Produksi racun oleh mikroorganisme di lingkungan gurun

Meskipun komponen virus dan bakteri dari tanah gurun telah dipelajari secara ekstensif untuk keberadaan mereka di badai debu, sedikit yang diketahui tentang mikroorganisme penghasil racun dari cyanobacteria. Komunitas besar jamur telah ditemukan hidup di dalam kerak tanah biologis, dan kemungkinan besar jamur ini berperan dalam dekomposisi bahan tanaman organik dalam hubungan simbiosis atau mutualistik dengan spesies tanaman. Taksa spesies jamur di kulit kayu cyanobacteria di Utah dan Wyoming termasuk Aspergillus spp. Fusarium sp. dan Cladosporium spp. . Kehadiran spesies jamur ini dan efek kesehatannya yang merugikan pada manusia telah dipelajari secara ekstensif. Meskipun sebagian besar efek kesehatan melibatkan gangguan pernapasan akut, penyakit sistemik kronis juga dikaitkan dengan paparan spora jamur. Mikotoksin yang dihasilkan oleh jamur ini telah dikaitkan dengan komplikasi dan penyakit hati, ginjal, gastrointestinal, jantung, sistem saraf pusat, dan sistem kekebalan. Pertumbuhan dan produksi racun dalam jamur ini terkait dengan kelembaban dan ketersediaan panas, menunjukkan bahwa spesies ini dapat menghasilkan racun yang sama di kulit cyanobacteria gurun yang jenuh air. Namun, sedikit penelitian telah dilakukan untuk mengkarakterisasi produksi toksin jamur atau pola paparan manusia di lingkungan gurun.

Meskipun cyanobacteria terjadi di berbagai lingkungan di seluruh dunia, termasuk terestrial, kutub, dan gurun, mereka paling sering dikaitkan dengan lingkungan perairan. Hubungan dengan lingkungan perairan ini sebagian besar disebabkan oleh kelimpahannya secara umum dan pengaruhnya terhadap estetika dan kualitas air yang digunakan untuk rekreasi dan minum. Sementara produksi geosmin dan methylisoborneol oleh cyanobacteria diketahui mempengaruhi rasa dan bau air minum, itu adalah produksi senyawa yang sangat beracun yang menyebabkan efek merugikan kesehatan manusia dan hewan, keracunan, dan kematian. Keanekaragaman spesies hewan yang terkena racun cyanobacterial sangat banyak, mulai dari unta dan sapi hingga kelelawar dan spesies burung.

Senyawa beracun yang dihasilkan oleh cyanobacteria memiliki berbagai struktur, cara kerja, dan efek dalam sistem mamalia. Racun sianobakteri yang paling sering dilaporkan adalah hepatotoksin peptida siklik. Dalam dosis yang cukup besar, kematian dapat terjadi akibat syok hipovolemik akibat kerusakan hati, dan dalam kombinasi dengan inisiator tumor, mikrosistin dapat bertindak sebagai promotor tumor.

Cyanobacteria juga telah terbukti mampu menghasilkan saxitoxins, racun racun kerang umum yang terkait dengan proliferasi dinoflagellata laut dan kerang yang terkontaminasi. Saxitoxins adalah produk alami yang sangat kuat, dengan cara kerja utama mereka bertindak melalui penghambatan saluran natrium. Dalam dosis yang cukup tinggi, kematian dapat terjadi dalam hitungan menit karena kelumpuhan dan henti napas.