Cycasin es un glucósido cancerígeno y neurotóxico que se encuentra en cícadas como Cycas revoluta y Zamia pumila . Los síntomas de intoxicación incluyen vómitos, diarrea, debilidad, convulsiones y hepatotoxicidad . En condiciones metabólicas, la cicasina se hidroliza en glucosa y metilazoximetanol (MAM), el último de los cuales se disocia en formaldehído y diazometano . [3]
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido ( Z ) -1-Metil-2 - ({[(2 S , 3 R , 4 S , 5 S , 6 R ) -3,4,5-trihidroxi-6- (hidroximetil) oxan-2-il] oxi } metil) diazeno 2-óxido | |
Nombre IUPAC sistemático [( Z ) -Metil- ONN -azoxi] metil β- D -glucopiranósido [1] | |
Otros nombres β- D- glucosiloxiazoximetano; Metilazoximetanol \ beta - D - glucósido; Glucósido de Cycas revoluta | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
ChemSpider | |
KEGG | |
Malla | D003492 |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 8 H 16 N 2 O 7 | |
Masa molar | 252,223 g · mol −1 |
56,6 g / L [2] | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
Induce hepatotoxicidad y Zamia se tambalea , una enfermedad nerviosa fatal que afecta al ganado por el ramoneo de las hojas u otras partes de las cícadas. [4]
Fuentes
La cicasina se encuentra en todos los géneros de cícadas conocidos y se distribuye por todo el cuerpo de la planta, pero con la mayor concentración en las semillas. Es una de varias toxinas que se encuentran en las plantas de cícadas, junto con el aminoácido neurotóxico BMAA . Se desconoce el origen y el papel biológico de estas toxinas, ya que no parece haber una correlación estadísticamente significativa entre la concentración de material tóxico y los tipos de herbivoría observados en los animales que consumen las plantas. [5] [6]
La enzima metil-ONN-azoximetanol beta-D-glucosiltransferasa utiliza los dos sustratos UDP-glucosa y metil-ONN-azoximetanol para producir UDP y cicasina. [7]
Importancia ecológica
La mariposa Eumaeus atala , cuyas larvas se alimentan de Z. pumila , contienen el veneno como consecuencia de su dieta. [8]
Presencia en sagú
Para producir sagú , la cicasina y otras toxinas de cícadas deben eliminarse de la pulpa de las plantas. La pulpa, las semillas y las raíces de las cícadas se secan primero y se convierten en un polvo fino, antes de sumergirlas en agua hirviendo. Luego se deja que el agua se escurra, lixiviando el material tóxico y dejando atrás el almidón. A continuación, el almidón extraído se seca y se machaca alternativamente hasta obtener un polvo fino. Este proceso repetido de lixiviación y martillado asegura que quede la menor cantidad posible de cicasina. [9]
Estructura
La cicasina es un glucósido derivado de glucosa con una sustitución de metilazoximetanol en la posición beta.
La estereoquímica en el grupo azoxi es ( Z ) (o trans ( E ) cuando el oxígeno se elimina formalmente para formar un grupo azo). [10]
Toxicidad
Cycasin tiene una LD50 oral de 500 mg / kg. [11] La exposición a cycasin por inyección no causa ningún efecto nocivo permanente. [12] Como consecuencia, el consumo no es letal de inmediato, pero causará una serie de problemas hepáticos y neurológicos, además de causar cáncer con la exposición a largo plazo. El mecanismo de la toxicidad de la cycasin depende de las enzimas β-glucosidasa que se encuentran en el intestino. El tratamiento con β-glucosidasa hace que la cicasina libere metilazoximetanol (MAM), que se descompone espontáneamente para formar formaldehído y metil-diazonio . La cantidad de formaldehído liberada es demasiado pequeña para inducir toxicidad, pero el metildiazonio es un potente agente metilante . La presencia de esta molécula metila el ADN, provocando daños a largo plazo y potencialmente dando lugar a cánceres. [3]
Síntomas
Los primeros síntomas de la intoxicación por cycasin son vómitos, náuseas, dolor abdominal y diarrea. Las etapas posteriores de la intoxicación se manifiestan como disfunciones hepáticas. [13]
Zamia se tambalea
El ganado que consume hojas crudas, nueces y harina de cícadas desarrolla un síndrome neurológico conocido como zamia staggers , llamado así por el género de cícadas Zamia nativo de América Central y del Sur. Se caracteriza clínicamente por pérdida de peso seguida de balanceo lateral de los cuartos traseros, con debilidad, ataxia y defectos propioceptivos en los miembros posteriores, y produce desmielinización y degeneración axonal en el cerebro, la médula espinal y los ganglios de la raíz dorsal . [4]
Sospecha de asociación con la enfermedad de Lytico-bodig
La enfermedad de Lytico-bodig , también conocida como esclerosis lateral-parkinsonismo-demencia, es una enfermedad neurodegenerativa de origen desconocido que se presenta exclusivamente en el pueblo chamorro de la isla de Guam y que presenta características tanto de esclerosis lateral amiotrófica (ELA) como de parkinsonismo . Se caracteriza por atrofia muscular, parálisis maxilofacial, incapacidad para hablar o tragar y demencia. La enfermedad es fatal en todos los casos, y el diafragma y los músculos accesorios respiratorios se paralizan en las últimas etapas de la enfermedad. [14]
La observación de las dietas de los nativos chamorros llevó a la creación de la llamada "hipótesis de las cícadas". Los almidones preparados a partir de las semillas de una especie nativa de cícadas, Cycas micronesica , se utilizan para crear el fadang de harina similar al sagú , que forma una parte importante de la dieta del pueblo Chamorro. Como las semillas contienen la mayor cantidad de la toxina encontrada en la planta, se propuso que una explicación dietética relacionada con el consumo de fadang mal procesado estaba envenenando a los nativos. Después de no poder reproducir los síntomas de la enfermedad en modelos animales, la hipótesis fue rechazada. [14] Aunque la hipótesis inicial de las cícadas fue rechazada, Paul Alan Cox y Oliver Sacks propusieron una forma revisada de la hipótesis después de observar otros elementos de la dieta Chamorro, específicamente los zorros voladores . Los murciélagos acumulan BMAA en su grasa al consumir semillas de cícadas, lo que resulta en una alta concentración de neurotoxina. [15]
Ver también
- Lista de carcinógenos del Grupo 2B de la IARC
- Lista de códigos MeSH (D02)
Referencias
- ^ bD-glucosiloxiazoximetano , ChemSpider
- ^ https://foodb.ca/compounds/FDB018287
- ^ a b Laqueur, GL; Spatz, M. (noviembre de 1968). "Toxicología de Cycasin". Investigación del cáncer . 28 : 2262–2267.
- ^ a b Resmas, Rachel Y .; Janovitz, Evan B .; Robinson, Farrel R .; Sullivan, John M .; Casanova, Carlos Rivera; Más, Edwin (julio de 1993). "Toxicosis de cícadas en un grupo de vaquillas lecheras en Puerto Rico" . Revista de investigación de diagnóstico veterinario . 5 (3): 488–494. doi : 10.1177/104063879300500337 .
- ^ Moretti, A .; Sabato, S .; Gigliano, G.Siniscalco (enero de 1983). "Significado taxonómico de los glucósidos de metilazoximetanol en las cícadas". Fitoquímica . 22 (1): 115-117. doi : 10.1016 / S0031-9422 (00) 80069-2 .
- ^ Castillo-Guevara, Citlalli; Rico-Gray, Victor (julio de 2003). "El papel de Macrozamin y Cycasin en Cycads (Cycadales) como defensas antiherbívoros". Revista de la Sociedad Botánica Torrey . 130 (3): 206. doi : 10.2307 / 3557555 .
- ^ Tadera K, Yagi F, Arima M, Kobayashi A (1985). "Formación de cycasin a partir de metilazoximetanol por UDP-glucosyltransferase de hojas de cícadas japonesas" . Agric. Biol. Chem . 49 (9): 2827–2828. doi : 10.1271 / bbb1961.49.2827 .
- ^ Rothschild, Miriam; Nash, Robert J .; Bell, E. Arthur (julio de 1986). "Cycasin en la mariposa en peligro de extinción Eumaeus atala florida". Fitoquímica . 25 (8): 1853–1854. doi : 10.1016 / S0031-9422 (00) 81161-9 .
- ^ Whiting, Marjorie Grant (octubre de 1963). "Toxicidad de las cícadas". Botánica económica . 17 (4): 270-302. doi : 10.1007 / BF02860136 .
- ^ Kawaminami, M .; Kawano, I .; Kobayashi, A .; Tadera, K .; Yaki, F .; Kawano, S. (15 de noviembre de 1981). "La estructura fundamental de la cicasina, (metil-ONN-azoxi) metil β-D-glucopiranósido". Acta Crystallographica Sección B Cristalografía estructural y química cristalina . 37 (11): 2026-2029. doi : 10.1107 / S0567740881007887 .
- ^ Sax, N Irving; Feiner, Benjamin (1984). Propiedades peligrosas de los materiales industriales (6ª ed.). Nueva York: Van Nostrand Reinhold. pag. 828. ISBN 0442283040.
- ^ Whiting, Marjorie Grant (1 de enero de 1963). "Toxicidad de las cícadas". Botánica económica . 17 (4): 270-302. doi : 10.1007 / bf02860136 . JSTOR 4252455 .
- ^ "Síntomas de daño hepático inducido por toxinas vegetales - Cycasin - RightDiagnosis.com" . www.rightdiagnosis.com . Healthgrades.
- ^ a b Bradley, Walter G .; Mash, Deborah C. (25 de noviembre de 2009). "Más allá de Guam: la hipótesis de las cianobacterias / BMAA de la causa de la ELA y otras enfermedades neurodegenerativas". Esclerosis lateral amiotrófica . 10 (sup. 2): 7-20. doi : 10.3109 / 17482960903286009 . PMID 19929726 .
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