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Bakterientoxine

Palytoxin

Palytoxin ist ein extrem toxisches Polyketid mariner Cyanobakterien der Gattung Trichodesmium (Oscillatoria, "Schwingalge")1). Nachgewiesen wurden Palytoxin und seine Derivate u.a. in Krustenanemonen (Palythoa toxica), Krabben, Fischen, Rotalgen und Dinoflagellaten2). Das Gift gelangt wahrscheinlich über die Nahrungskette oder direkte Symbiose mit dem giftproduzierenden Cyanobakterium in die höheren Lebensformen. Die Krustenanemonen nutzen es zur Verteidigung als Fraßgift.

Mit einer durchgehenden Kette von 115 C-Atomen galt Palytoxin einige Zeit als das größte nicht polymere Naturstoffmolekül - bis zur Entdeckung des Maitotoxins. Die Struktur wurde 1981 aufgeklärt, die erste Totalsynthese des Moleküls mit seinen 64 Stereozentren gelang 19893).

Abb.1
Struktur von Palytoxin

Palytoxin wechselwirkt mit dem Ionen-Transportsystem der Zellmembranen. Unter seinem Einfluss kann der Na+/K+-Konzentrationsgradient zwischen extra- und intrazellulärem Raum nicht mehr aufrecht erhalten werden, der osmotische Druck und das Membranpotenzial der Zelle brechen zusammen. Besonders betroffen sind das Herz-Kreislauf-System, die quergestreifte Muskulatur und die Nervenleitfähigkeit. Ferner kommt es zu einer Auflösung der roten Blutkörperchen (Hämolyse, β-Hämolyse). Die LD504) beträgt bei der Maus nach intravenöser Gabe nur 0,15 μg pro kg Körpergewicht. Als typische Vergiftungssymptome wurden bei ihr "Streckung der Vorderpfoten, Lähmung der Hinterpfoten, Diarrhoe, schwere Krämpfe, Dyspnoe und schließlich Tod durch Atemlähmung" beobachtet5).

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