Dodin
a guazatin: bioaktivní alkyl-deriváty guanidinu
Jiří Patočka
Deriváty guanidinu jsou často nacházeny jako přírodní látky s biologickou aktivitou (Satake et al., 2015; Wrignt et al., 2017). Jsou mezi nimi i velmi účinné přírodní jedy (O'Neill et al., 2016; Pratheepa a Vasconcelos , 2016; Selwood et al., 2017). Přítomnost guanidinové skupiny v molekule látky jí často propůjčuje zajímavou bioaktivitu a proto byly v laboratořích syntetizovány tisíce takových látek. Takovými deriváty jsou i látky, na jejichž jednu z aminoskupin guanidinu je navázán delší alkylový řetězec, jako je tomu např. u dodinu nebo guazatinu.
Dodin (dodecylguanidin-acetát) je synteticky připravený fungicid se selektivní aktivitou pouze k některým houbám, např. Beauveria bassiana a Metarhizium spp., (Beilharz et al., 1982). Dlouhodobé oužívání dodinu u houbových chorob způsobujících strupovitost jablek však ukázalo, některé houby se stávají rezistentními (Szkolnik a Gilpatrick, 1969; Jones, 1982; Köller et al., 1999 ) a jeho význam v zemědělství postupně klesal. Dnes je v některých zemích jeho používání zakázáno. Fungicidní vlastnosti dodinu jsou způsobeny jeho povrchově aktivními účinky, stejně jako jeho účinky antibakteriální, např. u Pseudomonas syringae (Cabral, 1992). Zatímco význam dodinu jako antibakteriální a antifungicidní látky klesá, stoupá naopak jeho význam jako specifické denaturační látky (Guin et al., 2016), zejména některých tzv. "špatně sbalených" (misfolding) proteinů, např. enzymu fosfoglycerokinázy. Použití dodinu jako denaturačního činidla umožňuje lepší detekci sekundární struktury proteinů pomocí měření cirkulárního dichroismu. (Sye, 2016).
Guazatin (N´, N´´- (iminodi-8,1-oktandiyl) bis [guanidin]) je synteticky připravený fungicid, který v své technické formě obsahuje kromě uvedené molekuly několik dalších účinných látek a obsahuje tak četné guanidiny a polyaminy. V praxi je používán ve formě solí, zejména triacetátu. Jeho hlavní využití lze vidět v ošetření úrody (ovoce a cereálií) před patogeními houbami (Morris SC, Wade, 1983; Singh et al., 2015). Rezidua guazatinu v zemědělských produktech (Dreassi et al., 2007; Scordino et al., 2008) však vzbuzují obavy z jeho zdravotnického rizika (Labite a Cummins, 2012).
Literatura
Beilharz VC, Parbery DG, Swart HJ. Dodine: a selective agent for certain soil fungi. Trans British Mycol Soc. 1982; 79(3): 507-511.
Cabral JP. Mode of antibacterial action of dodine (dodecylguanidine monoacetate) in Pseudomonas syringae. Canad J Microbiol. 1992; 38(2): 115-123.
Dreassi E, Zizzari AT, Zanfini A, Corbini G, Botta M. LC/ESI/MS method for the quantitative detection of guazatine residues in cereals. J Agr Food Chem. 2007; 55(17): 6850-6856.
Guin D, Sye K, Dave K, Gruebele M. Dodine as a transparent protein denaturant for circular dichroism and infrared studies. Protein Science. Wiley Online Library, 2016. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pro.2914/abstract
Jones A. Fungicide resistance: past experience with benomyl and dodine and future concerns with sterol inhibitors [Venturia inaequalis]. Plant Diseases (USA), 1981.
Köller W, Wilcox WF, Jones AL. Quantification, persistence, and status of dodine resistance in New York and Michigan orchard populations of Venturia inaequalis. Plant disease, 1999; 83(1): 66-70.
Labite H, Cummins E. A quantitative approach for ranking human health risks from pesticides in Irish groundwater. Human Ecol Risk Assessment: An Int J. 2012; 18(6): 1156-1185.
Morris SC, Wade NL. Control of postharvest disease in cantaloups by treatment with guazatine and benomyl. Plant Disease,1983; 67(7): 792-794.
O'Neill K, Musgrave IF, Humpage A. Low dose extended exposure to saxitoxin and its potential neurodevelopmental effects: A review. Environ Toxicol Pharmacol. 2016; 48: 7-16.
Pratheepa V, Vasconcelos V. Binding and Pharmacokinetics of the Sodium Channel Blocking Toxins (Saxitoxin and the Tetrodotoxins). Mini Rev Med Chem. 2016 Jul 28. [Epub ahead of print]
Satake K, Tsukamoto M, Mitani Y, Regasini LO, da Silva Bolzani V, Efferth T, Nakagawa H. Human ABCB1 confers cells resistance to cytotoxic guanidine alkaloids from Pterogyne nitens. Biomed Mater Eng. 2015; 25(3): 249-256.
Scordino M, Sabatino L, Traulo P, Gagliano G, Gargano M, Pantò V, Gambino GL. LC/MS/MS detection of fungicide guazatine residues for quality assessment of commercial citrus fruit. Eur Food Rea Technol. 2008; 227(5): 1339-1347.
Selwood AI, Waugh C, Harwood DT, Rhodes LL, Reeve J, Sim J, Munday R. Acute Toxicities of the Saxitoxin Congeners Gonyautoxin 5, Gonyautoxin 6, Decarbamoyl Gonyautoxin 2&3, Decarbamoyl Neosaxitoxin, C-1&2 and C-3&4 to Mice by Various Routes of Administration. Toxins (Basel). 2017; 9(2). pii: E73.
Singh H, Al-Samarrai G, Syarhabil M, Yin-Chu S, Beng-Lee B. (2015). Minimizing Post-Harvest Damage in Citrus. In Chemical and Bioprocess Engineering: Trends and Developments Apple Academic Press, 2015; 125-136.
Sye K. Characterizing Dodine as a Chemical Denaturant (Doctoral dissertation). Nort Central College, 2016.
Szkolnik M, Gilpatrick JD. Apparent resistance of Venturia inaequalis to dodine in New York apple orchards. Plant disease reporter, FAO 1969. http://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=US201301222263
Wright AE, Killday KB, Chakrabarti D, Guzmán EA, Harmody D, McCarthy PJ, Pitts T, Pomponi SA, Reed JK, Roberts BF, Rodrigues Felix C, Rohde KH. Dragmacidin G, a Bioactive Bis-Indole Alkaloid from a Deep-Water Sponge of the Genus Spongosorites. Mar Drugs. 2017; 15(1): pii.
