Iboteenihappo

Iboteenihappo on vesiliukoinen, luonnossa esiintyvä aminohappo, joka on huoneenlämmössä puhtaana kemikaalina valkoinen ja kiteinen yhdiste. Iboteenihappoa on saatavilla kaupallisesti[2] ja sitä esiintyy luontaisesti eräissä sienissä. Iboteenihappo eristettiin ensimmäisen kerran 1960-luvulla pantterikärpässientä muistuttavasta Amanita ibotengutake -sienestä.[3]

Iboteenihappo
Tunnisteet
CAS-numero 2552-55-8
IUPAC-nimi 2-amino-2-(3-okso-1,2-oksatsol-5-yyli)etikkahappo
SMILES C1=C(ONC1=O)C(C(=O)O)N
Ominaisuudet
Kemiallinen kaava C5H6N2O4
Moolimassa 158,11 g/mol
Tiheys 1.621 g/cm³
Sulamispiste 151–152 °C (kidevedetön)[1]
Kiehumispiste -
Liukoisuus liukenee veteen

Käyttö

Iboteenihappoa käytetään agonistisen luonteensa vuoksi paljon tieteellisessä tutkimuksessa, lähinnä eläinkokeissa. Iboteenihappo on osoittautunut hiiri- ja rottakokeissa voimakkaaksi neurotoksiiniksi, joka vaurioittaa koe-eläinten aivoja ruiskutettaessa suoraan aivoihin.[3] Hiirimallien avulla on tutkittu myös muun muassa kemikaalin vaikutuksia muistiin ja oppimiskykyyn.[4] Tutkimukset ovat antaneet myös tietoa aivojen välittäjäainereseptorien toiminnasta.[5]

Edellisten lisäksi on tutkittu iboteenihapon hyönteisiä tappavia ominaisuuksia, mutta kemikaalin teho on todettu heikoksi.[1] Historiallisessa mielessä iboteenihappoa on käytetty punakärpässienien mukana nautittuna shamaaniperinteessä ainakin Itä-Siperiassa. Sienen nauttimisella oli lääkinnällisiä tarkoituksia ja sitä käytettiin myös päihteenä.[6]

Iboteenihapon kemiaa

Iboteenihappo on luontainen aminohappo, jonka sulamispiste on monohydraattina 145 °C ja puhtaana 151–152 °C. Yhdisteelle ei voida määrittää kiehumispistettä, koska se hajoaa kuumennettaessa. Iboteenihappo esiintyy yleensä kidevedellisenä. Kideveden poistaminen, samoin kuin kuumentaminen, saa kemikaalin herkästi dekarboksyloitumaan, mikä on poikkeuksellinen ominaisuus luonnossa esiintyvälle aminohapolle.[1] Puhdasta iboteenihappoa on suhteellisen vaikeaa saada liukenemaan kylmään veteen, ja kylmää vettä voidaankin käyttää uudelleenkiteyttämisen väliaineena.

Iboteenihaposta voidaan helposti valmistaa johdannaiskemikaaleja, koska molekyylin rengasrakenteessa oleva N-O -sidos helpottaa vedyn liittämistä runkohiileen. Tällöin iboteenihaposta muodostuu erittäin reaktiivinen alfa-aminoketoni, josta olosuhteista riippuen voidaan muodostaan erilaisia johdannaisia. Iboteenihapon johdannaisten valmistukseen liittyen tunnetaan lukuisia kemiallisia reaktioita.[1]

Iboteenihappo sienissä
Punakärpässieni tuottaa useita erilaisia toksiineja, muun muassa iboteenihappoa.

Useat Amanita-suvun sienet tuottavat iboteenihappoa. Näitä sieniä ovat muun muassa punakärpässieni (Amanita muscaria), pantterikärpässieni (Amanita pantherina) ja ruskokärpässieni (Amanita regalis).[7]

Happopitoisuus jakautuu sieneen epätasaisesti.[1] On osoittautunut, että suurimmat pitoisuudet keskittyvät sienen lakin kuoren tuntumaan. Keskikokoisessa punakärpässienessä (lakki läpimitaltaan 10–15 cm) on laskettu enimmillään olevan 70 mg iboteenihappoa. Keskimäärin saannon on laskettu olevan kuitenkin keskimäärin 30–35 mg sientä kohden.[1] Toisen lähteen mukaan punakärpässienessä (Amanita muscaria) iboteenihappoa on raportoitu olevan keskimäärin noin 0,34 mg/ml.[8]

Pitoisuudet vähenevät kuivatuissa sienissä ajan mittaan, joskin kemikaalin säilyvyys on suhteellisen hyvä. Toksisen vaikutuksen on raportoitu säilyneen kuivatuissa sienissä vähintään seitsemän vuotta.[9] Iboteenihappo on osoittautunut kemiallisesti epävakaaksi yhdisteeksi sienten uutto- ja puhdistusprosessissa, jolloin voi tapahtua suurtakin hävikkiä.[1]

Käyttäytyminen elimistössä
Iboteenihappo jäljittelee glutamaatin toimintaa. Neurotoksisia vaikutuksia tehostaa glysiinin läsnäolo.[5]

Iboteenihappo imeytyy nopeasti ruoansulatuskanavasta elimistöön.[10] Iboteenihappo läpäisee ihmisen veri-aivoesteen, mutta suurin osa nautitusta haposta erittyy muuttumattomana virtsaan.[11] Iboteenihappo on agonisti, joka jäljittelee glutamaatin toimintaa, joka on aivojen tärkein hermosolujen toimintaa kiihdyttävä välittäjäaine. Iboteenihapon psykoaktiiviset vaikutukset elimistössä välittyvät N-metyyli-D-aspartaattireseptorien (NMDA-reseptorien) kautta.[12] On todennäköistä, että iboteenihappo aktivoi NMDA-reseptorien lisäksi myös aivojen trans-ACPD-reseptoreita. Jälkimmäisten reseptorien aktivaatio ei kuitenkaan johda neurotoksisiin vaikutuksiin.[5]

Iboteenihapon neurotoksisia vaikutuksia elimistössä lisää glysiini. Ditsosilpiini (MK-801) puolestaan estää kemikaalin neurotoksisuutta[5] salpaamalla NMDA-reseptoreja. Osa iboteenihaposta dekarboksyloituu elimistössä muskimoliksi, psykoaktiiviseksi GABAA-agonistiksi[3], joten se jäljittelee elimistön oman välittäjäaineen, gamma-aminovoihapon toimintaa.

Myrkytysoireet
Pantterikärpässienen iboteenihappopitoisuus on suurempi kuin punakärpässienellä.[1]

Iboteenihappo aiheuttaa nautittaessa muuntuneen tajunnantilan 50–100 mg annostuksella. Päihtyminen saavutetaan 2–3 tunnin kuluttua suun kautta saadun annoksen jälkeen. Päihtymisen seurauksena koetaan usein hallusinaatioita tai näkökentän vääristymiä, lihasnykinää sekä muuntuneita aistimuksia. Tavallisesti oireet katoavat annoksen koosta riippuen 6–8 tunnin kuluessa.[3] Psykoaktiivisiin vaikutuksiin riittää yhden punakärpässienen tai pantterikärpässienen syöminen.[12]

Myrkytystilastoja

Iboteenihappoa sisältäviin sieniin liittyviä myrkytystapauksia raportoitiin USA:ssa vuonna 2009 61 kpl.[13] Tapauksista 60 % johtui viihdekäytöstä. Iboteenihappoa sisältäviin sieniin liittyy harvoin kuolemantapauksia: USA:ssa raportoitiin yksi tällainen tapaus vuonna 2004 ja edellinen vastaavanlainen tapaus oli raportoitu vuonna 1992.[13]

Lähteet
  1. Philip Catalfomo & al.: Amanita muscaria : present understanding of its chemistry 1970/01/01. United Nations Office on Drugs and Crime (UNODC). Viitattu 7.8.2012. Englanniksi.
  2. Ibotenic Acid Sigma-Aldrich. Viitattu 6.8.2012.
  3. Ibotenic acid T3DB. Viitattu 2.8.2012.
  4. TsingHua: Impaired effect of ibotenic acid on the learning and memory abilities of mice models and prophylaxis. Chinese Journal of Neurology, 1998.
  5. Zinkand W.C & al.: Ibotenic acid mediates neurotoxicity and phosphoinositide hydrolysis by independent receptor mechanisms 1992. Mol Chem Neuropathol.. Viitattu 7.8.2012.
  6. Robert Wasson: Soma: Divine Mushroom of Immortality, s. 161. , 1968.
  7. Farmakologia ja toksikologia, 7. painos 2007. Medicina Oy, Erkki Elonen. Arkistoitu 27.9.2007. Viitattu 2.8.2012.
  8. Tolerance of Drosophila flies to ibotenic acid poisons in mushrooms. J Chem Ecol. 2007 Feb;33(2):311–7. Viitattu 2.8.2012
  9. Ibotenic Acid Mushroom Toxicity; Pathophysiology Medscape, Peter A Chyka & al.. Viitattu 6.8.2012.
  10. GC/MS determination of ibotenic acid and muscimol in the urine of patients intoxicated with Amanita pantherina. Jan Stříbrný & al. Int J Legal Med (2012) 126:519–524. Viitattu 4.8.2012
  11. Benjamin DR. Mushroom poisoning in infants and children: the Amanita pantherina/muscaria group. J Toxicol Clin Toxicol. 1992;30(1):13–22. Viitattu 6.8.2012
  12. Michelot D, Melendez-Howell LM (2003) Amanita muscaria: chemistry, biology, toxicology, and ethnomycology. Mycol Res 107(2):131–146. Viitattu 4.8.2012
  13. Bronstein AC, Spyker DA, Cantilena LR Jr, Green JL, Rumack BH, Griffin SL. 2009 Annual Report of the American Association of Poison Control Centers' National Poison Data System (NPDS): 27th Annual Report. Clin Toxicol (Phila). 2010;48:979–1178. Viitattu 6.8.2012

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.