有毒蜜源植物毒性成分及其毒性

肖甜，彭晓英，杨帆，王峻，金秀娥，钟晓红，陆英，郑亚杰

（1.国家植物功能成分利用工程技术研究中心，湖南 长沙 410128；2.湖南农业大学园艺学院，湖南 长沙 410128；3.湖南农业大学生物科学技术学院，湖南 长沙 410128；4.湖北省兽药监察所，湖北 武汉 430000）

蜜蜂采集有毒蜜源植物的花蜜或蜜露时把植物源毒性成分带入到蜂蜜中，食用含有植物源毒性成分的蜂蜜会引发消化系统、神经系统、循环系统等中毒症状，甚至危及生命。唐代孙思邈所著《千金要方·食治·鸟兽第五》中记载“七月勿食生蜜，令人暴下，发霍乱”，明确地提出食用生蜂蜜（特别是野生蜂蜜） 有中毒的潜在风险。野生蜂蜜被列为我国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、广西壮族自治区、湖南省、湖北省、福建省、重庆市等南方省份，其中以云南省和广西发生频次最多；中毒通常具有发病急且致死率高等特点，一般在2 ~ 7 h 发作，最短为0.5 h，中毒致死率超过20%，如2004-2019 年在云南因食用野生蜂蜜发生21起中毒事件，99 例中毒患者中有31 例死亡，致死率超过30%[4,5]。

蜂蜜中绝大部分干物质是糖类成分（以果糖和葡萄糖为主，占比约80%），其次是水分（15%左右），氨基酸、无机盐和多种植物次生代谢物（如生物碱、脂类、萜类、酚类及其糖苷类成分等） 所占比重很低[6-8]。迄今已报道的蜂蜜所含毒性成分有钩吻素己、乌头碱、吡咯里西啶等生物碱类；雷公藤甲素、木藜芦毒素I、羟基马桑毒素等萜类；抗生素残留、农药残留、重金属等，特别是植物源毒性成分具有较高的致毒致死风险，会因有毒蜜源植物种类而有所差异，应予以更高的关注[8,9]。

前期对我国分布的15 科29 种有毒蜜源植物及其毒性进行了总结，通过毒性试验进行了毒性评价的有毒蜜源植物仅12 科12 种，样品多为根、茎、叶、果或植物全株的粗提物，几乎没有关于上述植物花及其毒性成分的相关报道[10]。本文通过广泛的文献检索对我国有毒蜜源植物中毒性成分及其毒性进行检索和归纳，毒性成分LD50值通过文献报道和数据库检索（ https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/ 和 http://www.drugfuture.com/toxic/） 进行获取，以期为有毒蜜源植物中毒性成分溯源及毒性评价提供参考。

1 生物碱类

1.1 二萜类生物碱

该类生物碱主要分布在毛茛科的乌头属飞燕草属和翠雀属等有毒蜜源植物中，具有多巴胺神经元毒性，通过影响调控Ca2+浓度的蛋白产生心脏毒性[11,12]。双酯型二萜类生物碱经口服用具有较高的毒性[13,14]，代表性化合物包括乌头碱、中乌头碱、次乌头碱、滇乌头碱和3-乙酰乌头碱等（图1）。

图1 双酯型二萜类生物碱代表化合物及其LD50 值Fig.1 Representative diester diterpenoid alkaloids and their LD50 value

1.2 异喹啉类生物碱

该类生物碱主要存在于博落回、白屈菜、血水草等罂粟科有毒蜜源植物，能影响由Na+-K+-ATP 酶介导的K+转运，破坏细胞生物膜结构的完整性，产生心、脑、肾和肝毒性[15,16]。代表性化合物包括血根碱、原阿片碱、别隐品碱和白屈菜红碱等（图2）。在蓝果树科喜树中存在的喜树碱也属于此类化合物。

图2 异喹啉类生物碱代表化合物及其LD50 值Fig.2 Representative isoquinoline alkaloids and their LD50 value

1.3 吡咯里西啶类生物碱

该类生物碱是集中分布在菊科（如千里光属和泽兰属）、夹竹桃科、紫草科和豆科（如猪屎豆属） 的一类植物性毒素，全世界约有3%的有花植物(约6000 种)含有PAs[17]。如千里光（Senecio jacobaea） 花粉中PAs 的含量高达0.8 mg/g，欧洲紫草科蓝蓟（Echium vulgare） 花粉中的PAs 含量则高达14 mg/g[18,19]。通过蜜蜂这些植物花粉或花蜜所含的PAs 会传递到蜂蜜等蜂产品中，部分有毒蜂蜜中PAs 的含量竟达到3.9 μg/g[18,19]。PAs 对人类的健康造成极大危害，除了众所周知的肝毒性，还具有潜在的致癌、致突变、致畸性等毒害作用[20,21]。

从千里光等有毒植物中已分离鉴定的PAs约660 个[22]，以分子结构中具有1,2-双键的环状双内酯的PAs 毒性最强。Retronecine 和Helitridine 两种类型的双酯类化合物的毒性较其单酯化合物毒性强4 倍，而Helitridine 酯类成分是retornecine 酯类成分毒性的2-4 倍[23]。代表性化合物包括千里光宁（Senecionine）、千里光菲林（Seneciphylline） 和倒千里光碱（Retrorsine） 等（图3）。

图3 吡咯里西啶类生物碱代表化合物及其LD50 值Fig.3 Representative pyrrolidines and their LD50 value

1.4 倍半萜生物碱

从雷公藤中分离得到的毒性生物碱主要是大环内酯型倍半萜类化合物，该类化合物对人体胃肠道、生殖系统、造血系统、肝脏、肾脏和心血管等多个系统均有毒性作用，最常见的为胃肠道不良反应[24,25]；代表毒性成分包括雷公藤次碱、雷公藤春碱和雷公藤吉碱等（图4）[26]。

图4 倍半萜类生物碱代表化合物及其LD50 值Fig.4 Representative sesquiterpene alkaloids and their LD50 value

1.5 吲哚类生物碱

该类生物碱主要分布在马钱科胡蔓藤属有毒蜜源植物中，迄今在该属植物中共发现约120 种该类化合物[27]。该类成分通过拮抗γ-GABA 反应产生剧烈的阵挛性惊厥，导致呼吸衰竭[28]。在钩吻根、茎、叶、花和果实中均含有钩吻素子等多种吲哚生物碱类化合物，代表性化合物包括钩吻素子、钩吻素己、钩吻素甲和钩吻绿碱（图5） 等，其中以钩吻素己的毒性最大。从2016 年12 月广东韶关发生的食用蜂蜜中毒事件的有毒蜂蜜中检出了钩吻素己等毒性成分和一个新的毒性化合物14-(R)-羟基钩吻素己[29]。

图5 吲哚类生物碱代表化合物及其LD50 值Fig.5 Representative indole alkaloids and their LD50 value

1.6 甾体类生物碱

该类生物碱分布在百合科藜芦属有毒蜜源植物，是该属植物的主要毒性成分，从化学结构上分为西藜芦碱、芥藜芦碱、茄次碱和维藜芦碱四类。该类化合物对消化道黏膜有强烈的刺激作用，并通过对中枢神经和迷走神经的兴奋和抑制作用产生毒性[30]。代表性化合物包括原藜芦碱A、介藜芦碱和藜芦定等（图6）。

图6 甾体类生物碱代表化合物及其LD50 值Fig.6 Representative steroid alkaloids and their LD50 value

1.7 其他生物碱

包括毒藜碱、莨菪烷型生物碱和龙葵素。毒藜碱分布在八角枫科八角枫属的有毒蜜源植物。以毒藜碱为代表（图7），通过阻断神经肌肉接点的传导导致呼吸肌麻痹及呼吸中枢抑制，产生毒性[31]。莨菪烷型生物碱存在茄科曼陀罗属有毒蜜源植物，主要含有东莨菪碱、阿托品和莨菪碱（图7），该类成分通过兴奋交感神经和延髓麻痹作用产生毒性[32]。龙葵素为弱碱性糖苷（图7），主要分布在茄科茄属龙葵有毒蜜源植物。该成分通过抑制体内的胆碱酯酶活性，引起胃肠道肌肉痉挛等中毒症状[33]。

图7 其他类生物碱化合物及其LD50 值Fig.7 Other type of alkaloids and their LD50

2 萜类化合物

2.1 双环倍半萜内酯类化合物

该类毒素分布在马桑属有毒蜜源植物中，具有神经毒作用。该类成分是一类γ-氨基丁酸受体拮抗剂，干扰中枢神经系统内抑制性突触的传导过程，阻断脑和脊髓中γ-氨基丁酸对受体的作用，导致大脑皮层等兴奋及脊髓反射增强，引起强制性抽搐、心跳减慢、呼吸加快等症状[34]。代表化合物包括马桑毒素、羟基马桑毒素、马桑亭等（图8）。

图8 双环倍半萜内酯类化合物及其LD50 值Fig.8 Representative bicyclic sesquiterpene lactones and their LD50

2.2 二萜醇（酯） 类成分

该类成分被认为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结构类型。化合物的毒性大小与结构中的羟基酯化与否、酯化有机酸链长短及母核不饱和度均有着密切联系[35]。所报道的主要有毒成分或刺激成分包括岩大戟内酯A、B，17-羟基岩大戟内酯B，17-乙酰氧基岩大戟内酯A，狼毒大戟乙素，巨大戟醇、 4,20-dideoxyphorbol-12,13-bis(isobutyrate)和Simplexin A 等（图9）[36]。月腺大戟、狼毒大戟和瑞香狼毒均称为狼毒，目前关于化合物的实验动物毒性研究还鲜有报道。

图9 二萜醇酯类代表化合物及其LD50 值Fig.9 Representative diterpenoid ester and their LD50

木藜芦毒烷类化合物（GTXs） 也属于该类毒性成分，是杜鹃花科杜鹃属、山月桂属和马醉木属等植物的主要毒性成分，具有较强的心脏毒性、胃肠道反应和肌肉麻痹作用等[37]。该类毒素以神经毒素发挥作用，能阻断细胞膜上钠离子通道干扰动作电位的传导，轻度中毒症状不超过24 h 且很少致死，重度中毒会危及生命。代表毒性化学成分包括木藜芦毒素Ⅰ~Ⅳ（Grayanotoxin Ⅰ~Ⅳ） 等（图9）。

2.3 二萜类成分

除生物碱类毒性成分以外，雷公藤中还分布毒性更强的二萜类化合物，该类成分与生物碱类似，通过引发氧化应激反应或激活凋亡途径诱导正常细胞过度凋亡等引发损伤，对机体心脏等多个器官均产生毒害作用[25,38,39]。代表性成分有雷公藤甲素、雷公藤内酯酮等（图10）。

图10 雷公藤属植物二萜类代表化合物及其LD50 值Fig.10 Representative diterpenoids from tripterygium plants and their LD50 value

2.4 三萜类成分

该类化合物分布在山茶科、马钱科、卫矛科等有毒蜜源植物，如雷公藤、油茶、醉鱼草等，是一类以五环三萜类皂苷元为母核的非离子表面活性剂，具有溶血作用，对肝脏、肺和小肠具有毒害作用[40-44]。代表化合物包括雷公藤红素、油茶皂素、醉鱼草苷（图11）。

图11 三萜类代表化合物及其LD50 值Fig.11 Representative triterpenoids and their LD50 value

3 其他类

除上述有毒蜜源植物中所含有的以生物碱和萜类化合物以外，蜂蜜中可能存在的植物源性毒素还包括内酯类化合物，如白头翁所含的原白头翁素[45]；黄酮类化合物，如醉鱼草中的醉鱼草黄酮醇糖苷和柳穿鱼苷（图12）。

图12 其他类植物源性毒素及其LD50 值Fig.12 Other type of plant-derived toxins and their LD50 value

4 结语

我国分布有毒蜜源植物多达数十种，它们所含的已知毒性成分主要是生物碱类和萜类两大类。不同种类化合物的毒性存在较大的差异，其中雷公藤属植物的二萜类、杜鹃花属的木藜芦毒烷类、马桑属的双环倍半萜内酯类、百合科甾体类生物碱、胡蔓藤属吲哚类生物碱和毛茛科双酯型二萜类生物碱等化合物的毒性较强。吡咯里西啶类生物碱在植物中分布较为广泛，具有肝毒性。蜂蜜是消费者吡咯里西啶类生物碱暴露的主要途径，从中检出该类物质高达38 种[46]；在蜂蜜质量控制和品质评价常被检测和进行风险评估。

植物中化学成分的分布通常具有组织特异性，花所含的毒性成分种类、数量或含量与其他部位并不完全相同，比如钩吻花中的吲哚类生物碱与其他部位所含化学成分的种类就存在一定差异[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径之一，有毒蜜源植物及其毒性成分的安全性评价主要利用根、茎、叶和果等样品，不能完全代表该植物花蜜或蜜露中毒性成分含量及其毒性。因此进一步开展有毒蜜源植物花中化学成分及其毒性研究具有十分重要的意义，有利于蜂蜜中植物源性毒性成分溯源的推进，为快速查对毒性物质来源提供科学依据，为蜜蜂科学饲养及蜂蜜质量标准提升提供技术支撑和理论支持。