蜈蚣毒centipede venom是蜈蚣螫傷人畜時所釋放的一種毒素。被蜈蚣叮咬后的患者會出現(xiàn)疼痛、水腫、發(fā)炎、壞死和皮下出血,嚴(yán)重者有高血壓、心肌缺血、呼吸衰竭、昏迷和痙攣,甚至死亡。[1]

中文名

蜈蚣毒

外文名

centipede venom

定義

蜈蚣螫傷人畜時所釋放的一種毒素

毒液來源

蜈蚣(centipede)為節(jié)肢動物門唇足綱整形目蜈蚣科動物。

蜈蚣的第一對腳星鉤狀,銳利,鉤端有毒腺口,外有堅(jiān)硬的甲殼質(zhì)包裹。毒腺分泌無色透明的黏稠液體,即為蜈蚣毒素,注入獵物體內(nèi)能使其麻痹甚至死亡。

不同種屬的蜈蚣毒素成分有所不同,不同的取毒方法也會影響成分的組成。早期研究蜈蚣毒素時,大多是處死蜈蚣獲取毒顎,或者剪斷蜈蚣的顎尖用水或緩沖液提取,不利于定量研究。近年來常用高頻電流刺激蜈蚣采毒,得到毒素更快、更多。有一些研究發(fā)現(xiàn)蜈蚣粗毒中含有酯酶,蛋白水解酶,酸性和堿性磷酸酶,心臟毒素.組胺,神經(jīng)遞質(zhì)釋放物質(zhì)[4J1]。北美的巨型沙漠蜈蚣,還含有溶細(xì)胞索。

毒液組成

蜈蚣毒素與蛇毒類似,主要由蛋白質(zhì)組成。1983年,科學(xué)家從巨蜈蚣鄂足提取物中分離到1個相對分子質(zhì)量為60 kDa、對熱不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)毒素(Toxin S)。研究表明,蜈蚣粗毒中蛋白質(zhì)含量為86.23%。堿性電泳表明蜈蚣毒素有20條蛋白譜帶??茖W(xué)家利用圓盤電泳和薄層色譜觀察到蜈蚣毒素提取物13條陽極蛋白帶和1條移動緩慢的陰極蛋白帶。從3條緩慢移動的脂蛋白帶中發(fā)現(xiàn)了磷脂、膽固醇、游離脂肪酸、三酰甘油、膽甾醇脂和角鯊烯。酯酶、酸性和堿性磷脂酶及氨基萘胺以復(fù)合形式存在。酸性磷酸酯酶的同工酶活性很低。

2007年,巴西科學(xué)家從2種當(dāng)?shù)仳隍贾杏秒姶碳と《?,粗毒充分溶解后,結(jié)合二維色譜(陽離子交換、反相)、質(zhì)譜、Edman降解對其中的蛋白質(zhì)、多肽進(jìn)行了分析,得到了相對分子質(zhì)量1 304~22 639 Da的45個組分,對其中的25個組分進(jìn)行了Edman降解測定了N一末端氨基酸序列。由于粗毒量少等因素的制約,他們用蛋白庫中的序列比對以獲得組分功能的想法沒有成功。

蜈蚣毒中酶的種類較多,其中許多是極為有用的工具酶。汪猷等測出了少棘蜈蚣粗毒中的蛋白水解酶、酯酶、堿性磷酸單酯酶、磷酸二酯酶的活力”。同工酶電泳顯示4條酯酶帶(底物為醋酸一a一萘酯)、3條酸性磷酸單酯酶、3條氨基酸萘胺酶和4條堿性磷酸單酯酶帶。科學(xué)家用電刺激法測出了少棘蜈蚣毒液中透明質(zhì)酸酶、纖維素酶、a一淀粉酶、乙酰膽堿酯酶、酸性磷酸單酯酶、堿性磷酸單酯酶、類凝血酶等lO種酶的活性,研究了其出血毒性及對血小板聚集的影響,結(jié)果蛋白水解酶和堿性磷酸單酯酶活力比汪猷的結(jié)果低,磷脂酶A的活力也極低,說明神經(jīng)毒性可能與該磷脂酶A無關(guān)。精氨酸酯酶及乙酰膽堿酯酶活力最高,這與其藥用功效是否相關(guān),值得進(jìn)一步研究。

最近有報道毒素中的磷脂酶活性,但對它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)和種間關(guān)系并沒有明確表述。2009年,墨西哥科學(xué)家通過2種途徑對Scolopendra viridis Say蜈蚣毒素組分進(jìn)行研究“。一種方法是對可溶性毒素用HPLC分離純化,得到54個不同的組分,發(fā)現(xiàn)在46.24 min時流出的組分顯示出磷脂酶活性。Edman降解后,酶的前25個氨基酸序列被鑒定。而這與另一種方法,即從毒腺的mRNA制備取得cDNA文庫。克隆化基因編碼了一個含28個氨基酸的信號肽和有119個殘基的成熟肽。對由可溶性毒素中分離純化得到的酶做質(zhì)譜分析,得知相對分子質(zhì)量為13 752 Da,這與推論出的基因的氨基酸序列的相對分子質(zhì)量相符。研究人員對序列進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化分析,發(fā)現(xiàn)它與蛇以及哺乳動物(人和鼠)的磷脂酶序列比與蜘蛛或昆蟲磷脂酶的序列有著更加驚人的相似。這表明已經(jīng)呈現(xiàn)趨同進(jìn)化。這個新的磷脂酶A2被命名為Scol/Pla。此外,通過元素分析表明,蜈蚣毒素中含有較多的Na,K,Ca,P。Zn,Ca,Fe,Mg等元素的存在對一些酶活性的正常作用極為重要。研究表明,蜈蚣毒素中還含有精氨酸、絲氨酸、脯氨酸。

理化性質(zhì)

毒性

科學(xué)家等用蜈蚣粗毒對家蠅進(jìn)行腹部注射,能使家蠅致死。但單一的組分卻沒有這樣的作用,可能原因是在純化過程中組分失活或是濃度太低,也可能是各組分協(xié)同作用才可使家蠅致死。研究發(fā)現(xiàn),從中等大小(10 cra)的Slziridicornis nigra蜈蚣體內(nèi)提取的毒素提取物,甚至稀釋100 000倍的注入量,也可以立刻使家蠅中毒。在注射此毒素之后家蠅立刻出現(xiàn)腿和翅膀麻痹的癥狀。同時,在對禁閉動物的觀察中可以發(fā)現(xiàn),這種蜈蚣的毒顎可以使另2種昆蟲立刻麻痹。

節(jié)肢動物中含有神經(jīng)毒素。有些如螞蟻、蜘蛛毒素已被作為探針應(yīng)用于神經(jīng)學(xué)研究。科學(xué)家曾用5個品種蜈蚣的毒顎提取液對小鼠進(jìn)行毒性實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)用藥后動物出現(xiàn)不安、劑活性,既不延長凝血時間也不降解血漿纖維蛋白原,表明它呼吸加快、驚厥、呼吸衰竭,最后死亡,認(rèn)為蜈蚣毒索麻痹呼吸中樞,從而推測蜈蚣毒屬于神經(jīng)毒。汪猷等用蜈蚣粗毒腹腔注射小鼠也得到了極為相似的結(jié)果。

溶血性

蜈蚣具有通絡(luò)活血的療效,可能與其毒液中的蛋白酶、溶血因子及其它血液系統(tǒng)活化因子等密切相關(guān)。鄧芬等通過溶血試驗(yàn)對活體少棘蜈蚣,藥材少棘蜈蚣和多棘蜈蚣的粗毒進(jìn)行溶血活性比較[1“,結(jié)果均有溶血活性。且藥材蜈蚣毒活性較活體大大降低,陳藥材蜈蚣毒活性較新鮮藥材降低1倍,多棘蜈蚣毒活性明顯高于少棘蜈蚣?,F(xiàn)代藥理研究表明,動物類藥材發(fā)揮作用的主要為其肽類成分”。

誘導(dǎo)血小板聚集

科學(xué)家觀察到少棘蜈蚣毒對兔血小 對蜈蚣毒索有效成分以及藥理學(xué)活性的現(xiàn)有研究說明,板的誘導(dǎo)聚集作用。該毒對血小板的誘導(dǎo)聚集速度稍慢于ADP。當(dāng)一些兔血小板對誘導(dǎo)劑ADP和Ristocetin的誘導(dǎo)作用不敏感時,蜈蚣毒仍然能使這些血小板聚集。這表明蜈蚣毒中存在血小板聚集誘導(dǎo)組分或血小板活化組分。

抗菌活性

2006年,科學(xué)家將蜈蚣(Scolopendrasubspinipes mutilans)粗毒作用于大腸桿菌K12D31,3~4 d后粗毒顯示出良好的抑菌活性”。研究還發(fā)現(xiàn),粗毒對G+和G一細(xì)菌以及真菌均有良好的廣譜抗菌活性。100°C加熱粗毒30 rain(10 000 r·min_1)4°C離心,取上清液,得到3 000~5 000 Da的抗菌組分,隨后超濾分離、陽離子交換色譜和兩步反相色譜,得到一個相對分子質(zhì)量為4 498 Da的肽,命名為scolopendrin I。研究還發(fā)現(xiàn)seolopendrin I在低于30且mol·L-1濃度下并沒有顯示出任何溶血和凝血活性。

心血管以及其它方面的作用

科學(xué)家從蜈蚣顎足提取物中分離出的蛋白質(zhì)毒素Toxin-S能降低蟾蜍等動物的離體心臟收縮幅度,對離體豚鼠、兔、大鼠的心臟能引起收縮幅度減小直至不可逆地心搏停止。