大学专业课程【环境毒物与环境毒理】第五章 生物毒素.ppt

1、第五章生物毒素、毒素(toxin )由机体产生，是极少量引起动物中毒的物质(见表)。 按来源分为动物毒素、植物毒素和微生物毒素，其中包括细菌毒素、霉菌毒素和单细胞藻类(原核蓝藻和真核甲藻)毒素等。 生物毒素是具有重要意义的生物源化学物质。 生物毒素也称为天然毒素，是来自生物的不可复制的有毒化学物质，含有对动物、植物、微生物产生的其他生物种类有毒作用的各种化学物质。 人类对生物毒素的初次体验来源于自己的食物中毒，据统订，食用真菌、植物等引起的食物中毒的发生率远高于化学中毒。 世界植物约有30多万种，有毒植物不到2000种。 1989年出版了中国有毒植物一书，介绍了943种有毒植物。 包括过敏、神

2、经中毒、皮肤糜牒、引起癌症的有毒植物。 接触这些植物不一定会致癌，发挥致癌、诱发癌作用的是生物毒素的有效成分。 例如，漆树中的漆醇可能会使皮肤糜烂，长时间接触含有这种物质的涂料可能会引起皮肤癌。 目前，致癌植物毒素已达千里光碱、野百合碱、黄樟素等百馀种，并在自然界中发现了与细胞癌变相关的多种强促癌作用的化学物质，如巴豆有毒成分黄酮醇酯、海洋生物毒素兔毒素、大田软海绵酸、端长菌肽等有些生物致癌物质非常严重，已证明对黄曲霉毒素、斑霉素等谷物、玉米、花生等作物的污染已经是地域性肝、胃、食管癌的主要诱导物质。 (1)常见有毒植物，1 )含糖苷的植物，以及含糖苷的植物含有强心苷，通过抑制心肌细胞膜上的N

3、a -K -ATP酶，提高心肌细胞内的钙离子浓度，增强兴奋-收缩结合作用。 同时具有强交感作用，能加速心率，加速心室传导，发挥强心作用，同时增加心肌耗氧量。 如接触过量会出现心律失常，导致休克死亡，夹竹桃，夹竹桃Nerium indicum Mill中毒症状：头疼，头晕、恶心、呕吐。 有毒成分：夹竹桃甙、洋地黄、洋地黄Digitalispurpurea玄参科(地黄、毒草、紫花毛地黄、吊钟花、毒草、紫花毛地黄、吊钟花)中毒表现3360恶心呕吐、腹痛拉肚子、腹痛拉肚子铃兰、铃兰Convallaria majalis L . 有小芦铃、草寸香、糜爤菜、箒爤、芦藜花、lily of the valle

4、y (谷中百合)、lady-tears (圣母的眼泪)、ladder to heaven (天堂的梯子) ) 中毒症状：恶心呕吐等的症状，或者头晕、心慌等。 毒毛旋花Strophanthus gratus、夹竹桃科、羊角顽固属(Strophanthus )、毒毛苷株有较大毒性，尤其是种子和乳汁毒性较强。 种子可见箭毒、强心剂和利尿剂毒素：毛旋花子苷k，g、毒箭树、血封喉Antiaris toxicaria Lesch桑科、剧毒植物和药用植物。 在历史上，看见血，压碎封住喉咙的叶子和树皮等，把其汁液涂在箭头上，猎杀野兽。 中毒症状：肌肉松弛，心跳减慢，最后心跳停止死亡。 中毒后20分钟到2小时内

5、死亡的毒素：强心苷a-、-血封喉苷等含有其他氰基苷的植物、高梁苗、木薯、杏桃李梅仁、远志、桔梗、相思等。 苦杏仁甙为剧毒，13粒苦杏仁中毒，也可能死亡。中毒症状：出现苦涩、唾液、头晕、头疼、恶心、呕吐、心慌、四肢无力，并有不同程序呼吸困难、胸闷，重症病例昏迷、呼吸急促、四肢冰冷、昏迷，经常尖叫。 并失去意识，瞳孔扩大，对光反射消失，牙关闭，全身阵发性痉挛，最后死于呼吸麻痹或心跳停止。 2 .含有生物碱类的植物，来源于生物界(以植物为主)的含氮有机化合物。 多数生物碱分子具有比较复杂的环状结构，氮原子位于环状结构内，多呈碱性，具有生物活性。 种类多达约000种以上，主要分布于毛茛科、罂粟科、防己

6、科、茄科、夹竹桃科、桔科、豆科、绒毛(b )科等。 曼陀罗Dature Stramonium L，茄科.全株有剧毒，其叶、花、种均可入药，味辛温，药性镇痛麻醉，止咳平喘。 中毒症状：口，因喉咙干、吞咽困难、声音嘶哑、脉搏快、瞳孔扩大、德语幻觉、痉挛等，重症病例更因昏睡和呼吸衰竭而死亡。 毒素：山莨菪碱、阿托品及东莨菪碱等。 贝拉东纳Atropa belladonna，茄科.原产于欧亚大陆中部和南部，生长于林地或荒地。 包括东莨菪碱、东莨菪碱和阿托品等药物。 毒性：肝脏毒性、神经系统毒性和过敏反应等.天仙子Hyoscyamus niger L、茄科植物菖蒲包括东莨菪碱、阿托品、东莨菪碱、l东莨菪

7、碱等重症病例可引起昏睡、肢强挛缩以及昏睡死亡。 乌头Aconitum carmichaeli Debx，毛茛科植物，主根含有乌头多种生物碱、次乌头碱、新乌头碱、乌头碱、川乌碱甲、川乌碱乙、三聚氰胺等。 毒性：和河豚毒素一样，是神经毒素，引起全身的神经活动(以及肌肉活动)紊乱，心脏砰砰跳，流涎拉肚子，最后死因不是呼吸中枢麻痹，而是严重的心律失常。 芹菜、芹科：为多年生草本植物，形态类似芹菜，有毒成分为芹菜碱、甲基芹菜碱和芹菜毒素。 毒性：芹碱的作用与箭毒相似，能麻痹运动神经，抑制延髓中枢。 人的毒量为3060毫克，致死量为120150毫克。 钩吻gelsemiumelegans (gardn.e

8、tch amp.) Benth，又称马钱科.断肠草含钩吻甲，N-甲氧基钩吻甲，六钩吻c，丁。 五、子、己、钩吻定、钩吻绿碱和胡蔓藤碱等10种生物碱.全株有剧毒，可迅速致死.症状：眩晕、吞咽困难、呼吸肌麻痹、共济失调、昏睡、恶心、呕吐、腹痛、循环和呼吸系统最终呼吸麻痹而死亡. 雷公藤Tripterygium wilfordii Hook. f .卫矛科含有雷公藤碱、雷公藤定碱等多种生物碱.毒性：恶心、呕吐、腹痛拉肚子、血压下降及呼吸困难，最后由于心脏及呼吸抑制而引起麻痹. 马钱科植物是鳗鱼碱、马钱子毒性：头疼，头晕、烦躁、呼吸增强、肌肉痉挛、吞咽困难、呼吸恶化、瞳孔缩小、胸部膨胀、呼吸不良，并且

9、伸肌和屈肌同时极度收缩、听、看的成年人以510毫克发生中毒，以30毫克死亡。 3 .含有毒蛋白类的植物，植物毒蛋白是植物毒素的一种，属于细胞毒素。 这些对真核生物的完全细胞和无细胞系的蛋白质合成有很强的抑制作用。 例如，蓖麻毒素、相思毒素等具有高毒性，人和动物吃错少量植物毒蛋白质会引起痉挛，导致昏迷而死亡。、相思豆Abrus precatorius Linn、豆科、鸡母珠含相思凝集素(Abrus agglutinin )、相思毒蛋白(Abrin)A及b等植物凝血素(Lectin )中毒症状：阻碍消化的餐后可引起口腔、咽、食道烧灼感重症病例大便带有血、头疼、头晕、脱水、呼吸困难、痉挛、昏睡、肾损

10、伤，最后死于呼吸和循环衰竭。 4、含酚类植物、植物体中酚类种类繁多，主要含酚、单宁、木质素等，这些物质在植物适应不良环境及代谢调控等方面具有重要意义。 牧草中缩合单宁含量超过3%时家畜采食量下降，反刍家畜采食丹宁含量高的饲料，蛋白质碳水化合物等养分的消化率下降，饲养用灌木体中酚类含量的高低直接影响家畜的采食量和健康水平，常春藤Hedera nepalensis K、 kochvar.sinensis五加科，常绿攀登藤本果实，种子和叶子都有毒，儿童误食可引起腹痛、拉肚子等症状，严重时可引起胃肠炎、昏迷甚至呼吸困难等。 茎中含鞣质、树脂的叶子中含有海芹(hederin )、肌醇、胡萝卜素等。 毒鱼

11、藤Derris ellipeica (Wall )、Bench、豆科植物.根内含有鱼藤酮毒性：根、茎有毒. 人中毒后，主要表现为消化和神经系统症状，如恶心、呕吐、阵发性腹痛、焦虑、呼吸迟缓、肌肉颤抖、阵挛、重症病例昏迷、呼吸麻痹和心力衰竭死亡。 此外，据橡树、野葛、漆树、槟榔、龙葵、黄杨、蓖麻、升麻、冬青、风信子、仙人球、芒果(皮和种子)、展馆寄生、桑椹、品红、鸢尾花大众机械师介绍，经过数百万年的进化，许多植物为了防止饥饿其中包括致命的神经毒素、刺入汽车轮胎的荆棘、强力的消化酶，以及最近发现的吃啮齿类动物的巨大猪笼草。 美国大众机械师杂志采访了有毒植物研究专家艾米斯图尔特。 斯图尔特是关于邪恶

12、植物：的植物暴行的萩作(wicked plants : abookofbotanicalatrocities )的书的作者，现在居住在美国加利福尼亚州的尤里卡市。 1 .巨大猪笼草这一巨大猪笼草是在菲律宾维多利亚山海拔5000英尺(约1524米)的地区发现的。 分泌像花蜜一样的物质，能够将不警惕的猎物诱入充满酶和酸的“死池”。 在“死之池”中，有很多粘性的垂下的主叶脉，掉入陷阱的猎物几乎逃不掉。 巨大的猪笼草直径达30厘米，足以吞噬啮齿类。 但是，猪笼草通常主要以昆虫为食。 现在世界上大约有600种不同种类的猪笼草，其中大多是在缺氮的环境下生长的。 他们主要依靠从腐烂猎物的尸体中获得营养物质。

13、 别名有水箱植物、猿水瓶、猿垭、猪仔笼等。 猪笼草是著名的热带食虫植物，主要产地是热带亚洲地区。 猪笼草有独特的吸收营养的器官捕虫囊，捕虫囊呈圆筒形，下半部分稍微膨胀，形状像猪笼，因此被称为猪笼草。 在中国的产地海南也被称为雷公壶，意味着是酒壶之类的东西。不是从土壤等无机界直接摄取维持生命所必需的营养物质来制造，而是捕捉昆虫等小动物来制定生订的植物被称为食虫植物。 2 .蓖麻毒素含有致命的麻毒素，但蓖麻可在许多花卉店购买。 斯图尔特一个人在蓖麻里，她在自己的院子里种了几棵蓖麻。 斯图尔特说，园丁为了避免意外的中毒死亡，必须慎重采集含有致命麻毒素的蓖麻种子。 但是，从麻中提取毒素制造武器的过程非

14、常复杂。 2008年2月，拉斯维加斯政府在酒店房间里发现了这种毒素。 俄罗斯的KGB代理人也曾用麻毒素使敌人永远安静下来。 大战科Euphorbiaceae )植物，学名Ricinus communis。 为了提取医药和工业用油，作为风景树观赏叶子而栽培。 蓖麻油经浓硫酸处理，可得到表面活性良好的硫酸酯(通称土耳其红油)。 水芹被农业部列为“北美地区毒性最强的植物”。 水芹中含有的水芹破坏中枢神经，引起癫痫患者发作，最终死亡。 但是，与先哲毒死苏格拉底而臭名昭着的芹碱和水芹不同，芹碱主要麻痹中毒者的呼吸系统，最终导致其死亡。 毒芹和水毒芹的共同点是属于胡萝卜家族成员。 4 .白蛇根草，如果不小

15、心喝了吃了白蛇根草的奶牛生的牛奶，有引起致命的牛奶病的可能性。 美国前总统林肯的母亲南希希克斯死于此病。 白蛇根草的各部位含有被称为哌拉多毒素的有毒物质，这是不饱和酒精，家畜死前可以使肌肉颤抖。 斯图尔特氏说“正在考虑探究19世纪家畜毒死的原因”。 但是，直到20世纪初人们才知道事情的真相。 当时，农业部发现了这种毒草，立即公布了。 现在野外还长着很多白蛇根草。 但是，在农业生产区，为了避免牛误食，严格控制了这种有毒植物。 5 .有舟形乌头的时候，有人问过斯图尔特，请客时要下毒，什么植物是最好的选择？ 认真考虑之后，她选择了舟形乌头。 “只是把根切成碎末炖，不需要使用化学设备。 开着这鲜艳紫色

16、花朵的舟形乌头，经常生长在后院的庭院里。 含有有毒的乌头生物碱，会引起窒息。 用船型乌头毒死客人是个玩笑，斯图尔特建议在院子里修剪这种植物时戴手套。 6 .狸藻之类的水生肉食植物主要依赖于生长在水中的囊状物捕获蝌蚪和小型甲壳类等猎物。 没有警戒心的过路人一接触到其外面的闸刀，狸藻的囊状物就会打开捕捉猎物。 如果被捕获，猎物会因窒息死亡或饥饿而死亡，或者尸体腐烂变成液体，最终被囊胞壁的细胞吸收。 自然界中真的有吃肉的植物。 狸藻虽说以虫为食，但从未听说过狸藻以人为食！ 黄高森林位于越南西贡以北，与中国广西龙州相邻，位于左江下游。 这里森林茂密，白天热，晚上又冷又湿。 1969年8月，美国海军陆战队的卡塔上尉带着12人来到黄高森林执行军事任务。 有一天，副部长凯文迪和几个伙伴在溪边喝水。 凯文迪刚伸出手，手腕就被水草缠住了，他拼命挣扎，实际上没能扯下来，所以向伙伴求助。 一个士兵以前是生物系的学生，认为这种草叫狸藻，虽