Tenuazonsäure

Strukturformel
L-Tenuazonsäure
Allgemeines
Name	Tenuazonsäure
Andere Namen	(2R)-4-Acetyl-2-[(2R)-butan-2-yl]-5-hydroxy-1,2-dihydropyrrol-3-on
Summenformel	C10H15NO3
CAS-Nummer	610-88-8
Eigenschaften
Molare Masse	197,23 g·mol−1
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Die Angaben beziehen sich auf das Kupfer-Salz. Gefahr H- und P-Sätze H: 301 EUH: keine EUH-Sätze P: 301+310 [1] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Die Angaben beziehen sich auf das Kupfer-Salz. Gesundheits- schädlich (Xn) R- und S-Sätze R: 22 S: keine S-Sätze
LD50	182 mg kg-1 (Maus, ♂, oral)[2] 225 mg kg−1 (Maus, ♂, oral)[3] 81 mg kg−1 (Maus, ♀, oral)[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Tenuazonsäure ist ein Schimmelpilzgift (Mykotoxin), das im Wesentlichen von Schimmelpilzen der Gattung Alternaria gebildet wird. Tenuazonsäure ist somit ein Vertreter aus der Stoffgruppe der Tetramsäuren. Die systematische chemische Bezeichnung für das chirale Molekül lautet (2R)-4-Acetyl-2-[(2R)-butan-2-yl]-5-hydroxy-1,2-dihydropyrrol-3-on, häufig wird jedoch auch L-Tenuazonsäure oder die Abkürzung L-TA verwendet.

Geschichte

Tenuazonsäure wurde erstmals im Jahre 1958 aus einem Extrakt einer Alternaria tenuis Kultur isoliert.^[4] Die Aufklärung der Molekularstruktur erfolgte ein Jahr später.^[5]

Vorkommen

Tenuazonsäure wird hauptsächlich von Schimmelpilzen der Gattung Alternaria gebildet.^[6] Allerdings produzieren auch Piricularia orycae^[7][8] und Phoma sorghina^[9] dieses Mykotoxin.

Biosynthese

Durch Experimente mit ¹⁴C-markiertem Acetat wurde nachgewiesen, dass Tenuazonsäure in Alternaria tenuis aus einem Molekül L-Isoleucin und zwei Molekülen Acetat biosynthetisiert wird.^[10]

Biologische Bedeutung

Tenuazonsäure hat cytotoxische, antibakterielle^[11], antivirale^[2] und phytotoxische^[12] Eigenschaften. Die biologische Aktivität der Tenuazonsäure ist laut einer in-vivo/in-vitro-Studie auf die Inhibierung der Proteinbiosynthese zurückzuführen, wobei die Freisetzung neu gebildeter Proteine aus den Ribosomen unterdrückt und der Einbau neuer Aminosäuren in Proteine verhindert wird.^[13]

Vorkommen in Lebensmitteln

Wegen des weit verbreiteten Vorkommens von Alternaria spp. auf zur Lebensmittelproduktion verwendeten Pflanzen, lässt sich häufig auch das von diesem Schimmelpilz gebildete Mykotoxin Tenuazonsäure in verschiedenen Lebensmitteln nachweisen. Die folgende Liste gibt einen Überblick über die Lebensmittel, in denen Tenuazonsäure bisher schon nachgewiesen wurde:

Lebensmittel	Mittlerer Gehalt an Tenuazonsäure
Getreide[14][15]	1000–8000 µg kg−1
Getreideprodukte[16]	50 µg kg−1
Bier[17]	11 µg kg−1
Tomatenprodukte[18]	50–60 µg kg−1

Grenzwerte

Der Gesetzgeber hat noch keine Grenzwerte für Tenuazonsäure erlassen.

Analytik

Die Analytik von Tenuazonsäure kann durch chromatographische Methoden wie Dünnschichtchromatographie (DC), Gaschromatographie (GC) und Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) erfolgen, wobei die letztere Analysentechnik stark bevorzugt wird.^[19] Allerdings ist die HPLC-Analytik von Tenuazonsäure prinzipiell dadurch limitiert, dass Tenuazonsäure auf Grund ihrer stark sauren und komplexbildenden Eigenschaften sehr schlechte chromatographische Eigenschaften aufweist. Durch den Zusatz von Zinksulfat oder anderen modifizierenden Zusätzen^[19] zur mobilen Phase kann dies kompensiert werden. Da diese Additive bei Verwendung eines Massenspektrometers als Detektor (LC-MS) nicht geeignet sind, bietet sich in diesen Fällen die Derivatisierung von Tenuazonsäure als 2,4-Dinitrophenylhydrazon an.^[16] Diese Derivatisierung ermöglicht eine sichere und präzise Bestimmung von Tenuazonsäure in Lebensmitteln mittels HPLC gekoppelt mit Tandem-Massenspektroskopie (LC-MS/MS). Matrixabhängige Schwankungen bei der Derivatisierung oder Ionisierung in der Ionenquelle des Massenspektrometers können am besten durch Verwendung eines stabilisotopenmarkierten internen Standards im Rahmen einer Stabilisotopenverdünnungsanalyse (SIVA) kompensiert werden. Für Tenuazonsäure wurde dies unter Verwendung von [¹³C₆,¹⁵N]-Tenuazonsäure durchgeführt.^[18]

Literatur

• Weidenbörner, M.: Lexikon der Lebensmittelmykologie. Springer-Verlag, 1999

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} Sicherheitsdatenblatt Tenuazonsäure bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 2. September 2011.
2. ↑ ^{a b c} Miller, F. A. et al.; Nature, 200 (1963), S. 1338–1339
3. ↑ Smith, E. R. et al.; Cancer Chemother. Rep. 52 (1968), S. 579–585.
4. ↑ Rosett, T. et al.; Biochem J.; 67 (1957), S. 390–400
5. ↑ Stickings, C. E. et al.; Biochem J. 72 (1958), S. 332–340
6. ↑ Bottalico, A., Logrieco, A.; In: Mycotoxins in Agriculture and Food Safety; Marcel Dekker, Inc.: New York, NY, 1998, S. 65–108
7. ↑ Umetsu, N. et al.; Agr Biol Chem; 38 (1974), 1867–1874
8. ↑ Umetsu, N. et al.; Agr Biol Chem; 36 (1972), 859–866
9. ↑ Steyn, P. S., Rabiet, C. J.; Phytochemistry 15 (1976), S. 1977–1979
10. ↑ Stickings, C. E.; Townsend, R. J.; Biochem J.; 78 (1961), S. 412–418
11. ↑ Gittermann, C. O.; J. Med. Chem. 8 (1965), S. 483–486
12. ↑ Lebrun, M. H. et al.; Phytochemistry, 27 (1988), S. 77–84
13. ↑ Shigeura, H. T., Gordon, C. N.; Biochemistry, 2 (1963), S. 1132–1137
14. ↑ Azcarate, M. P. et al. J. Food Prot. 71 (2008), S. 1262–1265
15. ↑ Li, F. Q. und Yoshizawa, T.; J. Agric. Food Chem. 48 (2000), 2920–2924
16. ↑ ^{a b} Siegel, D. et al.; J. Chromatogr. A 1216 (2009), S. 4582–4588
17. ↑ Siegel, D. et al.; Food Chem. 120 (2010), S. 902–906
18. ↑ ^{a b} Asam, S. et al.; J. Agric. Food Chem. 59 (2011), S. 2980–2987
19. ↑ ^{a b} Scott, P. M.; JAOAC Int. 84 (2001), S. 1809–1817