毒性、禁忌症和安全性
有毒多酚
Polyphenolics are a large group of secondary plant constituents with generally minimal toxicity, but with important exceptions. Coumarin glycosides (from Melilotus) can produce dicoumarol when molded, which inhibits vitamin K and causes hemorrhage — warfarin is derived from this. Gossypol (from cotton) has male contraceptive potential. Anthraquinone glycosides (Senna, Cascara, Aloe) are stimulant laxatives that can cause GI irritation and kidney damage at high doses. Tannins decrease nutrient assimilation but also show anticarcinogenic and antimicrobial properties.
Coumarins 及其糖苷类化合物常见于植物 Coumarol (鼠尾草提取物中的苦味成分，以及分解它的酶是甜叶菊的组成部分(Melilotus spp.) 切成干草时，甘草经常被真菌污染，尤其是在叶子多或在潮湿的环境中切割
霉菌，例如 Penicillium nigricans 和 Aspergillus 改变 coumarin 为4-hydroxyl coumarin 与腐烂草中的甲醛发生反应，形成 dicoumarol 这种物质结构类似 vitamin K 并抑制维生素 K 的产生，维生素 K 对于激活是必要的 prothrombin 具有抗凝血作用，并引起出血(hemorrhage)
Warfarin เป็นสารเคมีสังเคราะห์ที่ได้จากคูมารอล ใช้ในยาเบื่อหนูและเป็นตัวยับยั้งวิตามินเคที่ปิดกั้นกระบวนการแข็งตัวของเลือด ข้อสำคัญ: คูมารินเองไม่มีฤทธิ์ต้านการแข็งตัวของเลือดในมนุษย์ เนื่องจากขาดลักษณะโครงสร้างที่จำเป็น แต่ผลิตภัณฑ์จากการเปลี่ยนแปลงคือ dicoumarol 具有很强的抗凝血作用
Gossypol: 是棉花色素腺中的多酚Gossypium spp.) 具有作为男性避孕药的潜力，中国农村的农民食用棉籽油时 gossypol 发现有不孕症 — 女性出现症状 amenorrhea 以及男性精子数量偏低。以 50 毫克/周持续 3 个月会使精子数量骤然下降
Anthraquinone glycosides: 是一种刺激结肠的泻药，见于树皮 cascara sagrada (Rhamnus purshiana), 叶 Aloe vera (非凝胶状), 根 Rheum officinale, 和仙豆/番石榴叶 (Cassia spp.) ในขนาดสูง เป็นสารระคายเคืองทางเดินอาหาร ทำให้คลื่นไส้ อาเจียน ท้องร่วงเป็นเลือด ปวดท้อง และในรายรุนแรงอาจเกิดความเสียหายต่อไต
Tannins: 是一种与蛋白质结合的复杂多酚，抑制酶的活性。主要作用是降低营养物质的吸收。食管癌(esophageal cancer) 理论上与食用富含单宁酸的食物有关。然而，富含单宁酸的红茶和绿茶却表现出特性 anticarcinogenic 可能与特性有关 antioxidant 在实验室中，鞣质还能抑制霉菌、酵母、细菌和病毒
生物碱毒性
Alkaloids include many potentially toxic substances. Pyrrolizidine alkaloids (PAs) are found in over 350 species and cause hepatotoxicity via veno-occlusive disease. Other toxic alkaloid groups include: piperidine (coniine from Conium — lethal to all animals), tropane (atropine, scopolamine from Datura/Atropa — anticholinergic), quinolizidine (sparteine from broom), pyridine (nicotine — lethal respiratory depressant), indole (ergot alkaloids), isoquinoline (morphine from Papaver), steroid (solanine from Solanum), and diterpenoid (aconitine — extremely toxic). Polypeptide toxins from Amanita mushrooms and lectins (ricin from Ricinus) are also discussed.
Pyrrolizidine alkaloids (PAs) 包含约 200 种相关的结构，见于 13 科的 350 多种植物中，包括 Asteraceae, Boraginaceae 和 Fabaceae 结构基于两个五边形环，氮位于 4 位，称为 necine base
PA 有 saturated necine base 无毒 (如在 Arnica montana 和 Echinacea) PA 所有有毒的都具有 1 和 2 位之间的双键 retronecine monoester (例如 symphytine) 毒性最低，并且 macrolytic retronecine diester (例如 senecionine) 毒性最大
PA 被肠道吸收并通过 portal vein 肝脏氧化酶改变 PA 是一种类似吡咯的中间体，是 toxic metabolites 真正形成键(adducts) 与蛋白质 RNA 和 DNA — 这是肝毒的基本机制。解毒可能通过氮氧化或与 glutathione
肝毒性来自 PA 可以分为 3 个临床阶段:
| 距离 | 主要特征 | 疾病进展 |
|---|---|---|
| Acute | 剧烈腹痛、呕吐、腹泻、肝脏肿大、腹腔积水(ascites) 全身水肿，黄疸 | 可能在几周内死亡，或完全康复，或进入半急性期 |
| Subacute | 肝脏肿大，脾脏肿大，腹腔积液轻微至严重，肝功能可能正常 | 肝衰竭型 fibrotic 通常发展到慢性期 |
| Chronic | Cirrhosis 与其它形式不同，血液蛋白降低、水肿、食欲不振 | 死亡率高于其他原因引起的肝硬化，患者病情持续恶化 |
德国卫生部建议允许的最大限量 PA 在草药产品中，毒性为0.1-0.2 ppm 每日摄入量不应超过 30 微克(senecionine) 或 700 微克(symphytine)
| 生物碱类群 | 有效成分/植物来源 | 毒性/效力 |
|---|---|---|
| Piperidine | Coniine 从 Conium maculatum (柯尼恩) | 对所有动物都是致命的，辛辣味，有胡椒味 |
| Tropane | Atropine, scopolamine 从 Datura, Atropa belladonna, Hyoscyamus | 功效 anticholinergic 致幻药，自公元前 1500 年以来一直在医学中使用 |
| Quinolizidine | Sparteine 从 Spartium junceum; Cytisine 从 Cytisus scoparius | 刺激心脏，用于治疗心动过速 Laburnum 是英国第二毒性植物 |
| Pyridine | Nicotine 从 Nicotiana | 对所有动物都致命，小剂量刺激呼吸，大剂量压制呼吸导致死亡 |
| Indole | 麦角生物碱Claviceps purpurea); Gelsemium sempervirens | 抑制中枢神经系统，精神活性物质（麦角碱、赛洛西宾） |
| Isoquinoline | Morphine, codeine 从 Papaver somniferum | 强效止痛药，成瘾性，从吗啡合成的黑精 |
| Steroid | Solanine 从 Solanum (马铃薯、番茄中) | 可引起严重胃肠炎，甚至死亡。浓度高在嫩芽、绿色表皮和茎干中 |
| Diterpenoid | Aconitine 从 Aconitum; Delphinine 从 Delphinium | 在植物中毒性最大 LD50 = 0.12 mg/kg 在鼠; 2-5 毫克是人类致死剂量 |
蘑菇毒素 Amanita: 所有毒素都是肽，分为两大类:
- Amatoxins (9 种类包括 α-amanitin): เป็นสาเหตุของการเสียชีวิตจากเห็ดพิษ ถูกดูดซึมเข้าตับ ทำลายตับ ขับออกทางน้ำดีสู่เลือด แล้วถูกตับดูดซึมอีกครั้งในวงจรของการทำลายและการขับออก ยับยั้ง RNA-polymerase II 导致肝脏无法自我修复，治疗方法 silymarin 迅速缓解毒性
- Phallotoxins (7 种类): 破坏肝细胞，扰乱细胞膜结构的平衡，导致细胞失去钾和酶，导致 ATP 和糖原
Lectins: 是一种糖蛋白，使红细胞聚集 (agglutinate) 常见于科 Fabaceae 和 Euphorbiaceae Ricin 来自蓖麻籽 (Ricinus communis) เป็นหนึ่งในสารพิษธรรมชาติที่ร้ายแรงที่สุด ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนโดยทำให้ไรโบโซมหยุดทำงาน หากเมล็ดถูกเคี้ยวแล้วกลืน ริซินจะถูกดูดซึมโดยลำไส้ เด็กมีความไวต่อการสูญเสียของเหลวจากอาเจียนและท้องร่วงมากกว่าผู้ใหญ่