stringtranslate.com

Токсин

Гриб Amanita muscaria — культовый ядовитый гриб.

Токсин — это природный яд [1] , вырабатываемый в результате метаболической активности живых клеток или организмов . [2] Они встречаются в основном в виде белков , часто конъюгированных . [3] Термин был впервые использован химиком-органиком Людвигом Бригером (1849–1919) [4] и происходит от слова « токсичный ».

Токсины могут быть небольшими молекулами , пептидами или белками , которые способны вызывать заболевания при контакте или поглощении тканями организма , взаимодействующими с биологическими макромолекулами , такими как ферменты или клеточные рецепторы . Они сильно различаются по своей токсичности , варьируясь от обычно незначительной (например, укус пчелы ) до потенциально смертельной даже при чрезвычайно низких дозах (например, ботулинический токсин ). [5] [6]

Терминология

Токсины часто отличают от других химических агентов строго на основе их биологического происхождения. [7]

Менее строгие понимания охватывают встречающиеся в природе неорганические токсины, такие как мышьяк . [8] [9] [10] Другие понимания охватывают синтетические аналоги встречающихся в природе органических ядов как токсины, [11] и могут [12] или не [13] охватывать встречающиеся в природе неорганические яды. Важно подтвердить использование, если общее понимание имеет решающее значение.

Токсины являются подмножеством токсикантов . Термин токсикант предпочтительнее, когда яд создан человеком и, следовательно, является искусственным. [14] Человеческая и научная генетическая сборка токсина на основе природы должна считаться токсином, поскольку она идентична своему природному аналогу. [15] Дискуссия является одной из лингвистических семантических .

Слово токсин не определяет способ доставки (в отличие от яда , токсина, доставляемого через укус, ужаление и т. д.). Яд — это связанный, но более широкий термин, который охватывает как токсины, так и токсиканты; яды могут проникать в организм любым способом — обычно через вдыхание , проглатывание или всасывание через кожу . Токсин, токсикант и яд часто используются взаимозаменяемо, несмотря на эти тонкие различия в определениях. Термин toxungen также был предложен для обозначения токсинов, которые доставляются на поверхность тела другого организма без сопутствующей раны . [16]

Довольно неформальная терминология отдельных токсинов связывает их с анатомической локализацией, где их эффекты наиболее заметны:

В более широком смысле токсины можно классифицировать как экзотоксины , выделяемые организмом, и эндотоксины , которые высвобождаются в основном при лизисе бактерий .

Биологический

Термин «биотоксин» иногда используется для явного подтверждения биологического происхождения в отличие от экологического или антропогенного происхождения. [17] [18] Биотоксины можно классифицировать по механизму их доставки как яды (пассивно переносимые через проглатывание, вдыхание или всасывание через кожу), токсонгены (активно переносимые на поверхность цели путем плевка, распыления или размазывания) или яды (доставляемые через рану, образовавшуюся в результате укуса, ужаления или другого подобного действия). [16] Их также можно классифицировать по источнику, например, грибковые биотоксины , микробные токсины , растительные биотоксины или животные биотоксины. [19] [20]

Токсины, вырабатываемые микроорганизмами, являются важными детерминантами вирулентности , ответственными за микробную патогенность и/или уклонение от иммунного ответа хозяина . [21]

Биотоксины сильно различаются по назначению и механизму действия и могут быть очень сложными ( яд конусной улитки может содержать более 100 уникальных пептидов , которые воздействуют на определенные нервные каналы или рецепторы). [22]

Биотоксины в природе выполняют две основные функции:

Некоторые из наиболее известных типов биотоксинов включают в себя:

Вооружение

Многие живые организмы используют токсины в наступательных или оборонительных целях. Известно, что относительно небольшое количество токсинов может вызывать широко распространенные заболевания или жертвы. Они часто недороги и легкодоступны, и в некоторых случаях их можно очищать вне лаборатории. [24] Поскольку биотоксины действуют быстро и являются высокотоксичными даже в низких дозах, они могут быть более эффективными, чем химические агенты. [24] В связи с этими факторами жизненно важно повышать осведомленность о клинических симптомах отравления биотоксинами и разрабатывать эффективные контрмеры, включая быстрое расследование, реагирование и лечение. [19] [25] [24]

Относящийся к окружающей среде

Термин «экологический токсин» иногда может явно включать синтетические загрязнители [26], такие как промышленные загрязнители и другие искусственно созданные токсичные вещества. Поскольку это противоречит большинству формальных определений термина «токсин», важно подтвердить, что исследователь имеет в виду, когда сталкивается с термином вне микробиологического контекста.

К экологическим токсинам из пищевых цепей , которые могут быть опасны для здоровья человека, относятся:

Исследовать

В целом, когда ученые определяют количество вещества, которое может быть опасным для людей, животных и/или окружающей среды, они определяют количество вещества, которое может вызвать эффекты, и, если возможно, устанавливают безопасный уровень. В Европе Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов провело оценку риска для более чем 4000 веществ в более чем 1600 научных заключениях, и они предоставляют в открытом доступе резюме оценок опасности для здоровья человека, здоровья животных и окружающей среды в своей базе данных OpenFoodTox [37] . [38] [39] База данных OpenFoodTox может использоваться для проверки потенциальных новых продуктов питания на токсичность. [40]

Программа информации о токсикологии и гигиене окружающей среды (TEHIP) [41] в Национальной медицинской библиотеке США (NLM) поддерживает всеобъемлющий веб-сайт по токсикологии и гигиене окружающей среды, который включает доступ к ресурсам, связанным с токсинами, созданным TEHIP и другими государственными учреждениями и организациями. [42] Этот веб-сайт содержит ссылки на базы данных, библиографии, учебные пособия и другие научные и ориентированные на потребителя ресурсы. TEHIP также отвечает за сеть токсикологических данных (TOXNET), [43] интегрированную систему баз данных по токсикологии и гигиене окружающей среды, которые доступны бесплатно в Интернете.

TOXMAP — это географическая информационная система (ГИС), которая является частью TOXNET. [44] TOXMAP использует карты Соединенных Штатов, чтобы помочь пользователям визуально изучать данные из реестра выбросов токсичных веществ Агентства по охране окружающей среды США (EPA) и базовых исследовательских программ Superfund .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Харпер, Дуглас. "токсин". Онлайн-этимологический словарь .
  2. ^ "токсин – Определение из онлайн-словаря Merriam-Webster" . Получено 13 декабря 2008 г.
  3. ^ "токсин" в Медицинском словаре Дорланда
  4. ^ Брейд, Хельмут (1999). Эндотоксин в здоровье и болезни. CRC Press. ISBN 9780824719449. OCLC  41299257.
  5. ^ Гупта, П.К. (2018). Иллюстрированная токсикология с вопросами для изучения. Elsevier Inc. ISBN 978-0-12-813213-5.
  6. ^ "Диагностика и лечение | Ботулизм". CDC . 1 июня 2021 г. Архивировано из оригинала 12 апреля 2022 г. Получено 12 апреля 2022 г.
  7. ^ Беннетт, Джоан В.; Инамдар, Арати А. (2015). «Являются ли некоторые летучие органические соединения (ЛОС) грибков микотоксинами?». Токсины . 7 (9). Базель: 3785–3804. doi : 10.3390/toxins7093785 . PMC 4591661. PMID  26402705 . 
  8. ^ Гудман, Бренда. «Мышьяк в пище: часто задаваемые вопросы». WebMD . Получено 20 мая 2022 г.
  9. ^ «Мышьяк в вашей пище — наши выводы показывают реальную необходимость в федеральных стандартах для этого токсина». Consumer Reports . 2012.
  10. ^ Бинс, Кэролин (2021). «Как убрать  мышьяк из риса». Труды Национальной академии наук . 118 (33). Bibcode : 2021PNAS..11813071B. doi : 10.1073/pnas.2113071118 . PMC 8379988. PMID 34380741. S2CID  236989837. 
  11. ^ "US Code" . Получено 20 мая 2022 г. . Термин "токсин" означает токсичный материал или продукт растений, животных, микроорганизмов ... или рекомбинантную или синтезированную молекулу...
  12. ^ "Module 1: Introduction to Toxicology" (PDF) . Agency for Toxic Substances and Disease Registry . Получено 20 мая 2022 г. . мышьяк, токсичный металл, может встречаться как естественный загрязнитель ... или ... как побочный продукт промышленной деятельности. Если верно второе утверждение, то такие токсичные вещества называются токсикантами, а не токсинами.
  13. ^ Goldblat, Jozef (30 июня 1997 г.). "Конвенция о биологическом оружии – обзор" . Получено 20 мая 2022 г. Конвенция применяется ко всем природным или искусственно созданным токсинам, "независимо от их происхождения или способа производства" (статья I). Таким образом, она охватывает токсины, полученные биологическим путем, а также те, которые производятся путем химического синтеза.
  14. ^ «Разница между токсином и токсикантом (с таблицей)». 31 октября 2021 г.
  15. ^ Murphy, JR; Bishai, W.; Williams, D.; Bacha, P.; Borowski, M.; Parker, K.; Boyd, J.; Waters, C.; Strom, TB (1987). «Генетическая сборка и селективная токсичность полипептидных гормональных белков, связанных с дифтерийным токсином». Симпозиум Биохимического общества . 53 : 9–23. PMID  2847744.
  16. ^ ab Nelsen, David R.; Nisani, Zia; Cooper, Allen M.; Fox, Gerad A.; Gren, Eric CK; Corbit, Aaron G.; Hayes, William K. (2014). «Яды, токсигены и яды: переопределение и классификация токсичных биологических выделений и организмов, которые их используют». Biological Reviews . 89 (2): 450–465. doi :10.1111/brv.12062. PMID  24102715. S2CID  207101679.
  17. ^ "биотоксин – Определение из онлайн-словаря Merriam-Webster" . Получено 13 декабря 2008 г.
  18. ^ "биотоксин" в Медицинском словаре Дорланда
  19. ^ ab Editorial, Team (24 мая 2021 г.). "Токсины: яд в живых клетках или организмах". Нераскрытые файлы . Получено 17 июля 2021 г.
  20. ^ «Биотоксины: Что такое биотоксины?». www.biosciences-labs.bham.ac.uk . Получено 6 июля 2023 г. .
  21. ^ Proft T, ред. (2009). Микробные токсины: текущие исследования и будущие тенденции . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-44-8.
  22. ^ Робинсон, Сэмюэл Д.; Нортон, Рэймонд С. (17 декабря 2014 г.). «Суперсемейства генов конотоксинов». Marine Drugs . 12 (12): 6058–6101. doi : 10.3390/md12126058 . PMC 4278219. PMID  25522317 . 
  23. ^ Иллюстрированный медицинский словарь Дорланда (32-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Saunders/Elsevier. 2012. стр. 1236. ISBN 978-1-4160-6257-8.
  24. ^ abc Яник, Эдита; Черемуга, Михал; Салук-Бийак, Джоанна; Биийак, Михал (8 марта 2019 г.). «Биологические токсины как потенциальные инструменты биотерроризма». Международный журнал молекулярных наук . 20 (5): 1181. doi : 10.3390/ijms20051181 . ISSN  1422-0067. PMC 6429496. PMID  30857127 . 
  25. ^ Плюса, Тадеуш (сентябрь 2015 г.). «[Токсины как биологическое оружие]». Польский Меркуриуш Лекарски . 39 (231): 131–133. ISSN  1426-9686. ПМИД  26449572.
  26. ^ Grigg J (март 2004 г.). «Экологические токсины; их влияние на здоровье детей». Архив детских болезней . 89 (3): 244–50. doi :10.1136/adc.2002.022202. PMC 1719840. PMID 14977703  . 
  27. ^ Vale C, Alfonso A, Vieytes MR, Romarís XM, Arévalo F, Botana AM, Botana LM (март 2008 г.). «Оценка in vitro и in vivo паралитической токсичности моллюсков и влияние pH экстракции». Аналитическая химия . 80 (5): 1770–6. doi :10.1021/ac7022266. PMID  18232710.
  28. ^ Оикава Х., Фудзита Т., Сайто К., Сатоми М., Яно Й. (2008). «Разница в уровне накопления паралитического токсина отравления моллюсками между крабами Telmessus acutidens и Charybdis japonica, собранными в Онахаме, префектура Фукусима». Fisheries Science . 73 (2): 395–403. doi :10.1111/j.1444-2906.2007.01347.x. S2CID  22926782.
  29. ^ Абуабделлах Р., Талеб Х., Беннуна А., Эрлер К., Шафик А., Мукрим А. (апрель 2008 г.). «Профиль токсинов паралитического отравления моллюсками мидий Perna perna с южного побережья Атлантики Марокко». Toxicon . 51 (5): 780–6. doi :10.1016/j.toxicon.2007.12.004. PMID  18237757.
  30. ^ Wang L, Liang XF, Zhang WB, Mai KS, Huang Y, Shen D (ноябрь 2009 г.). «Токсин отравления амнезией моллюсков стимулирует транскрипцию CYP1A, возможно, через AHR и ARNT в печени красного морского леща Pagrus major». Marine Pollution Bulletin . 58 (11): 1643–8. Bibcode :2009MarPB..58.1643W. doi :10.1016/j.marpolbul.2009.07.004. PMID  19665739.
  31. ^ Wang L, Vaquero E, Leão JM, Gogo-Martínez A, Rodríguez Vázquez JA (2001). «Оптимизация условий для жидкостного хроматографического-электроспрейного ионизированного-масс-спектрометрического анализа амнестических токсинов отравления моллюсками». Chromatographia . 53 (1): S231–35. doi :10.1007/BF02490333. S2CID  97937094.
  32. ^ Mouratidou T, Kaniou-Grigoriadou I, Samara C, Kouimtzis T (август 2006 г.). «Обнаружение морского токсина окадаевой кислоты в мидиях во время эпизода отравления моллюсками с диареей (DSP) в заливе Термаикос, Греция, с использованием биологических, химических и иммунологических методов». Наука об окружающей среде в целом . 366 (2–3): 894–904. Bibcode : 2006ScTEn.366..894M. doi : 10.1016/j.scitotenv.2005.03.002. PMID  16815531.
  33. ^ Doucet E, Ross NN, Quilliam MA (сентябрь 2007 г.). «Ферментативный гидролиз этерифицированных диарейных токсинов моллюсков и пектенотоксинов». Аналитическая и биоаналитическая химия . 389 (1): 335–42. doi :10.1007/s00216-007-1489-3. PMID  17661021. S2CID  21971745.
  34. ^ Poli MA, Musser SM, Dickey RW, Eilers PP, Hall S (июль 2000 г.). «Нейротоксическое отравление моллюсками и метаболиты бреветоксина: исследование случая из Флориды». Toxicon . 38 (7): 981–93. doi :10.1016/S0041-0101(99)00191-9. PMID  10728835.
  35. ^ Morohashi A, Satake M, Murata K, Naoki H, Kaspar HF, Yasumoto T (1995). «Brevetoxin B3, новый аналог бреветоксина, выделенный из зеленоскорлупной мидии perna canaliculus, вызывающей нейротоксическое отравление моллюсками в Новой Зеландии». Tetrahedron Letters . 36 (49): 8995–98. doi :10.1016/0040-4039(95)01969-O.
  36. ^ Morohashi A, Satake M, Naoki H, Kaspar HF, Oshima Y, Yasumoto T (1999). "Brevetoxin B4, выделенный из зеленопанцирных мидий Perna canaliculus, основной токсин, участвующий в нейротоксическом отравлении моллюсками в Новой Зеландии". Natural Toxins . 7 (2): 45–8. doi :10.1002/(SICI)1522-7189(199903/04)7:2<45::AID-NT34>3.0.CO;2-H. PMID  10495465.
  37. ^ "Данные о химических опасностях - OpenFoodTox". Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов . Получено 27 октября 2019 г.
  38. ^ Dorne JL, Richardson J, Kass G, Georgiadis N, Monguidi M, Pasinato L, Cappe S, Verhagen H, Robinson T (январь 2017 г.). "OpenFoodTox: токсикологическая база данных EFSA с открытым исходным кодом по химическим опасностям в пищевых продуктах и ​​кормах". Журнал EFSA . 15 (1): e15011. doi : 10.2903/j.efsa.2017.e15011 . PMC 7009813. PMID  32625280 . 
  39. ^ Reilly L, Serafimova R, Partosch F, Gundert-Remy U, Cortiñas Abrahantes J, Dorne JM, Kass GE (октябрь 2019 г.). «Проверка пороговых значений токсикологических опасений с использованием новой базы данных для пищевых веществ». Toxicology Letters . 314 : 117–123. doi : 10.1016/j.toxlet.2019.07.019 . PMID  31325634.
  40. ^ Pearce JM, Khaksari M, Denkenberger D (апрель 2019 г.). «Предварительное автоматизированное определение съедобности альтернативных продуктов питания: нецелевой скрининг токсинов в концентрате листьев красного клена». Растения . 8 (5): 110. doi : 10.3390/plants8050110 . PMC 6571818. PMID 31027336  . 
  41. ^ "Environmental Health and Toxicology Information". Национальная медицинская библиотека . Архивировано из оригинала 1 сентября 2018 года . Получено 29 сентября 2010 года .
  42. ^ Fonger GC, Stroup D, Thomas PL, Wexler P (январь 2000 г.). «TOXNET: компьютеризированный сбор токсикологической и экологической информации о здоровье». Токсикология и промышленная гигиена . 16 (1): 4–6. doi :10.1177/074823370001600101. PMID  10798381. S2CID  34029729.
  43. ^ "TOXNET". toxnet.nlm.nih.gov . Архивировано из оригинала 14 мая 2019 . Получено 29 сентября 2010 .
  44. ^ Hochstein C, Szczur M (24 июля 2006 г.). «TOXMAP: GIS-based gateway to environmental health resources». Medical Reference Services Quarterly . 25 (3): 13–31. doi :10.1300/J115v25n03_02. PMC 2703818. PMID  16893844 . 

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Токсины» .