Pyrrolizidinalkaloider

Pyrrolizidinalkaloider er en undergruppe av alkaloider, som er oppbygd av en aminoalkohol som kalles necin. Det kan være denne necinen alene, eller det kan også være tilkoblet én eller flere (oftest ikke flere enn 2) syrer, som da kalles necinsyrer. Disse necinsyrene kan være syrer, som er vanlig i kroppen og mat, men andre syrer lages kun av noen få plantearter.

Pyrrolizidinalkaloider kan deles i to hovedgrupper:
 Pyrrolizidinalkaloider som ikke har dobbeltbinding mellom karbonatomene 1 og 2 i figuren til høyre. Disse pyrrolizidinalkaloidene er  ufarlige..
 Pyrrolizidinalkaloider som har dobbeltbinding mellom karbonatomene 1 og 2 i figuren til høyre, og derfor også kalles umettede og kan også kalles 1,2-dehydropyrrolizidinalkaloider der «1,2-dehydro» peker til denne dobbeltbindingen mellom karbonatomene 1 og 2. En rekke dyreforsøk viser at de er leverskadelige, kreftfremkallende, kan være mutagene og skadelige for embryo og ufødte fostre.

De toksiske pyrrolizidinalkaloidene brytes sakte ned i levra, og akkumulerer i organismen. Inntak av tilsynelatende små, uskadelige mengder, kan derfor hope seg opp og bli giftige etter vedvarende inntak. Det er aldri påvist forgiftningssymptomer hos mennesker, etter et enkelt inntak av pyrrolizidinalkoloidholdige planter. Forgiftninger etter vedvarende inntak av pyrrolizidinalkaloidholdige planter, plantedeler eller uttrekk av dem er godt dokumentert. Flere dødsfall har også forekommet.

Pyrrolizidinalkaloider med én necinsyre som har en esterbinding tilkoblet necinet, det vil si monoestere, er generelt mindre giftige. Hvis necinet har esterbindinger med to necinsyrer, altså åpne diestere, pleier å være mer giftig enn monoestere. Når necinet er tilkoblet en toverdig necinsyre, slik at den blir en syre med to karboksylgrupper og danner sykliske diestere, regnes den blant de giftigste pyrrolizidinalkaloidene.

Historie 

Det har vært kjent en stund føre 1903 at landøyda 
Mange mistenkte nok før 1903 at planter som landøyda og arter i heliotropslekta var farlig. Men det var veterinæren og forskeren fra New Zealand med navnet John Anderson Gilruth, som var den første til å bevise mistankene, om at landøyda gir kronisk leversykdom. Den første publiseringen var i 1903 og tittelen er «Hepatic cirrosis affecting horses and cattle (so-called "Winton disease")». 

Tidlig på 1920-tallet var det en mistanke om at en andel av artene i svineblomslekta (Senecio landøyda og landøydaslekta (Jacobaea) er utskilt fra svineblomslekta) kunne gi leverskader.
Dette ledet til intens forskning, som bekreftet rundt 1950 at pyrrolizidinalkaloider fra svineblomslekta gir leverskader. Ut ifra denne forskningen har det blitt lagd to påstander om giftigheten til pyrrolizidinalkaloider. Altså at de er giftige for leveren, kreftfremkallende, også delvis er de mutagene stoffer og kan skade embryo og foster under svangerskap, når to betingelser er oppfyllt: 
 En dobbeltbinding mellom karbonatomene 1 og 2 (se figur øverst til høyre) må være til stede.
 Hvis det er mulig, er begge hydroksidgruppene (OH-grupper) på necinet, som er en aminoalkohol, må ha tilkoblet en syre  på hver hydroksidgruppe. Der de sykliske diesterene er spesielt giftige.

Kilder til pyrrolizidinalkaloider 

Det er flere måter en kan få i seg pyrrolizidinalkaloider på. Den vanligste er nok å spise eller drikke te av pyrrolizidinalkaloidholdige planter, eller deler av disse plantene. Dette er nok også antageligvis årsaken til de fleste forgiftningene. Disse plantene eller plantedelene kan da inntas direkte eller indirekte. Altså om en inntar pyrrolizidinalkaloidholdig plantemateriale, som salat, medisin eller te, blir en direkte inntaksmåte. Men om pyrrolizidinalkaloidholdige plantedeler blir med i matkorn, kjøtt, melk, egg, honning og annet, blir dette en indirekte inntaksmåte. Begge inntaksmåter har gitt alvorlige forgiftninger hos mennesker og husdyr.

Kjøtt som mulig kilde til pyrrolizidinalkaloider 

Beitedyr har ofte en tilgang til planter, som inneholder pyrrolizidinalkaloider. På verdensbasis er det snakk om mange millioner beitedyr. Det er antatt at pyrrolizidinalkaloidholdige planter er den vanligste årsaken til forgiftninger av beitedyr på verdensbasis.

Det er enda ikke helt sikkert, om pyrrolizidinalkaloider følger med kjøttvarer, og kan gi forgiftning hos mennesker.
Men det er sannsynlig at nyrer og lever fra dyr, som har beitet på pyrrolizidinalkaloidholdige vekster, kan inneholde fra 73 µg/kg og til under 10 µg/kg.

Men det har også blitt utført forsøk med hvalper, som ble fôret med tilberedt kjøtt eller melk. Kjøttet og melken kom ifra dyr, som var forgiftet av pyrrolizidinalkaloider fra arter i slekta Trichodesma. Dette resulterte død eller dannelse av patologiske forandringer innen tre til fire måneder. Det ble da konstantert at kjøttet inneholder rester av pyrrolizidinalkaloider, som ikke ble ødelagt av varmebehandling.

== Forekomster av pyrrolizidinalkaloider ==

Man har funnet pyrrolizidinalkaloider i bortimot hele rubladfamilien (Boraginaceae), to tribus i kurvplantefamilien (Senecioneae og Eupatorieae), spredte funn i slekta Crotalaria i erteblomstfamilien (Fabaceae), gravmyrtfamilien (Apocyanaceae), jåblomfamilien (Celastraceae), Elaeocarpaceae, vortemelkfamilien (Euphorbiaceae), orkidéfamilien (Orchidaceae), grasfamilien (Poaceae), soleiefamilien (Ranunculaceae) og Sapotaceae.

Når en ser hele verden under ett, er forgiftninger av pyrrolizidinalkaloider den vanligste årsaken til forgiftninger hos beitedyr.

Noen insektarter, lever av og spiser pyrrolizidinalkaloidholdige planter. Ved at pyrrolizidinalkaloider akkumulerer i organismen oppnår noen av dem beskyttelse mot andre dyr som prederer på dem.

Giftigheten av pyrrolizidinalkaloider

Kreftfare etter inntak av pyrrolizidinalkaloider 

Det er bevist gang på gang at inntak av pyrrolizidinalkaloider kan øke risikoen for å få kreft markant. Her er det en tabell, som oppsumerer noen studier på rotter, om mengden angitte pyrrolizidinalkaloider gitt til dem, og hva resultatet ble.

Forgiftningssymptomer 

Når konsentrasjonen av dems nedbrytingsprodukter når et vist nivå, så begynner diverse forgiftningssymptomer å melde seg. Av de første symptomene er tap av appetitt, tretthet, utmattelse og magesmerter. Langtidsskader er veneokkulasjon da særlig i levra (også kalt «Budd Chiari-syndrom») trombose av levervenen, som fører til  skrumplever, nekroser, forstørrete røde blodlegmer (megalocytose/makrocytose) og en økning av celledelinger (hyperplasi), som kan føre til adenom og karsinom. Nedbrytingsprodukter (metabolitter) som når lunger, kan danne lungebetennelse, emfysem, ødemer, for høyt blodtrykk i lungearterier og akutt hjertestans (cor pulmonale).

Pyrrolizidinalkaloider og deres nedbrytingsprodukter blir utskilt via urinveiene.Megalocytose i nyrer og svulster i urinblære er en observert konsekvens av dette. Bukspyttkjertel, mage og tarmkanal kan også bli berørt av det samme.

Referanser

Litteratur

Bøker

Vitenskapelige publikasjoner

Avhandlinger 

 

Alkaloider
Biomolekyler
Botanikk
Fysiologi