500-44-7/含羞草素的主要應用

背景及概述^[1]

1936年，首次報道了含羞草植物中存在含羞草素。銀合歡植物富含多酚氧化物、葉綠素、多糖、蛋白質(zhì)等，其種子中粗蛋白質(zhì)含量為30％～32％、含羞草素3％～5％，葉片中粗蛋白質(zhì)含量為22％～29％、含羞草素3％～6％。銀合歡為世界著名的高蛋白飼料植物，由于葉片富含羞草素，導致禽畜(尤其是非反芻動物)食用銀合歡后常發(fā)生脫毛、白內(nèi)障、生長緩慢及生殖障礙等癥狀，限制了銀合歡在畜牧業(yè)上的廣泛應用。但另一方面，含羞草素具有多方面的生理活性，它的某些生理活性已被開發(fā)利用，如：工業(yè)上用作脫毛劑等。目前，市面上試劑級含羞草素的價格約為每100毫克565元。含羞草素最初是1936年從含羞草中提取得到的，從銀合歡種子取則始于R.Yoshida。1951年建立了測定含羞草素的快速比色法。1965年首次測定不同銀合歡種質(zhì)葉片和種子中的含羞草素含量。1978年建立了銀合歡葉片含羞草素測定的自動比色法。我國利用氯化鐵法，測定了新銀合歡和肯寧漢姆銀合歡枝和葉片中的含羞草素含量。

制備^[1]

一種提取和純化銀合歡葉片含羞草素的方法，該方法包括以下步驟：

第一步：采集銀合歡健康枝條上的第1至3蓬全展葉片，取樣1.0kg；

第二步：將葉片于39℃～40℃烘干至恒重，用粉碎機粉碎過篩后用于含羞草素提取；

第三步：稱取經(jīng)粉碎過篩的樣品100g，放入1000mL帶塞瓶中，加蒸餾水500mL；

第四步：在帶有可搖擺的恒溫水浴中保溫，先搖擺，再靜置保溫浸提16～17h；

第五步：離心，收集上清液；

第六步：用鹽酸將上清液調(diào)至pH5，加入乙醇，混均并在4℃條件下放置2d；

第七步：離心收集上清液，并用真空泵減壓濃縮至20mL，濃縮液在4℃條件下，靜置3d；

第八步：離心收集結晶物，用蒸餾水洗滌，分別離心收集結晶物，室溫條件下真空干燥至恒重；

第九步：取結晶物2g放入500mL燒杯中，加入200mL蒸餾水，加熱直完全溶解。趁熱時，將溶解液轉(zhuǎn)入裝有粉狀活性炭的過濾柱過濾，并收集濾液；

第十步：將濾液減壓濃縮至100mL，并4℃條件下，靜置3d；

第十一步：離心收集結晶物，用蒸餾水洗滌，室溫真空干燥到恒重，獲得白色晶體。

應用^[2]

含羞草素從含羞草或銀合歡中提煉的植物氨基酸。它具有與胸腺嘧啶高度相似的化學結構，可競爭性地與腺嘌呤結合，從而阻礙DNA的合成，使細胞阻滯在G1/S點。研究表明含羞草素能將PC-3細胞阻滯在G1期，LNCaP細胞阻滯在S期。同時，含羞草能夠抑制K562，7402等多種腫瘤細胞生長，并可其誘導凋亡。有實驗以人肝癌QGY-7703細胞株為研究對象，考察含羞草素阻斷對周期同步化的作用。并與胸腺嘧啶脫氧核苷阻斷法相對照，研究含羞草素阻斷去除后對QGY-7703細胞周期的影響。結果顯示：QGY-7703細胞在含羞草素阻斷后釋放的第10h進入S期，第20h進入G2/M期，且最高同步率分別為G1期94.6％，S期86％。含羞草素能較好地使肝癌細胞株QGY-7703同步化于G1期和S期。

毒性及降毒方法^[3]

含羞草素是一種氨基酸類毒素，它存在于銀合歡種子、葉片和根系等器官中，并對非反芻動物和瘤胃無降解銀合歡能力的反芻動物有毒。反芻動物銀合歡的典型中毒癥狀包括脫毛、厭食、體重下降、流涎、食道損傷、甲狀腺腫大、血液中甲狀腺素濃度降低、生殖障礙等。通常動物日糧中含5%～10%銀合歡，反芻動物日糧不超過30%，不會引起明顯中毒癥狀。

近年來，國內(nèi)外對銀合歡進行降毒研究并取得一些成果。陳秀蘭等將銀合歡種子和種仁經(jīng)水煮1h，含羞草素分別降低57.34%和97.28%，蛋白質(zhì)分別損失6.06%和14.89%。銀合歡飼料可用內(nèi)生性降解酶的作用，通過傳統(tǒng)的堆積發(fā)酵技術使鮮貯的銀合歡嫩葉含羞草素降解50%。含羞草素易與Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+等金屬離子熬合，可在銀合歡飼料中加入礦物質(zhì)使含羞草素失活。將不毒的反芻動物胃液轉(zhuǎn)灌至易中毒的反芻動物胃中，使后者能完全克服銀合歡毒性。瘤胃細菌降解含羞草素和二羥基吡啶化合物的功能已被證實，首先從瘤胃中分離出具有這種脫毒能力的細菌。在我國廣西潿洲島，從黃牛和山羊瘤胃中亦發(fā)現(xiàn)DPH降解菌，并成功地轉(zhuǎn)灌至廣西大陸的黃牛和山羊瘤胃中。從采食不引起中毒銀合歡的黃牛瘤胃中分離出牛鏈球菌(StreptococcusbovisOrla-Jensen)、生孢梭菌和乳桿菌(LactobacillusBeijerinck)新種能降解含羞草素、3，4-DHP[3-羥基-4-(1氫)吡啶酮，簡稱DHP]和2，3-DHP[2，3-二羥基吡啶]，每個菌株都能降解含羞草素和DHP。另外，食用菌絲對含羞草素有明顯的降解作用，用水浸泡去毒，補充血液中的甲狀腺素(T4)或碘等可減輕銀合歡的中毒癥狀。

主要參考資料

[1] CN201310134483.X一種提取和純化銀合歡葉片含羞草素的方法

[2] 含羞草素對肝癌細胞ＱＧＹ－７７０３周期同步化的作用

[3] 我國銀合歡研究進展