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Rizin

Synonym: Ricin
Englisch: ricin

1 Definition

Rizin ist ein hochtoxisches Lektin, das aus den Samen des Wunderbaums (Ricinus communis) gewonnen werden kann.

2 Eigenschaften

Das globuläre Glycoprotein hat eine molekulare Masse von 60 bis 65 kDa. Es besteht aus zwei Polypeptidketten, einer A- und einer B-Kette, die über Disulfidbrücken verknüpft sind. Die B-Kette verfügt über ein zuckerbindendes Potential und kann sich an Zelloberflächen anheften, die A-Kette agiert als N-Glycosidase. Rizin zeigt eine Sequenzhomologie zum Abrin und gehört zu der Gruppe der Ribosomeninaktivierenden Proteine (RIP) des Typs 2. Es besitzt außerdem agglutinierende und proteolytische Eigenschaften.

3 Vorkommen

Rizin kommt vor allem im Endosperm der Wunderbaumsamen vor, es macht etwa 1 bis 5 Prozent des Proteingehalts aus. In den Samenschalen ist außerdem Ricinin enthalten, ein leicht toxisches Pyridin-Alkaloid.

4 Gewinnung

Rizin kann als Nebenprodukt bei der Herstellung von Rizinusöl gewonnen werden. Durch die Kaltpressung der Samen verbleibt das fettunlösliche Rizin im Rückstand und kann anschließend im schwach sauren pH-Bereich extrahiert und dann gefällt werden. Um reines Rizin zu gewinnen, bedarf es allerdings einer Extraktion mit Essigsäure und einer Gelfiltration.

5 Toxikologie

5.1 Toxikodynamik

Die Wirkung von Rizin beruht auf einem mehrstufigen Prozess. Die B-Kette ermöglicht in einem ersten Schritt die Anheftung an die Zelloberfläche, wobei als Anheftungspunkt meist N-Acetylgalactosaminreste oder Galactoseeinheiten dienen. Das dann an die Zelle gebundene Rizin wird über Endozytose aufgenommen und in das endoplasmatische Retikulum transportiert. Die A-Kette wird durch Spaltung der Disulfidbrücken aktiviert und gelangt über Chaperone in das Zytosol. Hier inaktiviert die A-Kette über Abspaltung des Adenin 4324 der 28S-RNA die Ribosomen. Durch das Fehlen des Adenins können sich keine Elongationsfaktoren mehr anlagern und es kommt zu einer gestörten Translationsinitiation. Auch die Translokation der mRNA wird unterbunden. So kann Rizin das Wachstum der Zellen im hohen Maße beeinträchtigen.

5.2 Toxikokinetik

Die mittlere letale Dosis von Rizin liegt bei etwa 1 mg/kgKG. Das entspricht 10 bis 20 Samen für Erwachsene und 5 bis 6 Samen für Kinder. Die orale Bioverfügbarkeit von Rizin ist sehr gering, die letale Dosis bei Injektion ist deshalb etwa um den Faktor 1.000 kleiner. Nicht letale Mengen werden innerhalb von 24 Stunden wieder über den Urin ausgeschieden.

5.3 Vergiftung

Die ersten Anzeichen einer Vergiftung treten nach etwa 4 bis 6 Stunden auf, zu den Symptomen gehören:

Der Tod kann zum Beispiel durch Kreislaufversagen eintreten. Als erste Gegenmaßnahmen eignen sich die Gabe von Aktivkohle und eine Magenspülung. Da es kein Antidot gibt, erfolgt die weitere Behandlung symptomatisch.

6 Literatur

  • Roth et al.: Giftpflanzen - Pflanzengifte, Nikol Verlag, Karlsruhe/ München, 2008.

Fachgebiete: Biologie, Toxikologie

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