Cyclic imines, as emerging marine toxins: Chemical properties, distribution, toxicological aspects and detection methods

 
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share




2017 (EN)
Κυκλικές ιμίνες, μια ομάδα νεοεμφανιζόμενων βιοτοξινών: Χημικές και τοξικολογικές ιδιότητες, κατανομή και μέθοδοι ανίχνευσης (EL)
Cyclic imines, as emerging marine toxins: Chemical properties, distribution, toxicological aspects and detection methods (EN)

CHATZIANASTASIOU (Μ. ΧΑΤΖΗΑΝΑΣΤΑΣΙΟΥ), M.
ZACHARAKI (Θ. ΖΑΧΑΡΑΚΗ), Th.
KATIKOU (Μ. ΚΑΤΙΚΟΥ), M.
McKEVITT, A.
PAPAZACHARIOU (Α. ΠΑΠΑΖΑΧΑΡΙΟΥ), A.

Τα οστρακοειδή και, πιο συγκεκριμένα, τα δίθυρα μαλάκια είναι τρόφιμο ιδιαίτερου ενδιαφέροντος για λόγουςτόσο οικονομικούς όσο και δημόσιας υγείας. Τρέφονται με μικροφΰκη, τα οποία παρότι είναι επωφελή για την υδατοκαλλιέργεια, συμπεριλαμβάνουν και ορισμένα τοξινοπαραγωγά είδη. Τα είδη αυτά παράγουν θαλάσσιες βιοτοξίνες, οι οποίες διαμέσου τουμηχανισμού άντλησης και διήθησης του νερού, βιοσυσσωρεύονται στους ιστούς των οστρακοειδών. Η βιοσυσσώρευση αυτήείναι εντονότερη και άρα πιο επικίνδυνη για τη δημόσια υγεία κατά τη διάρκεια των «επιβλαβών ανθήσεων», γνωστών και ως Harmful Algal Blooms (HABs), δηλαδή των περιόδων της πληθυσμιακής αύξησης των μικροφυκών. Οι θαλάσσιες βιοτοξίνεςκατατάσσονται με βάση τη χημική τους δομή σε 8 ομάδες, μία από τις οποίες είναι και οι κυκλικές ιμίνες. Οι κυκλικές ιμίνεςείναι λιπόφιλες τοξίνες, οι οποίες ανακαλύφθηκαν τυχαία λόγω της πρόκλησης νευρολογικών συμπτωμάτων και ταχύτατωνθανάτων σε μύες κατά τις βιοδοκιμές ρουτίνας για την ανίχνευση άλλων λιπόφιλων θαλάσσιων βιοτοξινών. Περιλαμβάνουν τιςυποομάδες: σπειρολίδια (spirolides, SPX), γυμνοδιμίνες (gymnodimines, GYM), πιννατοξίνες (pinnatoxins, PnTX), πτεριατοξίνες (pteriatoxins, PtTX), προροκεντρολίδες (prorocentrolides) και σπειρο-προροκεντριμίνες (spiro-prorocentrimines). Οι πρώτεςτρεις υποομάδες, οι οποίες παράγονται από δινομαστιγωτά μικροφύκη, απασχολούν περισσότερο την Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ),διότι σε αντίθεση με τις υπόλοιπες, έχουν ήδη ανιχνευθεί στην Ευρώπη ή υπάρχουν ισχυρότατες ενδείξεις της παρουσίας τους.Τα σπειρολίδια παράγονται από το άινομαοηγωτό Alexandrium ostenfeldii/peruvianum, οι γυμνοδιμίνες από το δινομαστιγωτό Karenia selliformis και οι πιννατοξίνες από ένα περιδινοϊδές δινομαστιγωτό που έχει περιγραφεί πρόσφατα υπό το νέο γένος Vulcanodinium spp. Αν και υπάρχουν ανεπαρκείς πληροφορίες για την ακριβή γεωγραφική τους κατανομή, ο εντοπισμός τους σε πολλές περιπτώσεις στα ευρωπαϊκά ύδατα, σε συνδυασμό με την προαναφερθείσα ισχυρότατη οξεία τοξικότητα τους κατάτη διενέργεια ενδοπεριτοναϊκής έγχυσης σε μυς, τις κατέστησαν, τουλάχιστον στην ΕΕ, αντικείμενο έντονης επιστημονικής έρευνας. Παρά την αποδεδειγμένη τοξικότητα τους στους μυς, δεν έχουν ακόμη ενοχοποιηθεί για κρούσματα τοξινώσεων σε ανθρώπους. Προς το παρόν, η ΕΕ δεν έχει θεσμοθετήσει Ανώτατα Επιτρεπτά Επίπεδα (Maximum Permissible Levels) συγκεντρώσεωντων κυκλικών ιμινών στα οστρακοειδή ούτε τη μέθοδο αναφοράς για την ανίχνευση και τον ποσοτικό τους προσδιορισμό.Οι μέθοδοι που εφαρμόζονται σήμερα είναι βιολογικές, βιοχημικές  αι χημικές. Η βιολογική μέθοδος είναι μια βιοδοκιμή πουδιενεργείται με ενδοπεριτοναϊκή έγχυση ενός εκχυλίσματος που περιέχει την υπό εξέταση ουσία σε μυς και ανιχνεύει τησυνολική τοξικότητα. Η ιδιότητα αυτή θεωρείται απαραίτητη για την ανίχνευση άγνωστων τοξινών, όμως, λόγω της χρήσης πειραματόζωων,ενέχει σκεπτικισμό ως προς την ευζωία τους και την ηθική της όλης διαδικασίας. Η βιοχημική μέθοδος βασίζεταιστον ανταγωνισμό μιας φθοροεπισημασμένης τοξίνης με τις κυκλικές ιμίνες για τη σύνδεση με τους υποδοχείς του οργανισμούTorpedo marmorata. Τέλος, από τις χημικές μεθόδους, η ανίχνευση με υγροχρωματογραφία-φασματομετρία μάζας (LC-MS/MS)είναι η πιο αξιόλογη γιατί είναι γρήγορη, με μεγάλη επαναληψιμότητα και ειδικότητα. (EL)
Shellfish and, specifically, bivalve molluscs are a food commodity of great  nterest for both commercial and public health reasons. They consume microalgae from surrounding waters, which are generally beneficial for aquaculture, but they comprise certain toxin-producing species. These species produce marine toxins which, via the filter-feeding mechanism of bivalve molluscs, accumulate in their tissues. This accumulation is more intense andmore dangerous for public health during the so-called periods of Harmful Algal Blooms (HABs) when the microalgal population grows. According to their chemical structure, marine toxins are classified into 8 groups, one of which is the cyclic imines. These lipophilic toxins were accidentally discovered during routine bioassays for the detection of other lipophilic marine toxins due to the induction of neurological symptoms and acute death in mice. They include the following subgroups: Spirolides (SPX), gymnodimines (GYM), pinnatoxins (PnTX), pteriatoxins (PtTX), prorocentrolides and spiro-prorocentrimines. The European Union (EU) is more concerned about the first three subgroups, because, in contrast with the latter three, they have already been detected in Europe or there is strong evidence supporting their presence. Spirolides are produced by the dmof\a.ge\\ate Alexandrìum ostenfeldii/peruvianum, gymnodimines by the dinoflagellate Karenia selliformis and pinnatoxins by a peridinoid dinoflagellate recently described in the new genus Vulcanodinium spp.. Although there is insufficient information regarding the geographical distribution of cyclic imines, the fact that they have been detected on multiple occasions in European waters, in combination with their aforementioned acute toxicity in mice after intraperitoneal injection, has established them, at least within the EU, as a topic of profound scientific research. In spite of their acute toxicity in mice, no incident of human intoxication has been attributed to cyclic imines. Presently, the EU has neither set any Maximum Permissible Limits for the concentration of cyclic imines in shellfish nor appointed any reference method for their detection and quantification. Currently, the methods applied are biological, biochemical and chemical. The biological method is a bioassay, which is conducted via the intraperitoneal injection of mice with an extract containing the compound under examination and it detects total toxicity. This properly is essential for the detection of unknown toxins, but the use of laboratory animals raises serious ethical concerns and animal welfare issues. The biochemical method is based on competition between cyclic imines and a fluorescently labelled compound for binding to receptors of the electric ray Torpedo marmorata. Finally, in respect of chemical methods, liquid chromatography with tandem mass spectrometry detection (LC-MS/MS) is the most significant method because it is fast, of high repeatability and specificity. (EN)

info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion

κυκλικές ιμίνες (EL)
LC-MS/MS (EL)
οστρακοειδή (EL)
σπειρολίδια (EL)
γυμνοδιμίνες (EL)
spirolides (EN)
gymnodimines (EN)
LC-MS/MS (EN)
shellfish (EN)
cyclic imines (EN)

Ελληνική Κτηνιατρική Εταιρεία (EL)
Hellenic Veterinary Medical Society (EN)

2017-11-10


Hellenic Veterinary Medical Society / Ελληνική Κτηνιατρική Εταιρεία (EN)

1792-2720
2585-3724
Journal of the Hellenic Veterinary Medical Society; Vol 62, No 3 (2011); 240-248 (EL)
Journal of the Hellenic Veterinary Medical Society; Vol 62, No 3 (2011); 240-248 (EN)

Copyright (c) 2017 M. CHATZIANASTASIOU (Μ. ΧΑΤΖΗΑΝΑΣΤΑΣΙΟΥ), M. KATIKOU (Μ. ΚΑΤΙΚΟΥ), Th. ZACHARAKI (Θ. ΖΑΧΑΡΑΚΗ), A. PAPAZACHARIOU (Α. ΠΑΠΑΖΑΧΑΡΙΟΥ), A. McKEVITT (EN)



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)