鄭州市有毒種子植物物種多樣性及其毒性研究

栗瓊瓊 ，閆麗君，閆雙喜

(1.河南農業(yè)大學林學院，河南 鄭州 450002; 2.河南農業(yè)大學風景園林與藝術學院，河南 鄭州 450002)

有毒植物一般是指對人和家畜等能產生有害作用的植物。目前有毒植物并無嚴格的界定標準，不同著作中對有毒植物的定義也常有不同。《中國有毒植物》的界定是：凡有中毒實例或實驗證實有可能通過食入、接觸或其他途徑進入機體，造成人、家畜或其他某些動物死亡或機體機能長期性或暫時性傷害的植物，均稱為有毒植物[1]。有毒植物并不等同于有害植物，毒性只是有毒植物的屬性之一，很多有毒植物同時也是重要的觀賞植物、藥用植物、食用植物或蜜源植物等[2]。

近年來，隨著園林事業(yè)的發(fā)展，在城市中物種多樣性極大增加的同時，有毒植物的種類也逐漸增多。人們不可避免地會與出現在公園、街道、小區(qū)等綠地或室內中進行接觸，這就使得因為接觸或誤食有毒植物而導致中毒的事件時有發(fā)生。有毒植物可以引起急性、慢性、功能性障礙及器質性損傷，遺傳、致突變、癌變、畸胎等多種中毒反應，甚至死亡[3]。近年來，全國多地都開展了對當地有毒植物資源的調查，王楠等[4]對安康市園林綠化的有毒樹種的種類和應用情況進行調查統計，分析研究其毒性大小和有毒部位。劉利紅等[5]對內蒙古野生有毒植物的種類組成和分布情況進行了調查統計，并對其有毒部位、有毒成分進行了分析研究。郭芳等[6]對西雙版納野生有毒植物的種類和中毒案例進行調查，對其有毒部位與毒性大小進行分析。姜瑩等[7]對長白山自然保護區(qū)的野生有毒植物的植物種類進行調查，分析了其有毒部位及有毒成分。在河南，通過李建軍等[8]對河南省蕨類植物和裸子植物中的有毒植物，戴攀峰等[9]對伏牛山野生有毒植物種類，盧東升等[10]對豫南有毒維管植物，劉瑩等[11]對太行山獼猴自然保護區(qū)野生草本有毒植物及劉紅敏等[12]對雞公山有毒植物資源進行調查研究，發(fā)現河南省有毒植物資源豐富，大多數有毒植物有重要開發(fā)利用價值，但實際開發(fā)利用率低，大量的有毒植物資源未得到有效利用。目前還沒有學者對鄭州市有毒植物進行系統研究。本研究在實地調查及查閱相關資料的基礎上對鄭州市有毒種子植物物種多樣性及其毒性進行系統的分析，以期提高人們對有毒植物的安全意識，同時為鄭州市城鄉(xiāng)園林植物的配置與應用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 自然概況

鄭州市(34° 16′～34° 58′N，112° 42′～114° 14′E)地處黃河中下游和伏牛山脈東北翼向黃淮平原過渡的交界地帶，地勢平坦，四季分明，屬北溫帶大陸季風氣候，年平均氣溫14.4 ℃，極端最高溫度42.3 ℃，極端最低溫度-7.9 ℃，年降水量 652.9 mm，多集中在每年的6—8月。鄭州市土壤類型豐富，自西向東依次分布為棕壤土、紅黏土、褐土、潮褐土、潮土等，以褐土和潮土分布面積最大，分別占土壤面積的64.4%和30.17%。鄭州市適宜的氣候與豐富多樣的土壤條件為植物的生長提供了良好的條件。

1.2 研究內容與方法

2019年9月至2021年3月，對鄭州市嵩山地區(qū)和園林綠地的有毒種子植物進行了系統的資源調查，其中室內有毒種子植物種類調查在花卉市場進行。植物種類鑒定依據《中國植物志》[13]《河南植物志》[14]《河南樹木志》[15]《鄭州植物志》[16]《景觀園林植物圖鑒》[17]《2 000種觀花植物原色圖鑒》[18]和《園林樹木1 600種》[19]和參考文獻[20-23]。有毒植物種類的確定參照《中國有毒植物》[1]《本草中華》[24]《全國中草藥匯編》[25]和一些與有毒植物相關的文獻[2-12,26-36]。

2 結果與分析

2.1 鄭州市有毒種子植物多樣性分析

2.1.1 鄭州市有毒種子植物種類和分布 研究結果表明，鄭州市有毒種子植物物種多樣性排序：栽培的有毒種子植物(80科、182屬和237種)>野生有毒種子植物(30科、38屬和50種)。其中，室外栽培的有毒種子植物(73科、157屬和197種)>室內有毒種子植物(44科、71屬和87種)(表1)。

2.1.2 鄭州市有毒種子植物物種多樣性 據調查，鄭州市有毒種子植物共87科、211屬和275種，其中裸子植物有6科、8屬和11種，其中蘇鐵科(Cycadaceae)的植物種類最多，有3種；在被子植物中，雙子葉植物有71科173屬232種，單子葉植物10科30屬32種。鄭州市有毒種子植物科、種數量分別占全國有毒種子植物的90.63%、29.16%[1](表1)。

表1 鄭州市有毒種子植物分布Table 1 Distribution of poisonous seed plants in Zhengzhou City

鄭州市有毒種子植物中，裸子植物占總科數的6.90%，占總種數的4.00%；雙子葉植物占總科數的81.61%，占總屬數的81.99%，占總種數的84.36%，所占比例最大；單子葉植物占總種數比例的11.64%(表2)。

表2 鄭州市有毒種子植物組成Table 2 Composition of poisonous seed plants in Zhengzhou City

在鄭州市有毒種子植物中，裸子植物除了松科(Pinaceae)和柏科(Cupressaceae)含有2屬，其余科都只有1屬。有毒雙子葉植物中，豆科(Leguminosae)植物所含種數最多，有27種，分屬20屬，其次是薔薇科(Rosaceae)，有17種，15屬，然后是大戟科(Euphorbiaceae)，15種，9屬，其余科均在10種以下；有毒單子葉植物中，天南星科(Araceae)有9種，8屬，而美人蕉科(Cannaceae)、澤瀉科(Alismataceae)和風信子科(Hyacinthaceae)都只有1種1屬。

2.1.3 鄭州市有毒種子植物生活型多樣性 鄭州市有毒種子植物中，木本植物有171種，占總種數的62.18%，其余為草本植物。在木本植物中，喬木種類最多，有97種，占總數的35.27%，主要有銀杏(Ginkgobiloba)、烏桕(Sapiumsebiferum)、合歡(Albiziajulibrissin)、皂莢(Gleditsiasinensis)等；灌木次之，有61種，占總數的22.18%，主要包括夾竹桃(Neriumindicum)、南天竹(Nandinadomestica)和十大功勞(Mahoniafortunei)等；而藤本植物最少，只有13種，占總數的4.73%，主要有絡石(Trachelospermumjasminoides)、凌霄(Campsisgrandiflora)和紫藤(Wisteriasinensis)等。在草本植物中，多年生草本有74種，包括菖蒲(Acoruscalamus)、石蒜(Lycorisradiata)和海芋(Alocasiamacrorrhiza)等，而1 a生草本僅有30種，分別占總數的26.91%、10.91%(表3)。

表3 鄭州市有毒種子植物生活型Table 3 Life forms of poisonous seed plants in Zhengzhou City

2.1.4 鄭州市有毒種子植物科屬組成分析 表4顯示，含2～5屬的小型科和只含有1屬的微型科構成鄭州市有毒種子植物的主體部分。其中，微型科的科數最多，共有43個，占總科數的49.43%，例如美人蕉科、鳳仙花科(Balsaminaceae)、銀杏科(Ginkgoaceae)、石榴科(Punicaceae)、無患子科(Sapindaceae)等，但其屬數只有43個，少于小型科，占總屬數的20.38%。含2～5屬的小型科科數僅次于微型科，共有38科，占總科數的43.68%，例如楝科(Meliaceae)、苦木科(Simaroubaceae)、小檗科(Berberidaceae)和殼斗科(Fagaceae)等，但其所含屬數最多，有104屬，占總屬數的49.29%。含6～9屬的中型科共有4個，約占總科數的4.60%，共有29屬，占總屬數的13.74%?？茢底钌俚氖呛?0屬以上的大型科，僅有豆科和薔薇科，占總科數的2.29%，所含屬數35屬，占總屬數的16.59%。

表4 鄭州市有毒種子植物科的組成Table 4 Composition of poisonous seed plants in Zhengzhou City

表5結果顯示，在鄭州市有毒種子植物屬的組成中，微型屬占據了絕對優(yōu)勢，共有168屬，占總屬數的79.62%。例如，小檗科的南天竹屬(Nandina)、木蘭科(Magnoliaceae)的八角屬(Illicium)，漆樹科(Anacardiaceae)的黃連木屬(Pistacia)等，其所包含的種數也最多，占總種數的61.09%。其次是含2～5種的小型屬，共有42屬，約占總屬數的19.91%，例如漆樹科的漆屬(Toxicodendron)、豆科的皂莢屬(Gleditsia)、楝科的楝屬(Melia)等，其所含100種，占總種數的36.36%。含6種以上的大型屬只有1個，大戟科的大戟屬(Euphorbia)，占其總屬數的0.47%，所含種數為7，占總種數的2.55%。

表5 鄭州市有毒種子植物屬的組成Table 5 The composition of poisonous seed plants in Zhengzhou City

2.1.5 鄭州市有毒種子植物新發(fā)現 研究發(fā)現，鄭州市有18 種有毒種子植物(隸屬 13 科，17 屬)未在《鄭州植物志》[16]中記載，這類植物數量少，多為園林栽培植物，如毒豆(Laburnumanagyroides)、吳茱萸(Evodiarutaecarpa)、紅麩楊(Rhuspunjabensis)、蓍(Achilleamillefolium)和花葉山菅(Dianellaensifolia‘Silvery Stripe’) 等，野生的僅有延胡索(Corydalisyanhusuo)和小巢菜(Viciahirsuta)2種。

2.2 鄭州市有毒種子植物毒性分析

2.2.1 鄭州市有毒種子植物有毒部位 鄭州市有毒種子植物中全株有毒的種類最多，有92種，多為草本植物，常見的有鳳仙花(Impatiensbalsamina)、海芋和菖蒲等[26]；其次是有毒物質集中在莖、葉的植物有54種，如見血封喉(Antiaristoxicaria)、虎刺梅(Euphorbiamilii)和一品紅(Euphorbiapulcherrima)等[27]；根及地下莖有毒的有毒種子植物共32種，如商陸(Phytolaccaacinosa)、杜鵑(Rhododendronsimsii)和虎掌(Pinelliapedatisecta)等[28]；主要以果實或種子為有毒部位的有25種，如蘇鐵(Cycasrevoluta)、銀杏和楝(Meliaazedarach)等[26]；花有毒的植物有16種，如凌霄、郁金香(Tulipagesneriana)和棕櫚(Trachycarpusfortunei)等[1]。有些有毒種子植物的有毒部位包含了2個或2個以上的多個器官，這樣的有毒種子植物共有49種，比如馬蹄蓮(Zantedeschiaaethiopica)、夾竹桃和紅毒茴(Illiciumlanceolatum)等[29]。此外，有一些有毒種子植物的有毒部位并未記載，這類植物有7種，占總種數的2.55%(表6)。

表6 鄭州市有毒種子植物有毒部位Table 6 Poisonous parts of poisonous seed plants in Zhengzhou City

2.2.2 鄭州市有毒種子植物的毒性成分 有毒植物的毒性成分一般有甙類化合物、生物堿類化合物、酚類衍生物、萜類化合物、毒蛋白和氨基酸及簡單有機物等[1]。也有一些有毒植物其相關記載不清楚，或者相關研究較少，致使其毒性成分不明確。鄭州市有毒種子植物中含甙類化合物的有毒植物有67種，占總數的24.36%，包括蘇鐵(蘇鐵甙)，常春藤(Hederanepalensis)(皂甙)，夾竹桃(強心甙)，鳶尾(Iristectorum)(黃酮甙)等[1,30]。含有生物堿類化合物的有毒種子植物共66種，(24.00%)，常見的植物種類有紫茉莉(Mirabilisjalapa)(葫蘆巴堿)，南天竹(南天竹堿)，紫玉蘭(Magnolialiliflora)(喹啉生物堿)，石蒜(石蒜堿)等[29,31]。含有酚類及其衍生物的有毒種子植物共26種(9.45%)，主要包括鹽膚木(Rhuschinensis)(漆酚)，溲疏(Deutziascabra)(黃酮)，九里香(Murrayaexotica)(香豆素)，虎杖(Reynoutriajaponica)(蒽醌衍生物)等[1,29]。含有萜類化合物的有毒種子植物共24種(8.73%)，包括側柏(Platycladusorientalis)(倍半萜烯類)，楝(三萜化合物)，白花杜鵑(Rhododendronmucronatum)(四環(huán)二萜毒素)，紅毒茴(莽草素)，醉魚草(Buddlejalindleyana)(刺激性揮發(fā)油)等[7,30]。含有毒蛋白和非蛋白氨基酸類的有毒種子植物最少，只有2種(0.73%)，分別是刺槐(Robiniapseudoacacia)(刺槐素)[32]，香豌豆(Lathyrusodoratus)(神經毒氨基酸)[1]。含有簡單有機化合物的有毒種子植物共有13種(4.73%)，主要有酢漿草(Oxaliscorniculata)(草酸)，栓皮櫟(Quercusvariabilis)(鞣酸)等[1](表7)。

表7 鄭州市有毒種子植物毒性成分Table 7 Toxic components of poisonous seed plants in Zhengzhou City

2.2.3 鄭州市有毒種子植物的毒性大小 關于毒性大小的分級標準目前沒有精確統一的標準，結合我國傳統有毒中藥的毒性分級與國際通用的半數致死量(LD50)毒性分級法[33]，對于鄭州市有毒種子植物的毒性分級按照以下標準進行：劇毒類，僅需少量植物的有毒部分就能使成年人或者動物死亡的植物；大毒類，一般中草藥用量的植物有毒部位就會使人或動物死亡的植物；中等毒類，較大用量才會使人或動物致命；小毒類，僅使人或動物有不良中等反應，一般不會致命；毒性不明類，毒性大小不明，有些植物只是民間傳說有毒，或是相關記載不明確，毒性分級模糊不清，一般查不到相關中毒癥狀。

根據上述標準，鄭州市有毒種子植物中，劇毒植物只有1種，即見血封喉，鄭州市只有鄭州市植物園的溫室中有種植，占總數的0.36%。大毒類植物有20種，占總數的7.27%，如夾竹桃、石蒜、虎掌和海芋等。中等毒類的植物比較多，有104種，占總數的37.82%，常見的有十大功勞、虎杖、商陸和烏桕等。小毒類的植物最多，共120種，占總數的43.64%，常見的有蘇鐵、澤漆(Euphorbiahelioscopia)、九里香和黃連木(Pistaciachinensis)等(表8)。

表8 鄭州市有毒種子植物毒性大小Table 8 Toxicity of toxic seed plant in Zhengzhou City

3 結論與討論

有毒植物種類眾多，與人們的生產生活關系密切，多數有毒植物具有重要的利用價值，只要我們正確掌握有毒植物的特性，就可以揚長避短地發(fā)揮其積極作用，避開其不利的影響。

有毒植物雖然具有毒性，但是有些有毒植物因具有良好的觀賞特性常而被用于園林綠化。本研究調查到的鄭州市具有觀賞價值的有毒種子植物就有 235 種。如雖然紫藤種子有毒，人食用種子發(fā)生嘔吐、腹痛、腹瀉以致脫水[34]，但是其莖蜿蜒，春季紫穗滿垂，秋季莢果懸掛枝葉間，極具觀賞性，常用來搭配園林廊架；紅毒茴(莽草)的果實有大毒，其形狀與八角極其相似，極易當作八角誤食[1]，但其花美麗，又是常綠小喬木，在鄭州市樹木園和月季公園有引種栽培，建議將其隔離種植并掛牌或者用同科的八角(Illiciumverum)、含笑花(Micheliafigo)等無毒植物替代；廣為人知的有毒植物夾竹桃，其葉、花、皮和根均具有毒性，誤食后會出現惡心、嘔吐、腹瀉、手腳麻痹、冒冷汗、血壓下降和呼吸困難等癥狀[35]，但因其四季常青、株型優(yōu)美，且具有抗煙霧、抗灰塵、抗毒物和凈化空氣的特性而受到各個公園綠地的青睞；銀杏種子雖然可以食用，每逢秋季銀杏種子成熟時，常見有游人于公園綠地中撿拾，但因其含微量的氫氰酸(HCN)，過度食用會引起中毒[32]，關于因食用銀杏種子而毒的報道屢見不鮮，但因其樹形優(yōu)美、秋色葉金黃、落葉時宛若蝴蝶翩飛，這些年受到越來越多的園林設計者青睞；南天竹全株有毒，但民間有用南天竹果實治療咳嗽的偏方，但常因為劑量不當而引起中毒，中毒癥狀為興奮，脈搏先快后慢，且不規(guī)則，血壓下降，肌肉痙攣，呼吸麻痹，甚至昏迷等癥狀[1]，但因其枝干叢生，秋冬葉色變紅，紅果經久不落，在園林中使用廣泛；虞美人(Papaverrhoeas)全株有毒[1]，但因其姿態(tài)優(yōu)美，花色艷麗，常用來做花境或花壇等的植物材料。

有毒植物不僅常見于室外，也常見于室內栽培的植物。如海芋(滴水觀音)常用于室內觀賞，但海芋有大毒，皮膚接觸其汁液便可引起瘙癢或強烈刺激，眼與汁液接觸會引起結膜炎，甚至失明，誤食莖葉可導致舌喉發(fā)癢、刺痛腫脹、胃灼痛、惡心、嘔吐、腹瀉等，嚴重者窒息，心臟麻痹而死[36]，但因其株型挺拔，葉片圓潤，廣受消費者喜愛；龜背竹(Monsteradeliciosa)汁液有刺激和腐蝕作用，皮膚接觸會引起疼痛和灼傷[31]，但因其葉形奇特，極具觀賞性，常做室內觀賞植物。類似這樣的室內栽培植物還有很多，如一品紅、夜香樹(Cestrumnocturnum)、鵝掌柴(Scheffleraoctophylla)、仙客來(Cyclamenpersicum)、長春花(Catharanthusroseus)和天竺葵(Pelargoniumhortorum)等[1]。雖然這些植物有毒，但目前仍在大量出售，建議商家在其經營活動中警示這些植物的毒性，或者消費者根據自身需求可以選擇用綠蘿(Epipremnumaureum)、菜豆樹(Radermacherasinica)、梔子(Gardeniajasminoides)、長壽花(Narcissusjonquilla)和美女櫻(Verbenahybrida)等觀賞價值相似的無毒植物替代。

大多有毒植物同時具有一定的藥用價值，有些有毒植物中含有某些有毒成分，在特定的中藥配伍與一定的劑量范圍內有治療作用，但超過一定的劑量就會中毒[24-25,37-38]。鄭州市有毒種子植物中具有藥用價值的有195種，有食用價值的有49種，可做木材植物資源的有46種，可做蜜源植物的有19種，還有61種具有其他特殊用途。

鄭州市有毒種子植物種類較多，與人們生活密切相關，為了避免中毒事件的發(fā)生，特提出以下建議：(1)加大科普宣傳力度，加強人們對有毒種子植物的認識和自我保護意識。一方面加強對有毒種子植物種類、毒性、有毒部位及中毒途徑和解毒方法等的宣傳，如在植物園設置有毒植物專類園，另一方面對于目前園林綠化中已經栽培并形成一定規(guī)模的有毒種子植物進行掛牌科普，并對其毒性特點、解毒方式進行詳細介紹。(2)園林設計者在進行規(guī)劃設計時，應根據有毒種子植物引起中毒途徑、有毒部位及其毒性大小進行合理設計。因食用而引起中毒的有毒種子植物(南天竹等)，應盡量避免種植在路邊、花壇邊緣等人們容易接觸到的地方；因接觸中毒的有毒種子植物，如漆(Toxicodendronvernicifluum)等，應盡量不種植在園林中。(3)對于室內觀賞植物，要根據家庭情況和實際需求，盡量選擇一些無毒或毒性較小的觀賞植物，如觀葉植物綠蘿等，觀花植物長壽花等，并科學擺放。