خدای دریاها- اسفنج‌ها: توکسین‌ها و متابولیت‌های ثانویه

مقدمه: اسفنج‌ها طیف وسیعی از توکسین ها و متابولیت‌های ثانویه را تولید می نمایند. زهر بسیار کشنده برخی از آن‌ها شامل قوی ترین توکسین های شناخته شده در طبیعت بوده و حاوی مخلوط‌های پیچیده‌ای از ترکیبات زیست‌فعال با ساختارهای مختلف شیمیایی هستند. از اهداف این مطالعه مروری نظام‌مند، بررسی توکسینولوژی اسفنج‌‌های دریایی و مطالعه توکسین ها و ترکیبات زیست فعال و مکانیسم های عمل آن‌ها می‌باشد.مواد و روش‌ها: به منظور یافتن مطالعات زهرشناسی اسفنج‌‌های دریایی و ترکیبات زیست فعال آن‌ها، در اوریل 2021، ابتدا واژه های کلیدی توکسینولوژی، توکسین، متابولیت ثانویه، آلکالوئید، پپتید، ترپن‌، آروماتیک، استروئید و لاکتون ‌ به‌صورت مجزا به همراه واژه اسفنج یا پوریفرا در پایگاه های داده گوگل اسکالر و pubmed، در بازه زمانی 2017 تا 2021 جستجو گردیدند. از مجموع 211 مقاله، پس از بررسی های اولیه بر اساس اهداف مطالعه، تعداد 184 مقاله انتخاب شدند. جستجوی واژه پوریفرا و این ترکیبات، نتیجه‌ای در بر نداشت. با توجه به محدود بودن مطالعات اختصاصی مربوط به توکسین ها در اسفنج در جستجوی اولیه، با جستجوی مجدد کلید واژه‌های اسفنج و توکسین در بازه زمانی بین سال‌های 1980 تا 2021، در پایگاه های داده pubmed، سایفایندر (پایگاه داده برای بررسی ترکیبات شیمیایی) و پایگاه اطلاعاتی مارین لیت (تحقیقات ترکیبات طبیعی دریایی)، پس از حذف مقالات مشترک، در مجموع، 27 مقاله مرتبط دیگر، انتخاب و همراه با سایر مقالات انتخابی مورد بررسی قرار گرفتند.یافته‌ها: برخی توکسین‌ها و ترکیبات اصلی اسفنج های دریایی مختلف شامل گروه های مختلف شیمیایی نظیر اوکادائیک اسید؛ مشتقات‌ترپنی نظیر آگلازین ها، اوکسوفاسیوسپونجیا، دیزیویلوزین‌ها و هیپوسپونلاچین ها؛ پپتیدی نظیر پلی‌تئونامیدها، سوریتسیدین، اسکلریتودرمین ها؛ گروه‌های بسیار مختلف آلکالوئیدی شامل الکالوئیدهای گوانیدینی نظیر مونانکوسیدین ها، میکالین‌ها، کرامبسیدین ها، اونگویکولین ها، نتامین ها، زارزیسین، هاچیجودین ها؛ آلکالوئیدهای آکریدینی نظیر آمفیمدین ها؛ آلکالوئیدهای برومینه و بروموتیروزینی نظیرآپلیزانین ها؛ مشتقات بنزونافتریدینی نظیر آپتامین ها؛ مشتقات ایمیدازولی نظیر ناآمیدین‌ها؛ مشتقات ایندولی نظیر فاسکاپلیسین ها، دراگماسیدین‌ها و تاپسنتین ها؛ آلکالوئیدهای پیپریدینی نظیر ساراین ها، مادانجامین ها، هالیکلوناسیکلامین‌ها و آرنوسکلرین‌ها؛ آلکالوئیدهای پیریمیدینی چون لانسوئیک اسید، هیرتینادین و واریولین ها؛ آلکالوئیدهای پیریدینی نظیر آمفیمیدوزیدها و پیرینادین ها؛ آلکالوئیدهای پیرولی و پیرولوایمینوکینولینی همچون ماکالووامین، دیسکورهابدین ها، تسیتسیکامامین ها و باتزلین ها؛ ترکیبات پیرولی نظیر هیمنیالدسین ها و نیز آلکالوئیدهای کینولینی چون آراگواسپونجین ها رنیرامایسین ها، رنیرول و لیهویدین؛ ترکیبات استروئیدی چون پلانکینامین ها؛ لاکتون‌هایی نظیر تورکتاندرول ها، پالائول ها، کوشیکامیدها، پتروساسپونگیولیدها، لاترونکولین‌ها و دیگر ترکیبات با ساختارها و اثرات بیولوژیک منحصر بفرد می باشند. نتیجه‌گیری: تنوع بسیار زیادی در توکسین ها و ملکول‌های فعال زیستی در گونه‌های مختلف اسفنج های دریایی وجود دارد که طیف گسترده‌ای از فعالیت های فارماکولوژیکی و بیولوژیک شگفت‌انگیزی را ارائه می‌دهند.

Sea God- Sponges: Toxins and Secondary Metabolites

Background:: Sponges produce a wide range of toxins and secondary metabolites. The deadly poisons of some of them contain the strongest toxins known in nature and complex mixtures of bioactive compounds with different chemical structures. One of the aims of this systematic review study is to study the toxinology of sea sponges as well as toxins and bioactive compounds and their functional mechanisms.Materials and Methods: To find studies on the toxicology of sea sponges and their bioactive compounds, in April 2021, the keywords of toxinology, toxin, secondary metabolite, alkaloid, peptide, terpene, aromatic, steroid and lactone along with the word sponge or Porifra were searched through the Google Scholar and Pubmed databases, from 2017 to 2021. After initial reviews based on the purpose of the study, 184 out of 211 articles were selected. The search for ldquo;Porifra rdquo; and the abovementioned compounds did not yield any results. Since the limited number of studies on sponge toxins were found in the initial search, the keywords sponge and toxin wereresearched between 1980 and 2021 in the Pubmed database, Scifinder (database of chemical compounds) and the Marin Lit Database (marine natural compounds research), and after omitting the duplicate articles, a total of 27 other related articles were selected and reviewed along with other selected articles.Results: Some toxins and main compounds isolated from different sea sponges, including different chemical groups such as okadaic acid; terpene derivatives such as agelasine, oxofasciospongia, dysivillosins, and hipposponlachnins; peptides such as polytheonamides, soritesidines, and scleritodermins; many different alkaloid compounds include guanidine alkaloids such as monanchocidins, mycalins, crambescidins, unguiculins,netamines, zarzissine, hachijodines; Acridine alkaloids such as amphimedines; bromine and bromotyrosine alkaloids such as aplysinins; benzonaphthryidine derivatives such as aaptamines; imidazole derivatives such as nonamidines; indole derivatives such as fascaplysins, dragmacidins and topsentins; piperidine alkaloids such as saraines, madangamines, haliclonacyclamines, and arenosclerins; pyrimidine alkaloids such as lanesoic acid, hyrtinadine, and variolins; pyridine alkaloids such as amphimedosides and pyrinadines; pyrrole and pyrroloiminoquinoline alkaloids such as makaluvamine, discorhabdins, tsitsikammamines and batzellines; pyrrole compounds such as hymenialdisines as well as quinoline alkaloids such as araguspongines, renieramycins, renierol and lihouidine; steroid compounds such as plakinamines; lactones such as thorectandrols, palauolol, koshikamides, petrosaspongias, latrunculins and other compounds with unique structure and biological effects.Conclusion: There is a great variety of toxins and bioactive molecules in different species of sea sponges that offer a wide range of amazing pharmacological and biological activities.