Kyanovodík jako přirozený mechanismus obrany živých organismů

Kyanovodík jako přirozený mechanismus obrany živých

organismů

Zdeňka MarkováZdravotně sociální fakulta JU České Budějovice

Boj o přežití - živočichové

Živočichové se brání: jedovatými, nechutnými nebo páchnoucími látkami:

• housenky mají velké množství chlupů a trnů, které škrábou hmyzožravé živočichy v krku

• ploštice páchnou• vřetenušky mají nápadné varovné zbarvení

v kombinaci s odpornou chutí

Vřetenušky

• V nebezpečí vylučují jedovatou tekutinu, jež silně páchne po hořkomandlové silici.

• Účinek tohoto jedu je založen na uvolněném kyanovodíku.

• Jedy vřetenušek patří mezi hemotoxické glykosidy, které housenka přijímá z požíraných rostlin.

• Dovede je také sama syntetizovat a ukládat.

• V nebezpečí se housenka nahrbí a jejími póry v kůži vytryskne tekutina na povrch těla.

Mnohonožky (Diplopoda) • Mnohonožky patří do třídy členovců. Nemají

kostru, každý článek je krytý shora tvrdým krunýřem a na spodní straně má dva páry článkovaných nohou.

• Mohou dosahovat délky až 30 cm a tloušťky 2 cm.

• Typický je pro ně pomalý pohyb a chemická obrana před nepřáteli.

• Většina druhů má množství exokrinních žláz, které produkují chemikálie obsahující HCN.

• Jedovaté a odporně páchnoucí látky vylučují na povrch těla, případně je vystřikují do okolí.

• Tyto chemikálie mohou leptat kůži a v očích mohou způsobit velmi nepříjemný zánět.

• V případě ohrožení se stočí do pevné kuličky, takže je predátor jen těžko uchopí.

Obranný systém rostlin

• Některé rostliny se chrání ostrými trny, jiné vylučují chemické sloučeniny.

• Mnohé rostliny jsou schopny používat HCN k ochraně před predátory.

• kyanovodík není volný, ale vázán v tzv. kyanogenním glykosidu

• Při mechanickém poškození rostliny, nebo enzymy poskytované zažívacím traktem býložravců se glykosidická vazba štěpí glykosidázami a z glykosidu se uvolňuje HCN.

Kyanogenní rostliny je nutno konzumovat pomalu

• Ovce se přestanou pást po dosažení určité koncentrace kyanidu v krvi.

• Králíci, pokud mají možnost výběru, vyhledávají nekyanogenní druhy.

• Plži, pokud semusí živit kyanogenními rostlinami, nejprve list nebo větvičku rostliny poškodí, ale nekonzumují. Jdou žrát až za čas, kdy už uvolněný kyanovodík odvětral.

Kyanogenní části rostlin• Některé rostliny nejsou kyanogenní celé, jiné nejsou

kyanogenní po celou dobu vegetace. • Listy obilovin jsou kyanogenní, zrno nikoli. • Jádra peckovin jsou kyanogenní, dřeň není. • Kyanogenní jsou listy papáji a manga – na rozdíl od ovoce. • Bambusové výhonky, mandle, naklíčené boby -

kyanogenní části. • Odstranění kyanovodíku z rostliny kuchyňskou úpravou:

strouháním či drcením - uvolnění HCN z glykosidické vazby glykosidázou

tepelnou úpravou, sušením nebo odvětráváním - volný HCN

• Syntéza kyanogenních glykosidů je v rostlinné říši rozšířena.

• Mezi kulturními rostlinami je tato schopnost zastoupena častěji.

• Naši předkové dávali některým rostlinám přednost, protože byly méně napadány živočichy a houbami než jiné.

• Chemickou podstatou přirozené obrany takto vybraných rostlin byla v mnoha případech kyanogeneze.

Kyanogenní glykosidy

• Kyanogenní glykosidy se nachází v rostlinách ve velmi nízkých koncentracích.

• Uvolňování kyanovodíku z nich je velmi pomalý proces závisející na přítomnosti specifických enzymů.

• Nedochází ke kumulaci potřebného množství HCN.

Výskyt kyanogenních glykosidů

Kyanogenní glykosidy se vyskytují v řadě čeledí krytosemenných rostlin, např.:

• mandloň obecná, orlíček obecný, bobkovišeň lékařská, len setý, bažanka roční, střemcha hroznovitá, bez černý, některé pěstované užitkové trávy, např. čiroky nebo proso seté, výjimečně i v kapraďorostech.

• Kyanogenní glykosidy se nalézají i v keři cassava (manioc, yuca), který je hlavním zdrojem potravy pro mnoho lidí v Africe, ale i v jiných částech země.

• Největší význam mají glykosidy v semenech čeledi růžovitých [Rosaceae].

Účinky HCN na lidské zdraví

• nejrychleji působící jed • přerušuje oxidační procesy v buňkách • barva kůže je růžová • vysoké koncentrace způsobují smrt • nízké koncentrace se projevují škrábáním v krku,

drážděním sliznic hrtanu a očí, bolestmi hlavy, silnou nevolností, zvracením, pocitem strachu, bušením srdce, dušností

• těžké otravy způsobují okamžité bezvědomí, křeče, zástavu dechu a srdce

• smrtelnou dávkou pro člověka je 50 mg