Microcystin

Microcystin
Strukturformel von Microcystin LR.

Microcystine sind als Cyanotoxine Toxine bestimmter Cyanobakterien.

Inhaltsverzeichnis

Chemische Struktur

Microcystine sind zyklische Heptapeptide bzw. Oligopeptide (als Cyanopeptide bezeichnet) unterschiedlicher Aminosäurensequenz und gehören somit im weiteren Sinne zu den Eiweißen. Bis heute sind über 80 Microcystin-Kongenere bekannt. Typisch für Microcystine ist der Gehalt der untypischen Aminosäure ADDA. Die jeweiligen meist hydrophilen Microzystine haben eine jeweils unterschiedliche toxische Wirkung.

Toxische Wirkungen

Die toxische Wirkung beruht auf einer hemmenden Wirkung der Proteinphosphatasen (PP1 und PP2A). Proteinphosphatasen sind dafür zuständig andere Proteine zu dephosphorylieren. Geschieht das nicht mehr, liegen die meisten Proteine im phosphoryliertem Zustand vor. Durch diese Hyperphosphorylierung kommt es zu einem Abbau des Zytoskeletts. Infolge dessen runden sich Zellen ab und gehen zu Grunde. Die Folge der Aufnahme von Microcystine durch Vieh kann in belasteten Gegenden zu einem Viehsterben führen. Beim Menschen können Schleimhautreizungen und (zum Teil allergische) Entzündungsreaktionen hervorgerufen werden. Bei Aufnahme größerer Mengen kann es zu Durchfall und Erbrechen kommen und es zeigt sich ein hepatotoxischer (lebertoxischer) Effekt. Diese Symptome kommen deshalb zustande da Microcystine oral aufgenommen werden und im Dünndarm resorbiert werden. Über die Portalvene gelangen die Microcystine schlussendlich über spezielle Transporter (OATPs) in die Leberzellen.

Vorkommen

Microcystine kommen bei vielen Cyanobakterienarten vor. Am häufigsten werden die Toxine bei den Gattungen Microcystis aeruginosa und Planktothrix gefunden. Nach dem Tod der Bakterien werden die Toxine an die Umwelt freigesetzt und können Oberflächengewässer und auch das Trinkwasser erreichen. Des Weiteren können Microcystine auch in Fertigprodukten (Spirulina oder AFA-Algen) enthalten sein, die aus Blaualgen hergestellt werden und als Nahrungsergänzungsmittel auf dem Markt sind.

Grenzwerte

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat 1998 einen vorläufigen Leitwert von 1 µg/l für eine der Strukturvarianten, das Microcystin-LR, angegeben. Dieser Wert wird häufig als Orientierung auch für die anderen Strukturvarianten oder die Summe aller Microcystine in einer Probe verwendet.

Referenzen

  • van Apeldoorn, M.E. (2007): Toxins of cyanobacteria. In: Mol Nutr Food Res. Bd. 51, S. 7-60. PMID 17195276 doi:10.1002/mnfr.200600185
  • Hitzfeld BC: Cyanobacterial toxins: removal during drinking water treatment, and human risk assessment., Environ Health Perspect. 2000 Mar;108 Suppl 1:113-22 PMID: 10698727 link:[1]

Weblinks


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