1、第三章 植物毒素及其生态意义第一节 非蛋白质氨基酸及其生态意义第二节 生氰糖苷及其生态意义第三节 生物碱及其生态意义第四节 蛋白质毒素及其生态意义第五节 不含氮毒素及其生态意义第六节 植物毒素的致毒机理及动物的解毒方式第三章 植物毒素及其生态意义v 裸子植物最早出现在石炭纪（距今约 3.5亿年），到三叠纪达到了鼎盛时期。被子植物在侏罗纪出现（约 1.8亿年），到了第三纪已很繁盛。随着绿色植物的出现和发展，以植物为食的各类动物也随之产生和发展起来。因此，植物在生存和发展中，除了要和自然环境斗争外，还要和各种取食者进行斗争。v 植物的有毒成分是植物自身合成的，能对取食者产生一定的伤害。习惯上常把植
2、物的有毒成分称为植物毒素（ plant toxin）。毒素是植物最有效的防御武器，当植物被摸碰或被吃掉时，这种毒素便发挥作用。有趣的是，植物毒素大部分集中在最易受袭击的部位，如植物的果实和花。v 植物毒素的种类繁多，结构多种多样，除少数是蛋白质外绝大多数是植物次生物质，主要的毒素有非蛋白质氨基酸、生氰糖苷、生物碱、蛋白质毒素和不含氮毒素等几类。第三章 植物毒素及其生态意义第一节 非蛋白质氨基酸及其生态意义第一节 非蛋白质氨基酸及其生态意义v 一、碱性非蛋白质氨基酸v 二、酸性非蛋白质氨基酸v 三、芳香和杂环非蛋白质氨基酸v 四、含硒氨酸v 五、具神经毒性氨基酸v 六、非蛋白质氨基酸的生态意义第
3、一节 非蛋白质氨基酸及其生态意义组成蛋白质结构单位的氨基酸称为蛋白质氨基酸，现知共有 20种。在植物中除上述 20种外还存在其他氨基酸，已分离鉴定了 400余种非蛋白质氨基酸（ non-protein amino acid），它们在植物体内大多数呈非结合状态，其中有不少是有毒的，它们多数存在于豆科植物的种子中。从结构上看，有毒的非蛋白质氨基酸多数是蛋白质氨基酸的模拟物。被动物食入后，能被当作相应的蛋白质氨基酸而被组入到蛋白质中，引起结构和功能的改变，从而带来严重的后果。谷氨酸和 -氨基丁酸是神经递质，与这些氨基酸结构相似的非蛋白质氨基酸能引起动物某些神经症状而带来伤害。有很多游离的非蛋白质氨基
4、酸对动物是有毒的，但进行过较深入研究的大约有 20多个，按其结构和功能可分为下面几类。 一、碱性非蛋白质氨基酸在 pH 7时能携带净正电荷的都归于这一类，它们多带有 2个或 2个以上的氨基酸基团。（一）刀豆氨酸（ canavanine）和副刀豆氨酸（canaline）H2N C(=NH) NH O CH2 CH2 CH(NH2) CO2H刀豆氨酸H2N O CH2 CH2 CH(NH2) CO2H副刀豆氨酸H2N C(=NH) O CH2 CH2 CH2 CH(NH2) CO2H 精氨酸豆科蝶形亚科的许多种子中都含有刀豆氨酸，而在云实亚科和含羞草亚科以及其他亚科的植物中并没有发现。洋刀豆（ C
5、anavalia anssifformis）种子分析表明，刀豆氨酸以游离状态存在，含量为鲜重的 3.6% 6.2%。而在大果豆（ Sioclea megacarpa）的种子中刀豆氨酸含量可达鲜重的 7 10。我国南方栽种的海刀豆（ C.maaritima）攀缘腾本荚果长10 cm，可菜用，种子和豆荚有毒，种子含刀豆氨酸 0.2% 4.4%，常有因加工不当而发生中毒的。刀豆氨酸对广谱生物都是有毒的，能抑制某些细菌的生长，能被组入到链球菌（Staphylococcus aureus）的蛋白质中。刀豆氨酸还抑制了霉菌、酵母和藻类的生长，对高等植物和动物的生长发育也有影响。Allende(1964)用小鼠肝核糖体制剂做实验，发现刀豆氨酸被组入刀蛋白质中了。刀豆氨酸对小鼠的毒性浓度为 200 mg/kg体重。取食刀豆氨酸的玉米螟，蛋白质含量降低，氨基酸含量上升，精氨酸酶活性也稍有降低。
