Arsen
a jeho sloučeniny v houbách
Jiří
Patočka, Hana Juříčková, Radoslav Patočka
Arsen (As) je polokovový chemický prvek, známý člověku už od doby, co začal zpracovávat kovové rudy. Ve formě sulfidů totiž provází řadu kovonosných rud a arsenik - oxid arsenitý (As2O3) - vzniká jako odpad při jejich výrobě. Arsenik je velmi jedovatou látkou a již od starověku byl používán jako jed při přípravě nástrah na hlodavce nebo lovu kožešinové zvěře v arktických oblastech a neméně často byl používán jako spolehlivý nástroj travičů pro odstranění nežádoucí osob. Tato látka, známá ve staroslověnštině jako otrušík či utrejch, sehrála v dějinách lidstva významnou roli.
Muchomůrka červená (Amanita muscaria). Foto: Hana Juříčková
Také ostatní, zejména ve vodě rozpustné sloučeniny arsenu, jsou jedovaté a mnohé proto překvapí, že jsou přítomné i v plodnicích mnoha vyšších hub (Šlejkovec et al., 1997; Braeuer & Goessler, 2019). Některé houby obsahují hlavně anorganický arsen ve formě arsenátu a arsenitu, kyselinu dimethylarsinovou nebo kyselinu methylarsonovou (Slekovec et al., 1999; Llorente-Mirandes et al., 2014). Jiné obsahují různá množství organických sloučenin arsenu. Nejčastěji nacházenou sloučeninou arsenu v houbách je arsenobetain (AB), který se běžně vyskytuje také u některých mořských živočichů (Molin et al., 2015). Dále lze v houbách detekovat menší množství arzenocholinu, tetramethylarsoniového iontu nebo oxidu trimethylarsinu (Braeuer et al., 2018).
Novou a nedávno objevenou organickou sloučeninou arsenu v muchomůrce červené je arsenobetainamid (trimethylarsonioacetamid) (Walenta et al., 2024), dříve v přírodě nalezený v některých mořských a suchozemských biotopech a dokonce i v hlubokomořských hydrotermálních průduchových ekosystémech (Awasthi et al., 2020). Přes jeho téměř všudypřítomný výskyt nebyla biologická funkce arsenobetainu dosud komplexně vyřešena (Hoffmann et al., 2018).
Stále není jasné, zda jsou houby schopny samy arsen metabolizovat, nebo zda jednoduše přijímají různé druhy arsenu ze substrátu nebo zda se na těchto procesech podílejí mikroorganismy. Řada studií se pokusila tuto otázku prozkoumat, ale nepodařilo se nalézt definitivní odpověď (Nearing ert al., 2015). Dobrým kandidátem na zkoumání potenciálních meziproduktů arsenu by mohla být muchomůrka červená (Amanita muscaria), o které je známo, že obsahuje několik druhů organických sloučenin arsenu (Kuehnelt et al., 1997), i když za její skutečnou toxicitu jsou zodpovědné jiné látky, než sloučeniny arsenu (Voynova et al., 2020).
Literatura
Awasthi G, Singh T, Awasthi A, Awasthi KK. Arsenic in mushrooms, fish, and animal products. In the book Srivastava S: Arsenic in Drinking Water and Food, Springer, 2020; 307-323.
Braeuer S, Borovička J, Glasnov T, de la Cruz GG, Jensen KB, Goessler W. Homoarsenocholine – A novel arsenic compound detected for the first time in nature. Talanta, 2018; 188: 107-110.
Braeuer S, Goessler W. Arsenic species in mushrooms, with a focus on analytical methods for their determination–a critical review. Analytica Chimica Acta, 2019; 1073: 1-21.
Hoffmann T, Warmbold B, Smits SH, Tschapek B, Ronzheimer S, Bashir A et al. Arsenobetaine: an ecophysiologically important organoarsenical confers cytoprotection against osmotic stress and growth temperature extremes. Environmental Microbiology, 2018; 20(1): 305-323.
Kuehnelt D, Goessler W, Irgolic KJ. Arsenic Compounds in Terrestrial Organisms II: Arsenocholine in the Mushroom Amanita muscaria. Appl Organometal Chem 1997; 11(6): 459-470.
Llorente-Mirandes T, Barbero M, Rubio R, López-Sánchez JF. Occurrence of inorganic arsenic in edible Shiitake (Lentinula edodes) products. Food Chemistry, 2014; 158: 207-215.
Molin M, Ulven SM, Meltzer HM, Alexander J. Arsenic in the human food chain, biotransformation and toxicology–Review focusing on seafood arsenic. J Trace Elements Med Biology, 2015; 31: 249-259.
Nearing MM, Koch I, Reimer KJ. Uptake and transformation of arsenic during the vegetative life stage of terrestrial fungi. Environ Pollution, 2015; 197: 108-115.
Slekovec M, Goessler W, Irgolic KJ. Inorganic and organic arsenic compounds in Slovenian mushrooms: comparison of arsenic-specific detectors for liquid chromatography. Chem Speciation Bioavailability, 1999; 11(4): 115-123.
Šlejkovec Z, Byrne AR, Stijve T, Goessler W, Irgolic KJ. Arsenic compounds in higher fungi. Appl Organometallic Chemistry, 1997; 11(8): 673-682.
Voynova M, Shkondrov A, Kondeva-Burdina M, Krasteva I. Toxicological and pharmacological profile of Amanita muscaria (L.) Lam.–a new rising opportunity for biomedicine. Pharmacia, 2020; 67(4): 317-323.
Walenta M, Raab A, Braeuer S, Steiner L, Borovička J, Goessler W. Arsenobetaine amide: a novel arsenic species detected in several mushroom species. Anal Bioanal Chem. 2024; 416(6): 1399-1405.
