Iboteenihappo

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Iboteenihappo
Ibotenic acid.svg Ibotenic acid 3D structure.png
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

GHS-pictogram-skull.svg

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]

Käyttö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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 kemikaalin, gamma-aminobutyyrihapon toimintaa.

Myrkytysoireet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c d e f g h 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. a b c d 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. a b c d 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. 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. a b Michelot D, Melendez-Howell LM (2003) Amanita muscaria: chemistry, biology, toxicology, and ethnomycology. Mycol Res 107(2):131–146. Viitattu 4.8.2012
  13. a b 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[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]