Myrkky

Myrkky on aine, jolle altistuminen haittaa eliön elintoimintoja tai tappaa eliön. Periaatteessa mikä tahansa kemiallinen aine voi olla myrkky. Tämän toi ensimmäisenä esille Paracelsus todeten, että ”Ei ole myrkytöntä ainetta. Vain annos ratkaisee, että aine ei ole myrkky.” Jopa vesi on todella suurena määränä myrkky. Liiallinen veden juonti voi aiheuttaa vesimyrkytyksen, joka on aiheuttanut kuolemantapauksiakin.
Myrkyn määritelmällinen ominaisuus on myrkyllisyys, kyky aiheuttaa haittaa eliölle. Eliöillä on vaihteleva kyky sietää kemiallisia aineita, ja tähän vaikuttaa pääasiassa eliön massa (annos/painokilo), mutta jotkin eliöt ovat sopeutuneet sietämään sellaisia kemiallisia aineita, jotka ovat yleisesti eliöille myrkyllisiä.
Myrkkyjä ja myrkyllisyyttä tutkii toksikologia, joka on oppi vieraiden aineiden haitallisesta vaikutuksesta eläviin organismeihin. Toksikologia hyödyntää myrkkyihin liittyvässä tutkimuksessa monia muita tieteenaloja, joissa myrkky on käsitteenä oleellinen. Näitä tieteenaloja ovat esimerkiksi patologia, farmakologia, fysiologia, biokemia, genetiikka, molekyylibiologia, analyyttinen kemia, ekologia ja biologian eri alat. Myrkkyjä voidaankin tutkia monista näkökulmista. Esimerkiksi biotieteiden piirissä tutkitaan erityisesti toksiineja, jotka ovat eliöiden tuottamia myrkyllisiä aineita.

Myrkkyjen luokittelu- ja ryhmittelyperusteita

Myrkyille ei ole olemassa yhtenäistä kaikenkattavaa luokittelutapaa, vaan ryhmittely- ja luokitustapa riippuu asiayhteydestä. Kreikkalainen lääkäri Dioskorides jakoi 1. vuosisadalla myrkyt kasvi- eläin- ja mineraalimyrkkyihin niiden alkuperän mukaan. Myrkyt voidaan hallinnollisen toksikologian periaattein luokitella niiden vaarallisuuden mukaan.Kemikaalilainsäädäntö antaa perusteet kemikaalien myrkyllisyyden luokitteluun. 
Tässä artikkelissa ryhmitellään myrkkyjä muilla kuin myrkyllisyysperusteilla. Myrkkyjä on käsitelty kahtena pääluokkana; luonnossa esiintyvinä myrkkyinä sekä myrkyllisinä kemikaaleina, jotka on valmistettu keinotekoisesti. Koska myrkkyjen luokittelu- ja ryhmittelyperusteet ovat tilannekohtaisia ja usein käytännönläheisiä, samaa myrkkyä voidaan luonnehtia monella tavalla asiayhteydestä riippuen.
Toksikologiassa tutkitaan aineita systemaattisen toksisuuden tutkimuksen avulla, jolloin selvitetään kaiken muun ohella myrkyn vaikutusmekanismia ja mahdollista kohde-elintä tai -systeemiä. Vaikutusmekanismin perusteella aine voidaan luokitella muun muassa karsinogeeniksi (syövän aiheuttaja), teratogeeniksi (epämuodostumien aiheuttaja) tai mutageeniksi (perimän vaurioittaja). Myrkyt luokitellaan usein myös sen mukaan, mitä kohde-elintä tai elimistön järjestelmää ne haittaavat. Tällä tavoin voidaan erotella toisistaan esimerkiksi hermomyrkyt, solumyrkyt, munuaismyrkyt ja maksamyrkyt.
Luonnossa esiintyvät myrkyt voidaan jakaa eliöiden tuottamiin myrkkyihin ja elottoman luonnon myrkkyihin. Näissä yhteyksissä käytetään ryhmittelyperusteena kemiallista rakennetta. Eliöiden myrkyt ovat peräisin eläimistä, kasveista, sienistä ja mikrobeista ja niitä kutsutaan  toksiineiksi. Usein eliöiden tuottamat myrkyt ovat orgaanisia ja ryhmitellään tuottajansa mukaan, esimerkkeinä käärmeenmyrkyt ja bakteeritoksiinit. Elottoman luonnon tuottamia myrkkyjä ovat esimerkiksi alkuaineiden radioaktiiviset isotoopit, raskasmetallit ja myrkylliset kaasut. Nämä myrkyt ovat enimmäkseen epäorgaanisia.
Myrkyllisiä kemikaaleja on ryhmitelty niiden käyttötarkoituksen perusteella, esimerkkeinä lääkkeet, torjunta-aineet ja kemialliset aseet. Kemikaaleja ryhmitellään tyypillisesti myös sen mukaan, millaisia ongelmia ne ovat aiheuttaneet. Tästä ovat esimerkkinä vaikkapa ympäristömyrkyt, ruokamyrkytyksiä aiheuttavat myrkyt ja työympäristöjen myrkyt.

Eläinperäiset myrkyt

Eläinperäisiä toksiineja tuottavia eläimiä tunnetaan paljon. Esimerkiksi myrkyllisiä käärmelajeja tunnetaan noin 300 kpl. Eläinten tuottamat toksiinit ovat pääasiassa proteiineja ja peptidejä ja niiden toimintamekanismit kohde-eliössä ovat erittäin vaihtelevia. Näiden toksiinien tutkiminen on ollut aktiivista jo pitkään niiden farmakologisten ominaisuuksien ja niiden tarjoamien sovellusmahdollisuuksien vuoksi.
Myrkkyä tuottavia eläimiä voivat olla muun muassa käärmeet, skorpionit, meduusat, pistiäiset, kartiokotilot, merivuokot, liskot, juoksujalkaiset sekä vesinokkaeläimet. Näille eläimille on yhteistä se, että ne ruiskuttavat myrkkynsä kohteeseen. Kyseinen ominaisuus puuttuu myrkkyä tuottavilta sammakoilta, punkeilta, madoilta ja nisäkkäiltä.
Eläinperäisten toksiinien tutkimus on tuonut paljon tietoa ihmiseen liittyvästä fysiologiasta ja farmakologiasta. Tutkimus on auttanut myös löytämään hoitokeinoja myrkytystapauksiin. Eläimien aiheuttamia myrkytystapauksia voidaan hoitaa vastamyrkyillä, joita on saatavilla esimerkiksi käärmeiden, skorpionien, hämähäkkien, punkkien ja meduusojen aiheuttamiin myrkytyksiin.
Eläinperäisiin proteiinitoksiineihin liittyen on käynnistetty Tox-Prot-hanke, jonka tehtävänä on systematisoida ja helpottaa toksiineihin liittyvän tiedon saatavuutta.

Kasviperäiset myrkyt

Kasvikunnasta tunnetaan lukuisia myrkyllisiä kasveja, joista osa on tappavia. Kasvimyrkyt ovat kasvien sekundaarimetabolisia tuotteita. Kasvimyrkyiksi luokitelluilla aineilla on tärkeitä tehtäviä elävässä kasvissa. Ne voivat toimia esimerkiksi vapaiden radikaalien poistajina, pölyttäjien houkuttimina, kasveja syövien eläimien karkottajina tai tuhohyönteisten torjujina. 
Eräs tapa luokitella kasvimyrkyt perustuu niiden kemialliseen rakenteeseen. Tällöin kasvimyrkkyihin kuuluisi aineita seuraavista yhdisteryhmistä: glykosidit, flavonoidit ja proantosyaanit, tanniinit, terpeenit, resiinit, lignaanit, alkaloidit, furokumariinit sekä proteiinit ja peptidit.
Toinen tapa luokitella kasviperäiset myrkyt on jakaa ne ryhmiin niiden aiheuttamien haittojen perusteella. Kasvimyrkyt voidaan luokitella haittavaikutusten perusteella seuraavasti: ihoon, ruoansulatusjärjestelmään sekä sydän- ja verisuonijärjestelmään vaikuttavat myrkyt, hermomyrkyt, maksamyrkyt ja lisääntymistä häiritsevät myrkyt.

Mikrobimyrkyt

Mikrobitoksiineja tuottavat tyypillisesti esimerkiksi bakteerit, mikrosienet (erityisesti homesienet) ja levät.
Levä- ja syanobakteerimyrkyt. Myrkyllisiä leviä esiintyy ympäri maailman sekä merissä että makeassa vedessä. Levämyrkyt voivat olla haitallisia tai tappavia kaloille, äyriäisille, ihmisille, karjalle ja villieläimille. Usein leväkukinnot erottuvat värillisinä, esimerkiksi punaisina tai vihreinä. Vaikka leväkukintoja on historiallisessa mielessä pidetty luonnollisena ilmiönä, on kiinnitetty huomio myrkyllisten kukintojen runsaaseen määrään viime vuosina. Syyksi on arveltu vesistöjen fosfori- ja typpikuormaa. 
Useat levät voivat aiheuttaa ihmisille toksisia reaktioita, kuten ihoreaktioita, silmien ärsytystä ja hengityshäiriöitä. Varsinainen myrkytystila edellyttää kuitenkin myrkyn joutumista elimistöön veden tai hengitysilman mukana. Myrkyllisiä lajeja tunnetaan panssarilevistä, punalevistä, piilevistä, tarttumalevistä mutta varsinkin sinilevistä.
Mykotoksiinit ovat myrkyllisten homesienten sekundaarisia aineenvaihduntatuotteita, jotka voivat aiheuttaa haittaa tai kuoleman ihmisessä tai eläimessä. Mykotoksiinien farmakologisten ominaisuuksien takia joitakin mykotoksiineja käytetään antibiootteina, kasvunedistäjinä sekä lääkkeinä. 
Homesienten aiheuttamaa myrkytystä kutsutaan mykotoksikoosiksi. Mykotoksikoosin oireet riippuvat toksiinityypistä sekä muista, yksilökohtaisista ominaisuuksista. Mykotoksikoosi voi altistaa mikrobitaudeille ja mykotoksiinit voivat toimia elimistössä yhteisvaikutuksessa muiden toksiinien kanssa. Mykotoksikoositapausten määrää maailmalla ei tiedetä, joskin tapausten lukumäärän uskotaan olevan pienempi kuin esimerkiksi bakteeri- ja virusinfektioiden määrän. Mykotoksikoosit ovat yleisempiä matalan elintason maissa. Mykotoksikoosi ei ole tartuntatauti.
Bakteerimyrkyt.Monet bakteeritoksiinit ovat proteiineja, joiden vastaava geeni sijaitsee kromosomissa, plasmidissa tai faagissa. Toksiinit vapautuvat tavallisesti lyysauksen yhteydessä, mutta joissakin tapauksissa myrkky sijaitsee ulomman solukalvon rakkuloissa. Eräs tärkeä ei-proteiinimyrkky on endotoksiini, lipopolysakkaridi, joka on gramnegatiivisten bakteerien soluseinän rakenneosa.
Vaikka monien bakteerien toksiset vaikutukset ihmiseen tunnetaan, on vain vähän bakteeritoksiineja identifioitu ja selvitetty niiden molekyylitason toiminta.

Myrkylliset alkuaineet

Useat alkuaineet ovat käytännössä ympäristömyrkkyjä ja myös haitallisia ihmiselle. Esimerkiksi raskasmetalleilla ja radioaktiivisilla alkuaineilla voi olla suuria vaikutuksia ihmisen ja eliöiden terveyteen. Myrkyllisille alkuaineille voi altistua muun muassa nautitun ruoan ja veden kautta tai työympäristön vuoksi. Myrkyllisiksi alkuaineiksi luokitellaan esimerkiksi arseeni, kadmium, lyijy ja elohopea. Myös näiden alkuaineiden yhdisteet ovat myrkyllisiä.
Muutamat alkuaineet kuten alkalimetalleista natrium ja kalium sekä halogeeneista fluori ja kloori, ovat vapaina alkuaineina esiintyessään suuren reaktiivisuutensa vuoksi vaarallisia myrkkyjä, samoin kuin myös fosfori esiintyessään valkoisena fosforina, mutta monet näiden alkuaineiden yhdisteet ovat elämälle välttämättömiä.