7.动物毒素

动物毒素动物毒素 主要是指动物分泌或排出的某些对其它动物有害的化学物质，动物的某些器官含有的对其它动物有害的物质也叫动物毒素。毒素的来源多数动物毒素是由特殊的细胞或腺体合成和分泌的， 也有的是从食入的有毒植物中有选择地贮存下来的。后一种有毒动物常有特殊的形态或鲜艳的色彩。生物学中把这种体色叫作警戒色。 动物利用毒素进行防御方式多种多样。 有的能通过刺入的伤口注入毒液， 如毒蛇， 蝎和蜂等 有的以猛烈的喷射方式排出毒物，如鼬和独甲等 有的以反射性出血方式缓慢地流出含有毒素的血淋巴，如瓢虫和芫菁等毒素的作用方式毒素的化学成分 由于科学技术的进步， 近几十年已有许多动物毒素被分离提纯并鉴定出了化学结构。动物毒素有各种各样的化学结构， 有 萜类、 甾类、生物胺、生物碱、杂环化合物、多肽和蛋白质 等。动物毒素与人类 人类从远古时代就知道有毒动物对人的危害，有毒动物对人类的伤害，至今在有些地区仍然是相当严重的。 据不完全统计，目前全世界每年大约有 170万人被毒蛇咬伤，其中 4万个案例中的受害者中毒死亡；每年有 2万人由于吃了有毒的鱼类或贝类而中毒，其中有 300个案例致人死亡。 在墨西哥，每年就有 7万人被蝎类刺伤，其中 1200人死亡。在美国，从 1959 1973年的 14年间，共有 1729人被毒蜘蛛刺伤，其中 55人死亡。 人们在同有毒动物的斗争中积集了丰富的与其斗争的经验，也逐步学会了利用它们为自己服务。 四千年前我们的祖先就知道利用蟾毒作为强心药物。 近年对蛇毒在医疗上应用的研究有了很大的进展，动物毒素的研究领域是很宽广的。动物毒素与人类有毒鱼类河豚 鲀科鱼类的俗称。 河豚的内脏有毒，特别是肝脏和发育中的卵巢有剧毒， 500g肝脏或卵巢的毒素可使 10余人中毒死亡。 但河豚肉无毒，腴美可口，营养丰富，处理适当可烹调成佳肴。因处理不当，或误食造成的中毒和死亡事件每年都有发生。鱼类是脊椎动物中最繁盛的一支， 其种的数目约占脊椎动物的一半以上， 有 2万余种。 在日本，河豚鱼被作为美味食品上市，必须经过十分仔细地处理。 在我国，河豚鱼是不许上市出售的，因为河豚鱼的毒素太毒了。 它的半致死剂量为 8微克 /千克，这对于一个体重为 75千克的人来说， 1 毫克多的毒素就能致人于死地。河豚毒素 是河豚毒的主要有毒成分。纯的河豚毒素为无色柱状结晶， 比较稳定， 在水中煮沸 2小时毒性仅损失一半，遇碱降解为葡萄糖。 1967年津田等人鉴定出它的化学结构， 是一种 葡萄糖脂 。药理实验证明河豚毒素作用于人的神经系统和心脏， 能阻断神经传导能阻断神经传导 ， 造成神经麻痹、呼吸受阻，严重时能使动物迅速死亡。魟鱼 魟鱼科中有些种也是有毒鱼。 如赤魟是一种软骨鱼， 分布于我国沿海一带，身体扁平，常埋于泥砂中，其尾部有一发达的棘刺与毒腺相连。魟鱼 棘刺锐利，遇到骚扰时能刺入敌体放出毒液。被刺者常感到剧痛、麻木，并出现全身症状。 已从毒液中分离出 3种毒性很高的蛋白质，分子量在 10万左右。 毒液中还含有 5一羟色胺和酶等成分。 某些鱼的胆汁和血清也有很大的毒性， 能使人致死。草鱼的胆汁含有毒素，食入草鱼胆能引起中毒， 其有毒成分目前还不清楚。 鳗鲡和黄鳝的血清有毒， 但这种毒素易被加热或胃液破坏，故一般不会引起中毒。两栖动物 两栖动物是动物由水生到陆生的过渡类群。两栖动物有发达的皮肤腺，有些种类的皮肤腺能分泌有毒物质， 少数两栖类还有毒腺。这些有毒分泌物对防御微生物的侵染有重要作用。大蟾蜍 蟾蜍科的是最常见的两栖类。大蟾蜍头后有一对大的疣状腺体，其分泌物有毒，对脊椎动物的心脏有毒害作用。 表皮腺体能分泌白色乳状有毒液体，干燥的分泌物称为蟾酥，我国古代已用作中药。 本草纲目 曰： “ 取蟾酥不一：或以手捏眉棱，取白汁于油纸上及桑叶上，插背阴处，一宿即自干白，安置 竹筒内盛之，真者轻浮，入口味甜也。或以蒜及胡椒等辣物纳口中，则蟾身白汁出，以竹篦刮下，面和成块，干之。 ” 蟾蜍分泌的毒物中含有多种有毒成分，主要的是蟾毒素和蟾毒配基 B(乙酸 )酯。 蟾蜍浆液及蟾酥中的甙元，都是有强烈药理作用的甾族化合物，然浆液及蟾酥中尚有不少的无甚药理 作用的甾族化合物，如胆甾醇、 7- 羟基胆甾醇、 - 谷甾醇、菜油甾醇；通常它们亦与蟾蜍甙元合称为蟾蜍甾联化合物。 蟾蜍浆液及蟾酥中，含有 5-羟色胺、肾上腺素、精氨酸、 - 氨基丁酸及两种精氨酸衍生物、也含一些肽类 。 甙 又称配糖体或苷，是由糖或糖的衍生物（如糖醛酸）的半缩醛羟基与另一非糖物质中的羟基以缩醛键（甙键）脱水缩合而成的环状缩醛衍生物。 水解后能生成糖与非糖化合物，非糖部分称为甙元，通常有酚类、蒽醌类、黄酮类等化合物。 蟾酥的药理作用 强心作用 对 Na+、 K+ -ATP酶抑制作用 对中枢神经系统的兴奋作用 升压作用 局麻作用 抗肿瘤与抗辐射作用 抗炎作用、抗病原微生物 镇咳作用蟾蜍毒素常用于治疗心脏水肿及老年性心脏病。 在南美丛蛙科的动物中有些种皮肤腺的分泌物含有有毒的生物碱。如矮丛蛙含有的矮丛蛙毒素能引起动物的剧烈痉挛。 不同种丛蛙的毒素结构不同， 其中有些毒性十分强烈， 印地安人常用做箭毒 。三色箭毒蛙科学家发现三色箭毒蛙的毒液在缓解疼痛方面的功效是吗啡的200倍，但是毒性过大，不能用来制药。研究人员一直在尝试改变的化学结构，以消除其毒性。目前，他们已成功制作出数百种新的化合物。 蜥蜴的唾液或许是我们在寻找减肥药的良方时最不可能考虑的东西，但在大毒蜥身上，这证明是个正确的选择。 作为唯一有毒的蜥蜴，大毒蜥是美国特有蜥种，广泛分布于美国西南部和墨西哥。尽管外表上看上去让人心惊肉跳，但它们不会给人构成真正的威胁，这主要是因为大毒蜥行动过于迟缓。 大毒蜥不会直接将毒液射入猎物身上，相反，位于下颌的唾液腺在大毒蜥开始咬住猎物时缓慢分泌毒液 神经毒素。 大蜥蜴 这种毒液会引发浮肿，令血压骤降。过去十年间，研究人员从大毒蜥的唾液中提取出十多种蛋白和毒素。其中，一种名为 exendin-4的蛋白被发现同人体消化管中的一种激素有着 50%的相似之处。 人体消化管中的这种激素可在血糖升高时刺激胰岛素分泌，从而降低血糖；在血糖较低时则无此作用，故不会引起低血糖。大毒蜥 一项历经 3年的研究发现， exendin-4 有助于 2型糖尿病患者维持健康的血糖水平，还有减肥的功效。 在此之后，即 2005年，美国食品药品管理局(FDA)最终批准使用 exendin-4合成版本 (称为exenatide)。 距现在更近的一项研究发现， exenatide还可以帮助非糖尿病患者减肥：服用这种药物的志愿者报告称，在 6个月内，他 们体重减少的幅度是服用安慰剂的志愿者的 3倍。蛇毒 唐朝柳宗元写的著名文章 捕蛇者说 中有这么一段话： “永州之野产异蛇，黑质而白章，触草木尽死，以啮人，无御之者。 ” 蛇毒是人类研究得较为深入的另一种动物毒素。在我国南方各省中，有着金环蛇、银环蛇、眼镜蛇、竹叶青蛇等等剧毒的蛇。在北方，大连附近的海上，有一个叫蛇岛的小岛，上面有数以万计的蝮蛇。 毒蛇的毒器由高度特异的牙齿和毒腺组成，它们的毒腺相当于鳃腺，输导毒素的导管由毒牙处出口。 蛇场的工作人员定期从毒蛇身上采集毒液：取毒者一手抓住毒蛇的头部，另一只手拿一只玻璃的培养皿，让毒蛇咬住培养皿，此时毒液就从毒牙中流入培养皿。 从毒液中可以分离出毒蛋白，然后再进一步分离其中的有效成分，科研工作者研究它们的化学结构和药理作用，并利用免疫学的办法制成抗血清，用于救治被毒蛇咬伤的人。 蛇毒的成分 蛇毒近 20年来， 对蛇毒的生化、药理、生理和综合利用等方面的研究已有了很大进展。 蛇毒含有多种成分，主要的是 肽和蛋白质 ， 也含有少量核苷酸和金属离子等。 蛇毒中的活性物质主要是毒素和酶类。按功能又可以把毒素分为 神经毒和血循毒 两类。 (1)神经毒蛇毒中含有可阻断运动神经和肌肉接头处神经递质传递的毒素，称为 神经毒素神经毒素 。 按其作用部位和方式又可分为突触前神经毒素和突触后神经毒素两类。 突触前神经毒素作用于突触前膜，抑制神经递质乙酰胆碱的释放，从而阻断了兴奋的传递。 已鉴定出 10余种蛇毒突触前神经毒素。有的 是由多条肽链聚合而成，如银环蛇的银环蛇毒素是由两条肽链组成的， A链有 120个氨基酸残基， B链有60个氨基酸残基； 有的是单条肽链， 如虎蛇毒素只一条肽链，有 119个氨基酸残基。 突触后神经毒素作用于突触后膜 (运动终板膜 )，与乙酰胆碱受体结合，起去极化作用，阻断了兴奋的传递。 也有数 10种蛇毒突触后神经毒素被纯化和鉴定，如眼镜蛇毒素是一个多肽，有62个氨基酸残基，有 4个二硫键。 (2)血循毒作用于血液循环的毒素叫作 血循毒血循毒 。 血循毒能引起毛细血管通透性增高、出血和溶血等症状，导致循环衰竭。和神经毒素相比，血循毒的毒性较低，但含量较高， 能破坏血液循环， 造成循环衰竭。 从五步蛇蛇毒中分离出两种兼有出血和致死作用的出血毒素，是一种蛋自酶类物质，分子量分别为 24 000和 25000。 此外， 眼镜蛇的心脏毒素是由 60个氨基酸残基构成的肽，它能降低心肌细胞膜电位，是作用于细胞膜的毒素。蛇毒酶蛋白蛇毒酶蛋白 血、水肿、肌肉坏死和凝血失调等现象密切相关。已在各种蛇毒中分离出 30余种酶，它们大多数是水解酶，可以说蛇毒是自然界最集中的酶源之一。 蛇毒类凝血酶已在多种蝮亚科蛇毒中分离提纯，并已制成了商品。蛇毒磷脂酶 A 在蛇毒中分布广、含量高， 有的可达粗毒 3 以上。前面提到的突触前神经毒素通常也都有磷脂酶 A