第三章 植物中的动物激素及其类似物

第三章植物中的动物激素及其类似物

⏹1905年Bayliss和Starling在描述他们发现的第一个激素--肠促胰液素(secretin)时，

第一次使用了激素(hormone)这个词，此后，许多动物激素被发现和鉴定出来。

⏹1934年Fogl等又从植物中分离出了第一个植物激素植物生长素(auxin)。

⏹现在已知动物和植物的许多生命活动都是在多种激素协同调控下进行的。

动物激素

⏹动物激素是由动物体内的特殊腺体或细胞分泌的微量化合物，通过循环系统运送到

躯体的特定部位，能引起特定的激动效应。

⏹动物激素的种类很多，已有近百余种动物激素被分离和鉴定出来。

⏹从结构上可大体分为:

⏹含氮类激素胰岛素和促性腺激素等；

⏹脂肪酸衍生的激素前列腺激素和昆虫的保幼激素等；

⏹甾醇类激素性激素和昆虫蜕皮激素等。

植物激素

⏹植物激素是由植物的许多细胞合成的。是能对植物自身的生长发育及代谢起调节和

控制作用的微量物质。

⏹植物没有像动物那样的循环系统，植物激素是通过细胞之间的扩散来传送的。

⏹主要有5种植物激素:乙烯、植物生长素、细胞分裂素、脱落酸和赤霉素。

⏹由于动物激素和植物激素在分泌机制、运转方式和化学结构上都是很不相同的，又

加激素只是生物体分泌用来调控自身生长发育和代谢的微量物质，因此，长期以来人们不认为激素在动植物的相互关系中有什么作用。

⏹近来发现，某些动物能合成植物激素，更重要的是植物中含有大量的动物激素或激

素类似物，于是人们改变了上述看法，认识到在动物和植物的相互关系中，激素也起着一定的作用。

⏹例如热带切叶蚁是生活在美洲热带雨林中的昆虫，它们能把多种植物的叶片切下搬

回巢内，也能利用各种干的叶片。它们利用这些叶片在特殊的菌圃里培养真菌供自己食用。

⏹有趣的是这种切叶蚁能合成植物生长素，并撒布在菌圃里来促进真菌的生长。

⏹切叶蚁还能分泌另两种物质，一种是3—羟基癸酸，用来阻止其他真菌生长，另一

种是苯乙酸，用来控制菌圃中细菌的孳生。

⏹这3种物质都是由切叶蚁的后肠腺合成的。

第一节植物中的雌激素及其类似物

⏹早在30年代，就有人提出在棕榈和石榴的种子里含有人类的雌激素，但由于那时的

实验方法比较简单因而受到怀疑。

⏹70年代以来，更精确的分析进一步肯定了植物中确实存在着微量的雌激素和雄激

素，同时植物中也有些物质有类似动物激素的作用，也能影响动物的生殖。

⏹最著名的例子就是车轴草中的异黄酮类化合物严重地影响了羊的生殖，对此也进行

了不少的研究。

⏹有些动物也能利用植物的某些化合物作为信息物，来触发或终止自己的生殖。一、甾醇类性激素

⏹Butenadt等（1933）首次从植物中分离和鉴定出人类性激素。他们从油棕种子中分

离出结晶物。其生物活性等都和从尿中分离的雌酮(estrnne)相似。

⏹Skarzynski(1933)报道，他从柳树的絮花中分离出结晶物，其显微表型、溶解度、紫

外吸收和熔点等都和从尿中提取的雌三醇相似。

⏹还有人从菜豆花中分离出雌二醇，

⏹从松树花粉中分离出雄烯二酮等。

⏹从40余种植物中分离出了雌激素物质。

二、激素类似物

⏹Bennentts等(1946)报道，在西澳大利亚地区有以地下车轴草为主的牧场。在这种牧

场放牧的雌羊生殖率大大降低，从1941—1944年统计大约降低了30％。

⏹在这种牧场里放牧数月后，雌羊就出现难以怀孕、难产和子宫脱垂等症状，连未成

熟的母羊也会产生这种症状。在这种牧场里没有怀孕的和阉羊也会分泌乳汁。羊的这些症状被称为“车轴草病”(clover disease)。

⏹他们推测可能是由于这种牧草中含有雌激素或其前体物引起的。

⏹Curnow等(1948)发现地下车轴草的醚提取物有类似雌二醇的效应。

⏹5g干叶的醚提取物皮下注射相当于0.04mg雌二醇的效能。

⏹地下车轴草和T.fragiferum等都含有雌激素活性物质，叶中的含量高于根和叶柄中的

含量。而白车轴草和苜蓿则没有。

⏹Bradbury等(1954)从地下车轴草分离并鉴定出几种异黄酮类物质，并做了活性测定。

⏹他们认为，羊的车轴草病是由5,7,4’—三羟异黄酮引起的，它在地下车轴草中的含量

约为20mg·kg-1鲜叶。

⏹后又有人从地下车轴草中分离出5,7—二羟—4’—甲氧异黄酮(biochamin A)和拟雌内

酯(coumestrol)，前者只有很弱的活性，后者有很强的活性。

⏹在地下车轴草叶中5，7，4’—三羟异黄酮、7—羟—4’—甲氧异黄酮和5，7—二羟

—4‘—甲氧异黄酮的总含量可达干重的5％。而在白车轴草中含量却很低。

⏹虽然异黄酮类化合物的雌激素活性并不很高，但由于其含量大，仍能给动物带来很

大影响。

⏹Shutt等(1976)深入研究这个问题发现，绵羊和小鼠不同，它在食物进入胃之前，要

在瘤胃滞留相当时间以进行初步消化。瘤胃中含有大量微生物，能对纤维素或其他成分进行降解，然后再进入胃中。

⏹雌马酚是真正的雌激素，早在30年代就从雌妊马尿中分离出来。

⏹绵羊从地下车轴草摄入的80％以上的7—羟—4’—甲氧异黄酮在瘤胃中被吸收，并

转变成雌马酚，在血浆中浓度可达300－500 μg ·100mL-1。

⏹可以认为，血浆中高含量的雌马酚是造成绵羊不育的原因。

⏹奶牛在取食了地下车轴草后，5，7，4’—三羟异黄酮和5，7—二羟—4’—甲氧异黄

酮很快在血浆中消失，雌马酚则是主要代谢物成分。这表明奶牛和绵羊对异黄酮类化合物的降解是相类似的。但是和绵羊不同的是奶牛对异黄酮类化合物并不敏感，说明奶牛对它们的脱毒和排泄更为有效。

⏹异黄酮类化合物主要分布在豆科植物中，已经证明，在植物界广泛分布的黄酮和黄

酮醇两类化合物也有很微弱的雌激素活性。

⏹很久以来，缅甸和泰国一带有些妇女通过食用一种豆科植物奇葛的根来引起流产。

这种活性物质已被Bounds等提取出来并鉴定了它的化学结构，称为葛雌素。它的雌激素效力大体和雌二醇相当，口服一定量能引起流产，但由于有副作用，限制了它的进一步研究和应用。

三、生殖调控

⏹某些动物能利用植物含有的化学物质作为信息物，来触发或终止自己的生殖。

⏹盐鼠在春季能利用植物食物中的化学信息物门布触发生殖活动，在晚秋又利用酚类