Cicasina
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| Nombres | |
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| Nombre IUPAC ( Z )-1-[(β- D -Glucopiranosiloxi)metil]-2-metildiazeno 2-óxido | |
| Nombre sistemático de la IUPAC ( 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 1-óxido | |
| Otros nombres β- D -glucosiloxiazoximetano; β- D -glucósido de metilazoximetanol; glucósido de Cycas revoluta; [( Z )-Metil- ONN -azoxi]metil β- D -glucopiranósido [1] | |
| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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| EBICh |
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| Araña química |
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| BARRIL |
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| Malla | D003492 |
Identificador de centro de PubChem |
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| UNIVERSIDAD |
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Panel de control CompTox ( EPA ) |
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| Propiedades | |
| C8H16N2O7 | |
| Masa molar | 252,223 g·mol −1 |
| 56,6 g/L [2] | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
La cicasina 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), este último se disocia en formaldehído y diazometano . [3]
Induce hepatotoxicidad y Zamia staggers , una enfermedad nerviosa mortal que afecta al ganado y que resulta del 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 las diversas 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 , es necesario eliminar la cicasina y otras toxinas de las cícadas de la pulpa de las plantas. La pulpa, las semillas y las raíces de las cícadas se secan primero y se muelen hasta obtener un polvo fino, antes de sumergirlas en agua hirviendo. Luego se deja escurrir el agua, lo que permite filtrar el material tóxico y dejar atrás el almidón. Luego, el almidón extraído se seca y se machaca alternativamente hasta obtener un polvo fino. Este proceso repetido de machacado y lixiviación garantiza que quede la menor cantidad posible de cicasina. [9]
Estructura
La cicasina es un glicósido derivado de la 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 el grupo azo-). [10]
Toxicidad
La cicasina tiene una DL50 oral de 500 mg/kg. [11] La exposición a la cicasina por inyección no causa ningún efecto nocivo permanente. [12] Como consecuencia, el consumo no es inmediatamente letal, pero causará una serie de problemas hepáticos y neurológicos, así como cáncer con la exposición a largo plazo. El mecanismo de toxicidad de la cicasina 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 metildiazonio . La cantidad de formaldehído liberado es demasiado pequeña para inducir toxicidad, pero el metildiazonio es un potente agente metilante . La presencia de esta molécula metila el ADN, causando daño a largo plazo y potencialmente dando lugar a cánceres. [3]
Síntomas
Los primeros síntomas de intoxicación por cicasina 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 tambaleo de Zamia , llamado así por el género de cícadas Zamia, originario 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 las extremidades traseras, y da como resultado desmielinización y degeneración axonal en el cerebro, la médula espinal y los ganglios de la raíz dorsal . [4]
Sospecha de asociación con 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 tiene características tanto de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) como del parkinsonismo . Se caracteriza por atrofia muscular, parálisis maxilofacial, incapacidad para hablar o tragar y demencia. La enfermedad es mortal 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 condujo a la creación de la llamada "hipótesis de las cícadas". Los almidones preparados a partir de las semillas de una especie de cícada nativa, Cycas micronesica , se utilizan para crear la harina parecida al sagú fadang , 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 zorros voladores . Los murciélagos acumulan BMAA en su grasa al consumir semillas de cícadas, lo que resulta en una alta concentración de la neurotoxina . [15]
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Véase también
Referencias
- ^ bD-Glucosiloxiazoximetano, ChemSpider
- ^ "Mostrando compuesto cicasina (FDB018287) - FooDB".
- ^ ab Laqueur, GL; Spatz, M. (noviembre de 1968). "Toxicología de la cicasina". Investigación del cáncer . 28 (11): 2262–2267. PMID 4881504.
- ^ ab Reams, Rachel Y.; Janovitz, Evan B.; Robinson, Farrel R.; Sullivan, John M.; Casanova, Carlos Rivera; Más, Edwin (julio de 1993). "Toxicosis por cícadas en un grupo de novillas lecheras en Puerto Rico". Journal of Veterinary Diagnostic Investigation . 5 (3): 488–494. doi : 10.1177/104063879300500337 . PMID 8373871.
- ^ Moretti, A.; Sabato, S.; Gigliano, G. Siniscalco (enero de 1983). "Significado taxonómico de los glicósidos de metilazoximetanol en las cícadas". Fitoquímica . 22 (1): 115–117. Bibcode :1983PChem..22..115M. doi :10.1016/S0031-9422(00)80069-2.
- ^ Castillo-Guevara, Citlalli; Rico-Gray, Victor (julio de 2003). "El papel de la macrozamina y la cicasina en las cícadas (Cycadales) como defensas antiherbívoros". Revista de la Sociedad Botánica Torrey . 130 (3): 206. doi : 10.2307/3557555. JSTOR 3557555.
- ^ Tadera K, Yagi F, Arima M, Kobayashi A (1985). "Formación de cicasina a partir de metilazoximetanol por UDP-glucosiltransferasa de hojas de cícada japonesa". Agric. Biol. Chem . 49 (9): 2827–2828. doi : 10.1271/bbb1961.49.2827 .
- ^ Rothschild, Miriam; Nash, Robert J.; Bell, E. Arthur (julio de 1986). "Cicacina en la mariposa en peligro de extinción Eumaeus atala florida". Fitoquímica . 25 (8): 1853–1854. Bibcode :1986PChem..25.1853R. 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. S2CID 31799259.
- ^ 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. Código Bibliográfico :1981AcCrB..37.2026K. doi :10.1107/S0567740881007887.
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