Sinice a jejich sekundární metabolity představují v dnešní době závažný problém. Cyanotoxiny nemají k dnešnímu dni souhrnný spis pojednávající o jejich struktuře, účinku, syntéze či degradaci. V této práci jsem se pokusil sestavit soupis známých poznatků o těchto toxinech.
Cyanotoxiny lze dělit podle jejich chemické struktury či toxického účinku na organismus. Nejčastěji se jedná o cyklické peptidy s hepatotoxickým účinkem a neurotoxické alkaloidy. Dané účinky byly laboratorně testovány na myších, potkanech a králících. Porovnal jsem i výskyt nových invazních druhů sinic na území ČR.
V rámci bakalářské práce jsem se zabýval možnostmi detekce a kvantifikace cyanotoxinů. Nejpoužívanější a nejrychlejší metodou pro stanovení toxických metabolitů je technika ELISA.
Anotace v angličtině
Cyanobacteria and their secondary metabolites represent a serious problem nowadays. To date, there are no studies concerning the structure, effect, synthesis and degradation of cyanotoxins. In my thesis, I have tried to compile all the known findings on these toxins.
Cyanotoxins can be classified based on their chemical structure or their toxic effect on an organism. Most often, they are either cyclic peptides with hepatotoxic effects or neurotoxic alkaloids. The effects were tested on laboratory mice, rats and rabbits. I also compared the presence of some new invasive species of cyanobacteria in the Czech Republic.
Within my thesis, I have also addressed the possibilities of cynotoxin detection and quantification. The most used and fastest method for the determination of toxic metabolites is the ELISA technique.
Sinice a jejich sekundární metabolity představují v dnešní době závažný problém. Cyanotoxiny nemají k dnešnímu dni souhrnný spis pojednávající o jejich struktuře, účinku, syntéze či degradaci. V této práci jsem se pokusil sestavit soupis známých poznatků o těchto toxinech.
Cyanotoxiny lze dělit podle jejich chemické struktury či toxického účinku na organismus. Nejčastěji se jedná o cyklické peptidy s hepatotoxickým účinkem a neurotoxické alkaloidy. Dané účinky byly laboratorně testovány na myších, potkanech a králících. Porovnal jsem i výskyt nových invazních druhů sinic na území ČR.
V rámci bakalářské práce jsem se zabýval možnostmi detekce a kvantifikace cyanotoxinů. Nejpoužívanější a nejrychlejší metodou pro stanovení toxických metabolitů je technika ELISA.
Anotace v angličtině
Cyanobacteria and their secondary metabolites represent a serious problem nowadays. To date, there are no studies concerning the structure, effect, synthesis and degradation of cyanotoxins. In my thesis, I have tried to compile all the known findings on these toxins.
Cyanotoxins can be classified based on their chemical structure or their toxic effect on an organism. Most often, they are either cyclic peptides with hepatotoxic effects or neurotoxic alkaloids. The effects were tested on laboratory mice, rats and rabbits. I also compared the presence of some new invasive species of cyanobacteria in the Czech Republic.
Within my thesis, I have also addressed the possibilities of cynotoxin detection and quantification. The most used and fastest method for the determination of toxic metabolites is the ELISA technique.
1. Na základě recentní dostupné literatury vypracovat rešerši, vztahující se k problematice cyanotoxinů a jejich producentů.
2. Popsat jednotlivé skupiny cyanotoxinů z hlediska jejich struktury a hlavních účinků jako xenobiotik (neurotoxiny, hepatotoxiny, teratogeny,dermatotoxiny apod.)
3. Vypracovat přehled analyticko-chemických metod používaných při detekci cyanotoxinů a toxických metabolitů sinic.
4. Podle možností doplnit teoretickou (rešeršní) část práce experimentem zaměřeným na průkaz účinků cyanotoxinů, obsažených ve vzorcích přírodní vody, na zvoleném modelovém organizmu.
Zásady pro vypracování
1. Na základě recentní dostupné literatury vypracovat rešerši, vztahující se k problematice cyanotoxinů a jejich producentů.
2. Popsat jednotlivé skupiny cyanotoxinů z hlediska jejich struktury a hlavních účinků jako xenobiotik (neurotoxiny, hepatotoxiny, teratogeny,dermatotoxiny apod.)
3. Vypracovat přehled analyticko-chemických metod používaných při detekci cyanotoxinů a toxických metabolitů sinic.
4. Podle možností doplnit teoretickou (rešeršní) část práce experimentem zaměřeným na průkaz účinků cyanotoxinů, obsažených ve vzorcích přírodní vody, na zvoleném modelovém organizmu.
Seznam doporučené literatury
Carmichael, W. W. (1992): Cyanobacteria secondary metabolites the cyanotoxins. J. Appl. Bacteriol. 72(6): 445 459.
Neilan, B. A., Pearson, L. A., Muenchhoff, J., Moffit, M. C., Dittman, E. (2013): Environmental conditions that influence toxin biosynthesis in cyanobacteria. Environment. Microbiol. - 15(5): 12391253.
Aranda-Rodriguez, R., Tillmanns, A., Benoit, F. M., Pick, F. R., Harvie, J., Solenaia, L. (2005): Pressurized liquid extraction of toxins from cyanobacterial cells. Environ. Toxicol. 20: 390 396.
van Apeldoorn, M. E., van Egmond, H. P., Speijers, G. J. A., Bakker, G. J. I. (2007): Toxins of cyanobacteria. Mol. Nutr. Food Res. 5: 7 60.
Lahti., K., Ahtiainen, J., Rapala, J., Sivonen, K., Niemelä, S. I. (1995): Assessment of rapid bioassays for detecting cyanobacterial toxicity. Letters in Appl. Microbiol. 21(2):109 114.
Stepan, A. F., Kalgutkar, A. S. (2014): Fundamentals of organic chemistry as applicable to the biotransformation of foreign compounds. In Lee, Ph. W., Aizawa, H., Gan, L. L., Prakash, Ch., Zhong, D. (eds): Handbook of Metabolit Pathways of Xenobiotics. John Wiley & Sons, Ltd. 1. vydání. ISBN: 978-0-470-74910-4
Dittmann, E., Fewer, D. P., Neilan, B. A. (2012): Cyanobacterial toxins: biosynthetic routes and evolutionary routs. FEMS Microbiol. Rev. 37(1): 23 43.
Neilan, B. A., Pearson, L. A., Moffitt, M. C., Mihali, K. T., Kaebernick, M., Kellmann, R., Pomati, F.: Genetics and genomics of cyanobacterial toxicity. Dostupné na: http://www.jlakes.org/book/ISOC-HAB/Ch17.pdf
Fott, B. (1967): Sinice a řasy. Academia:Praha.
Neilan, B. A., Pearson, L. A., Moffitt, M. C., Mihali, K. T., Kaebernick, M., Kellmann, R., Pomati, F.: The genetics and genomics of cyanobacterial toxicity.
Pearson, L., Mihali, T., Moffitt, M., Kellman, R., Neilan, B. (2010): On the Chemistry, Toxicology and Genetics of the Cyanobacterial Toxins, Microcystin, Nodularin, Saxitoxin and Cylindrospermopsin. Mar Drugs - 8(5): 16501680.
Seznam doporučené literatury
Carmichael, W. W. (1992): Cyanobacteria secondary metabolites the cyanotoxins. J. Appl. Bacteriol. 72(6): 445 459.
Neilan, B. A., Pearson, L. A., Muenchhoff, J., Moffit, M. C., Dittman, E. (2013): Environmental conditions that influence toxin biosynthesis in cyanobacteria. Environment. Microbiol. - 15(5): 12391253.
Aranda-Rodriguez, R., Tillmanns, A., Benoit, F. M., Pick, F. R., Harvie, J., Solenaia, L. (2005): Pressurized liquid extraction of toxins from cyanobacterial cells. Environ. Toxicol. 20: 390 396.
van Apeldoorn, M. E., van Egmond, H. P., Speijers, G. J. A., Bakker, G. J. I. (2007): Toxins of cyanobacteria. Mol. Nutr. Food Res. 5: 7 60.
Lahti., K., Ahtiainen, J., Rapala, J., Sivonen, K., Niemelä, S. I. (1995): Assessment of rapid bioassays for detecting cyanobacterial toxicity. Letters in Appl. Microbiol. 21(2):109 114.
Stepan, A. F., Kalgutkar, A. S. (2014): Fundamentals of organic chemistry as applicable to the biotransformation of foreign compounds. In Lee, Ph. W., Aizawa, H., Gan, L. L., Prakash, Ch., Zhong, D. (eds): Handbook of Metabolit Pathways of Xenobiotics. John Wiley & Sons, Ltd. 1. vydání. ISBN: 978-0-470-74910-4
Dittmann, E., Fewer, D. P., Neilan, B. A. (2012): Cyanobacterial toxins: biosynthetic routes and evolutionary routs. FEMS Microbiol. Rev. 37(1): 23 43.
Neilan, B. A., Pearson, L. A., Moffitt, M. C., Mihali, K. T., Kaebernick, M., Kellmann, R., Pomati, F.: Genetics and genomics of cyanobacterial toxicity. Dostupné na: http://www.jlakes.org/book/ISOC-HAB/Ch17.pdf
Fott, B. (1967): Sinice a řasy. Academia:Praha.
Neilan, B. A., Pearson, L. A., Moffitt, M. C., Mihali, K. T., Kaebernick, M., Kellmann, R., Pomati, F.: The genetics and genomics of cyanobacterial toxicity.
Pearson, L., Mihali, T., Moffitt, M., Kellman, R., Neilan, B. (2010): On the Chemistry, Toxicology and Genetics of the Cyanobacterial Toxins, Microcystin, Nodularin, Saxitoxin and Cylindrospermopsin. Mar Drugs - 8(5): 16501680.