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