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Aufreinigung von Altertoxin II, Untersuchung zum Einfluss auf intrazelluläre Glutathionspiegel und Vorstudien zur Bildung von DNA-Addukten
Victoria Dostal
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Chemie
Betreuer*in
Doris Marko
DOI
10.25365/thesis.39539
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29941.49228.101366-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Mykotoxine sind sekundäre Stoffwechselmetabolite von Schimmelpilzen. Auf Grund des ubiquitären Vorkommens von Schimmelpilzen, sind auch Mykotoxine weltweit zu finden. Allerdings unterscheiden sich die Arten und die Konzentrationen an Mykotoxinen ja nach klimatischen Bedingungen (Temperatur, Wasseraktivität) sowie räumlichen Bedingungen (Bodenzusammensetzung, pH-Wert des Bodens) stark. Durch Kontamination von Lebens- und Futtermitteln, sowie auch von Baustoffen und Textilien, stellen Schimmelpilze und dementsprechend auch ihr Mykotoxine eine Gefahr für die Gesundheit und das Leben von Menschen und Tieren dar.
Die Giftwirkung eines Mykotoxins hängt neben der Konzentration und der Art der Einnahme auch von dem Toxin spezifischen Eigenschaften wie der Struktur ab. Das Mykotoxin Altertoxin II verfügt über eine Epoxid-Gruppe, von der vermutet wird, dass sie maßgeblich für die genotoxischen und zytotoxischen Eigenschaften verantwortlich ist. Es ist bereits bekannt, dass ATX-II zu den DNA-Strangbrüchen in der Zelle führen kann, der genaue Mechanismus dafür ist allerdings noch nicht aufgeklärt. Vorstellbar wäre die Bildung von DNA-Addukten, wie sie bereits von Aflatoxin B1, welches ebenfalls über eine Epoxid-Gruppe verfügt, bekannt sind.
Da ATX-II nicht kommerziell erhältlich ist, musste es zuerst aus einem Mykotoxinextrakt isoliert werden. Dies gelang mit einer von Schwarz (2012) entwickelten Methode, mit der 13 mg ATX-II einer Reinheit von mindestens 93% erhalten wurden. Insgesamt konnten 21 mg ATX-II isoliert werden.
Dieses wurde genutzt um das Ausmaß an oxidativen Stress in Zellen durch ATX-II mit Hilfe des tGSH-Assays nach Tietze (1969) untersucht. Hierbei sollte festgestellt werden, ob ATX-II die Konzentration an GSH, welches reaktive Sauerstoffspezies in der Zelle abfängt, verringert/ erhöht/ unberührt lässt. Durch die Untersuchung des GSSG-Gehalts der Probe konnte außerdem ein weiterer Hinweis auf den Redox-Status in der Zelle erhalten werden. Bei diesen Untersuchungen zeigte sich, dass die Glutathionkonzentration bei einer Exposition der Zellen für 1 h unverändert bis leicht verringert (bei einer ATX-II Konzentration von 5 µM) wird. Werden die Zellen für 3 h mit ATX-II inkubiert, steigen die Glutathionkonzentrationen bei den höchsten Konzentration (1 µM und 5 µM) leicht an. Nach 24 h Inkubationszeit ist die Glutathionkonzentration stark erhöht (1 µM und 5 µM ATX-II).
Ein weiteres Ziel der Arbeit war es zu untersuchen, ob ATX-II ähnlich wie Aflatoxin B1 in der Lage ist DNA-Addukte zu bilden und auf diesen Weg Zellen zu schädigen. Es konnten keine Addukte mit den DNA-Basen Adenin und Guanin gefunden, allerdings auch nicht gänzlich ausgeschlossen werden.
Abstract
(Englisch)
Mycotoxins are secondary metabolites of moulds. They are found worldwide but in different concentrations and mixtures due to climatic (e.g. temperature) and area specific (ground, pH value of the ground) properties. Contaminating the food and feed of animals and humans alike, they pose a threat to their health.
The mycotoxins ATX-II possess a perylenchinon structure and shows genotoxic and cytotoxic properties, which maybe can be explained with its structure. Scientific research proved DNA strand-breaking activity in cells but the reaction path is yet to be known.
To enhance our knowledge of ATX-II it is the goal of this thesis to gather more data concerning the toxicology of ATX-II. Since ATX-II is not commercial available the first step was to isolate ATX-II from a mycotoxin extract. Using the method described by Schwarz (2012) it was possible to isolate nearly 13 mg ATX-II with a purity of at least 93%. 21,91 mg ATX-II were isolated in total.
The glutathione (=GSH) level is one of the main parameters for the stress levels in the cells. GSH reacts with reactive oxygen species (=ROS) and acts therefore as an antioxidant. In this thesis it is shown that ATX-II affects the GSH concentration in HT29 cells using the tGSH-Assay by Tietze (1969). While incubating HT29 cells for 1 h with ATX-II did only slightly change the tGSH concentration at the highest concentration of ATX-II used (5 µM), exposing the cells to ATX-II for 3 h increased the tGSH concentration (at ATX-II concentrations of 1 µM and 5 µM) a little. After 24 h incubation with ATX-II (1 µM and 5 µM) the tGSH levels increased strongly.
At last it was investigated if ATX-II could produce DNA-adducts. By incubating adenine/guanine directly with ATX-II the formation of ATX-II-Adducts with the respective DNA base. On the HPLC-MS/MS there was no m/z ratios found, that could be associated with potential DNA-adducts.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Altertoxin II ATX-II glutathione tGSH-Assay DNA-adducts
Schlagwörter
(Deutsch)
Altertoxin II ATX-II Glutathion tGSH-Assay DNA-Addukte
Autor*innen
Victoria Dostal
Haupttitel (Deutsch)
Aufreinigung von Altertoxin II, Untersuchung zum Einfluss auf intrazelluläre Glutathionspiegel und Vorstudien zur Bildung von DNA-Addukten
Paralleltitel (Englisch)
Isolation of Altertoxin II, research on the impact on intracellular glutathione levels and preliminary studies on the formation of DNA-adducts
Publikationsjahr
2015
Umfangsangabe
125 Seiten
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Doris Marko
AC Nummer
AC13113206
Utheses ID
35024
Studienkennzahl
UA | 066 | 862 | |