv jejich účinky, toxikokinetika a environmentální osud nebyly dosud uspokojivě prostudovány. Identifikována také doposud nebyla jejich přirozená biologická funkce, což je vzhledem k množství, které sinice syntetizují - až 1% sušiny - stále velmi zajímavá otázka.^[5] Mikrocystiny se chemicky váží na proteinfosfatázy 1 a 2A. Primárně jsou postiženy jaterní buňky, které aktivně přijímají mikrocystiny z krevního oběhu prostřednictvím transportního systému pro žlučové kyseliny. Za biologickou aktivitu mikrocystinů je odpovědná část molekuly Adda - glutamová kyselina. Odštěpením Adda, změnou její optické konfigurace nebo acylací glutamátu dochází ke ztrátě biologické aktivity. Lineární mikrocystiny jsou zhruba stokrát méně toxické než odpovídající cyklické sloučeniny.^[2]

Jedná se o cyklický peptid ze sinice Nodularia spumigena.^[6] Aktivní inhibitor eukaryotních proteinfosfatáz 1 a 2A.^[3] Iniciálním poškozením je strukturní dezorganizace jater, nekróza hepatocytů a rozšiřující se krvácení. Hepatocyty vykazují strukturní deformaci. Mechanismus působení na buněčné úrovni je shodný s mikrocystinem - specifická inhibice fosfatáz 1 a 2A dosahuje až dvojnásobné intenzity. Je potvrzena také prokarcinogenní aktivita.^[6]