Kyanovodík jako přirozený mechanismus obrany živých organismů

1. Kyanovodík jako přirozený mechanismus obrany živých organismů Zdeňka Marková Zdravotně sociální fakulta JU České Budějovice

2. 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

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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

8. 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.

9. 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.

10. 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].

11. 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