蓖麻毒蛋白作用的研究進展

聶 偉殷 切劉小華

(1.重慶市潼南區(qū)雙江鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站,重慶 400014;

2.重慶市潼南區(qū)梓潼街道畜牧獸醫(yī)站,重慶 400014)

蓖麻毒蛋白作用的研究進展

聶 偉1殷 切1劉小華2

(1.重慶市潼南區(qū)雙江鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站,重慶 400014;

2.重慶市潼南區(qū)梓潼街道畜牧獸醫(yī)站,重慶 400014)

經(jīng)科學研究表明蓖麻子具有劇毒，主要有毒成分為蓖麻堿和蓖麻毒素即是“蓖麻毒蛋白”。現(xiàn)在學者們對蓖麻毒蛋白的中毒機理研究地比較頻繁，主要在于蓖麻子的特殊結(jié)構(gòu)。研究表明，蓖麻毒蛋白的結(jié)構(gòu)主要為A，B兩條結(jié)構(gòu)鏈，而B結(jié)構(gòu)鏈上存在著2個半乳糖特異結(jié)合位點，會與細胞膜表面的糖蛋白進行特異性結(jié)合，使得蓖麻毒蛋白進去到細胞內(nèi)，干擾細胞器高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的運作，使得細胞器無法合成蛋白質(zhì)，從而導致細胞的凋亡。但是，也有研究發(fā)現(xiàn)蓖麻毒蛋白的中毒機理是與蓖麻毒蛋白的攝入量有關(guān)，大劑量的中毒機理是直接通過抑制蛋白質(zhì)的合成而導致細胞的死亡，小劑量是通過誘導體內(nèi)的細胞產(chǎn)生細胞因子，使得體內(nèi)的脂質(zhì)氧化損傷和誘導其他靶細胞的凋亡。

由于蓖麻毒蛋白是毒性最強的植物毒蛋白之一，其毒力效果是砒霜的幾十倍，是眼鏡蛇毒力效果的十幾倍，所以蓖麻毒蛋白被人們廣泛地研究。其主要研究方面在于醫(yī)學領(lǐng)域和生物農(nóng)藥領(lǐng)域。在醫(yī)學方面常常被認為是新型的抗癌免疫毒素之一，而在農(nóng)藥方面也被認為將是非常有效的生物農(nóng)藥，是否能真正地被人們所開發(fā)利用，一切都在探索之中。

1 生物農(nóng)藥

生物農(nóng)藥常常實是指能夠殺死有害物種或抑制有害物種的生存，生長發(fā)育和繁衍的生物來源物質(zhì)。因為蓖麻毒蛋白是一種植物性的蛋白，在進入動物體內(nèi)后會被動物體自身所分解掉，不會在生物鏈中進行富集化，也不會像抗生素那樣產(chǎn)生耐藥性，所以就不會影響下一級的食物的食用安全性。而且蛋白質(zhì)經(jīng)過高溫烹飪等烹飪方法會引起蛋白質(zhì)的失效，所以，完全不會影響人們食物的安全性，因此，這是農(nóng)作物很好的無毒的植物源性的殺蟲劑之一。

曾有文獻報道蓖麻毒蛋白對南方根結(jié)蟲具有顯著的殺蟲效果，而且其殺蟲效果與蓖麻毒蛋白的給藥劑量成正比的關(guān)系。說明了蓖麻毒蛋白對害蟲是具有很好的防治效果的。但是由于蓖麻毒蛋白現(xiàn)有的提純方法的限制，還不能大量的應用。如果只是利用蓖麻毒蛋白的純提取進行生物技術(shù)的開發(fā)，會大大地增加生產(chǎn)成本，降低了它的經(jīng)濟效益。針對此問題也有人做了進一步的研究，觀察蓖麻粗蛋白對害蟲的防治效果。由于粗提取液中成分較多，各種化學成分之間的相互作用，大大地增加殺蟲效果，又節(jié)約了生產(chǎn)成本，同時又減短了開發(fā)周期的時間。也有文獻報道過對蓖麻毒蛋白進行定向的結(jié)構(gòu)修飾或人工模擬。但是并不是蓖麻毒蛋白對每種有害生物都具有毒性。周勇強等人曾經(jīng)研究過蓖麻毒蛋白對菜粉蝶幼蟲的殺毒活性中發(fā)現(xiàn)，毒殺效果并不理想。但是如果是和蓖麻堿一起混用，效果很好。說明了蓖麻毒蛋白和蓖麻堿之間可以相互補充，但是還需進一步的深入研究。

2 醫(yī)學

2.1 抗腫瘤作用

研究表明蓖麻毒蛋白對實驗室腫瘤具有殺死癌細胞的作用，可以抑制淋巴結(jié)癌SI、BW 5147、MBC2、 EL2，等癌細胞的生長。同時蓖麻毒蛋白也能抑制體外培養(yǎng)的正常細胞，說明了蓖麻毒蛋白不僅僅對癌細胞有影響，對正常細胞也具有抑制作用。同時也有文獻提到蓖麻毒蛋白能夠抑制小鼠艾氏腹水癌細胞的生長，使得癌細胞發(fā)生膨脹出現(xiàn)空泡等情況，延長小鼠的存活時間。

2.2 作用原理

蓖麻毒蛋白可以強烈抑制各種癌細胞的蛋白質(zhì)合成，中等強度抑制 DNA合成，而對RNA合成的抑制輕微。蓖麻毒蛋白主要是通過抑制整合生物的核蛋白的合成。蓖麻毒蛋白主要有兩條肽鏈組成，發(fā)生裂解時會釋放出A，B兩條鏈，A鏈稱為效應鏈，B鏈為結(jié)合鏈。B鏈可以與細胞膜表面的糖蛋白相結(jié)合，幫助游離的A鏈或整個蓖麻毒蛋白分子進入到細胞內(nèi)部，與核蛋白體60-S亞基發(fā)生作用，抑制氨基酸 t-RNA與核蛋白酶的結(jié)合作用，使得核酸的延伸因子減少，從而使得核糖核酸發(fā)生失活，抑制蛋白質(zhì)的合成，導致靶細胞死亡。

2.3 細胞凝集作用

過去常有資料認為蓖麻毒蛋白在體外對各種動物的紅細胞，小腸黏膜細胞，肝細胞及其他組織細胞，組織懸浮液均有很強的凝集作用。也有人發(fā)現(xiàn)蓖麻子中具有凝集作用的物質(zhì)是蓖麻血凝素，而不是蓖麻毒蛋白引起血球的凝集。其凝集的速度與血凝素，紅細胞的量有關(guān)外，還與pH值活化抗體有關(guān)。

2.4 熱原作用

蓖麻毒蛋白是一種具有很強的熱原反應的物質(zhì)，它對所有哺乳動物和人類都具有十分強烈的致熱作用，0.05～0.2mcg/kg 就可以產(chǎn)生熱原反應，比其他任何熱原物質(zhì)都要強烈持久。蓖麻毒蛋白20mcg/kg對大鼠進行測試，3.5h后會出現(xiàn)體溫升高，持續(xù)時間超過了6h。反復注射可能還會產(chǎn)生耐受性，但是與細菌類熱原物質(zhì)無交叉耐受性。它所造成的熱原反應可用阿司匹林，非那西汀等解熱物質(zhì)進行解熱。故認為它可作為解熱實驗的工具藥。

2.5 免疫反應

蓖麻毒蛋白是一種強抗原性物質(zhì)，當它進去到各種哺乳動物和人體的體內(nèi)時會發(fā)生特異性結(jié)合，產(chǎn)生抗體或發(fā)生過敏反應等癥狀，長期與蓖麻植物接觸的人群血液中能檢測到蓖麻毒蛋白抗體的存在。這種抗體的性質(zhì)十分穩(wěn)定，不易被其他物質(zhì)所破壞，同時還能引起體內(nèi)其他非特異性抗體水平的升高。由于蓖麻毒蛋白能產(chǎn)生細胞毒作用，能抑制體內(nèi)的巨噬細胞，嗜中性白細胞，嗜酸性粒細胞等免疫細胞的生成。

2.6 對心血管和呼吸系統(tǒng)的作用

蓖麻毒蛋白對小鼠的心血管和呼吸系統(tǒng)具有一定的作用。由于動物之間的差異和體質(zhì)的差異等，導致動物間的反應差異也不相同，其影響效果也不一樣。當給貓注射少量的蓖麻毒蛋白是都會出現(xiàn)血壓立即上升，脈搏、呼吸加快或潮氣量增加，給兔子注射是則反應不明顯，當與其他藥物混用時則有明顯的反應。先注射黎蘆堿25mg/kg，然后注射蓖麻毒蛋白可以使腎上腺素、去甲腎上腺素、乙酰膽堿、升壓素和組胺的全部藥理作用減弱。蓖麻毒蛋白可引起實驗動物血壓下降，呼吸抑制、可能與其分子中所含氰基有關(guān)。