有毒蜜源植物毒性成分及其毒性

肖甜，彭曉英，楊帆，王峻，金秀娥，鐘曉紅，陸英，鄭亞杰

（1.國(guó)家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；4.湖北省獸藥監(jiān)察所，湖北 武漢 430000）

蜜蜂采集有毒蜜源植物的花蜜或蜜露時(shí)把植物源毒性成分帶入到蜂蜜中，食用含有植物源毒性成分的蜂蜜會(huì)引發(fā)消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等中毒癥狀，甚至危及生命。唐代孫思邈所著《千金要方·食治·鳥獸第五》中記載“七月勿食生蜜，令人暴下，發(fā)霍亂”，明確地提出食用生蜂蜜（特別是野生蜂蜜） 有中毒的潛在風(fēng)險(xiǎn)。野生蜂蜜被列為我國(guó)食物中毒事件中的高致病因子[1-3]，野生蜂蜜中毒事件主要集中在云南省、廣西壯族自治區(qū)、湖南省、湖北省、福建省、重慶市等南方省份，其中以云南省和廣西發(fā)生頻次最多；中毒通常具有發(fā)病急且致死率高等特點(diǎn)，一般在2 ~ 7 h 發(fā)作，最短為0.5 h，中毒致死率超過20%，如2004-2019 年在云南因食用野生蜂蜜發(fā)生21起中毒事件，99 例中毒患者中有31 例死亡，致死率超過30%[4,5]。

蜂蜜中絕大部分干物質(zhì)是糖類成分（以果糖和葡萄糖為主，占比約80%），其次是水分（15%左右），氨基酸、無機(jī)鹽和多種植物次生代謝物（如生物堿、脂類、萜類、酚類及其糖苷類成分等） 所占比重很低[6-8]。迄今已報(bào)道的蜂蜜所含毒性成分有鉤吻素己、烏頭堿、吡咯里西啶等生物堿類；雷公藤甲素、木藜蘆毒素I、羥基馬桑毒素等萜類；抗生素殘留、農(nóng)藥殘留、重金屬等，特別是植物源毒性成分具有較高的致毒致死風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)因有毒蜜源植物種類而有所差異，應(yīng)予以更高的關(guān)注[8,9]。

前期對(duì)我國(guó)分布的15 科29 種有毒蜜源植物及其毒性進(jìn)行了總結(jié)，通過毒性試驗(yàn)進(jìn)行了毒性評(píng)價(jià)的有毒蜜源植物僅12 科12 種，樣品多為根、莖、葉、果或植物全株的粗提物，幾乎沒有關(guān)于上述植物花及其毒性成分的相關(guān)報(bào)道[10]。本文通過廣泛的文獻(xiàn)檢索對(duì)我國(guó)有毒蜜源植物中毒性成分及其毒性進(jìn)行檢索和歸納，毒性成分LD50值通過文獻(xiàn)報(bào)道和數(shù)據(jù)庫(kù)檢索（ https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/ 和 http://www.drugfuture.com/toxic/） 進(jìn)行獲取，以期為有毒蜜源植物中毒性成分溯源及毒性評(píng)價(jià)提供參考。

1 生物堿類

1.1 二萜類生物堿

該類生物堿主要分布在毛茛科的烏頭屬飛燕草屬和翠雀屬等有毒蜜源植物中，具有多巴胺神經(jīng)元毒性，通過影響調(diào)控Ca2+濃度的蛋白產(chǎn)生心臟毒性[11,12]。雙酯型二萜類生物堿經(jīng)口服用具有較高的毒性[13,14]，代表性化合物包括烏頭堿、中烏頭堿、次烏頭堿、滇烏頭堿和3-乙酰烏頭堿等（圖1）。

圖1 雙酯型二萜類生物堿代表化合物及其LD50 值Fig.1 Representative diester diterpenoid alkaloids and their LD50 value

1.2 異喹啉類生物堿

該類生物堿主要存在于博落回、白屈菜、血水草等罌粟科有毒蜜源植物，能影響由Na+-K+-ATP 酶介導(dǎo)的K+轉(zhuǎn)運(yùn)，破壞細(xì)胞生物膜結(jié)構(gòu)的完整性，產(chǎn)生心、腦、腎和肝毒性[15,16]。代表性化合物包括血根堿、原阿片堿、別隱品堿和白屈菜紅堿等（圖2）。在藍(lán)果樹科喜樹中存在的喜樹堿也屬于此類化合物。

圖2 異喹啉類生物堿代表化合物及其LD50 值Fig.2 Representative isoquinoline alkaloids and their LD50 value

1.3 吡咯里西啶類生物堿

該類生物堿是集中分布在菊科（如千里光屬和澤蘭屬）、夾竹桃科、紫草科和豆科（如豬屎豆屬） 的一類植物性毒素，全世界約有3%的有花植物(約6000 種)含有PAs[17]。如千里光（Senecio jacobaea） 花粉中PAs 的含量高達(dá)0.8 mg/g，歐洲紫草科藍(lán)薊（Echium vulgare） 花粉中的PAs 含量則高達(dá)14 mg/g[18,19]。通過蜜蜂這些植物花粉或花蜜所含的PAs 會(huì)傳遞到蜂蜜等蜂產(chǎn)品中，部分有毒蜂蜜中PAs 的含量竟達(dá)到3.9 μg/g[18,19]。PAs 對(duì)人類的健康造成極大危害，除了眾所周知的肝毒性，還具有潛在的致癌、致突變、致畸性等毒害作用[20,21]。

從千里光等有毒植物中已分離鑒定的PAs約660 個(gè)[22]，以分子結(jié)構(gòu)中具有1,2-雙鍵的環(huán)狀雙內(nèi)酯的PAs 毒性最強(qiáng)。Retronecine 和Helitridine 兩種類型的雙酯類化合物的毒性較其單酯化合物毒性強(qiáng)4 倍，而Helitridine 酯類成分是retornecine 酯類成分毒性的2-4 倍[23]。代表性化合物包括千里光寧（Senecionine）、千里光菲林（Seneciphylline） 和倒千里光堿（Retrorsine） 等（圖3）。

圖3 吡咯里西啶類生物堿代表化合物及其LD50 值Fig.3 Representative pyrrolidines and their LD50 value

1.4 倍半萜生物堿

從雷公藤中分離得到的毒性生物堿主要是大環(huán)內(nèi)酯型倍半萜類化合物，該類化合物對(duì)人體胃腸道、生殖系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、肝臟、腎臟和心血管等多個(gè)系統(tǒng)均有毒性作用，最常見的為胃腸道不良反應(yīng)[24,25]；代表毒性成分包括雷公藤次堿、雷公藤春堿和雷公藤吉堿等（圖4）[26]。

圖4 倍半萜類生物堿代表化合物及其LD50 值Fig.4 Representative sesquiterpene alkaloids and their LD50 value

1.5 吲哚類生物堿

該類生物堿主要分布在馬錢科胡蔓藤屬有毒蜜源植物中，迄今在該屬植物中共發(fā)現(xiàn)約120 種該類化合物[27]。該類成分通過拮抗γ-GABA 反應(yīng)產(chǎn)生劇烈的陣攣性驚厥，導(dǎo)致呼吸衰竭[28]。在鉤吻根、莖、葉、花和果實(shí)中均含有鉤吻素子等多種吲哚生物堿類化合物，代表性化合物包括鉤吻素子、鉤吻素己、鉤吻素甲和鉤吻綠堿（圖5） 等，其中以鉤吻素己的毒性最大。從2016 年12 月廣東韶關(guān)發(fā)生的食用蜂蜜中毒事件的有毒蜂蜜中檢出了鉤吻素己等毒性成分和一個(gè)新的毒性化合物14-(R)-羥基鉤吻素己[29]。

圖5 吲哚類生物堿代表化合物及其LD50 值Fig.5 Representative indole alkaloids and their LD50 value

1.6 甾體類生物堿

該類生物堿分布在百合科藜蘆屬有毒蜜源植物，是該屬植物的主要毒性成分，從化學(xué)結(jié)構(gòu)上分為西藜蘆堿、芥藜蘆堿、茄次堿和維藜蘆堿四類。該類化合物對(duì)消化道黏膜有強(qiáng)烈的刺激作用，并通過對(duì)中樞神經(jīng)和迷走神經(jīng)的興奮和抑制作用產(chǎn)生毒性[30]。代表性化合物包括原藜蘆堿A、介藜蘆堿和藜蘆定等（圖6）。

圖6 甾體類生物堿代表化合物及其LD50 值Fig.6 Representative steroid alkaloids and their LD50 value

1.7 其他生物堿

包括毒藜?jí)A、莨菪烷型生物堿和龍葵素。毒藜?jí)A分布在八角楓科八角楓屬的有毒蜜源植物。以毒藜?jí)A為代表（圖7），通過阻斷神經(jīng)肌肉接點(diǎn)的傳導(dǎo)導(dǎo)致呼吸肌麻痹及呼吸中樞抑制，產(chǎn)生毒性[31]。莨菪烷型生物堿存在茄科曼陀羅屬有毒蜜源植物，主要含有東莨菪堿、阿托品和莨菪堿（圖7），該類成分通過興奮交感神經(jīng)和延髓麻痹作用產(chǎn)生毒性[32]。龍葵素為弱堿性糖苷（圖7），主要分布在茄科茄屬龍葵有毒蜜源植物。該成分通過抑制體內(nèi)的膽堿酯酶活性，引起胃腸道肌肉痙攣等中毒癥狀[33]。

圖7 其他類生物堿化合物及其LD50 值Fig.7 Other type of alkaloids and their LD50

2 萜類化合物

2.1 雙環(huán)倍半萜內(nèi)酯類化合物

該類毒素分布在馬桑屬有毒蜜源植物中，具有神經(jīng)毒作用。該類成分是一類γ-氨基丁酸受體拮抗劑，干擾中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)抑制性突觸的傳導(dǎo)過程，阻斷腦和脊髓中γ-氨基丁酸對(duì)受體的作用，導(dǎo)致大腦皮層等興奮及脊髓反射增強(qiáng)，引起強(qiáng)制性抽搐、心跳減慢、呼吸加快等癥狀[34]。代表化合物包括馬桑毒素、羥基馬桑毒素、馬桑亭等（圖8）。

圖8 雙環(huán)倍半萜內(nèi)酯類化合物及其LD50 值Fig.8 Representative bicyclic sesquiterpene lactones and their LD50

2.2 二萜醇（酯） 類成分

該類成分被認(rèn)為是大戟科的主要毒性成分，包括巴豆烷型、巨大戟烷型和瑞香烷型等結(jié)構(gòu)類型?；衔锏亩拘源笮∨c結(jié)構(gòu)中的羥基酯化與否、酯化有機(jī)酸鏈長(zhǎng)短及母核不飽和度均有著密切聯(lián)系[35]。所報(bào)道的主要有毒成分或刺激成分包括巖大戟內(nèi)酯A、B，17-羥基巖大戟內(nèi)酯B，17-乙酰氧基巖大戟內(nèi)酯A，狼毒大戟乙素，巨大戟醇、 4,20-dideoxyphorbol-12,13-bis(isobutyrate)和Simplexin A 等（圖9）[36]。月腺大戟、狼毒大戟和瑞香狼毒均稱為狼毒，目前關(guān)于化合物的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物毒性研究還鮮有報(bào)道。

圖9 二萜醇酯類代表化合物及其LD50 值Fig.9 Representative diterpenoid ester and their LD50

木藜蘆毒烷類化合物（GTXs） 也屬于該類毒性成分，是杜鵑花科杜鵑屬、山月桂屬和馬醉木屬等植物的主要毒性成分，具有較強(qiáng)的心臟毒性、胃腸道反應(yīng)和肌肉麻痹作用等[37]。該類毒素以神經(jīng)毒素發(fā)揮作用，能阻斷細(xì)胞膜上鈉離子通道干擾動(dòng)作電位的傳導(dǎo)，輕度中毒癥狀不超過24 h 且很少致死，重度中毒會(huì)危及生命。代表毒性化學(xué)成分包括木藜蘆毒素Ⅰ~Ⅳ（Grayanotoxin Ⅰ~Ⅳ） 等（圖9）。

2.3 二萜類成分

除生物堿類毒性成分以外，雷公藤中還分布毒性更強(qiáng)的二萜類化合物，該類成分與生物堿類似，通過引發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)或激活凋亡途徑誘導(dǎo)正常細(xì)胞過度凋亡等引發(fā)損傷，對(duì)機(jī)體心臟等多個(gè)器官均產(chǎn)生毒害作用[25,38,39]。代表性成分有雷公藤甲素、雷公藤內(nèi)酯酮等（圖10）。

圖10 雷公藤屬植物二萜類代表化合物及其LD50 值Fig.10 Representative diterpenoids from tripterygium plants and their LD50 value

2.4 三萜類成分

該類化合物分布在山茶科、馬錢科、衛(wèi)矛科等有毒蜜源植物，如雷公藤、油茶、醉魚草等，是一類以五環(huán)三萜類皂苷元為母核的非離子表面活性劑，具有溶血作用，對(duì)肝臟、肺和小腸具有毒害作用[40-44]。代表化合物包括雷公藤紅素、油茶皂素、醉魚草苷（圖11）。

圖11 三萜類代表化合物及其LD50 值Fig.11 Representative triterpenoids and their LD50 value

3 其他類

除上述有毒蜜源植物中所含有的以生物堿和萜類化合物以外，蜂蜜中可能存在的植物源性毒素還包括內(nèi)酯類化合物，如白頭翁所含的原白頭翁素[45]；黃酮類化合物，如醉魚草中的醉魚草黃酮醇糖苷和柳穿魚苷（圖12）。

圖12 其他類植物源性毒素及其LD50 值Fig.12 Other type of plant-derived toxins and their LD50 value

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)分布有毒蜜源植物多達(dá)數(shù)十種，它們所含的已知毒性成分主要是生物堿類和萜類兩大類。不同種類化合物的毒性存在較大的差異，其中雷公藤屬植物的二萜類、杜鵑花屬的木藜蘆毒烷類、馬桑屬的雙環(huán)倍半萜內(nèi)酯類、百合科甾體類生物堿、胡蔓藤屬吲哚類生物堿和毛茛科雙酯型二萜類生物堿等化合物的毒性較強(qiáng)。吡咯里西啶類生物堿在植物中分布較為廣泛，具有肝毒性。蜂蜜是消費(fèi)者吡咯里西啶類生物堿暴露的主要途徑，從中檢出該類物質(zhì)高達(dá)38 種[46]；在蜂蜜質(zhì)量控制和品質(zhì)評(píng)價(jià)常被檢測(cè)和進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

植物中化學(xué)成分的分布通常具有組織特異性，花所含的毒性成分種類、數(shù)量或含量與其他部位并不完全相同，比如鉤吻花中的吲哚類生物堿與其他部位所含化學(xué)成分的種類就存在一定差異[47]。蜜蜂采食有毒蜜源植物的花蜜或蜜露是引入植物源毒性成分的主要途徑之一，有毒蜜源植物及其毒性成分的安全性評(píng)價(jià)主要利用根、莖、葉和果等樣品，不能完全代表該植物花蜜或蜜露中毒性成分含量及其毒性。因此進(jìn)一步開展有毒蜜源植物花中化學(xué)成分及其毒性研究具有十分重要的意義，有利于蜂蜜中植物源性毒性成分溯源的推進(jìn)，為快速查對(duì)毒性物質(zhì)來源提供科學(xué)依據(jù)，為蜜蜂科學(xué)飼養(yǎng)及蜂蜜質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提升提供技術(shù)支撐和理論支持。