Alcaloizii de pirolizidină sunt un grup de alcaloizi predominant de origine vegetală, care conțin un reziduu de pirolizidină în molecula lor . Alcaloizii de pirolizidină au fost găsiți în 14 familii de plante, precum și în organismele animale. Plantele din genurile Buzulnik ( Ligularia ) si Crosswort ( Senecio ) din familia Asteraceae , Chernokoren ( Cynoglossum ), Heliotrope ( Heliotropium ) si Trachelanthus ( Trachelanthus ) din familia Borage , Crotolaria ( Crotolaria ) din familia Leguminoase sunt cele mai bogate in acestea. alcaloizi . Începând cu anul 2021, au fost descriși peste 600 de alcaloizi pirolizidinici diferiți (inclusiv N-oxizi), conținuti în peste 6 mii de specii de plante [1] .
Precursorul biosintetic este diamina cadaverină . Una dintre moleculele sale este oxidată la aldehidă gamma-aminobutirică, care, reacționând cu amina nemodificată, formează o bază Schiff. Din el se formează pirolizidine prin reacții ulterioare de oxidare, reducere și ciclizare. De obicei, alcaloizii pirolizidici din plante au structura alcoolilor complecși neinnici cu acizi necinici mono- (heliotrin) sau dibazici polifuncționali.
Alcaloizii pirolizidici sunt de obicei împărțiți în trei grupe [2] :
Alcaloizii non-esteri sunt de obicei lichide vâscoase sau cristale cu punct de topire scăzut, ușor solubili în apă și solvenți organici și baze puternice. Acestea includ, în special, heliotridină , trachelantamidină , 1-metilen-7-hidroxipirolizidină .
Esterii acizilor monocarboxilici sunt lichide vâscoase sau substanțe cristaline cu punct de topire scăzut; puțin solubil în apă și solvenți organici; fundații de rezistență medie; există adesea ca N-oxizi . Exemple sunt indicina , lindelofina și saracina.
Diesterii macrociclici sunt substanțe cristaline cu punct de topire ridicat, slab solubili în apă, dar foarte solubili în solvenți organici; baze slabe. acest grup include, de exemplu, platifilin și tricodesmină. Unii alcaloizi macrociclici de pirolizidină sunt esteri formați cu participarea otonecinei sau a dihidropirolizinonei . Printre alcaloizii pirolizidici, se numără alcaloizii care conțin clor, cum ar fi lolidina [2] .
Adesea, alcaloizii vegetali ai pirolizidinei sunt prezenți sub formă de N-oxizi. Marea majoritate a alcaloizilor pirolizidici sunt substanțe cu activitate biologică ridicată, dar sunt foarte toxice , în special pentru ficatul uman [3] . Unele altele prezintă activitate antitumorală ( tricodesmină , indicin N-oxid ) și prezintă proprietăți hipotensive.
Proprietățile cancerigene și hepatotoxice ale alcaloizilor pirolizidici se manifestă ca urmare a sintezei letale , iar cationul stabilizat rezonant format în ficat în timpul metabolismului pirolizidinelor este capabil să atace nucleofilii biologici - proteine și acizi nucleici , dăunându-le structura.
Există alcaloizi pirolizidinici utilizați în medicină. Cele mai importante dintre ele sunt platifillina și saracina conținute în plantele din genul ragwort. Platifillin este un cristal incolor cu un punct de topire de 129 ° C; liber solubil în cloroform , mai rău - în etanol , benzen , acetonă , insolubil în apă. Formează picrat, iodometilat, bitartrat.
Sarracin este cristale incolore, cu un punct de topire de 51-52 °C; liber solubil în etanol, dietil eter, cloroform, ușor solubil în apă. Formează picrat, bitartrat.
Materiile prime pentru producția industrială a acestor alcaloizi sunt șurubul cu frunze late ( Senecio platiphyllus ) și șurubul cu dinți oblici ( Senecio sarracenicus ). Platifillina și sarrazina au efecte anticolinergice și antispastice și sunt utilizate pe scară largă pentru spasmele mușchilor netezi ai organelor abdominale , astmul bronșic , hipertensiunea arterială [2] [4] .
Consumul de alcaloizi de pirolizidină a fost asociat cu afectarea ficatului, care în special este considerată una dintre principalele cauze ale bolii hepatice veno-ocluzive (VOD), care poate duce la ciroză hepatică și insuficiență hepatică . În plus, toxinele pot provoca și hipertensiune pulmonară, hipertrofie cardiacă, leziuni degenerative ale rinichilor sau chiar moarte [5] [6] . Expunerea pe termen lung la acești poluanți este asociată cu efecte genotoxice și carcinogene [5] .
În perioada 2012-2021 s-a înregistrat o creștere semnificativă a numărului de avertismente publicate pe portalul european Food and Feed Safety Alerts (RASFF) cu privire la alimentele cu conținut ridicat de alcaloizi pirolizidinici și formele lor oxidate (N-oxizi). Nivelurile ridicate ale acestor toxine naturale găsite (valori cuprinse între 26,5 și 556.910 µg/kg) reprezintă o problemă importantă de siguranță alimentară [1] .
Principalele surse de consum uman de alcaloizi pirolizidici par a fi produsele vegetale: miere, polen, ceaiuri, ceaiuri din plante, aditivi alimentari, condimente și ierburi aromatice [1] . Contaminarea cu toxine a fost găsită și în produsele de origine animală, cum ar fi laptele, carnea și ouăle, ca o consecință a hrănirii animalelor cu plante care produc alcaloizi pirolizidină. [7] [8] [9] [10] [11] [12] [1] .
Începând cu 2021, Autoritatea Europeană pentru Siguranța Alimentară (EFSA) recomandă un set de 17 alcaloizi care să fie controlați în alimente: intermedin, intermedin-N-oxid , licopsamină , licopsamină-N- oxid, senecionină , senecionină-N- oxid , senivernin -oxid , senecivernin-N-oxid, senecifilină , senecifilin-N-oxid, retrorsină , retrorsin-N-oxid, echimidin , echimidin-N-oxid, lasiocarpină , lasiocarpin-N-oxid și senkirkină . Includerea în considerare: europină , heliotrină și N-oxizii lor respectivi datorită prezenței proeminente a acestor compuși în unele alimente [1] .
Doza zilnică admisă de alcaloizi pirolizidină variază de la o țară la alta. Agenția Europeană a Medicamentului recomandă o doză zilnică maximă de 0,007 µg/kg greutate corporală. În Australia și Noua Zeelandă, consumul uman de alcaloizi de pirolizidină este considerat un risc doar în scenariul de expunere cronică și se recomandă o doză zilnică acceptabilă de 1 µg/kg greutate corporală [1] .
Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente (FDA) a interzis vânzarea suplimentelor de consolă în 2001 din cauza conținutului de alcaloizi pirolizidinici [13] .