Catalytic decomposition of cylindrospermopsin : one of the most dangerous toxins produced by cyanobacteria

Bibliogr.

Cylindrospermopsyna (CYN) to produkowana przez szereg słodkowodnych sinic toksyna, której obecność potwierdzono na wszystkich kontynentach. Mechanizm jej działania zarówno w organizmach zwierzęcych, jak i roślinnych jest wielotorowy i obejmuje zaburzenie m.in biosyntezy białek czy podziałów komórkowych. Cząsteczka CYN wykazuje wysoką stabilność chemiczną pod wpływem środowiskowych natężeń abiotycznych czynników takich jak promieniowanie UV, temperatura czy szeroki zakres pH. Biorąc pod uwagę poważne ryzyko, jakie związek ten stwarza w naturalnych zbiornikach wodnych, należy rozwijać system monitorowania rozwoju zakwitów sinicowych oraz efektywnych metod usuwania go z wody. Niestety klasyczne, używane w stacjach uzdatniania wody czy oczyszczalniach ścieków metody m.in filtracja, destratyfikacja czy metody z wykorzystaniem węgla aktywnego, nie są skuteczne w usuwaniu CYN. Interesującą alternatywą wydaje się indukowanie dekompozycji toksyny za pomocą katalizatorów. Celem niniejszej pracy jest dostarczenie informacji dotyczących rodzajów stosowanych do rozkładu CYN katalizatorów oraz mechanizmów takich reakcji.

Cylindrospermopsin (CYN) is a worldwide distributed toxin produced by several freshwater species of cyanobacteria. The mechanism of its action is wide and includes the disruption of many processes, such as protein biosynthesis and cell divisions in both animal and plant organisms. CYN molecule has high chemical stability, and abiotic factors present in nature, such as UV irradiation, temperature, and pH, probably do not affect its structure modifications and decomposition. Taking into account the serious risk posed by CYN in a natural aquatic environment, it is very important to develop an efficient system of monitoring cyanobacterial blooms and effective methods of removing this compound from water. Unfortunately, classic methods used in sewage treatment plants or water treatment stations, such as filtration, destratification, and methods with activated carbon, are ineffective in CYN removal. An interesting alternative seems to be the induction of its decomposition by catalysts. In this work, we review the catalyst decomposition of CYN with consideration of the catalyst type, decomposition mechanisms, and products formed during this reaction.