ほとんどのアルカロイドの生物学的前駆体はオルニチン、リジン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、ヒスチジン、アスパラギン酸、アントラニル酸といったアミノ酸である。ニコチン酸はトリプトファンあるいはアスパラギン酸から合成できる。アルカロイド生合成の経路は数え切れない程あるため、容易に分類することは不可能である。しかしながら、シッフ塩基の合成やマンニッヒ反応を含む様々なアルカロイドの生合成に関与する典型的な反応がいくつかある。
アルカロイドの構造的多様性のため、天然素材からアルカロイドを抽出する単一の手法は存在しない。ほとんどの手法は、ほとんどのアルカロイドが有機溶媒に溶解して水には不溶なのに対して、それらの塩は逆の傾向を示す特性を利用している。ほとんどの植物は複数のアルカロイドを含んでいる。最初にそれらの混合物を抽出し、次に個別のアルカロイドを分離する。植物は抽出前に徹底的に挽く。ほとんどのアルカロイドは生植物内で有機酸との塩の形で存在しており、抽出されたアルカロイドは塩のままか塩基へと変化している。塩基抽出は植物材料をアルカリ溶液で処理し、1,2-ジクロロエタン、クロロホルム、ジエチルエーテル、ベンゼンといった有機溶媒にアルカロイド塩基を抽出することで達成される。次に、不純物を弱酸に溶解させる。これによってアルカロイド塩基は塩へと変換され、水によって洗い流される。もし必要ならば、アルカロイド塩の水溶液を再びアルカリ性にし、有機溶媒で処理する。この過程を所望の純度が得られるまで繰り返す。酸抽出では、植物材料は弱酸性溶液（例: 酢酸の水溶液、エタノール溶液、メタノール溶液）で処理される。次にアルカロイドを有機溶媒で抽出できる塩基性型へと変換するために塩基が加えられる（もし抽出をアルコールを使って行う場合は、まずアルコールを除去し残渣を水に溶解する）。この溶液を上記のように精製する。個々のアルカロイドは、特定の溶媒に対する溶解度の差異や特定の試薬に対する反応性の差異、あるいは蒸留を用いて混合物から分離される。
動物では両生類のヒキガエル科のカエル（無尾目）の皮膚腺（耳腺）分泌物においてブフォテニンなどが見出される。また、イモリ（有尾目）の1種のファイアサラマンダーはサマンダリンを持つ。高等動物において重要な役割を果たすアドレナリンおよびセロトニンといった一部のアミンはアルカロイドと構造や生合成が類似しており、アルカロイドと呼ばれることがある。
しかし、近代以降に交雑育種によって得られた新しい品種との競争が始まると、京野菜は生産性や消費動向などの面で優位性を失って栽培が衰退していった。京都府はその状況を危惧し、1960年に農業試験場で伝統野菜の品種保存を検討し、21品目・105種を品種および栽培方法の保存対象として選定した。1974年には府が伝統野菜原種ほ設置事業を開始し、農業総合研究所が生産農家から栽培方法を聞き取って記録するとともに、種苗の提供を受けて保存するようになった。1977年からは、供託した農家の許可を得たものについて、産地育成のために種苗提供を行うようになった。また、京都市も1962年に特産そ菜保存ほ場を設置し、10種類の品種について保存の委託事業を始めた。一方、1980年代に入ると全国的な米の生産過剰とそれを受けた米価低迷から、京都府でも営農の柱を従来の米から野菜など集約的な園芸作物に移行する必要が生まれた。耕地面積の制約から大量生産は困難なため、市場競争力のある多品種少量生産の品目が必要とされ、特有の優れた味やブランドイメージを有する京野菜が着目された。このような動向を受けて、京都府は農業改良普及所とともに府内全域で野菜の品目・品種を調査し、高嶋四郎の指導下で1987年に「京の伝統野菜」の定義を整理し、40種類を指定した。翌1988年には「京都府内産農林水産物のブランド確立に関する基本指針」を取りまとめ、京野菜の生産拡大と流通販売力の強化を推進するブランド京野菜の事業が1989年に始まった。等階級や出荷形態などの基準を満たすものとして、同年の開始時点では春夏3品目、秋冬4品目、市場流通する生産量確保と規格水準の維持が可能な産地として18か所が、それぞれ指定された。1990年代に入ると、京のふるさと産品価格流通安定協会が首都圏への出荷やアンテナショップの開設、各種イベントでの広報活動などを始めた。また、伝統的に露地栽培されてきたミズナやミブナをパイプハウス栽培するための助成による出荷期間の延長や、研究機関との協業による病害虫駆除などによる生産性や品質の向上、消費動向に対応した小型化のための栽培の工夫など、技術面でも様々な取り組みが進められた。これらの活動もあって京野菜の生産・消費は拡大し、ブランド京野菜は品目・産地ともに認証の拡大が進み、1999年には20品目・83産地、2007年には21品目・115産地がそれぞれ指定の対象となっている。この間、ブランド京野菜の販売金額は1989年の3,800万円から2008年には15億円を超えるまでに増加し、京都府の野菜全体の産出額も214億円から243億円に増加し、後者は都道府県別の増減率で5位に相当する。このような消費拡大の一方で、若い生産者を中心とした大規模な生産法人などの育成が進まず、生産者の高齢化などによって産地が縮小し、販売規模の拡大や計画的生産が困難になっている。また、他府県産の同じ品種との競争などによる京野菜全般の単価の下落も問題となっている。