【中药材中活性成分的手性 29.】

  (29. 茄科作物中的毒素生物碱：龙癸素）

   龙葵素（Solanine）是马铃薯发芽、变绿、溃烂后产生的一种有毒物质。是一类有毒的甾体糖苷生物碱，分为α、β、γ三种，毒性较强，猪食后会中毒，人食入0.2~0.4g即可引起中毒。马铃薯植株和块茎中主要是茄碱（α-solanine）和卡茄碱（Chaconine）两大类。

       最初于1820年在龙葵(SolanumnigrumL.)中发现。后来从茄科的马铃(Solanumtubero  -sumLinn.)中也分离得到龙葵素，故也称其为马铃薯毒素。随后的研究发现，龙葵素并非单一物质，而是一类结构类似、理化性质相近、有毒的甾体皂甙(苷)类生物碱，包括茄碱、卡茄碱等。总共发现有100多种龙葵素类的生物碱，主要存在于马铃薯、番茄、茄子等茄科植物中，也发现在百合科、菊科植物中发现有龙葵素的合成。迄今为止在马铃薯中发现的龙葵素种类多达80种。

   龙癸素存在于茄科作物中，每100g马铃薯中茄碱含量，嫩芽高达500mg，外皮达30~64mg，全块茎（去芽及去皮后）约7.5~10mg。经煮熟后能解除毒性，加酸也能分解，用醋调味有解毒作用。 成熟的马铃薯中龙葵素、西红柿、茄子中的的含量较低，可以安全食用。而未成熟的或因贮存时接触阳光引起表皮变绿和发芽的马铃薯中含有大量的龙葵素，食用后可能引起急性中毒。

       龙葵素的致毒机理主要包含两个方面：其一是通过抑制胆碱酯酶的活性引起中毒反应。胆碱酯酶被抑制失活后，乙酰胆碱(Ach)大量累积，以致胆碱能神经兴奋增强，引起胃肠肌肉痉挛以及神经系统功能失调等一系列中毒症状。龙葵素中毒的症状无特异性，且与肠胃炎症状相似，临床上常会被误诊而耽误治疗。其二，龙葵碱还能与生物膜上的甾醇类物质结合，导致生物膜穿孔，引起膜结构破裂。当龙葵素被吸收进入体内后，就会随着血液循环破坏胃肠道、肝脏等体内脏器的细胞结构。高剂量的龙葵素由于其表面活性作用可能会导致红细胞破裂，产生溶血。

      虽然龙癸素极具毒性，但也有其药理作用可利用：①抗肿瘤：龙葵素能够影响降低肿瘤细胞膜上蛋白的表达，如减少唾液酸的含量、抑制ATP酶活性、下调N-乙酰基转移酶的表达，从而降低肿瘤细胞膜的流动性、抑制肿瘤细胞的代谢生长。龙葵素还能降低癌细胞内的能量代谢，使癌细胞生长受阻，抑制其增殖。同时，龙葵素能够激活癌细胞凋亡的信号通路，促进癌细胞凋亡。此外，龙葵素能下调血管内皮生长因子，抑制肿瘤血管的生成。②抗病虫害：龙葵素主要在马铃薯受到病虫害时会大量产生，通过抑制昆虫体内胆碱酯酶活性杀死昆虫。如α-茄碱和α-卡茄碱就对蝗虫和马铃薯象甲具有毒性作用。龙葵素也改变菌体细胞膜通透性、破坏细胞膜的完整性来抑制细菌、真菌的生长。如α-茄碱可以抑制马铃薯晚疫病菌和软腐病菌的生长。龙葵素对病虫害的抵御作用已在抗性育种中得到应用，通过特异性增加马铃薯地上部分龙葵素的合成，在增加植株对病原菌、虫害等抵御能力的同时不影响块茎的品质。 

      ^{亦为有趣的是龙癸素的分子结构较为复杂的多种变幻的糖苷生物碱，其中分为α、β、γ三种形式，是因为其糖苷不同变换而形成的。理论上有多个手性中心，但由于分子内的空间阻挡关系，并不见得多个手性中心都具有手性活性。然而正是这样具有多个手性中心的龙癸素兼具毒性和药物活性。而其手性选择性研究也少见报道，而这个奇特的糖苷和手性结构一定与它的生物活性和药理作用有相当的关系。}

                                                          丰都智愚河畔环境技术工作室