Seefisch ist dafür bekannt, dass sich in ihm giftige Spurenelemente wie Quecksilber oder Arsen anreichern können. Diese werden an organische Verbindungen gebunden, die sich auch in Zellbestandteilen, zum Beispiel Membranen, wiederfinden. ChemikerInnen der Uni Graz aus der Arbeitsgruppe um Univ.-Prof. Dr. Kevin Francesconi haben nun bisher unbekannte Arsenverbindungen in Heringsrogen nachgewiesen. Die Studie wurde im renommierten Fachjournal Angewandte Chemie als „Very Important Paper“ veröffentlicht.
Auf der Suche nach Arsenverbindungen in Membranen von marinen Lebewesen konzentrierten sich die Grazer WissenschafterInnen auf Fischeier, da diese besonders membranreich sind. In Proben von Heringsrogen aus der Norwegischen See haben die ForscherInnen dann zwei bisher unbekannte Gruppen von Arsenlipiden entdeckt. Das sind fettlösliche Arsenverbindungen, die rund 80 Prozent vom Gesamtgehalt dieses Spurenelementes ausmachen.
Im Speziellen handelt es sich bei den neu gefundenen Gruppen um arsenhaltige Phosphatidylcholine. „Wir haben erstmals nachgewiesen, dass Arsen oder Arsenfettsäuren in Phosphatidylcholine eingebaut werden können“, berichtet Sandra Viczek, MSc, Erstautorin der aktuellen Publikation.
„Die Entdeckung ist auch deshalb so bedeutsam, weil Phosphatidylcholine ein Kernbestandteil von Membranen sind und damit eine biologisch wichtige Rolle im Zellstoffwechsel spielen“, unterstreicht Kevin Francesconi. „Hinzu kommt, dass diese Arten von Arsenlipiden vermutlich über die Hälfte des gesamten fettlöslichen Arsens in marinen Lebewesen ausmachen“, ergänzt Studienhauptautor Kenneth Jensen.
Im Rahmen der aktuellen Untersuchung wurden insgesamt fünf neue arsenhaltige Phosphatidylcholine identifiziert. Doch Jensen vermutet: „Wahrscheinlich gibt es noch viele weitere dieser komplexen Naturstoffe.“
Jetzt gilt es zu klären, wie giftig die entdeckten Verbindungen sind. Dieser Frage geht Francesconi mit seinem Team im Rahmen eines vom Österreichischen Wissenschaftsfonds FWF geförderten Forschungsprojekts nach. „In Kooperation mit ToxikologInnen der Universität Potsdam untersuchen wir, was der hohe Anteil dieser Substanzen in der Membran in toxikologischer Hinsicht bedeutet, das heißt, was die arsenhaltigen Phosphatidylcholine im Zellstoffwechsel bewirken.“ Eine weitere Frage ist, welche Rolle die Art der Zubereitung spielt.
Die technischen Voraussetzungen für die bahnbrechenden Forschungsergebnisse bietet das extrem hochauflösende Massenspektrometer des „NAWI Graz Central Lab – Environmental, Plant & Microbial Metabolomics“. Das Top-Gerät ermöglicht es, die Verbindungen in ihre Einzelbestandteile zu zerlegen und diese mit höchster Präzision zu bestimmen.
Publikation:
Arsenic-containing Phosphatidylcholines: a New Group of Arsenolipids Discovered in Herring Caviar
Sandra A. Viczek, Kenneth B. Jensen, and Kevin A. Francesconi
Angewandte Chemie, doi: 10.1002/anie.201512031
