Ergotioneina

Ergotioneina
Forma tioamidowa

Forma tiolowa
Nazewnictwo
Nomenklatura systematyczna (IUPAC)
(S)-3-(2-tiokso-2,3-dihydro-1H-imidazol-4-ylo)-2-(trimetyloamonium)propionian
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny

C9H15N3O2S

Masa molowa

229,30 g/mol

Wygląd

ciało stałe[1]

Identyfikacja
Numer CAS

497-30-3

PubChem

5351619

DrugBank

DB17614

SMILES
C[N+](C)(C)[C@@H](CC1=CNC(=S)N1)C(=O)[O-]
Niebezpieczeństwa
Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2023-01-22]
Globalnie zharmonizowany system
klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
Substancja nie jest klasyfikowana jako
niebezpieczna według kryteriów GHS[2].
Podobne związki
Pochodne

S-metyloergotioneina[3], selenoneina[4]

Multimedia w Wikimedia Commons

Ergotioneina – organiczny związek chemiczny z grupy aminokwasów i betain, pochodna histydyny zawierająca w pozycji 2 pierścienia imidazolowego atom siarki, w wyniku czego występuje tam ugrupowanie tiomocznikowe[1]. Jest stosowana jako suplement diety. Według Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności jej dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) wynosi dla poszczególnych grup wiekowych: 2,82 mg/kg masy ciała (niemowlęta), 3,39 mg/kg (dzieci) oraz 1,31 mg/kg (dorośli, w tym kobiety w ciąży oraz karmiące piersią)[5].

Została odkryta w 1905[6] lub 1909 r.[7] Swoją nazwę zawdzięcza sporyszowi (ang. ergot), z którego po raz pierwszy została wyizolowana[7]. Jej struktura chemiczna została określona w 1911 r[8].

Występowanie

Ergotioneina występuje naturalnie w promieniowcach[9], sinicach[10], jak również w pewnych gatunkach grzybów[9], roślin[11] (najwięcej w otrębach owsa oraz czarnej i nerkowatej fasoli[12][13]) oraz zwierząt[11] (głównie w wątrobie i nerkach[12][13]). Najwyższe zawartości tego związku zostały zaobserowane u boczniaków oraz niektórych borowikowców[12][13].

Pomimo iż ergotioneina występuje u różnych organizmów, niewiele z nich może ten związek samodzielnie syntezować. Większość czerpie go z pokarmu (np. zwierzęta) lub z gleby (np. rośliny)[14]. Wytwarzają go jedynie niektóre promieniowce (np. Mycobacterium smegmatis)[7][15] oraz grzyby (np. Neurospora crassa[7][16], Schizosaccharomyces pombe)[17]. Nie potrafią tego natomiast paciorkowce oraz bakterie z gatunków: Bacillus subtilis, Escherichia coli, Proteus vulgaris, a także grzyby zaliczane do Saccharomycotina[18][19]. Szlak metaboliczny prowadzący do powstania ergotioneiny rozpoczyna się od metylacji histydyny. Powstaje w ten sposób hercynina (N,N,N-trimetylohistydyna[20]), będąca prekursorem ergotioneiny[18]. Atom siarki w związku pochodzi natomiast z cysteiny[12][21].

Właściwości

Jak większość związków zawierających grupę tiomocznikową (tiokarbamidów), ergotioneina jest mniej podatna na alkilowanie (np. przez malemidy), w porównaniu do tioli (np. glutation). Nie ulega ona także utlenianiu pod wpływem powietrza[12]. W kwaśnym środowisku ulega jednak powolnemu (trwającemu kilka dni) utlenieniu do formy disiarczkowej[22].

Dla ludzi ergotioneina jest substancją egzogenną (nie może być zsyntetyzowana, dlatego jedynym jej źródłem w organizmie jest pokarm). Związek ten akumuluje się w największym stopniu w granulocytach, szpiku kostnym, jelicie cienkim, nerkach, jajowodach (u kobiet), siatkówce[6] oraz skórze[11]. Jej wpływ na organizm ludzki in vivo nie jest jednak jeszcze znany[1][6].

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ a b c Ergothioneine, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 5351619 [dostęp 2023-01-14]  (ang.).
  2. ↑ L-(+)-Ergothioneine [online], karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich, 26 kwietnia 2022, numer katalogowy: E7521 [dostęp 2023-01-22] . (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  3. ↑ Klaus-DieterK.D. Asmus Klaus-DieterK.D. i inni, One-electron oxidation of ergothioneine and analogues investigated by pulse radiolysis: redox reaction involving ergothioneine and vitamin C, „Biochemical Journal”, 315 (2), 1996, s. 625–629, DOI: 10.1042/bj3150625, PMID: 8615839, PMCID: PMC1217242  (ang.).
  4. ↑ YumikoY. Yamashita YumikoY., MichiakiM. Yamashita MichiakiM., Identification of a Novel Selenium-containing Compound, Selenoneine, as the Predominant Chemical Form of Organic Selenium in the Blood of Bluefin Tuna, „Journal of Biological Chemistry”, 285 (24), 2010, s. 18134–18138, DOI: 10.1074/jbc.C110.106377, PMID: 20388714, PMCID: PMC2881734  (ang.).
  5. ↑ DominiqueD. Turck DominiqueD. i inni, Statement on the safety of synthetic L-ergothioneine as a novel food – supplementary dietary exposure and safety assessment for infants and young children, pregnant and breastfeeding women, „EFSA Journal”, 15 (11), 2017, e05060, DOI: 10.2903/j.efsa.2017.5060, PMID: 32625352, PMCID: PMC7010164  (ang.).
  6. ↑ a b c Irwin K.I.K. Cheah Irwin K.I.K., BarryB. Halliwell BarryB., Ergothioneine, recent developments, „Redox Biology”, 42: 101868, 2021, DOI: 10.1016/j.redox.2021.101868, PMID: 33558182, PMCID: PMC8113028  (ang.).
  7. ↑ a b c d C.C. Tanret C.C., Sur une base nouvelle retiree du seigle ergote – l’ergothioneine, „Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, 149, 1909, s. 222–224 [dostęp 2023-01-16]  (fr.).
  8. ↑ T.T. Mann T.T., E.E. Leone E.E., Studies on the metabolism of semen. 8. Ergothioneine as a normal constituent of boar seminal plasma. Purification and crystallization. Site of formation and function, „The Biochemical Journal”, 53 (1), 1953, s. 140–148, DOI: 10.1042/bj0530140, PMID: 13032046, PMCID: PMC1198115  (ang.).
  9. ↑ a b Robert C.R.C. Fahey Robert C.R.C., Novel Thiols of Prokaryotes, „Annual Review of Microbiology”, 55, 2001, s. 333–356, DOI: 10.1146/annurev.micro.55.1.333  (ang.).
  10. ↑ CarolinC. Pfeiffer CarolinC. i inni, Cyanobacteria produce high levels of ergothioneine, „Food Chemistry”, 129 (4), 2011, s. 1766–1769, DOI: 10.1016/j.foodchem.2011.06.047  (ang.).
  11. ↑ a b c Nelli GN.G. Markova Nelli GN.G. i inni, Skin cells and tissue are capable of using L-ergothioneine as an integral component of their antioxidant defense system, „Free Radical Biology and Medicine”, 46 (8), 2009, s. 1168–1176, DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2009.01.021, PMID: 19439218  (ang.).
  12. ↑ a b c d e JanineJ. Ey JanineJ., EdgarE. Schömig EdgarE., DirkD. Taubert DirkD., Dietary sources and antioxidant effects of ergothioneine, „Journal of Agricultural and Food Chemistry”, 55 (16), 2007, s. 6466–6474, DOI: 10.1021/jf071328f, PMID: 17616140  (ang.).
  13. ↑ a b c Chapter 4. Health-Stimulating Compounds and Effects, [w:] PavelP. Kalač PavelP., Edible Mushrooms. Chemical Composition and Nutritional Value, Academic Press, 2016, DOI: 10.1016/B978-0-12-804455-1.00004-7, ISBN 978-0-12-804455-1  (ang.).
  14. ↑ B.G.B.G. Audley B.G.B.G., C.H.C.H. Tan C.H.C.H., The uptake of ergothioneine from the soil into the latex of Hevea brasiliensis, „Phytochemistry”, 7 (11), 1968, s. 1999–2000, DOI: 10.1016/S0031-9422(00)90759-3  (ang.).
  15. ↑ Florian P.F.P. Seebeck Florian P.F.P., In vitro reconstitution of Mycobacterial ergothioneine biosynthesis, „Journal of the American Chemical Society”, 132 (19), 2010, s. 6632–6633, DOI: 10.1021/ja101721e, PMID: 20420449  (ang.).
  16. ↑ Marco H.M.H. Bello Marco H.M.H. i inni, The Neurospora crassa mutant NcΔEgt-1 identifies an ergothioneine biosynthetic gene and demonstrates that ergothioneine enhances conidial survival and protects against peroxide toxicity during conidial germination, „Fungal Genetics and Biology”, 49 (2), 2012, s. 160–172, DOI: 10.1016/j.fgb.2011.12.007, PMID: 22209968  (ang.).
  17. ↑ TomášT. Pluskal TomášT. i inni, Genetic and Metabolomic Dissection of the Ergothioneine and Selenoneine Biosynthetic Pathway in the Fission Yeast, S. pombe, and Construction of an Overproduction System, „PLOS One”, 9 (5), 2014, e97774, DOI: 10.1371/journal.pone.0097774, PMID: 24828577, PMCID: PMC4020840  (ang.).
  18. ↑ a b Dorothy S.D.S. Genghof Dorothy S.D.S., Biosynthesis of Ergothioneine and Hercynine by Fungi and Actinomycetales, „Journal of Bacteriology”, 103 (2), 1970, s. 475–478, DOI: 10.1128/jb.103.2.475-478.1970, PMID: 5432011, PMCID: PMC248105  (ang.).
  19. ↑ Donald B.D.B. Melville Donald B.D.B. i inni, Ergothioneine in microorganisms, „Journal of Biological Chemistry”, 223 (1), 1956, s. 9–17, DOI: 10.1016/S0021-9258(18)65113-0, PMID: 13376573  (ang.).
  20. ↑ Hercynine, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 5459798 [dostęp 2023-02-10]  (ang.).
  21. ↑ Donald B.D.B. Melville Donald B.D.B. i inni, Transmethylation in the biosynthesis of ergothionelne, „Journal of Biological Chemistry”, 234 (5), 1959, s. 1195–1198, DOI: 10.1016/S0021-9258(18)98157-3, PMID: 13654346  (ang.).
  22. ↑ H.H. Heath H.H., G.G. Toennies G.G., The preparation and properties of ergothioneine disulphide, „Biochemical Journal”, 68 (2), 1958, s. 204–210, DOI: 10.1042/bj0680204, PMID: 13522601, PMCID: PMC1200325  (ang.).

Linki zewnętrzne

  • EwaE. Luchter-Wasylewska EwaE., Ergotioneina. Występowanie i właściwości biologiczne, [w:] Biotiole w warunkach fizjologicznych, patologicznych i w terapii, LidiaL. Włodek (red.), Kraków: Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, 2003, s. 269–282, ISBN 978-83-233-1424-0 [dostęp 2023-01-16] .
Encyklopedie internetowe (rodzaj indywiduum chemicznego):