毒素

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毒素(英語:toxin)是活細胞或生物體內所產生的有害物質;[1][2]並不包括人工合成的殺生物劑。toxin這個字最早由有機化學路德維希·布里格德语Ludwig Brieger (生卒年各為1849年和1919年) 所採用,[3]toxin這個字源自toxic(有毒的,引起中毒之意)。[4]

毒素可能是小分子、或是蛋白質,當身體組織接觸或吸收這些物質後,他們與生物的大分子(如細胞受體 )發生相互作用,而引起疾病。不同毒素的毒性差異很大,從通常很小(例如來自蜂類的螫針) 到幾乎會立即致命的(例如肉毒桿菌毒素)都有。毒素主要是次級代謝產物,屬於有機化合物,與生物體的生長、發育、或繁殖並無關係,而常與防禦的機能有關。

名稱用法[编辑]

毒素通常以其產生的方式而與其他化學製劑有分別 - “毒素”這個名詞並未具體表達出傳遞的方式(與也會對於生物體造成干擾的毒液,和更廣義的毒物這兩種物質相比較),毒素只表達是種由生物所產生的毒物。

根據紅十字國際委員會對《禁止生物武器公約》的審查報告中提出,“毒素是有機體產生的有毒產物;與生物製劑不同,它們是無生命物體,無法自我繁殖”,“自公約簽署以來,參與簽署的團體們對於生物製劑或是毒素的定義並無爭議”。[5]

根據美國法典第18章英语Title 18 of the United States Code,“……”毒素“這個名詞是指植物動物微生物(包括但不限於細菌病毒真菌立克次體、或是原生動物)的有毒物質或是產物,或者是感染性物質,或是重組DNA或合成分子,無論其來源和產生的方式......“[6]

對於毒素,有種相當非正式的名詞,牽涉到它們能造成最深影響的生理部位:

從更廣大的範圍來看,毒素可分為外毒素(由生物體排泄而來),或是內毒素(主要是細菌裂解時所釋放的毒素)。

生物毒素[编辑]

“生物毒素”有時用來明確指出係源自生物。[7][8]生物毒素可作進一步分類,例如分為真菌毒素英语Mycotoxin微生物毒素英语microbial toxins植物毒素英语Phytotoxin、或動物生物毒素。

微生物所產生的毒素是重要的毒力決定因素,用來衡量微生物的致病性和/或避開宿主免疫反應的程度. [9]

不同生物毒素的作用和機制差異甚大,有的高度複雜(芋螺的毒液含有數十種小蛋白質,每個都會對特定的神經通道或受體發生作用),也有是相對小的蛋白質。

自然界存在的生物毒素有兩種主要功能:

一些更為知名的生物毒素類型有:

生物毒素作為生物武器[编辑]

許多動物和昆蟲使用毒素達到捕食或是防禦的目的。我們必須知道,即使少量毒素也能導致疾病,造成數以千計的人死亡。由於恐怖分子有機會得到各式的毒素作為武器使用。容許恐怖分子使用毒素做武器使用會產生重大危機。[12][13]我們應該對生物戰要有更多的了解,以及知道在這類情況之下如何保護自己。 [12][14]

環境毒素[编辑]

“環境毒素”這個名詞有時就明確的包括有合成的污染物[15],例如工業污染物和其他人工製造的毒性物質。由於這與多數的“毒素”正式定義相矛盾,因此當遇到研究人員提出的是微生物之外的內容時,必須要確定他們所指為何。

食物鏈中的環境毒素,可能會危害到人類健康的有:

搜尋毒素資訊[编辑]

一般來說,當科學家確定某些物質在達到一定數量時會對人類、動物、和/或環境有害時,他們會確定達到觸發影響的數量,並訂立出安全水準。歐盟食品安全署英语European Food Safety Authority根據1,600種科學意見對4,000多種物質進行風險評估,並把針對人類健康、動物健康、和生態危害評估的摘要放在資料庫:OpenFoodTox[26]之中提供公眾搜尋。[27][28]使用這個OpenFoodTox資料庫,可用來評估新推出食物中可能存在的毒性。[29]

目前已有許多搜索環境健康地圖的工具。像TOXMAP英语TOXMAP美國國家醫學圖書館(NLM)轄下的專業信息服務部門[30]所掌管的地理信息系統(GIS),這個系統透過美國地圖來幫助用戶直觀瀏覽由美國國家環境保護局(EPA)有毒物質釋放資料英语Toxics Release Inventory超級基金計劃英语Superfund(對於放置有毒物質地點的監控以及清理的機構)的數據。TOXMAP的經費來自美國聯邦政府,而化學和環境健康的資訊來自NLM的毒理學數據網絡(TOXNET)[31]、搜索引擎PubMed、以及其他權威性的來源。

名稱遭濫用問題[编辑]

庸醫替代醫學的文字和用語中,任何聲稱會危害健康的物質均被冠上“毒素”的名稱。這可能包括微量的農藥,也可能是人體內腸道發酵所產生的有害物(被建議採用清洗結腸英语Colon cleansing方式排除),還有食品成分,如白糖味精(MSG)、和阿斯巴甜[32]

使用紅外線桑拿英语infrared saunas、飲食管理、[33]脊椎按摩療法[34]當作排毒英语Detoxification (alternative medicine)(簡寫為detox)的手段,通常被指為是種營銷的技巧(稱為排毒招數,toxin gambit)),用來嚇唬公眾,讓他們尋求號稱具有療效的方法。[35]這樣做對消費者在經濟上和身體上並沒益處。哈佛醫學院神經學教授史蒂文·諾維拉英语Steven Novella在他名為“市面上的排毒是毫無價值的詐術,且有潛在風險”的文章中說,只要人們有健康的臟和肝臟,就足以應付排毒的事。[36]

參見[编辑]

參考文獻[编辑]

  1. ^ 道兰氏医学词典中的toxin
  2. ^ toxin – Definition from the Merriam-Webster Online Dictionary. [13 December 2008]. (原始内容存档于2021-12-18). 
  3. ^ Brade, Helmut. Endotoxin in Health and Disease. CRC Press. 1999 [2021-11-18]. ISBN 978-0824719449. (原始内容存档于2021-12-18). 
  4. ^ Harper, Douglas. toxin. Online Etymology Dictionary. 
  5. ^ The Biological Weapons Convention – An overview. [13 December 2008]. (原始内容存档于2010-09-14). 
  6. ^ U.S. Code. [13 December 2008]. (原始内容存档于21 July 2011). 
  7. ^ biotoxin – Definition from the Merriam-Webster Online Dictionary. [13 December 2008]. (原始内容存档于2020-05-14). 
  8. ^ 道兰氏医学词典中的biotoxin
  9. ^ Proft T (编). Microbial Toxins: Current Research and Future Trends. Caister Academic Press. 2009. ISBN 978-1-904455-44-8. 
  10. ^ 存档副本. [2021-11-18]. (原始内容存档于2021-12-18). 
  11. ^ Dorland's Illustrated Medical Dictionary 32nd. Philadelphia, PA: Saunders/Elsevier. 2012: 1236. ISBN 978-1-4160-6257-8. 
  12. ^ 12.0 12.1 Editors, U. F. Toxins: Venom within Living Cells or Organisms. Unrevealed Files. [2021-07-17]. (原始内容存档于2021-12-18) (美国英语). 
  13. ^ Biotoxins: Bioweapons. www.biosciences-labs.bham.ac.uk. [2021-07-17]. (原始内容存档于2021-11-14). 
  14. ^ Płusa, Tadeusz. [Toxins as a biological weapon]. Polski Merkuriusz Lekarski. September 2015, 39 (231): 131–133 [2021-11-18]. ISSN 1426-9686. PMID 26449572. (原始内容存档于2021-12-18). 
  15. ^ Grigg J. Environmental toxins; their impact on children's health. Archives of Disease in Childhood. March 2004, 89 (3): 244–50. PMC 1719840可免费查阅. PMID 14977703. doi:10.1136/adc.2002.022202. 
  16. ^ Vale C, Alfonso A, Vieytes MR, Romarís XM, Arévalo F, Botana AM, Botana LM. In vitro and in vivo evaluation of paralytic shellfish poisoning toxin potency and the influence of the pH of extraction. Analytical Chemistry. March 2008, 80 (5): 1770–6. PMID 18232710. doi:10.1021/ac7022266. 
  17. ^ Oikawa H, Fujita T, Saito K, Satomi M, Yano Y. Difference in the level of paralytic shellfish poisoning toxin accumulation between the crabs Telmessus acutidens and Charybdis japonica collected in Onahama, Fukushima Prefecture. Fisheries Science. 2008, 73 (2): 395–403. S2CID 22926782. doi:10.1111/j.1444-2906.2007.01347.x. 
  18. ^ Abouabdellah R, Taleb H, Bennouna A, Erler K, Chafik A, Moukrim A. Paralytic shellfish poisoning toxin profile of mussels Perna perna from southern Atlantic coasts of Morocco. Toxicon. April 2008, 51 (5): 780–6. PMID 18237757. doi:10.1016/j.toxicon.2007.12.004. 
  19. ^ Wang L, Liang XF, Zhang WB, Mai KS, Huang Y, Shen D. Amnesic shellfish poisoning toxin stimulates the transcription of CYP1A possibly through AHR and ARNT in the liver of red sea bream Pagrus major. Marine Pollution Bulletin. November 2009, 58 (11): 1643–8. PMID 19665739. doi:10.1016/j.marpolbul.2009.07.004. 
  20. ^ Wang L, Vaquero E, Leão JM, Gogo-Martínez A, Rodríguez Vázquez JA. Optimization of conditions for the liquid chromatographic-electrospray lonization-mass spectrometric analysis of amnesic shellfish poisoning toxins. Chromatographia. 2001, 53 (1): S231–35. S2CID 97937094. doi:10.1007/BF02490333. 
  21. ^ Mouratidou T, Kaniou-Grigoriadou I, Samara C, Kouimtzis T. Detection of the marine toxin okadaic acid in mussels during a diarrhetic shellfish poisoning (DSP) episode in Thermaikos Gulf, Greece, using biological, chemical and immunological methods. The Science of the Total Environment. August 2006, 366 (2–3): 894–904. Bibcode:2006ScTEn.366..894M. PMID 16815531. doi:10.1016/j.scitotenv.2005.03.002. 
  22. ^ Doucet E, Ross NN, Quilliam MA. Enzymatic hydrolysis of esterified diarrhetic shellfish poisoning toxins and pectenotoxins. Analytical and Bioanalytical Chemistry. September 2007, 389 (1): 335–42. PMID 17661021. S2CID 21971745. doi:10.1007/s00216-007-1489-3. 
  23. ^ Poli MA, Musser SM, Dickey RW, Eilers PP, Hall S. Neurotoxic shellfish poisoning and brevetoxin metabolites: a case study from Florida. Toxicon. July 2000, 38 (7): 981–93 [2021-11-18]. PMID 10728835. doi:10.1016/S0041-0101(99)00191-9. (原始内容存档于2021-12-18). 
  24. ^ Morohashi A, Satake M, Murata K, Naoki H, Kaspar HF, Yasumoto T. Brevetoxin B3, a new brevetoxin nalog isolated from the greenshell mussel perna canaliculus involved in neurotoxic shellfish poisoning in new zealand. Tetrahedron Letters. 1995, 36 (49): 8995–98. doi:10.1016/0040-4039(95)01969-O. 
  25. ^ Morohashi A, Satake M, Naoki H, Kaspar HF, Oshima Y, Yasumoto T. Brevetoxin B4 isolated from greenshell mussels Perna canaliculus, the major toxin involved in neurotoxic shellfish poisoning in New Zealand. Natural Toxins. 1999, 7 (2): 45–8. PMID 10495465. doi:10.1002/(SICI)1522-7189(199903/04)7:2<45::AID-NT34>3.0.CO;2-H. 
  26. ^ Chemical hazards data - OpenFoodTox. European Food Safety Authority. [2019-10-27]. (原始内容存档于2021-04-26) (英语). 
  27. ^ Dorne JL, Richardson J, Kass G, Georgiadis N, Monguidi M, Pasinato L, Cappe S, Verhagen H, Robinson T. OpenFoodTox: EFSA's open source toxicological database on chemical hazards in food and feed.. EFSA Journal. January 2017, 15 (1): e15011. PMC 7009813可免费查阅. PMID 32625280. doi:10.2903/j.efsa.2017.e15011可免费查阅. 
  28. ^ Reilly L, Serafimova R, Partosch F, Gundert-Remy U, Cortiñas Abrahantes J, Dorne JM, Kass GE. Testing the thresholds of toxicological concern values using a new database for food-related substances. Toxicology Letters. October 2019, 314: 117–123. PMID 31325634. doi:10.1016/j.toxlet.2019.07.019可免费查阅. 
  29. ^ Pearce JM, Khaksari M, Denkenberger D. Preliminary Automated Determination of Edibility of Alternative Foods: Non-Targeted Screening for Toxins in Red Maple Leaf Concentrate. Plants. April 2019, 8 (5): 110. PMC 6571818可免费查阅. PMID 31027336. doi:10.3390/plants8050110. 
  30. ^ Reliable information on K-12 science education, chemistry, toxicology, environmental health, HIV/AIDS, disaster/emergency preparedness and response, and outreach to minority and other specific populations.. [2022-01-04]. (原始内容存档于2019-03-21). 
  31. ^ TOXNET. [2022-01-04]. (原始内容存档于2019-06-11). 
  32. ^ "Detoxification" Schemes and Scams. Quackwatch. [2021-11-18]. (原始内容存档于2018-10-02). 
  33. ^ Gavura, Scott. Are we all contaminated with chemical toxins?. Science-Based Medicine. 22 February 2018 [17 February 2021]. (原始内容存档于18 March 2018). 
  34. ^ Jones, Clay. Maximized Living: "5 Essentials" of Chiropractic Marketing Propaganda. Science-Based Medicine. 22 September 2017 [17 February 2021]. (原始内容存档于9 October 2017). 
  35. ^ Novella, Stephen. Infrared Saunas for "Detoxification". Science-Based Medicine. 17 February 2021 [17 February 2021]. (原始内容存档于17 February 2021). 
  36. ^ Novella, Stephen. Detox Scams are Worthless and Potentially Dangerous. Science-Based Medicine. 4 January 2017 [17 February 2021]. (原始内容存档于5 January 2017). 

外部連結[编辑]