Глиотоксин

Глиотоксинорганическое соединение, серосодержащий микотоксин, производное 2,5-дикетопиперазина. Контаминант. Является вторичным метаболитом эпиполитиодиоксипиперазина и продуцируется некоторыми видами микромицетов родов Аспергилл, Триходерма и Пеницилл. Первоначально был выделен в 1936 году и изолирован из мицелия Gliocladium fimbriatum откуда и получил своё название. Структура была определена в 1958 году. Высокотоксичен. Обладает ярко выраженной цитотоксичностью, иммунносупрессор. Помимо этого обладает сильным бактериостатическим и бактерицидным воздействием. Ограниченно применяется в сельском хозяйстве в качестве фунгицида (в смесях с бензолом или керосином).

Глиотоксин
Gliotoxin.png
Gliotoxin 3D spacefill.png
Общие
Систематическое
наименование
​(3R,6S,10aR)​-​6-​гидрокси-​3-​​(гидроксиметил)​-​2-​метил-​2,3,6,10-​тетрагидро-​5aH-​3,10a-​эпидитиопиразино[1,2-​a]индол-​1,4-​дион
Традиционные названия Глиотоксин,
аспергеллин.
Хим. формула C13H14N2O4S2
Физические свойства
Состояние твёрдое кристаллическое вещество от белого до желтоватого цвета
Молярная масса 326,398 г/моль
Плотность 1,75 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 200-202 °C
Классификация
Рег. номер CAS 67-99-2
PubChem
Рег. номер EINECS 636-170-3
SMILES
InChI
ChEBI 5385
ChemSpider
Безопасность
ЛД50 45 мг/кг (кролик, внутривенно),
67 мг/кг (мышь, перорально)
Токсичность Высокотоксичен, сильный иммунносупрессор, обладает цитотоксичностью.
Фразы риска (R) R25
Фразы безопасности (S) S36 S37
Краткие характер. опасности (H)
H301
Меры предостор. (P)
P301, P310
Пиктограммы СГС Пиктограмма «Череп и скрещённые кости» системы СГС
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

ИсточникиПравить

 
Колония A.fumigatus в чашечке Петри.

Источниками глиотоксина являются некоторые микроскопические грибы-продуценты микотоксинов рода Аспергилл (главным образом патогенный для человека Aspergillus fumigatus или Аспергилл дымящий[1]), Триходерма (Trichoderma veride, T.lignorum) и Пеницилл (Penicillium obscurum). Также сообщалось о возможной продукции глиотоксина грибами рода Кандида (Candida)[2] , однако, результаты других исследований поставили под сомнение производства этого метаболита грибов рода Candida[3][4] .

Физико-химические свойстваПравить

Представляет собой белое или слегка желтоватое вещество кристаллизующеся вв виде небольших игл. Нерастворимое в воде и тетрахлорметане, хорошо растворяется в органических растворителях — хлороформе, бензоле, ацетоне и особенно в ДМСО, диоксане и пиридине. Оптически активен. При температурах свыше 200° С происходит быстрое разрушение структуры. Устойчив в кислой среде. Легко разрушается действием щелочей.

ТоксикологияПравить

Глиотоксин проявляет иммуносупрессивные свойства, так как он может подавлять и вызывать апоптоз в некоторых типах клеток иммунной системы, в том числе нейтрофилов, эозинофилов, гранулоцитов, макрофагов и тимоцитов. Он также действует как ингибитор фарнезил-трансферазы. Он необратимо ингибирует химотрипсин-подобную активность 20S протеаосом.

Интоксикация глиотоксином проявляется в виде аспергиллофумигатотоксикоза. Существует острая и хроническая форма.

Глиотоксин как антибиотикПравить

У глиотоксина хорошо выражены антибиотические свойства в особенности на грамположительные виды бактерий. На грамотрицательные бактерии он действует слабо. Глиотоксин также способен подавлять и рост Mycobacterium tuberculosis. Также обладает высокой противогрибковой активностью. Однако практического применения в качестве антибиотика он не имеет, вследствие его чрезвычайно высокой токсичности ЛД100 при внутрибрюшинном введении мыши 5 мг/кг, при пероральном введении он высокотоксичен (ЛД50 = 67 мг/кг, мыши).

ПримечанияПравить

  1. Scharf D. H., Heinekamp T., Remme N., Hortschansky P., Brakhage A. A., Hertweck C. Biosynthesis and function of gliotoxin in Aspergillus fumigatus (англ.) // Applied Microbiology and Biotechnology (англ.) : journal. — Springer, 2012. — Vol. 93. — P. 467—472. — doi:10.1007/s00253-011-3689-1. — PMID 22094977.
  2. Larsen, B,Shah, D, 1991 "Candida isolates of yeast produce a gliotoxin-like substance" Mycopathologia 116:203-208, 1991.
  3. Kupfahl C., Ruppert T., Dietz A., Geginat G., Hof H. Candida species fail to produce the immunosuppressive secondary metabolite gliotoxin in vitro (неопр.) // FEMS Yeast Res. — 2007. — Т. 7, № 6. — С. 986—992. — doi:10.1111/j.1567-1364.2007.00256.x. — PMID 17537180.
  4. Kosalec I., Puel O., Delaforge M., Kopjar N., Antolovic R., Jelic D., Matica B., Galtier P., Pepeljnjak S. Isolation and cytotoxicity of low-molecular-weight metabolites of Candida albicans (англ.) // Frontiers in Bioscience (англ.) : journal. — Frontiers in Bioscience (англ.), 2010. — Vol. 13. — P. 6893—6904. — doi:10.2741/3197. — PMID 18508703.