植物毒

植物毒素は、植物の成長に有毒または毒性のある物質です。植物毒性物質は、除草剤のように人間の活動によって生じる場合もあれば、植物、微生物、または自然に発生する化学反応によって生成される場合もあります。

この用語は、植物自身が作り出す毒性化学物質を指す場合にも使用され、捕食者に対する防御剤として機能します。この植物毒素の定義に関連するほとんどの例は、アルカロイド、テルペン、特にフェノールを含むさまざまなクラスの特殊代謝物または二次代謝物のメンバーですが、そのような化合物のすべてが有毒であったり防御目的に役立つわけではありません。^[1] 植物毒素は人間にも有毒である可能性があります。^{[2] [3]}

アルカロイドはアミノ酸から生成され、窒素を含みます。^{[4]アルカロイドは}神経系の成分を阻害し、膜輸送、タンパク質合成、酵素活性に影響を与えるため、医学的に重要です。一般的に苦味があります。アルカロイドは通常、-ineで終わります（カフェイン、ニコチン、コカイン、モルヒネ、エフェドリン）。

テルペンは水に不溶性の脂質でできており、アセチルCoAまたは解糖系の基本的な中間体から合成されます^{[5] 。テルペンは多くの場合、-ol（}メントール）で終わり、植物の精油の大部分を構成します。

• モノテルペンは裸子植物に含まれており、樹脂管に集まり、昆虫が摂食を開始した後に放出されて昆虫の天敵を引き寄せることがあります。
• セスキテルペンは人間にとって苦い味がし、腺毛や皮下色素に含まれています。
• ジテルペンは樹脂に含まれており、昆虫の摂食を阻害し、阻止します。重要な抗癌剤であるタキソールもこのグループに含まれています。
• トリテルペンは昆虫の脱皮ホルモンであるエクジソンを模倣し、脱皮と発育を阻害し、しばしば致命的となる。これらは通常柑橘類に含まれ、昆虫の摂食を阻止するリモノイドと呼ばれる苦味物質を生成する。
• グリコシドは、1 つ以上の糖と非糖のようなアグリコンから成り、通常、これが毒性のレベルを決定します。シアン生成グリコシドは、サクランボ、リンゴ、プラムなどの多くの植物の種子に含まれています。シアン生成グリコシドはシアン化物を生成し、非常に有毒です。カルデノリドは苦味があり、人間の心臓の NA+/K+ 活性化ATPaseに影響を与え、心拍数を遅くしたり、強くしたりすることがあります。サポニンには、洗剤特性を持つ脂溶性および水溶性成分があります。サポニンはステロールと複合体を形成し、ステロールの吸収を妨げます。

フェノールは芳香族炭化水素に結合したヒドロキシル基でできています。フラノクマリンは光毒性のフェノールで、光によって活性化されるまでは無毒です。フラノクマリンはDNAの転写と修復を阻害します。タンニンは革のなめしに重要なフェノールの別のグループです。リグニンもフェノールのグループで、地球上で最も一般的な化合物で、植物の茎に水を導き、細胞内の空間を埋めるのに役立ちます。

除草剤は通常、植物の成長を妨げ、植物ホルモンを模倣することがよくあります。

• ACCase阻害剤はイネ科植物を枯らし、脂質合成の第一段階であるアセチルCoAカルボキシラーゼを阻害し、分裂組織における細胞膜の生成に影響を与えます。双子葉植物には影響しません。^[6]
• ALS 阻害剤は、一部のアミノ酸合成の最初のステップであるアセト乳酸合成を阻害することでイネ科植物や双子葉植物に影響を与えます。植物は徐々にこれらのアミノ酸が不足し、最終的に DNA 合成が停止します。
• ESPS 阻害剤は、トリプトファン、フェニルアラニン、チロシンの合成の最初のステップであるエノールピルビルシキミ酸 3-リン酸合成酵素を阻害することで、イネ科植物や双子葉植物に影響を与えます。
• 光化学系 II阻害剤は、水から NADPH ²⁺への電子の流れを減少させ、クロロフィル分子に電子が蓄積して過剰な酸化を引き起こします。植物は最終的に死にます。
• 合成オーキシンは植物ホルモンを模倣し、植物細胞膜に影響を及ぼす可能性があります。

• タブトキシンはPseudomonas syringae pv. tabaciによって産生され、有毒濃度のアンモニアの蓄積を引き起こす可能性があります。このアンモニアの蓄積により葉のクロロシスが発生します。^[7]
• 糖ペプチドは多くの細菌によって生成され、病気の進行に関与していることが示唆されている。 [ ^7]コリネバクテリウム・セペドニカム由来の糖ペプチドは、急速な萎凋と辺縁壊死を引き起こす。コリネバクテリウム・インシディオサム由来の毒素は、細胞間の水分移動を妨げ、植物の茎を詰まらせる。^[7]アミロボリンはエルウィニア・アミロボラ由来の多糖類で、バラ科植物の萎凋を引き起こす。キサントモナス・カンペストリス由来の多糖類は、師管を通る水の流れを妨げ、キャベツの黒腐病を引き起こす。
• ファセオロトキシンは、Pseudomonas syringae pv. phaseolicola、Pseudomonas syringae pv. actinidiae、およびPseudomonas syringae pv. syringae CFBP 3388株の特定の株によって産生される修飾トリペプチド[Nδ-(N′-スルホジアミノホスフィニル)-オルニチル-アラニル-ホモアルギニン]である。 ^{[8] [9] [10]}ファセオロトキシンは、アルギニン生合成経路においてオルニチンとカルバモイルリン酸からシトルリンの形成を触媒する酵素オルニチンカルバモイルトランスフェラーゼ（OCTase; EC 2.1.3.3）の可逆的阻害剤である。ファセオロトキシンは、植物、哺乳類、および細菌源からのOCTase活性の効果的な阻害剤であり、アルギニンの表現型要求を引き起こす。さらに、ファセオロトキシンはポリアミンの生合成に関与する酵素オルニチン脱炭酸酵素（EC 4.1.1.17）を阻害する。^[11]
• Rhizobium japonicumによって生成される根粒毒素は、一部の大豆植物の根粒を退緑化させます。

• トキソアルブミン – 有毒な植物性タンパク質
• 植物毒性 – 化合物による植物の成長に対する毒性効果