Кіріспе
Aphanizomenon flos aquae бактериясының түрі - Балтық теңізі мен Ұлы көлдерді қоса алғанда, бүкіл әлемде кездесетін Aphanizomenon тұқымдасына жататын цианобактериялардың тұщы және тұщы су түрлері. Цианобактериялар фотосинтезге қол жеткізген алғашқы организмдер болды. Хлорофилл мен фикоцианин - цианобактериялар құрамында бар екі пигмент - өсімдік жасушаларына жарықты сіңіріп, оны қоректік заттарға айналдыруға мүмкіндік береді. Aphanizomenon flos aquae құрайтын жеке вегетациялық жасушалар цилиндр тәрізді және ұзын. Әрбір жеке жасуша гиалиннен тұрады. Трихомаға қосылған кезде гетероцистер азотты бекіту үшін редукциялаушы агент және энергия көзі ретінде әрекет ететін көмірсуларды импорттайды. Гетероцистерде азотты бекітуге мүмкіндік беретін нитрогеназа кешені бар екені дәлелденді. Азотты бекітуге қойылатын басқа талаптар: АТФ, төмен потенциалды электрондар және анаэробтық орта. Бұл гүлдер жоғары қоректік жүктеме, тарихи немесе қазіргі уақыттағы аймақтарда пайда болады. Гүлдену кезінде Aphanizomenon flos aquae фотосинтез арқылы биомассаны өндіреді. Бұл жинақталған биомассалық кілемдер эутрофтық экожүйелердегі қоректік заттардың концентрациясына байланысты өсе алады, бұл жоғары өсімдіктер мен су температурасымен бірге жүреді. Бұл гүлдер жоғары концентрацияда цианобактериялармен бірге өмір сүретін су жануарларына экологиялық зиян келтіреді. Иіскеумен қатар, цианобактериялық гүлдену еріген оттегі мөлшерінің төмендеуімен, көтерілген бұлыңғырлықпен және шөгінділерден қоректік заттардың жылдам босауымен байланысты. Әлемдегі көптеген көздер улы, олардың құрамында бауыр және нейроэндотоксиндер бар. Көптеген цианобактериялар (оның ішінде Aphanizomenon) BMAA, ALS/Паркинсонизмге қатысы бар нейротоксиндік амин қышқылы өндіреді. A. flos aquae-ның уыттылығы Канадада, Германияда және Қытайда мәлімделген. Aphanizomenon flos aquae клеткалар өлгенде бөлінетін улы заттар - эндотоксиндерді шығарады. Шығарылғаннан кейін (лизденіп) және сіңгеннен кейін бұл токсиндер сүтқоректілердің бауыры мен жүйке тіндеріне зақым келтіреді. Су сапасы мұқият бақыланбайтын жерлерде Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы уытты балдырларды денсаулыққа қауіп төндіретін деп бағалады, себебі олар анатоксин а, сакситоксиндер мен цилиндроспермопсинді өндіреді. А. flos aquae улы заты бар өзендер мен көлдерде жүзіп жүрген иттер ауырып кеткен немесе өлімге әкелген. Кламат көлінен алынған және Германия мен Швейцарияда тамақ қоспалары ретінде сатылатын А. flos aquae өнімдерінің барлық 16 үлгісінде микроцистин токсині табылды: 16 үлгілердің 10-ы 1 грамм микроцистиннің қауіпсіз мәнінен асып түсті. Университет профессоры Дэниел Дитрих ата-аналарға балалардың А. flos aquae өнімдерін жеуіне жол бермеуді ескертті, өйткені балалар дененің салмағы төмен болғандықтан уытты әсерлерге одан да көп ұшырайды, ал үнемі қабылдау уытты заттардың жиналуына әкелуі мүмкін. Дитрих сондай-ақ цианобактерияларды ауруға қарсы дәрі ретінде сатудың шарлатандық схемаларына қарсы ескертті, мысалы, зейін тапшылығы гиперактивтілік бұзылуы, бұл адамдарды тұрақты дәрілерді қалдыруға мәжбүр етеді.
Aphanizomenon flos aquae is a brackish and freshwater species of cyanobacteria of the genus Aphanizomenon found around the world, including the Baltic Sea and the Great Lakes. Cyanobacteria were the first organisms to achieve photosynthesis. Chlorophyll and phycocyanine—two pigments contained in cyanobacteria—allow the vegetative cells to absorb light and transform it into nutrients. The individual vegetative cells that form Aphanizomenon flos aquae are cylindrical and elongated. Each individual cell is composed of hyaline. When attached to a trichome, heterocysts import carbohydrates which may act as a reducing agent and an energy source for nitrogen fixation. It has been shown that heterocysts contain a nitrogenase complex which allows them to take part in nitrogen fixation. Other requirements for nitrogen fixation include ATP, low potential electrons, and an anaerobic environment. These blooms occur in areas of high nutrient loading, historical or current. During bloom formation, Aphanizomenon flos aquae photosynthetically produces biomass. These accumulated mats of biomass are able to grow due to the concentration of nutrients available in eutrophic ecosystems accompanied with high reproductive rates and water temperatures. At high concentrations, these blooms can be ecologically harmful to the aquatic species that cohabitate with the cyanobacteria. In addition to their odiferous presence, cyanobacterial blooms have been associated with lowered dissolved oxygen content, increased turbidity, and the accelerated release of nutrients from sediments. Most sources worldwide are toxic, containing both hepatic and neuroendotoxins. Most cyanobacteria (including Aphanizomenon) produce BMAA, a neurotoxin amino acid implicated in ALS/Parkinsonism. Toxicity of A. flos aquae has been reported in Canada, Germany and China. Aphanizomenon flos aquae is known to produce endotoxins, the toxic chemicals released when cells die. Once released (lysed), and ingested, these toxins can damage liver and nerve tissues in mammals. In areas where water quality is not closely monitored, the World Health Organization has assessed toxic algae as a health risk, citing the production of anatoxin a, saxitoxins, and cylindrospermopsin. Dogs have been reported to have become ill or have fatal reactions after swimming in rivers and lakes containing toxic A. flos aquae. Microcystin toxin has been found in all 16 samples of A. flos aquae products sold as food supplements in Germany and Switzerland, originating from Lake Klamath: 10 of 16 samples exceeded the safety value of 1 μg microcystin per gram. University professor Daniel Dietrich warned parents not to let children consume A. flos aquae products, since children are even more vulnerable to toxic effects, due to lower body weight, and the continuous intake might lead to accumulation of toxins. Dietrich also warned against quackery schemes selling these cyanobacteria as medicine against illnesses such as attention deficit hyperactivity disorder, causing people to omit their regular drugs.
Медициналық зерттеулер
Кламаттар ғасырлар бойы А. флос акваэасын жеп келеді. Фенил этиламиннің елеулі мөлшерін қамтиды. Бұл эндогенді молекула жалпы нейромодулятор ретінде қарастырылады, сондықтан ол депрессия мен алаңдаушылыққа қарсы күресте тиімді. Кламин - А. flos aquae экстракты, ол MAO B ингибиторлары ретінде әрекет ететін фенил этиламинді шоғырландырады. Сонымен қатар, A. flos aquae-нің иммундық және эндокриндік жүйелерге, сондай-ақ жалпы қан физиологиясына әсерін зерттеген Канадалық зерттеуде A. flos aquae-ді тұтыну табиғи өлтіруші жасушаларға (NKC) терең әсер еткенін анықтады. A. flos aquae қаннан тіндерге айналымдағы NKC-ның 40% -ын қозғалтуды іске асырады. Тіндерге кіргеннен кейін NKC- ның негізгі қызметі - иммундық қадағалау, яғни қатерлі ісік немесе басқа да жұқтырған жасушаларды жою.