Pirolizidin alkaloidleri

Pirolizidin alkaloidleri (PA), doğal olarak bitkiler tarafından otçullara karşı bir savunma mekanizması olarak üretilen ve temel olarak pirolizidinin kimyasal yapısında olan alkaloidlerdir. 6.000'den fazla bitkide 660'tan fazla PA ve PA N-oksit tanımlanmıştır ve bunların yaklaşık yarısı hepatotoksisite sergilemektedir. Boraginaceae, Asteraceae, Orchidaceae ve Fabaceae familyalarındaki bitkilerde sıklıkla bulunurlar; Convolvulaceae, Poaceae ve Lamiaceae'deki en az bir türde bulunmaktadırlar. Dünyadaki çiçekli bitkilerin % 3'ünün pirolizidin alkaloidleri içerdiği tahmin edilmektedir. Bal, tahıllar, süt, sakatat ve yumurta pirolizidin alkaloidleri içermektedir.
Doymamış pirolizidin alkaloidleri hepatotoksiktir, yani karaciğere zarar verir. PA'lar ayrıca hepatik veno-tıkayıcı hastalığa ve karaciğer kanserine neden olur. PA'lar tümörijeniktir. PA tüketimiyle ilişkili hastalık, pirolizidin alkaloidoz olarak bilinir.
Endişe verici olan, PA içeren şifalı bitkilerin, özellikle Batı'da hodan yaprağı, karakafes ve öksürük otu ve bazı Çin şifalı otlarının kullanımıyla ilişkili sağlık riskidir.
Bazı geviş getiren hayvanlar, örneğin sığırlar, pirolizidin alkaloidleri içeren bitkilerle beslendiklerinde karaciğer enzim aktivitelerinde hiçbir değişiklik veya herhangi bir klinik zehirlenme belirtisi göstermezler. Yine de Avustralya'da yapılan çalışmalar toksisite olabileceğini göstermiştir. Koyun, keçi ve sığırların çok daha dirençli oldukları ve çok daha yüksek PA dozlarını tolere ettikleri, bunun PA'yı yok eden rumen mikropları yoluyla kapsamlı detoksifikasyona bağlı olduğu düşünülmektedir. Erkekler; kadınlardan, fetüslerden ve çocuklardan daha duyarlı tepki verirler.
PA ayrıca Utetheisa ornatrix gibi bazı organizmalar için bir savunma mekanizması olarak kullanılır. Utetheisa ornatrix tırtılları bu toksinleri besin bitkilerinden alır ve avcılar için caydırıcı olarak kullanır. PA'lar onları doğal düşmanlarının çoğundan korur. Toksinler, yetişkin güvelere dönüştüklerinde bile bu organizmalarda kalır ve onları yetişkinlik dönemleri boyunca korumaya devam eder.
Ekoloji
Birçok bitki, pirolizidin alkaloidleri içerir ve buna karşılık bitkileri tüketen ve vücutlarında alkaloidleri oluşturan birçok böcek vardır. Örneğin, erkek kraliçe kelebekler, çiftleşme için yararlı feromonlar üretmek için pirolizidin alkaloidlerini kullanır. Danaus chrysippus kelebeklerinin diyetlerinde pirolizidin alkaloidleri elde ettiği ve bu kimyasalları depoladığı, onları zehirli ve yırtıcılar için tatsız hale getirdiği bilinmektedir. Cam kanatlı kelebek olan Greta oto, hem yetişkin güvede toksisite için hem de erkek kelebeğin feromon üretimi için pirolizidin alkaloidleri kullanır. Bahçe kaplan güvesi de bu bileşikleri larva (dikenlerin kullanımı yoluyla) ve yetişkin savunması (sprey ve kötü tat şeklinde) için kullanarak bir tırtıl olarak depolar.
Pirolizidin alkaloidleri içeren bitki türleri
Adenostyles alliariae
Adenostyles glabra
Ageratum conyzoides
Ageratum houstonianum
Anchusa officinalis
Arnebia euchroma
Borago officinalis (< 10 ppm, toksik değil)
Cacalia hastata
Cacalia hupehensis
Chromolaena odorata
Cordia myxa
Crassocephalum crepidioides
Crotalaria albida
Crotalaria assamica
Crotalaria crispat
Crotalaria dura
Crotalaria globifera
Crotalaria mucronata
Crotalaria sesseliflora
Crotalaria spectabilis
Crotalaria tetragona
Crotalaria retusa
Cynoglossum amabile
Cynoglossum lanceolatum
Cynoglossum officinale
Cynoglossum zeylanicum
Echium plantagineum
Echium vulgare
Emilia sonchifolia
Eupatorium cannabinum
Eupatorium chinense
Eupatorium fortunei
Eupatorium japonicum
Eupatorium purpureum
Farfugium japonicum
Gynura bicolor
Gynura divaricata
Gynura segetum
Heliotropium amplexicaule
Heliotropium europaeum
Heliotropium indicum
Heliotropium popovii
Lappula intermedia
Ligularia cymbulifera
Ligularia dentata
Ligularia duiformis
Ligularia heterophylla
Ligularia hodgsonii
Ligularia intermedia
Ligularia lapathifolia
Ligularia lidjiangensis
Ligularia platyglossa
Ligularia tongolensis
Ligularia tsanchanensis
Ligularia vellerea
Liparis nervosa
Lithospermum erythrorhizon
Neurolaena lobata
Petasites japonicus
Senecio alpinus
Senecio argunensis
Senecio brasiliensis
Senecio chrysanthemoides
Senecio cineraria
Senecio glabellus
Senecio integrifolius var. fauriri
Senecio interggerrimus
Senecio jacobaea
Senecio lautus
Senecio linearifolius
Senecio madagascariensis
Senecio nemorensis
Senecio quadridentatus
Senecio riddelli
Senecio scandens
Senecio vulgaris
Syneilesis aconitifolia
Symphytum officinale
Tussilago farfara
Sınıflandırma
Bir sınıflandırma, pirolizidin halkasının ikame modeline dayanmaktadır. Yapının bu kısmı normalde nesin bazları olarak adlandırılır. En büyük üç grup, platinesin, heliotridin ve retronesin olmak üzere üç nesin bazına dayanmaktadır.