সায়ানোটক্সিন

সায়ানোটক্সিন (Cyanotoxins) হলো এক ধরনের টক্সিন, যা সায়ানোব্যাকটেরিয়া (নীলাভ-সবুজ শৈবাল নামেও পরিচিত) দ্বারা উৎপন্ন হয়। সায়ানোব্যাকটেরিয়া প্রায় সর্বত্রই পাওয়া যায়। তবে হ্রদ ও মহাসাগরের মতো জলাশয়ে, বিশেষ করে যেখানে ফসফরাসের ঘনত্ব বেশি, সেখানে এরা জ্যামিতিক হারে বংশবৃদ্ধি করে এবং অ্যালগাল ব্লুম সৃষ্টি করে। এই ধরনের ব্লুম সৃষ্টিকারী সায়ানোব্যাকটেরিয়া এমন মাত্রায় সায়ানোটক্সিন উৎপন্ন করতে পারে, যা পশু-পাখি ও মানুষের জন্য বিষাক্ত এবং কখনো কখনো প্রাণঘাতীও হতে পারে। সায়ানোটক্সিন মাছ ও শেলফিশ বা কবচী প্রাণীদের দেহে জমা হতে পারে। এর ফলে শেলফিশ বিষক্রিয়ার মতো ঘটনা ঘটতে পারে।

প্রকৃতিতে বিদ্যমান সবচেয়ে শক্তিশালী বিষগুলোর মধ্যে সায়ানোটক্সিন অন্যতম। এর মধ্যে রয়েছে বিভিন্ন ধরনের নিউরোটক্সিন, হেপাটোটক্সিন, সাইটোটক্সিন এবং এন্ডোটক্সিন। ‘সায়ানোব্যাকটেরিয়া’ শব্দের ‘সায়ানো’ অংশটি এদের নীলাভ রঙকে নির্দেশ করে। এর সঙ্গে সায়ানাইডের কোনো প্রত্যক্ষ সম্পর্ক নেই। যদিও সায়ানোব্যাকটেরিয়া নাইট্রোজেন সংবন্ধনের সময় হাইড্রোজেন সায়ানাইড বিপাক (catabolize) করতে পারে।

সায়ানোব্যাকটেরিয়ার সংস্পর্শে এলে মানুষের মধ্যে গ্যাস্ট্রো-ইনটেস্টাইনাল সমস্যা (পাকস্থলী ও অন্ত্রজনিত উপসর্গ), খড়জ্বরের মতো লক্ষণ অথবা ত্বকে চুলকানিযুক্ত প্রুরিটিক ফুসকুড়ি দেখা দিতে পারে। সায়ানোব্যাকটেরিয়ার একটি নিউরোটক্সিন BMAA-এর সংস্পর্শে আসা নিউরোডিজেনারেটিভ রোগ, যেমন অ্যামায়োট্রফিক ল্যাটারাল স্ক্লেরোসিস (ALS), পারকিনসন রোগ এবং আলঝেইমার রোগের একটি সম্ভাব্য পরিবেশগত কারণ হিসেবে বিবেচিত হতে পারে।

এছাড়া সায়ানোটক্সিনের মতো জৈবিক নিউরোটক্সিনগুলোর সামরিক ব্যবহারের সম্ভাবনা নিয়েও আগ্রহ রয়েছে। এসব বিষকে সম্ভাব্যভাবে অস্ত্র হিসেবে ব্যবহারের (weaponization) প্রার্থী হিসেবে ক্রমবর্ধমান গুরুত্ব দেওয়া হচ্ছে।

নীলাভ-সবুজ শৈবাল বা সায়ানোব্যাকটেরিয়ার প্রাণঘাতী প্রভাব সম্পর্কে প্রথম প্রকাশিত প্রতিবেদন ১৮৭৮ সালে নেচার সাময়িকীতে প্রকাশিত হয়। জর্জ ফ্রান্সিস অস্ট্রেলিয়ার মারে নদীর মোহনায় তার দেখা একটি শৈবাল প্রস্ফুটনের বর্ণনা দিতে গিয়ে লেখেন, “এটি সবুজ অয়েল পেইন্টের মতো ঘন একটি আস্তরণ, যা প্রায় দুই থেকে ছয় ইঞ্চি পুরু।” সেই পানি পানকারী বন্যপ্রাণীরা অল্প সময়ের মধ্যেই ভয়াবহভাবে মারা যায়।

মাইক্রোঅ্যালগাল টক্সিন দ্বারা সৃষ্ট বিষক্রিয়ার অধিকাংশ ঘটনা মিষ্টি পানির পরিবেশে ঘটে থাকে। সাম্প্রতিক দশকগুলোতে এ ধরনের ঘটনা আরও সাধারণ ও বিস্তৃত হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের মধ্য-পশ্চিমাঞ্চলে দূষিত পানি পান করার ফলে হাজার হাজার হাঁস ও রাজহাঁস মারা গেছে।Anatoxin Neil Edwards, University of Sussex at Brighton. Updated 1 September 1999. Retrieved 19 January 2011. ২০১০ সালে প্রথমবারের মতো সামুদ্রিক স্তন্যপায়ী প্রাণীদের সায়ানোটক্সিন সেবনের ফলে মৃত্যুর ঘটনা নথিভুক্ত হয়।

 পটভূমি 

সায়ানোব্যাকটেরিয়া হলো সামুদ্রিক ও মিষ্টি পানির পরিবেশে বসবাসকারী পরিবেশগতভাবে অন্যতম সফল ফটোট্রফিক প্রোক্যারিয়ট গোষ্ঠী। এদের উপকারী ও ক্ষতিকারক—উভয় দিকই অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সায়ানোব্যাকটেরিয়া একদিকে গুরুত্বপূর্ণ প্রাথমিক উৎপাদক হিসেবে কাজ করে, অন্যদিকে বিভিন্ন গৌণ উপাদানেরও একটি বড় উৎস। এসব গৌণ উপাদানের মধ্যেই সায়ানোটক্সিন নামে পরিচিত বিষাক্ত যৌগের একটি শ্রেণি অন্তর্ভুক্ত। মানুষের কার্যকলাপজনিত অতিরিক্ত ইউট্রোফিকেশন এবং বৈশ্বিক জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে মিষ্টি পানি, মোহনা ও উপকূলীয় বাস্তুসংস্থানে সায়ানোব্যাকটেরিয়ার অতিরিক্ত বৃদ্ধি দেখা যাচ্ছে। এর ফলে ক্ষতিকারক ব্লুম সৃষ্টি হচ্ছে এবং পৃষ্ঠের পানি দূষণের ঝুঁকি নিয়ে গুরুতর উদ্বেগ তৈরি হয়েছে।

সায়ানোব্যাকটেরিয়াকে সালোকসংশ্লেষকারী প্রোক্যারিয়টদের মধ্যে প্রাচীনতম গোষ্ঠীগুলোর একটি হিসেবে ধরা হয় এবং ধারণা করা হয় যে প্রায় ৩.৫ বিলিয়ন বছর আগে এরা পৃথিবীতে আবির্ভূত হয়েছিল। সায়ানোব্যাকটেরিয়া প্রকৃতিতে সর্বত্রই বিদ্যমান। মরুভূমি, উষ্ণ প্রস্রবণ, বরফশীতল জলাশয়সহ নানা ধরনের পরিবেশগত অবস্থায় এরা টিকে থাকতে সক্ষম। এরা বহু ধরনের গৌণ প্রাকৃতিক উপাদানের বড় উৎস, যা খাদ্য, ওষুধ, প্রসাধনী, কৃষি ও জ্বালানি খাতে ব্যবহৃত হয়।

এছাড়া সায়ানোব্যাকটেরিয়ার কিছু প্রজাতি অত্যন্ত দ্রুত বৃদ্ধি পায় এবং নির্দিষ্ট বাস্তুসংস্থানে জৈববস্তু (biomass) ও উৎপাদনশীলতার দিক থেকে প্রভাবশালী অণুজীব হিসেবে আত্মপ্রকাশ করে। নির্দিষ্ট কিছু সায়ানোব্যাকটেরিয়ার অতিরিক্ত বৃদ্ধির ফলে সৃষ্ট ব্লুম এবং এর সঙ্গে যুক্ত বিষাক্ত যৌগ উৎপাদনের ঘটনা বিশ্বের বহু ইউট্রোফিক থেকে হাইপারট্রোফিক হ্রদ, পুকুর ও নদীতে লক্ষ্য করা গেছে।

মিষ্টি পানি ও সামুদ্রিক বাস্তুসংস্থানে বসবাসকারী সায়ানোব্যাকটেরিয়া থেকে উৎপন্ন বিভিন্ন ধরনের বিষাক্ত গৌণ যৌগকে সম্মিলিতভাবে সায়ানোটক্সিন বলা হয়। এসব বিষাক্ত যৌগ জলজ জীব, বন্য ও গৃহপালিত প্রাণী এবং মানুষের জন্য মারাত্মক ক্ষতিকর হতে পারে। উদ্ভিদ ও প্রাণীসহ বিভিন্ন জলজ জীব, এমনকি বিষাক্ত ব্লুম-প্রবণ বাস্তুসংস্থানে বসবাসকারী ফাইটোপ্লাঙ্কটন ও জুপ্লাঙ্কটনও সরাসরি সায়ানোটক্সিনের ক্ষতিকর প্রভাবের সম্মুখীন হয়। মানুষের ও প্রাণীদের মধ্যে বিষক্রিয়া সাধারণত ঘটে বিষ উৎপাদনকারী সায়ানোব্যাকটেরিয়া সরাসরি গ্রহণের মাধ্যমে অথবা সায়ানোটক্সিন দ্বারা দূষিত পানীয় জল পান করার ফলে।

বিভিন্ন সায়ানোটক্সিনের বিষাক্ততা সায়ানোব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি ও তাদের বিষ উৎপাদনের মাত্রার সঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। গবেষণায় দেখা গেছে, সায়ানোব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি ও টক্সিনের জৈব-সংশ্লেষণ আলোর তীব্রতা, তাপমাত্রা, স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিকিরণ, pH এবং পুষ্টি উপাদানের মতো বিভিন্ন অজৈব পরিবেশগত কারণে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়।

বৈশ্বিক উষ্ণায়ন ও তাপমাত্রার পরিবর্তন প্রজাতির বিন্যাসে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন ঘটাতে পারে এবং বিষাক্ত ফাইটোপ্লাঙ্কটনের ব্লুম সৃষ্টিতে সহায়ক ভূমিকা রাখতে পারে।

ধারণা করা হয় যে সায়ানোটক্সিন সায়ানোব্যাকটেরিয়ার রাসায়নিক প্রতিরক্ষা ব্যবস্থায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এর মাধ্যমে তারা অন্যান্য অণুজীবের তুলনায় প্রতিযোগিতামূলক সুবিধা লাভ করে অথবা উচ্চতর ট্রফিক লেভেলের শিকারীদের হাত থেকে নিজেদের রক্ষা করতে পারে। সায়ানোটক্সিন রাসায়নিক সংকেত আদানপ্রদানেও (chemical signalling) অংশ নিতে পারে।

সায়ানোব্যাকটেরিয়া প্রায় সর্বত্রই পাওয়া যায়—মহাসাগর, হ্রদ, নদী এবং স্থলভাগে। এরা আর্কটিক ও অ্যান্টার্কটিক অঞ্চলের হ্রদ,Skulberg OM (1996) "Terrestrial and limnic algae and cyanobacteria". In: A Catalogue of Svalvard Plants, Fungi, Algae and Cyanobacteria, Part 9, A Elvebakk and P Prestud (eds.) Norsk Polarinstitutt Skrifter, 198: 383–395. উষ্ণ প্রস্রবণ, এমনকি বর্জ্য জল শোধনাগারেও বৃদ্ধি পায়। এরা এমনকি মেরু ভাল্লুকের লোমেও বাস করতে পারে, যার ফলে লোমে হালকা সবুজ আভা দেখা যায়।

সায়ানোব্যাকটেরিয়া শক্তিশালী বিষ উৎপাদনের পাশাপাশি বহু উপকারী জৈব সক্রিয় যৌগও তৈরি করে। এর মধ্যে টিউমার-বিরোধী, ভাইরাস-বিরোধী, ক্যান্সার-বিরোধী, অ্যান্টিবায়োটিক ও অ্যান্টিফাঙ্গাল বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন পদার্থ, ইউভি (UV) সুরক্ষাকারী যৌগ এবং বিভিন্ন এনজাইমের নির্দিষ্ট প্রতিরোধক (inhibitors) অন্তর্ভুক্ত।

সায়ানোটক্সিন উৎপন্ন হয় সায়ানোব্যাকটেরিয়া দ্বারা, যা ব্যাকটেরিয়ার একটি পর্ব এবং যারা সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে শক্তি অর্জন করে। ‘সায়ানো’ (cyan) শব্দটি গ্রিক  থেকে এসেছে, যার অর্থ “গাঢ় নীল রঙের একটি পদার্থ”।κύανος, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus এই শব্দটি সাধারণত বর্ণালীর নীল ও সবুজ অংশের মধ্যবর্তী রঙ বোঝাতে ব্যবহৃত হয়। সায়ানোব্যাকটেরিয়াকে প্রচলিতভাবে ‘নীলাভ-সবুজ শৈবাল’ বলা হলেও, আধুনিক বৈজ্ঞানিক শ্রেণিবিন্যাসে এদের শৈবাল হিসেবে গণ্য করা হয় না। বর্তমানে এদের ব্যাকটেরিয়ার সঙ্গে অধিক ঘনিষ্ঠ বলে বিবেচনা করা হয়,Ed. Guiry, M.D., John, D.M., Rindi, F. and McCarthy, T.K. 2007. New Survey of Clare Island Volume 6: The Freshwater and Terrestrial Algae. Royal Irish Academy. এবং প্রকৃত ‘শৈবাল’ শব্দটি কেবল ইউক্যারিওটিক জীবের জন্য ব্যবহৃত হয়। তবে প্রকৃত শৈবালের মতো সায়ানোব্যাকটেরিয়াও সালোকসংশ্লেষণ করে এবং এদের দেহে সালোকসংশ্লেষী রঞ্জক থাকায় এরা সাধারণত সবুজ বা নীলাভ রঙের হয়।

 ক্ষতিকারক শৈবাল প্রস্ফুটন 


সায়ানোটক্সিন প্রায়ই তথাকথিত রেড টাইড (red tides) বা ‘ক্ষতিকারক শৈবাল প্রস্ফুটন’ (harmful algal blooms; HABs)-এর সঙ্গে সম্পর্কিত। হ্রদ ও মহাসাগরে বিপুল সংখ্যক এককোষী ফাইটোপ্লাঙ্কটন বিদ্যমান। নির্দিষ্ট কিছু পরিস্থিতিতে, বিশেষ করে যখন পানিতে পুষ্টি উপাদানের ঘনত্ব বেশি থাকে, তখন এরা জ্যামিতিক হারে বংশবৃদ্ধি করে। এর ফলে ফাইটোপ্লাঙ্কটনের যে ঘন স্তর তৈরি হয়, তাকে অ্যালগাল ব্লুম বলা হয়। এসব ব্লুম শত শত বর্গকিলোমিটার এলাকা জুড়ে বিস্তৃত হতে পারে এবং উপগ্রহ চিত্রে সহজেই শনাক্ত করা যায়। পৃথক ফাইটোপ্লাঙ্কটন সাধারণত কয়েক দিনের বেশি বেঁচে থাকে না, তবে ব্লুম কয়েক সপ্তাহ পর্যন্ত স্থায়ী হতে পারে।Lindsey R and Scott M (2010) What are phytoplankton NASA Earth Observatory.Harmful algal blooms event response  NOAA, Center of Excellence for Great Lakes and Human Health. Accessed 6 August 2014.

যদিও সব শৈবাল প্রস্ফুটন ক্ষতিকর নয়, তবে কিছু প্রস্ফুটন ‘ক্ষতিকারক শৈবাল প্রস্ফুটন’ বা HABs হিসেবে চিহ্নিত। এসব প্রস্ফুটনে টক্সিন বা রোগজীবাণু থাকতে পারে, যা মাছের মৃত্যুর কারণ হতে পারে এবং মানুষের জন্যও মারাত্মক ঝুঁকি সৃষ্টি করতে পারে। সামুদ্রিক পরিবেশে HABs সাধারণত ডাইনোফ্ল্যাজেলেটের কারণে ঘটে থাকে।Stewart I and Falconer IR (2008) "Cyanobacteria and cyanobacterial toxins", pages 271–296 in Oceans and human health: risks and remedies from the seas, Academic Press. তবে অন্যান্য শৈবাল গোষ্ঠীর প্রজাতি—যেমন ডায়াটম, ফ্ল্যাজেলেট, হ্যাপ্টোফাইট ও র‍্যাফিডোফাইট—এ ধরনের প্রস্ফুটনের জন্য দায়ী হতে পারে।Moestrup Ø et al. "IOC-UNESCO Taxonomic Reference List of Harmful Micro Algae (HABs)" Accessed 21 January 2011. সামুদ্রিক ডাইনোফ্ল্যাজেলেট প্রজাতিগুলো প্রায়ই বিষাক্ত হলেও, মিষ্টি পানির প্রজাতিগুলো সাধারণত বিষাক্ত হিসেবে পরিচিত নয়। ডায়াটমগুলোও অন্তত মানুষের জন্য বিষাক্ত নয় বলে বিবেচিত।

মিষ্টি পানির বাস্তুসংস্থানে শৈবাল প্রস্ফুটন সাধারণত উচ্চ পুষ্টি ঘনত্বের কারণে ঘটে, যাকে ইউট্রোফিকেশন বলা হয়। এ ধরনের প্রস্ফুটন পানির উপরিভাগে ফেনা, গাদ (scum), মাদুরের মতো স্তর অথবা ভাসমান রঙের আকারে দেখা যেতে পারে। তবে সব প্রস্ফুটন দৃশ্যমান হয় না। এগুলো সবসময় সবুজও নয়; অনেক ক্ষেত্রে নীলাভ দেখা যায়, এমনকি সায়ানোব্যাকটেরিয়ার কিছু প্রজাতি কালচে-লাল রঙেরও হতে পারে। ব্লুমের সায়ানোব্যাকটেরিয়া মারা গেলে পানিতে তীব্র দুর্গন্ধ সৃষ্টি হতে পারে।

তীব্র সায়ানোব্যাকটেরিয়াল ব্লুম পানির স্বচ্ছতা কমিয়ে এক বা দুই সেন্টিমিটারে নামিয়ে আনতে পারে। যেসব প্রজাতি খাদ্য সংগ্রহ ও সঙ্গী নির্বাচনের ক্ষেত্রে দৃষ্টিশক্তির ওপর নির্ভরশীল, তারা এতে মারাত্মকভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়। দিনের বেলায় ব্লুম গঠনকারী সায়ানোব্যাকটেরিয়া পানিতে অক্সিজেনের পরিমাণ বাড়ালেও, রাতে জলজ জীবের শ্বাস-প্রশ্বাসের কারণে অক্সিজেনের মাত্রা এতটাই কমে যেতে পারে যে সংবেদনশীল প্রজাতি, বিশেষ করে কিছু মাছ মারা যায়। এ ধরনের ঘটনা সমুদ্রতলের নিকটে বা থার্মোক্লাইনের আশপাশে বেশি ঘটে থাকে। ব্লুম চলাকালীন পানির অম্লত্বও দৈনিক চক্রে পরিবর্তিত হয়। দিনের বেলায় pH ৯ বা তার বেশি হতে পারে, আবার রাতে তা উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়, যা বাস্তুসংস্থানের ওপর অতিরিক্ত চাপ সৃষ্টি করে। এছাড়া বহু সায়ানোব্যাকটেরিয়া প্রজাতি শক্তিশালী সায়ানোটক্সিন উৎপন্ন করে। ব্লুমের সময় এসব টক্সিন এমন ঘনত্বে উপস্থিত থাকতে পারে, যা আশপাশের জলজ জীব এবং ব্লুমের সংস্পর্শে আসা পাখি, গবাদি পশু, গৃহপালিত প্রাণী এবং কখনও কখনও মানুষের জন্যও প্রাণঘাতী হয়ে ওঠে।

১৯৯১ সালে অস্ট্রেলিয়ার ডার্লিং–বারওন নদী ব্যবস্থার প্রায় ১,০০০ কিলোমিটার এলাকা জুড়ে একটি বড় আকারের ক্ষতিকারক সায়ানোব্যাকটেরিয়াল ব্লুম দেখা যায়। এ ঘটনার ফলে আনুমানিক ১০ মিলিয়ন অস্ট্রেলীয় ডলারের অর্থনৈতিক ক্ষতি হয়েছিল।

 রাসায়নিক গঠন 
সায়ানোটক্সিন সাধারণত স্নায়ুতন্ত্র (নিউরোটক্সিন), যকৃৎ (হেপাটোটক্সিন) অথবা ত্বককে (ডার্মাটোটক্সিন) লক্ষ্য করে কাজ করে। রাসায়নিক গঠনের ভিত্তিতে সায়ানোটক্সিনকে প্রধানত তিনটি শ্রেণিতে ভাগ করা যায়: সাইক্লিক পেপটাইড (cyclic peptides), অ্যালকালয়েড (alkaloids) এবং লিপোপলিস্যাকারাইড বা এন্ডোটক্সিন (lipopolysaccharides)।

+ সায়ানোটক্সিনের রাসায়নিক গঠন গঠন সায়ানোটক্সিন স্তন্যপায়ী প্রাণীদের প্রধান আক্রান্ত অঙ্গ সায়ানোব্যাকটেরিয়া গণ (genera) সাইক্লিক পেপটাইড মাইক্রোসিস্টিন (Microcystins) যকৃৎ Microcystis, Anabaena, Planktothrix (Oscillatoria), Nostoc, Hapalosiphon, Anabaenopsis নোডুলারিন (Nodularins) যকৃৎ Nodularia অ্যালকালয়েড অ্যানাটক্সিন-এ (Anatoxin-a) স্নায়ু সিন্যাপস Anabaena, Planktothrix (Oscillatoria), Aphanizomenon গুয়ানাইটক্সিন (Guanitoxin) স্নায়ু সিন্যাপস Anabaena সিলিন্ড্রোস্পার্মোপসিন (Cylindrospermopsins) যকৃৎ Cylindrospermopsis, Aphanizomenon, Umezakia লিংব্যাটক্সিন-এ (Lyngbyatoxin-a) ত্বক, পরিপাকতন্ত্র Lyngbya স্যাক্সিটক্সিন (Saxitoxin) স্নায়ু সিন্যাপস Anabaena, Aphanizomenon, Lyngbya, Cylindrospermopsis অ্যাটোকথোনোটক্সিন (Aetokthonotoxin) মস্তিষ্কের সাদা অংশ (white matter); স্তন্যপায়ী প্রাণীতে বিষক্রিয়া এখনও নিশ্চিত নয় Aetokthonos লিপোপলিস্যাকারাইড সম্ভাব্য উত্তেজক (irritant); সংস্পর্শে আসা যেকোনো টিস্যুকে প্রভাবিত করতে পারে সকল (এটি সায়ানোব্যাকটেরিয়ার জন্য নির্দিষ্ট নয়; সাধারণত গ্রাম-নেগেটিভ ব্যাকটেরিয়ার দ্বিতীয় কোষ প্রাচীরে লিপোপলিস্যাকারাইড থাকে) পলিকেটাইড অ্যাপ্লিসিয়াটক্সিন (Aplysiatoxins) ত্বক Lyngbya, Schizothrix, Planktothrix (Oscillatoria) অ্যামিনো অ্যাসিড BMAA স্নায়ুতন্ত্র সকল

বেশিরভাগ সায়ানোটক্সিনের একাধিক রূপ বা ভেরিয়েন্ট (অ্যানালগ) রয়েছে। ১৯৯৯ সাল পর্যন্ত প্রকাশিত তথ্য অনুযায়ী, মোট ৮৪টিরও বেশি সায়ানোটক্সিন শনাক্ত করা হয়েছিল। তবে এর মধ্যে মাত্র অল্প কয়েকটির বিষাক্ততা ও কার্যপ্রণালী নিয়ে বিস্তারিত গবেষণা সম্পন্ন হয়েছে।Sivonen K and Jones G (1999) "Cyanobacterial Toxins". In Toxic Cyanobacteria in Water. Chorus I and Bartram J (eds): 41–111. WHO, Geneva. .

 সাইক্লিক পেপটাইড 
পেপটাইড হলো অ্যামিনো অ্যাসিডের সংক্ষিপ্ত পলিমার, যা পেপটাইড বন্ড দ্বারা পরস্পরের সাথে যুক্ত থাকে। রাসায়নিক গঠনের দিক থেকে এগুলো প্রোটিনের অনুরূপ হলেও আকারে তুলনামূলকভাবে ছোট। সাইক্লিক পেপটাইডে পেপটাইড শৃঙ্খলের প্রান্তদ্বয় যুক্ত হয়ে একটি স্থিতিশীল বৃত্তাকার কাঠামো তৈরি করে। এই গঠন স্তন্যপায়ী প্রাণীর পরিপাক প্রক্রিয়ার প্রতি প্রতিরোধী হওয়ায় এগুলো যকৃতে জৈব সঞ্চিত (bioaccumulate) হতে পারে।

সব সায়ানোটক্সিনের মধ্যে সাইক্লিক পেপটাইডগুলো মানব স্বাস্থ্যের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ও উদ্বেগজনক। এই শ্রেণির প্রধান টক্সিন হলো মাইক্রোসিস্টিন ও নোডুলারিন, যেগুলো শক্তিশালী হেপাটোটক্সিন। উচ্চমাত্রার সংস্পর্শে এলে তীব্র যকৃত বিকলতা ও মৃত্যু ঘটতে পারে, আর দীর্ঘমেয়াদি স্বল্পমাত্রার সংস্পর্শ যকৃত ও অন্যান্য অঙ্গে টিউমার সৃষ্টির ঝুঁকি বাড়ায়।

 মাইক্রোসিস্টিন 
মাইক্রোসিস্টিন (microcystin) প্রথম শনাক্ত হয়েছিল সায়ানোব্যাকটেরিয়া Microcystis aeruginosa থেকে, যদিও পরবর্তীতে আরও বহু সায়ানোব্যাকটেরিয়া গণে এর উৎপাদন শনাক্ত হয়েছে। বর্তমানে মাইক্রোসিস্টিনের প্রায় ৬০টিরও বেশি রূপ (variants) পরিচিত। এর মধ্যে মাইক্রোসিস্টিন-এলআর সবচেয়ে বেশি অধ্যয়নকৃত ও রিপোর্টকৃত, আংশিকভাবে কারণ এটি প্রথম বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ বিশ্লেষণ মানদণ্ড ছিল।

মাইক্রোসিস্টিনযুক্ত সায়ানোব্যাকটেরিয়াল ব্লুম মিষ্টি পানির বাস্তুসংস্থানে বিশ্বব্যাপী একটি গুরুতর সমস্যা। এই টক্সিনগুলো মাছের যকৃতে, দ্বিকপাটক প্রাণীর হেপাটোপ্যানক্রিয়াসে এবং জুপ্লাঙ্কটনে জৈব সঞ্চিত হয়। এগুলো মানুষের যকৃতের জন্য অত্যন্ত ক্ষতিকর এবং নোডুলারিনের সাথে মিলিতভাবে মিষ্টি ও ঈষৎ লোনা পানির অধিকাংশ বিষাক্ত সায়ানোব্যাকটেরিয়াল ব্লুমের জন্য দায়ী।

২০১০ সালে মাইক্রোসিস্টিন দ্বারা সামুদ্রিক উদবিড়াল (sea otter) বিষক্রিয়ার ঘটনা নথিভুক্ত হয়, যা স্থলভাগ থেকে সামুদ্রিক খাদ্যজালে সায়ানোটক্সিন স্থানান্তরের প্রথম নিশ্চিত প্রমাণ হিসেবে বিবেচিত।

 নোডুলারিন 
নোডুলারিন পরিবারের প্রথম শনাক্ত টক্সিন হলো নোডুলারিন-আর, যা সায়ানোব্যাকটেরিয়া Nodularia spumigena দ্বারা উৎপন্ন হয়। এই প্রজাতিটি বিশ্বের বিভিন্ন মিষ্টি ও ঈষৎ লোনা পানির জলাশয়ে প্রস্ফুটিত হয়। বিশেষত বাল্টিক সাগরে Nodularia spumigena-এর ব্লুমগুলো বিশ্বের বৃহত্তম সায়ানোব্যাকটেরিয়াল প্রস্ফুটনের অন্যতম উদাহরণ।

নোডুলারিনও মাইক্রোসিস্টিনের মতো একটি শক্তিশালী হেপাটোটক্সিন এবং যকৃতের মারাত্মক ক্ষতি করতে সক্ষম। এটি বন্যপ্রাণী, গৃহপালিত প্রাণী এবং মানুষের জন্য উল্লেখযোগ্য স্বাস্থ্যঝুঁকি সৃষ্টি করে এবং অনেক অঞ্চলে নিরাপদ পানীয় জল ব্যবস্থাপনার ক্ষেত্রে বড় চ্যালেঞ্জ হয়ে দাঁড়িয়েছে।

 অ্যালকালয়েডসমূহ 
অ্যালকালয়েড হলো প্রাকৃতিকভাবে উৎপন্ন এক শ্রেণির রাসায়নিক যৌগ, যেগুলো সাধারণত ক্ষারীয় (basic) নাইট্রোজেন পরমাণু ধারণ করে। সায়ানোব্যাকটেরিয়াসহ নানা ধরনের জীব এসব যৌগ তৈরি করে। এগুলো প্রাকৃতিক উপাদান বা সেকেন্ডারি মেটাবোলাইট হিসেবে পরিচিত। অ্যালকালয়েডসমূহ মানুষ ও অন্যান্য প্রাণীর বিপাকীয় প্রক্রিয়ায় বিভিন্ন ধরনের প্রভাব ফেলে, যা প্রায়ই মনস্তাত্ত্বিক (psychotropic) অথবা বিষাক্ত হতে পারে। প্রায় সব অ্যালকালয়েডই স্বাদে তেতো।

 অ্যানাটক্সিন-এ 
'অ্যানাটক্সিন-এ (anatoxin-a) কে “ভেরি ফাস্ট ডেথ ফ্যাক্টর” (Very Fast Death Factor) নামেও ডাকা হয়। ১৯৬১ সালে কানাডার সাসকাচোয়ানে শৈবাল-সমৃদ্ধ একটি হ্রদ থেকে পানি পান করার পর কয়েকটি গরুর আকস্মিক মৃত্যুর ঘটনাকে কেন্দ্র করে এই বিষ নিয়ে গবেষণা শুরু হয়।

এই নিউরোটক্সিনটি অন্তত চারটি সায়ানোব্যাকটেরিয়া গণ দ্বারা উৎপাদিত হয় এবং উত্তর আমেরিকা, ইউরোপ, আফ্রিকা, এশিয়া ও নিউজিল্যান্ডে এর উপস্থিতি শনাক্ত হয়েছে।Yang, X (2007) Occurrence of the cyanobacterial neurotoxin, anatoxin-a, in New York State waters. অ্যানাটক্সিন-এ অত্যন্ত দ্রুত বিষক্রিয়া ঘটায়, কারণ এটি সরাসরি স্নায়ুকোষে কাজ করে। এর লক্ষণগুলোর মধ্যে রয়েছে সমন্বয়হীনতা, মাংসপেশির কম্পন (Fasciculation), খিঁচুনি এবং শেষ পর্যন্ত শ্বাসতন্ত্রের পক্ষাঘাত।

এই বিষটি নিকোটিনিক অ্যাসিটাইলকোলিন রিসেপ্টর-এর সাথে যুক্ত হয়ে প্রাকৃতিক নিউরোট্রান্সমিটার অ্যাসিটাইলকোলিন-এর অনুকরণ করে। তবে এটি কোলিনস্টারেজ এনজাইম দ্বারা ভাঙে না। ফলে মাংসপেশি একবার সংকুচিত হলে আর শিথিল হতে পারে না, স্নায়ু ও পেশির যোগাযোগ ব্যাহত হয় এবং শ্বাস-প্রশ্বাস বন্ধ হয়ে যায়।

ইঁদুরের দেহে প্রয়োগের পর কয়েক মিনিটের মধ্যেই মৃত্যু ঘটায় বলে একে “ভেরি ফাস্ট ডেথ ফ্যাক্টর” নাম দেওয়া হয়েছিল। ১৯৭৭ সালে এর গঠন একটি সেকেন্ডারি বাইসাইক্লিক অ্যামিন অ্যালকালয়েড হিসেবে নির্ধারিত হয় এবং আনুষ্ঠানিকভাবে নামকরণ করা হয় অ্যানাটক্সিন-এ। এর গঠন কোকেন-এর সাথে কিছুটা সাদৃশ্যপূর্ণ। পানীয় জল ও বিনোদনমূলক জলাশয়ের জন্য এটি গুরুতর ঝুঁকি তৈরি করে এবং এর উচ্চ বিষাক্ততার কারণে সামরিক ক্ষেত্রে সম্ভাব্য ব্যবহারের বিষয়েও আলোচনা হয়েছে।

 সিলিন্ড্রোস্পারমোপসিনসমূহ 

এই টক্সিনটি প্রধানত যকৃৎ ও কিডনির টিস্যুর জন্য ক্ষতিকর। এটি প্রোটিন সংশ্লেষণ ব্যাহত করে এবং ডিএনএ ও আরএনএ-তে পরিবর্তন ঘটাতে পারে বলে ধারণা করা হয়। মিষ্টি পানির প্রাণীদের দেহে এর জৈব সঞ্চয়ের সম্ভাবনা নিয়ে উদ্বেগ রয়েছে। এই টক্সিন উৎপাদনকারী সায়ানোব্যাকটেরিয়াগুলো মূলত ক্রান্তীয় ও উপক্রান্তীয় অঞ্চলের জলাশয়ে পাওয়া যায়।

 স্যাক্সিটক্সিনসমূহ 

স্যাক্সিটক্সিন স্নায়ুকোষের ভোল্টেজ-নিয়ন্ত্রিত সোডিয়াম চ্যানেল বন্ধ করে দেয়। এর ফলে স্নায়ু সংকেত পরিবহন ব্যাহত হয় এবং পক্ষাঘাত ঘটে। আক্রান্ত ব্যক্তি সচেতন থাকলেও শ্বাসপ্রশ্বাসের ব্যর্থতার কারণে মৃত্যু ঘটতে পারে।Kao CY and Levinson SR (1986). এই টক্সিন রাসায়নিক অস্ত্র কনভেনশনের শিডিউল–১ তালিকাভুক্ত।

 অ্যাটোকথোনোটক্সিন 

খাদ্যশৃঙ্খলের মাধ্যমে এই বিষ ছড়িয়ে পড়ে। প্রথমে হাইড্রিলা ভক্ষণকারী মাছ ও জলজ পাখি আক্রান্ত হয়। পরে ঈগলের মতো শিকারি পাখি এসব প্রাণী ভক্ষণ করলে বিষ তাদের দেহে প্রবেশ করে। এর ফলে মস্তিষ্ক ও মেরুদণ্ডের সাদা অংশের মাইলিনযুক্ত স্নায়ু তন্তু ক্ষতিগ্রস্ত হয়। আক্রান্ত পাখির দৃষ্টিশক্তি ও চলাফেরার ক্ষমতা লোপ পায় এবং প্রায়ই মৃত্যু ঘটে।

এই বিষ মানুষের স্বাস্থ্যের জন্যও ঝুঁকিপূর্ণ হতে পারে কি না, তা নিয়ে উদ্বেগ থাকলেও স্তন্যপায়ী প্রাণীর ক্ষেত্রে এর বিষক্রিয়া এখনো নিশ্চিতভাবে প্রমাণিত হয়নি।


 লিপোপলিস্যাকারাইডসমূহ 
লিপোপলিস্যাকারাইড (Lipopolysaccharides, LPS) সব সায়ানোব্যাকটেরিয়াতে উপস্থিত থাকে এবং সাধারণভাবে এগুলো গ্রাম-নেগেটিভ ব্যাকটেরিয়ার বৈশিষ্ট্যপূর্ণ উপাদান। সায়ানোটক্সিনের অন্যান্য শ্রেণির তুলনায় লিপোপলিস্যাকারাইড সাধারণত কম শক্তিশালী বিষ হিসেবে বিবেচিত হয়। তবুও কিছু গবেষণায় ইঙ্গিত দেওয়া হয়েছে যে সায়ানোব্যাকটেরিয়াল লিপোপলিস্যাকারাইড ত্বকে জ্বালা, প্রদাহ বা ইরিটেশন সৃষ্টি করতে পারে।

তবে এই প্রভাবগুলো কতটা সর্বজনীন বা সব সায়ানোব্যাকটেরিয়ার ক্ষেত্রে প্রযোজ্য—তা নিয়ে গবেষকদের মধ্যে মতভেদ রয়েছে। কিছু গবেষক মনে করেন, লিপোপলিস্যাকারাইডের সম্ভাব্য বিষাক্ততা প্রজাতিভেদে এবং সংস্পর্শের মাত্রা ও সময়ের ওপর নির্ভরশীল, এবং এগুলোকে সব ক্ষেত্রে ঢালাওভাবে ক্ষতিকর বলা যায় না।

 অ্যামিনো অ্যাসিড 
 BMAA 
নন-প্রোটিনোজেনিক অ্যামিনো অ্যাসিড বেটা-মিথাইলঅ্যামিনো-এল-অ্যালানিন (BMAA) সামুদ্রিক, মিঠা পানির, ঈষৎ লোনা এবং স্থলজ—সব ধরনের পরিবেশে উপস্থিত সায়ানোব্যাকটেরিয়া দ্বারা ব্যাপকভাবে উৎপাদিত হয়।

স্নায়ুকোষে (নিউরন) BMAA-এর বিষক্রিয়া সৃষ্টির সুনির্দিষ্ট প্রক্রিয়া এখনও গবেষণাধীন। বিদ্যমান গবেষণাগুলো ইঙ্গিত দেয় যে, এই বিষটি তীব্র (acute) এবং দীর্ঘমেয়াদি (chronic)—উভয় ধরনের বিষক্রিয়ার প্রক্রিয়ার মাধ্যমেই ক্ষতিকর প্রভাব ফেলতে পারে।

BMAA-কে বর্তমানে একটি সম্ভাব্য পরিবেশগত ঝুঁকিকারক হিসেবে বিবেচনা করে গবেষণা করা হচ্ছে, যা ALS, পারকিনসন রোগ এবং আলঝেইমার রোগসহ বিভিন্ন নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে।

 তথ্যসূত্র