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科学网—温柔的毒物(1)


速读:植物是化学合成的高手,它合成的天然产物的高手,种类之多(目前有记录的天然产物有20多万字),结构之复杂,远远超出了人类的想象。 看来引起这两起悲剧的元凶都是来自伞形科的植物。 第二起不幸事件,由于食品没有经过检验,没有直接的证据认为是吃了水芹中毒。 植物是我们药品的重要来源。 关于毒芹和水芹的毒素参考了《PlantthatKill》,向张凌博士请教了关于植物化学的知识,关于食用水芹的故事与闫丽春博士进行过讨论,闫博士还提供了水芹的照片,谨此说明和致谢。
温柔的毒物(1)— 毒芹和水芹

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2024-12-9 13:06

| 个人分类: 科普 | 系统分类: 科研笔记

山楂树绽出了嫩叶,樱花树正孕育着花苞,漫长的冬日终于过去了。几个年轻人,迫不及待地要来一场说走就走的春游。他们来到一个湖边,带来了各种美食,决定来一次野餐。

春日里阳光和煦,这群叽叽喳喳的年轻人打破了湖泊的宁静,很快地带来的食品便被一扫而空,而大家都有一点意犹未尽。其中一位女同学,看着湖面上漂浮着的 “ 芦苇 ” ,决定给大家做一道纯天然的美食。之前她在网上看到过一道制作 “ 养颜芦苇羹 ” 的节目。这个养颜芦苇羹制作非常简单,只要有蜂蜜和黄油就行。

很快的他们从湖边上捡来了 “ 芦苇根 ” 洗净,捣碎后拌上蜂蜜和黄油,再煮上一个多小时,这道 “ 养颜芦苇羹 ” 就做好了。 “ 养颜芦苇羹 ” 做好之后,这道菜的制作人首先尝了一点,说了一声不错,大家都迫不及待地尝了起来。 说实话 “ 芦苇羹 ” 的味道并不好,大家尝了几口便都没有再吃了,其中两位同学,由于喜欢其中的黄油和蜂蜜,就多吃了几口。半个小时以后,大家都不同程度的出现了呕吐和腹泻,吃得多的还出现了癫痫的症状。大家打电话叫来了救护车,把病人及时送到医院后,一个星期后大家都相继康复了。

在另一起中毒事件中,当事人就没有那么幸运了。几年前几个驴友,相约去攀登西隆山探寻,西隆山在当时还是少有的处女山。西隆山跨越中越边境,分布着亚洲面积连片最大的亚热带常绿阔叶林,山中森林密布,野兽横行,而人迹罕至,从海拔 600 米的山脚到 3040 米的顶峰,需要至少 3 天 时间,途中在海拔 1500 米处有一个村庄外,往上便再无人烟,有两个晚上要在山中露营。

第一天经过长途跋涉,驴友们来到一条小溪边,有的搭帐篷,有的忙着生火做饭。这时一名驴友从不远处的小溪边,采来了一些看上去很像芹菜的植物,说是 “ 水芹菜 ” ,并说 “ 水芹菜 ” 是可以吃的。驴友们都认为,在山中吃纯天然的野菜,就是驴友们的一种福利。很快 “ 水芹菜 ” 和带上山的午餐肉罐头一道,被做成了一道芹菜炒午餐肉。吃过晚饭,驴友们纷纷回到自己的帐篷准备睡觉了。就在这个时候,一个驴友感觉到心跳加快,浑身无力直冒冷汗,并伴有呕吐和腹泻,另一位驴友也出现了相同的症状,其余驴友肚子也有一些隐隐作痛并有呕吐,只是症状较轻。大伙见状知道情况不妙,紧忙慌忙把这两位驴友,向山下送。当他们来到山下的时候,已经是第二天的中午,两位驴友已经没有了生命体征。几天前还活蹦乱跳的人,这么说没就没了,让驴友们感到毛骨悚然,探险成了遇险。

在第一起事件中,所有的食物都被送去检验,结果在 “ 芦苇羹 ” 中发现了毒芹素。原来他们采到不是芦苇根,而是毒芹的茎,毒芹的茎是中空的,能够漂浮在水面。奇怪的是羹中的毒芹素含量,比一般毒芹的含量高了近 10 倍。研究发现是黄油让毒芹中的毒素更容易地溶解出来。而第二起事件中,除 “ 水芹菜 ” 以外,所有的食品都是在超市购买的,因而 “ 水芹菜 ” 是最大的怀疑对象。

看来引起这两起悲剧的元凶都是来自伞形科的植物。大家熟悉的芹菜,胡萝卜,香菜,做中药的当归,烧烤时用孜然都是伞形科的植物。伞形科植物在花开的时候,无数朵小花挤挤挨挨先是形成一把小伞,然后又汇集起来形成一个更大伞形,在植物学的专业词汇中叫作复伞房花序。由于伞形科植物这个特征,它的科名是 “Umbellifera” 和其他植物的科名都以 aceae 来结尾,以表示这个类群的分类地位,伞形科的这个科名叫做保留名,以显示植物的特征。

在第一起事件女学生中毒的植物是毒芹( Cicuta virosa )(图 1 ),这是一种多年生的草本植物。毒芹属是伞形科,芹亚科,阿米芹族植物。全属仅有 4 种,分布在北温带,我国产一种,就是让那群女学生中毒的毒芹。毒芹中的毒素叫聚炔烃,又叫毒芹素。毒芹素进入体内后,能让心跳加速,恶心腹泻呕吐,瞳孔放大,昏迷,严重的出现癫痫症状,有的还会出现肌肉溶解,甚至肾衰竭。

第二起不幸事件,由于食品没有经过检验,没有直接的证据认为是吃了水芹中毒。在网上查了 “ 水芹菜 ” 的资料,网上的资料显示 “ 水芹菜 ” 可以食用,有些地方甚至作为蔬菜在售卖。在几本记录野生蔬菜的专业书中,也的确明确记载水芹是可以食用的。水芹属( Oenanthe )也是毒芹属是伞形科,芹亚科,阿米芹族植物,全属有 30 种左右,主要分布于北半球温带地区,以及非洲和澳大利亚都有分布,我国有 9 种。在水芹属植物中,有许多类群含有剧毒,但是也有一些种类是可以食用的。水芹( Oenanthe javanica )这个种是无毒的,在很多地方都被当作蔬菜在食用,在闫丽春等人出版的《云南西双版纳特色野生蔬菜》这本书中就有记载(图 2,图3 )。在云南卵用水芹( Oenanthe rosthornii )和线叶水芹( Oenanthe linearis )(图4 )也有食用的记录。第二起事件的原因,很可能就是驴友采集的不是水芹,而是水芹属中的其他有毒的种类,甚至是伞形科的其他植物。很多时候,不是专业人士是很难准确区分植物属下种间的区别,很多的植物中毒事件就是由此而引起的。

这毒芹和水芹含有的毒素是一种剧毒的聚炔烃,这是一种不饱和的长链醇类(图 5 ),俗称毒芹素和水芹素,两者在分子式上略有差异。这两种毒素都会作用于循环系统引起心跳加速,同时也作用于神经系统,导致瞳孔放大,昏迷,严重的还会出现癫痫的症状,当然最明显的就是作用于消化系统引起恶心、呕吐和腹泻。家畜误食毒芹和水芹的事件非常普遍,人误食毒芹和水芹导致的中毒甚至是死亡的事件也屡见不鲜。伞形科中还有一些大名鼎鼎的有毒植物,毒参( Conium maculatum )就是其中之一。毒参含有毒芹碱,这是一种能够引起肌肉麻痹而令人窒息的神经毒素。在古希腊,这种植物被用于执行死刑。据说哲学家苏格拉里就是死于这种毒素。

植物是化学合成的高手,它合成的天然产物的高手,种类之多 ( 目前有记录的天然产物有 20 多万字) ,结构之复杂,远远超出了人类的想象。植物所产生的天然产物,是我们药品的重要来源,不少天然产物也是致命的毒物,看似温柔的植物,常常杀人于无形。亦毒亦药,此时药彼时毒,彼时毒此时药,都不足为奇,在于我们的选择和取舍,也在于计量。

附记:我对有毒植物的认识,要早于我对植物学的认识。孩提时代,我的一个邻居,一到冬季就在家里偷偷煮草乌汤,据说吃了草乌汤,能增强免疫力,但是稍不留神,草乌汤就会要人命。因此,无论是买家和卖家都是担了极大风险的。即便如此,邻居的草乌汤的生意依然火爆。如果不是有点效果,想必没有人愿意来担此风险。无独有偶,我下乡时就见证了一位老乡喝草乌汤中毒身亡, 这大大加深了我对草乌的认识。 草乌是我认识的第一个野生植物,关于草乌我还有更多的故事,慢慢写吧。 我在昆明植物研究所分类室工作的时候,还鉴定过公安局送来的植物样品,那是一种叫作断肠草(钩吻, Gelsemium elegans)的植物,据说是一起凶杀案中的证物,这更加引起了我对有毒植物的兴趣。繁忙的科研任务,使我未能涉足于有毒植物。退休后属于自己的时间多了起来,周末无事,小孙子又去了婆婆家,拿去了一本多年前在英国邱园( Royal Botanic Gardens, Kew )买的《 Plant that Kill, A Natural History of the World’s Most Poisonous Plants 》,书中关于有毒植物的介绍和故事,打开了我尘封的记忆,突发奇想写下了这篇博文,而且还准备把我记忆中,认识中的有毒植物都记录下来。

文中的第一个故事改编自《 Plant that Kill 》,第二个故事也是真实事件,这是隐去了当事人的隐私。关于毒芹和水芹的毒素参考了《 Plant that Kill 》,向张凌博士请教了关于植物化学的知识,关于食用水芹的故事与闫丽春博士进行过讨论,闫博士还提供了水芹的照片,谨此说明和致谢。

图1 毒芹.png

图1 毒芹(照片来自中国植物图库)

图2 水芹.png

图2 水芹(照片有闫丽春提供)

图3 关于水芹的描述.png

图3 关于水芹的描述

图4 卵叶水芹和线叶水芹.png

图4 卵叶水芹(左)和线叶水芹(右)(照片有闫丽春提供)

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图5 水芹素(Oenanthotoxin)(左)和毒芹素(Cicutoxin)(右)

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