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种子里的隐秘杀手丨凡此种种
点击:  作者:亚吉东    来源:中科院之声微信号  发布时间:2022-07-12 12:20:37

 

编者按:种瓜得瓜,种豆得豆,种子到底有多神奇?中科院之声与中国科学院昆明植物研究所联合开设“凡此种种”专栏,为大家讲述种子的有趣故事,介绍大自然中匠心独具的种子植物。

 

种子是植物的繁殖和散布器官,它们存在的目的,是为了实现物种的繁衍,种群的兴旺。为了保证自己的种子不受微生物、动物和人类的危害,有的植物甚至藏毒于此。

 

大戟科 Euphorbiaceae   巴豆属 Croton  巴豆 Croton tiglium L.

 

提到巴豆种子,很多人就会联想到腹泻,很多的电影、小说情节也都与此有关。那它到底长什么样子,为什么小小的种子竟有如此大的能力?现在就让我们就来揭开它神秘的面纱吧。

 

巴豆是一种灌木或小乔木,大约3-6米高。它的果实呈椭球形,三棱状,长约两厘米,成熟时为黄棕色或棕色,表面具6条纵线纹。打开果皮,就可看见里面有3个小室,每室含有1粒长约1厘米的卵形种子。种子为黄棕色、灰棕色至棕褐色,腹面基部具黄白色的种脐,中央有一条纵线纹;外种皮薄而脆,内种皮为白色薄膜;胚乳和胚都呈黄白色,富含油脂,有辛辣味。

 

 

巴豆果实(图片来自PPBC

 

 

巴豆种子(图片来自PPBC

 

导致腹泻的关键就是种子中的油脂,其主要成分是巴豆毒蛋白和巴豆油。巴豆毒蛋白是一种细胞原浆毒,能溶解红细胞,并使局部细胞坏死,巴豆油对胃肠道黏膜具有强烈的刺激和腐蚀作用,会引起恶心、呕吐与腹痛,严重时还会发生出血性胃肠炎,同时对肾亦有刺激作用。皮肤接触巴豆油后,可能引起急性皮炎。

 

巴豆种子的致泻特性,使其成为了一味很好的泻药,还可制作成杀虫剂。

 

大戟科 Euphorbiaceae 蓖麻属 Ricinus 蓖麻 Ricinus communis L.

 

1978年,保加利亚的著名作家马尔科夫离奇身亡,检查遗体后才发现他竟然死于蓖麻毒素。蓖麻毒素是从蓖麻子中提纯分离得到的一种强效细胞毒蛋白,能抑制氨基酸t-RNA与核蛋白酶的结合,让核糖核酸失活,抑制蛋白质合成,微量即可致人死亡。

 

来自动物的研究发现,口服蓖麻毒素,致死剂量为约1-20 mg/kg,通过静脉注射,致死量约为1-10  μg/kg。蓖麻毒素中毒后的表现比较复杂,以口服途径为例,中毒后可能会有数小时无症状期,随后出现口咽部烧灼感、恶心呕吐、腹痛、腹泻、血便等症状,继而发生持续的低血压、心动过速、呼吸困难等,逐渐发展至呼吸循环衰竭,严重中毒患者由于多器官功能衰竭可能在1-4天左右死亡。最为棘手的是,蓖麻毒素中毒早期识别困难,且目前仍没有蓖麻毒素的特效抗毒制剂。

 

蓖麻毒素就来自我们生活中广泛栽培的植物蓖麻的种子,它呈椭圆形或卵形,腹平背拱,长0.9-1.8厘米,宽0.5-1厘米,表面光滑,具灰白色与黑褐色或黄棕色与红棕色相间的斑纹,背面有一条隆起的种脊,基端具灰白色或浅棕色突起的种阜。它的种皮薄而脆,内含丰富的白色胚乳,其中富含油脂。胚则具有2片薄薄的大子叶。胚乳和子叶中均含糊粉粒。

 

 

蓖麻果实

 

 

蓖麻种子

 

蓖麻的原产地可能在非洲东北部的肯尼亚或索马里,现广布于全世界热带地区,栽培于热带至温带各国。为什么毒性这么强的蓖麻还在广泛栽培呢?这是因为剧毒的蓖麻种子同时也是个宝,在医疗健康领域和工业领域发挥着重要的作用。蓖麻毒素能够抑制体内蛋白质合成,因此被广泛用于恶性肿瘤的治疗上,对治疗癫痫、破伤风等也有显著效果。蓖麻油具有流动性强、稳定性好、粘度高、密度大等特点,因此被用作航空领域的润滑油,其衍生产品经过加热或者碱化就会失去毒性,可作为我们日常生活中常用的香皂、化妆品等的原料。

 

马钱科Loganiaceae 马钱属 Strychnos 马钱子Strychnos nux-vomica Linn.

 

说到种子杀手,不得不隆重介绍一下古代宫庭中与鹤顶红齐名的牵机药,相传南唐后主李煜就是被宋太宗用此物毒死的。这牵机药究竟是何物呢?其实它还有一个更耳熟的名字——马钱子,由于服后的中毒症状为全身抽搐、角弓反张,死亡时头部与足部相接,状如牵机,顾有牵机药之名。

 

马钱子,又名番木鳖,是马钱科植物马钱子的种子。其呈扁圆形,形如一枚钮扣,常一面凹而另一面凸,直径为1-3厘米,厚0.3-0.5厘米,表面呈黄棕色、灰棕色或灰褐色,有光泽,密生丝状短茸毛。切开种子可见其具有丰富的白色、半透明坚硬胚乳,胚为白色,具两片心形子叶。

 

 

马钱子果实

 

 

马钱子种子

 

马钱子味极苦,主要活性成份为番木鳖碱和马钱子碱,主要作用于中枢神经系统。马钱子的中毒症状为颈项僵硬、瞳孔放大、呼吸急促、甚至抽搐,如不及时抢救,就会因呼吸系统麻痹而死亡。

 

豆科 Leguminosae 相思子属 Abrus 相思子 Abrus precatorius

 

红豆生南国,春来发几枝。愿君多采撷,此物最相思。这是唐代诗人王维留下的千古佳作。

 

 

相思子种子

 

 

相思子种子项链

 

相思子就是诗中红豆的疑似物种之一。其种子常呈椭球形,少数为近球形,长5-7毫米,宽4-5毫米,上部三分之二为鲜红色,下部三分之一为黑色,整个种子色泽鲜亮而持久,质地坚硬,富有特色,因此又名美人豆、相思豆、红珠木等,常被制成各种饰品。可你知道吗?在其美丽的外表之下竟蕴含着致命的剧毒,它含有相思子毒蛋白,是地球上最致命的植物毒素之一,可破坏核糖体的活性,强烈抑制蛋白质的合成,人只要误食了其破损种子就会中毒,严重时会有性命之忧。其中毒症状为食欲不振、恶心、呕吐、腹痛、腹泻、呼吸困难、皮肤青紫、循环系统衰竭和少尿,最后出现溶血现象,尿血,逐渐呈现呼吸性窒息而死亡。

 

尽管含有剧毒,因其有催吐、驱虫、拔毒消肿功效,因此相思子的种子同时也是一味有名的民族药,在彝药、藏药、维药和蒙药中都可见到其身影,可治疗不同病症。

 

看到这,好奇的你还敢随便品尝不知名的野果和野生植物种子吗?

 

原本作为植物防御的种子毒素,竟被人类创造性地用作了毒药,开发成了新药和杀虫剂,改造成了工业原料,不得不感叹人类的智慧!在全球目前已知的38-50万种植物中,仅有约3000种植物被人们广泛应用于工业、农业、医药等领域,显而易见,人类对植物资源的开发和利用仍具有巨大空间。

 

参考文献:

1. 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志. 40[M]. 北京: 科学出版社, 1994:123-126.

2. 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志. 442)卷[M]. 北京: 科学出版社, 1996:88,123-137.

3. 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志. 61[M]. 北京: 科学出版社, 1992:229-240.

4. 董娜,武军华,贾培媛,. 蓖麻毒素细胞毒性及其中毒小鼠组织病理改变[J]. 解放军医学院学报, 2013(10):1048-1051.

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摄影:李涟漪

来源:中国科学院昆明植物研究所

 

转自中科院之声微信号

责任编辑:向太阳
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