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시구아톡신

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1. 개요

시구아톡신은 인간에게 독성을 나타내는 물질로, 냄새나 맛이 없고 조리해도 파괴되지 않는다. 시구아톡신은 흥분성 전압 개폐 나트륨 통로의 역치를 낮춰 탈분극을 유발하고, 마비, 심장 부정맥, 열 및 냉감 변화를 일으키는 시구아테라 중독을 유발한다. 주요 증상으로는 구토, 설사, 사지 마비, 열/냉감 역전, 근육통, 관절통 등이 나타나며, 증상은 수일에서 수개월까지 지속될 수 있다. 시구아톡신은 와편모충류의 일종인 Gambierdiscus toxicus에 의해 생성되며, 참바리아과, 놀래기과, 쥐치복과 등 암초 어류에 농축된다. 1967년 하와이 대학교에서 분리, 명명되었고, 2001년 도호쿠 대학에서 전합성에 성공했다.

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시구아톡신 - [화학 물질]에 관한 문서
일반 정보
PubChem CID5311333
6441260
6444399
6450530
화학 정보
화합물 이름시구아톡신 1B
CAS 번호11050-21-8
PubChem5311333
일본 화학 물질 사전 번호J1.866.175F
분자식C60H86O19
물리화학적 성질
겉모습데이터 없음
밀도데이터 없음
녹는점데이터 없음
끓는점데이터 없음
용해도데이터 없음
위험성
LD50 (LD50)11 mg/kg (쥐, 정맥 주사)
530 mg/kg (생쥐, 경구 투여)
250 ng/kg (생쥐, 복강 내 투여)
주요 위험성데이터 없음
인화점데이터 없음
발화점데이터 없음

2. 독성의 효력

시구아톡신은 물고기에게는 해롭지 않지만, 인간에게는 독성이 있다. 냄새나 맛이 없고 조리해도 파괴되지 않아 섭취 여부를 알기 어렵다.[1] 식품 내 독소 검사도 표준화되어 있지 않다. LD50은 쥐에서 시구아톡신의 경우 약 200~300ng/kg이다.[4]

시가톡신은 혈액뇌관문을 통과하지 않으므로, 말초 신경계에서 작용한다.

독소 오염 식품을 간단히 검출하기 위해, 과학기술진흥사업단과 도호쿠 대학 등의 연구 그룹은 "2종의 단클론 항체를 조합하여 M환부에 수산기를 가진 시가톡신류를 특이적으로 검출할 수 있는 측정 키트"를 개발했다.[12]

2. 1. 주요 증상

시구아톡신 흡입 후 1~3시간 내에 다음과 같은 주요 증상이 나타난다.

이러한 증상은 개인의 상황에 따라 며칠에서 몇 주, 심지어는 몇 달까지 지속될 수 있다. 알려진 해독제는 없다.[1]

일부 시구아톡신은 흥분성 전압 개폐 나트륨 통로를 신경계에서 여는 역치를 낮춘다. 나트륨 통로가 열리면 탈분극이 일어나며, 이는 순차적으로 마비, 심장 부정맥, 그리고 열과 냉기에 대한 감각 변화를 일으킬 수 있다. 시구아톡신에 의한 이러한 중독은 시구아테라라고 알려져 있다.[2][3]

주요 증상으로는 드라이 아이스 감각(온도 감각 이상), 가려움증, 사지 통증, 근육통, 관절통, 설사, 구토, 두통, 현기증, 쇠약, 배뇨 장애 등이 있다.[11]

2. 2. 작용 기전

시구아톡신은 이를 지니고 있는 물고기에게는 해를 끼치지 않지만, 인간에게는 독성이 있다. 냄새나 맛을 느낄 수 없으며, 조리해도 파괴되지 않는다.[1]

일부 시구아톡신은 흥분성 전압 개폐 나트륨 통로를 신경계에서 여는 역치를 낮춘다. 나트륨 통로가 열리면 탈분극이 일어나며, 이는 순차적으로 마비, 심장 부정맥, 그리고 열과 냉기에 대한 감각 변화를 일으킬 수 있다. 시구아톡신은 친유성을 띠며, 혈액뇌관문을 통과할 수 있어 중추 및 말초 신경 증상을 모두 유발할 수 있다. 시구아톡신에 의한 이러한 중독은 시구아테라라고 알려져 있다.[2][3]

시구아톡신은 나트륨 채널의 사이트 4에 결합하여, 복어 독인 테트로도톡신과는 반대로 나트륨 투과성을 높임으로써 독성을 나타내는 것으로 추정된다. 탈분극의 결과, 마비, 심수축, 청각 및 온도 감각의 변화가 일어난다.

3. 생물 농축

시구아톡신은 와편모충류의 일종인 Gambierdiscus toxicus에 의해 만들어진다. 이 독성은 주로 참바리아과, 놀래기과, 쥐치복과, 쏠배감펭속, 잿방어와 같은 커다란 암초어류의 살갗, 머리, 내장, 어란에 농축된다.

시구아톡신은 조리를 통해 파괴되지 않으며,[20] 음식 내에서 이 독성을 빠르게 검사하는 방법은 표준으로 정해져 있지 않다.

3. 1. 농축되는 어종

시구아톡신은 와편모충류의 일종인 갬비에르디스쿠스 톡시쿠스에 의해 만들어진다. 이 독성은 보통 참바리아과, 놀래기과, 쥐치복과, 쏠배감펭속, 잿방어와 같은 커다란 암초어류의 살갗, 머리, 내장, 어란에 농축된다.[20] 바라쿠다, 도미, 돼지코치, 왕고등어, 농어에도 영향을 미친다.[5]

3. 2. 한국의 상황

주어진 원본 소스에는 '한국의 상황'에 대한 내용이 없으므로, 해당 섹션에는 내용을 작성할 수 없다.

4. 연구 및 개발

1967년 하와이 대학교의 슈어 등에 의해 시구아톡신이 분리, 명명되었으며[13], 1989년 도호쿠 대학의 야스모토 켄 등에 의해 구조가 결정되었다[14]. 시구아톡신이라는 이름은 독을 가진 권패류 시가 (Cigua, ''Cittarium pica'')에서 유래했다. 한편, 일부 세균류가 생산하는 '''시가독소'''(Shigatoxin, 志賀毒素)와는 전혀 다른 물질이다.

2001년 도호쿠 대학의 히라마 마사히로 연구팀은 그럽스 촉매를 사용한 올레핀 메타세시스 반응을 통해 시가톡신(CTX3C)의 전합성에 세계 최초로 성공하였다.[15][16][17]

4. 1. 분리, 명명 및 구조 결정

1967년 하와이 대학교의 슈어 등에 의해 분리, 명명되었으며[13], 1989년 도호쿠 대학의 야스모토 켄 등에 의해 구조가 결정되었다[14]

이름은 독을 가진 권패류 시가 (Cigua, ''Cittarium pica'')에서 유래했다. 한편, 일부 세균류가 생산하는 '''시가독소'''(Shigatoxin, 志賀毒素)와 관련해서는 베로독소(시가독소) 항목을 참조하면 된다. Shigatoxin과 이 항목의 시구아톡신(Ciguatoxin)은 전혀 다른 물질이다.

4. 2. 전합성

2001년에 도호쿠 대학의 히라마 마사히로 및 우에하라 히사토시, 마루야마 요시미 등을 중심으로 한 그룹에 의해 시가톡신(CTX3C)의 전합성이 세계 최초로 보고되었다. 그럽스 촉매를 사용한 올레핀 메타세시스에 의한 고리 닫힘 반응을 핵심 반응으로 하여, 13개의 연결된 에테르 고리 구조를 효율적으로 합성하는 방법을 확립하여, 이후의 천연물 합성에서의 가능성을 넓혔다.[15][16][17]

5. 종류

시구아톡신에는 여러 종류가 있다. 아래 표는 시구아톡신의 종류별 구조와 특성을 나타낸 것이다.

명칭구조식CASPubChem분자식비고
Ciguatoxin CTX1B
11050-21-8C60H86O19
CTX2
142185-85-1C60H86O18CTX3의 디아스테레오머(52위 에피머)
CTX3
139341-09-6C60H86O18CTX2의 디아스테레오머(52위 에피머)
CTX3C
148471-85-6C57H82O16시가톡신 중 극성이 낮고 독성도 상대적으로 낮다
51-Hydroxy-CTX3C
C57H82O17
CTX4A
C60H84O16[18]CTX4B의 디아스테레오머
CTX4B
123676-76-6
66231-73-0
C60H84O16CTX4A의 디아스테레오머[19]
136252-00-1



5. 1. 주요 시구아톡신

명칭구조식CASPubChem분자식비고
11050-21-85311333C60H86O19
142185-85-16441260C60H86O18CTX3의 디아스테레오머(52위 에피머)
139341-09-66444399C60H86O18CTX2의 디아스테레오머(52위 에피머)
148471-85-66442245C57H82O16시가톡신 중 극성이 낮고 독성도 상대적으로 낮다
C57H82O17
C60H84O16[18]CTX4B의 디아스테레오머
123676-76-6
66231-73-0
6450530C60H84O16CTX4A의 디아스테레오머[19]
136252-00-1


6. 치료

시구아톡신에 대한 해독제는 알려져 있지 않다. 시구아톡신은 물고기에게는 해를 끼치지 않지만, 인간에게는 독성이 있다. 냄새나 맛을 느낄 수 없으며, 조리해도 파괴되지 않는다.[1] 식품 내 독소에 대한 신속한 검사는 표준화되어 있지 않다.

6. 1. 치료 방법

시구아톡신에 대한 알려진 해독제는 없지만, 몇 가지 치료 표적이 확인되었다.[2][3] 주요 증상은 독성 섭취 후 1~3시간 이내에 나타나며, 구토, 설사, 사지, 입, 입술의 무감각, 열과 냉감의 역전, 근육 및 관절통이 나타난다. 증상은 개인의 상황에 따라 며칠에서 몇 주, 또는 몇 달까지 지속될 수 있다.[1]

7. 예방

시구아톡신은 조리를 통해 파괴되지 않으며,[20] 음식 내에 이 독성에 대한 조속한 시험은 표준으로 잡혀있지 않다.

7. 1. 예방 수칙

시구아톡신은 와편모충류의 일종인 Gambierdiscus toxicus에 의해 만들어진다. 이 독성은 보통 참바리아과, 놀래기과, 쥐치복과, 쏠배감펭속, 잿방어와 같은 커다란 암초 어류의 살갗, 머리, 내장, 어란에 농축된다.

시구아톡신은 조리를 해도 파괴되지 않는다.[20] 음식 내에 이 독성에 대한 조속한 시험은 표준으로 잡혀있지 않다.

참조

[1] 논문 Ciguatera
[2] 논문 Ciguatoxins activate specific cold pain pathways to elicit burning pain from cooling 2012-10
[3] 논문 Ionic mechanisms of spinal neuronal cold hypersensitivity in ciguatera 2015-12
[4] 서적 Marine Toxins as Research Tools https://books.google[...] Springer Science & Business Media 2009-01-31
[5] 웹사이트 Fishes Carrying This Incurable Poison Are on the Rise https://medium.com/m[...] 2020-04-19
[6] 논문 Marine toxins from the Pacific—IV Pharmacology of ciguatoxin(s)
[7] 논문 Comparative pharmacological actions of ciguatoxin and tetrodotoxin, a preliminary account
[8] 논문 Purification and characterization of ciguatoxins from moray eel (''Lycodontis javanicus'', Muraenidae)
[9] 웹사이트 MSDS Ciguatoxin CAS 11050-21-8 MSDS * Ciguatoxin 1 * Ciguatoxin CTX 1 * CTX 1 http://www.chemcas.c[...] 2010-10-23
[10] 서적 学研雑学百科 毒学教室 毒のしくみから世界の毒事件簿まで 毒のすべてをわかりやすく解説 株式会社学研マーティング
[11] 웹사이트 自然毒のリスクプロファイル:魚類:シガテラ毒 https://www.mhlw.go.[...] 2010-10-22
[12] 웹사이트 シガトキシン類を認識するモノクローナル抗体、およびそれを用いるシガトキシン類検出キット https://www.j-platpa[...] 2022-03-10
[13] 논문 Two interchangeable forms of ciguatoxin
[14] 논문 Structures of ciguatoxin and its congener
[15] 논문 Total Synthesis of Ciguatoxin CTX3C
[16] 논문 Total synthesis of ciguatoxin CTX3C: a venture into the problems of ciguatera seafood poisoning
[17] 논문 超微量海産神経毒シガトキシンCTX3Cの全合成 有機合成化学協会 2003
[18] 논문 Bioorganic Studies Utilizing Rationally Designed Synthetic Molecules: Absolute Configuration of Ciguatoxin and Development of Immunoassay Systems https://doi.org/10.1[...]
[19] 서적 Seafood and Freshwater Toxins: Pharmacology, Physiology, and Detection https://books.google[...] Marcel Dekker
[20] 논문 Ciguatera



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