zehirli bitkilerin özellikleri - bitkisel zehirler - toksisiteye sahip olan bitkiler
Bitkisel zehirlerin toksik bileşenleri kimyasal yapılan yönünden önemli farklılıklar gösterir. Toksik unsurların çoğu organik karakterdedir. Kimi bitkiler ise, bazı mineral maddeleri, bünyelerinde toksik dozlarda akümüle edebilirler.Alkaloitler ve protidler azotlu organik; glikozitler, tanenler, laktonlar ve benzerleri azotsuz organik zehirlerdir. Selenyum, nitrat-nitrit gibi mineral zehirler ile kimyasal yapılarından çok, etki mekanizmaları daha iyi bilinen östrojenik etkili özdekler, antivitaminik faktörler ve fotodinamik ajanlar zehirli bitkilerin başlıca toksik unsurlardır.

1.1. Alkaloidler

Alkaloitler, güçlü farmakolojik etki ve toksisiteye sahip olan, moleküler yapılarında azot bulunan, alkali karakterde bitkisel kökenli özdeklerdir. Azot, çoğunlukla heterosiklik bir halkada ya da lateral zincirde bulunur. Genellikle katı ve renksizdirler. Baz halde iken suda çözünmezler; asitlerle oluşturdukları tuzlar suda çözünür. Alkaloitlerin tannat ve iyodür tuzları suda çözünmez. Bu özellik nedeniyle, alkaloit içeren bitkilerle zehirlenmelerde tanenli bileşikler ve iyodürler, sindirim kanalından alkoloit emilimini engellemek için kimyasal antidot olarak kullanılırlar.

Alkaloitlerin etki mekanizmaları çok farklıdır; Çoğu sentral sinir sistemi (opium alkaloitleri) ve otonom sinir sistemi (antikolinerjik solanase alkaloit ve alfa adrenolitik ergot alkaloitleri) aracılığıyla etkir. Kolşisin ve benzerleri emeto katartik; pirolizidin alkaloitleri de hepatotoksik olarak etkirler.

1.2. Glikozitler (Heterositler)

Hidroliz (enzimatik ya da asit ortamda) sonucu bir ya da birkaç molekül şeker (glikoz) ile karbonhidrat olmayan ve aglikoz (genin) olarak adlandırılan ve toksik etkiden sorumlu olan bir madde veren özdeklerdir. Glikoz ve aglikoz arasındaki bağın karakterine göre
0 - glikozitler (Oksijen atomu, eterik bağ) ve S - glikozitler (kükürt atomu) olmak üzere iki gruba ayrılırlar.
1.2.1. O-Glikozitler

1.2.1.1. Siyanogenetik Glikozitler

Aglikozları, çoğunlukla nitrilli bir alkoldür. Enzimatik hidroliz sonucu şeker molekülleri, siyanhidrik asit (HCN) ve bir keton ya da aromatik aldehit oluşur. Toksiditeden sorumlu olan hidroliz ürünü siyanhidrik asittir.

Farklı ailelere ait çoğu yem bitkisi ve yabani türlerde bulunan siyanogenetik glikozitler, özellikle ruminantlarda selüler respirasyondan sorumlu enzim sistemini inhibe ederek, akut formda ve yüksek mortaliteyle seyreden zehirlenmeye neden olurlar. Hidroliz, aynı bitkide bulunan özel enzimler ( lineaceae; keten tohumu, emulsin; acı badem) tarafından katalize edildiği gibi, ruminantlarda retikülo-rumen mikroflorası tarafından salgılanan enzimlerle de gerçekleştirilebilir. Vejetasyonun ilk dönemlerinde yüksek olan glikozit düzeyi vejetasyon ilerledikçe azalabilmektedir.
- Kuraklık, donma ve çiğnenme gibi bitkilerin normal büyüme hızını bozan faktörler HCN düzeyinde artışa neden olur.
Silaj, glikozitlerin hidrolizini hızlandırır. Böylelikle serbest hale geçen HCN silajın havalandırılmasıyla giderilebilir. Ancak, bu işlem sırasında çalışanların kendileri için önlem almaları gerekir. -
- Bitki hormonu herbisitler, uygulandıkları yörelerde yetişen bitkilerde siyanogenetik glikozit düzeyinin artışına (fitohormonların dolaylı toksisitesi) neden olurlar.
- HCN düzeyinde, fosfatlı gübreler azalmaya, azotlu gübreler ve bitki parazitleri ise artışa neden olur.
Siyanogenetik glikozit taşıyan bitkilerin toksisitesi, değinilen koşullara göre değişkenlik gösteren HCN düzeyi ve glikozit yanında tüketilen bitki miktarı ve tüketim süreci, HCN'in sindirim kanalında liberasyon hızı ile emilim ve dokularda detoksikasyon düzeyine bağımlıdır. Bu nedenle, toksik dozu belirlemek zordur.

Siyanogenetik glikozitlere karşı en duyarlı hayvanlar ruminantlardır. Koyun ve keçi, muhtemelen enzimatik farklılık nedeniyle sığıra oranla daha dayanıklıdırlar. Tek midelilerde, midenin asit ortamında glikozidi hidrolize eden enzim, kısmen de olsa yıkımlanabilir. HCN, karaciğerde spesifik bir enzim (rodanaz) tarafından tiyosiyanata dönüştürülerek metabolize edilir. Ancak, özellikle sığırda başka metabolik olayların olduğu da düşünülmektedir.

Serbest HCN'in ruminantlarda letal dozu 2-2.3 mg/kg dolayındadır. Bu miktar HCN'i glikozit formunda (4-4.5 mg/kg) kısa sürede tüketen ruminantlarda ağır zehirlenme tablosu şekillenir. Otlakta, bir hayvan saatte 4 mg/kg düzeyde glikozide saatlerce tolore edebilir. Koyun, günde (gün boyu) 15-20 mg/kg HCN'i detoksike edebilir. Genelde 100 gramında 20 mg (200 ppm) HCN içeren bitkiler, hayvanlarda zehirlenmeye neden olur. Sindirim ya da solunum yoluyla emilen HCN ve siyanürler, selüler respirasyon (hücre solunumu) enzim sistemini (sitokrom a3) bloke ederek histotoksik anoksiye neden olurlar.

1.2.1.2. Steroidik Glikozitler

Kalp yetmezliğinin etkin ilaçları olan ve çok küçük dozlarda kardiyotonik olarak kullanılan kalp glikozitlerini (dijitalikler) kapsayan bu grup moleküllerin aglikozu, asteroit (siklopentano-perhidrofenantren) halka sistemi ve bunun 17 no'lu karbonuna bağlanan beşgen ya da altıgen bir lakton halkasından ibarettir. Majör glikozit kaynağı olan bitkilerden yüksük otu türleri (Digitalis cariensis, D. davisiana, D. ferruginea, D. grandiflora, D. lanata, D. trojana, D. viridiflora) ile ada soğanı (Urginea maritima) yanında, glikozit kaynağı olarak kullanılmayan, ancak toksik unsur olarak kardiyotonik etkili glikozit içeren inci çiçeği (Convallaria majalis), adonis türleri (A. aestivalis -keklikgözü, A. flammea - kandamlası), zakkum (Nerium oleander) ve kimi Helleborus türleri (Bohça otu, H. orientalis, H. vesicarius) de Anadolu ve Trakya'da yaygın olarak yetişmektedir. Bununla birlikte, anılan bu bitkilerle evcil hayvanlarda zehirlenme insidensi azdır.Kimi kaynaklarda, saponinler (saponositler) de bu grupta gösterilmektedir. Saponinlerin aglikozu (sapogenin) steroidik ya da triterpenik (oleanan çekirdekli) yapıdadır.

Sistemik toksiditeleri az olan saponinler yem bitkilerinde de yaygın olarak bulunurlar. Yaklaşık 80 aileye ait 500'ü aşkın bitki türünden Saponin izole edilmiştir. Ruminantlarda meteorizasyonun temel nedenleri arasındadırlar; kanatlılarda ise, gelişme ve yumurta verimini inhibe ederler. Antrasenik glikozitlerin aglikozları ise, antrasen halkalı bir polifenoldür. Işkın, kara akçaağaç gibi bitkilerde bulunan bu glikozitler yüksek dozda şiddetli purgasyona neden olurlar.

1.2.2. S - Glikozitler (Glusinolatlar)

Özellikle Cruciferae (turpgiller) ailesine ait bitkilerin yaprak, gövde, kök ve özellikle tohumlarında bulunan ve genellikle uçucu olan, S - glikozitler, enzimatik (myrosinase) hidroliz sonucu glikoz ve organik aglikoz oluşturur. Organik aglikoz bir izotiyosiyanat (senevol) bir tiyosiyanat ya da bir organik nitril ve kükürttür.

Glusinolatların hidroliz ürünlerinden izotiyosiyanatlar, deri ve mukozalarda irkiltici etkiye (gastro-intestinal, respiratuvar ve renal lejyonlar) sahiptirler. Ayrıca, guatrojenik (proguatrin) etkileriyle tiroid bozukluğuna neden olurlar. Tiyosiyanatlar ise, tiroid bezinde iyot düzeyini düşürürler; böylelikle iyot uygulamasıyla sağaltılabilen bozuklukları oluştururlar. Brassica türü bitkilerde (kolza, lahana, ot lahanası, şalgam) bulunan 5-glikozitler hidrolizle stabil olmayan izotiyosiyanat'a, bu da kristalizasyonla goitrine dönüşür. S-glikozitlerin hidroliz ürünü izotiyosiyanatlar irritan ve antitroit; goitrin ise guatrojen etkilidir.

Bu nedenle, s-glikozit içeren bitkilerle zehirlenme klinik yönden farklı seyreder:
1. Akut zehirlenme izotiyosiyanatların irritan etkisinden kaynaklanan bu sendrom sindirim, solunum bozuklukları ile renal lezyonlar ve nefritle karakterizedir (hardal, turp).
2. Tiroit bozuklukları
- Bitkilerin yeşil kısımlarında bulunan glusinolatların hidroliz ürünü inorganik izotiyosiyanatlar, dönüşümlü kompetisyonla, tiroitte iyot akümülasyonunu önleyerek iyot yönünden fakir rasyonla beslenen- hayvanlarda guatr şekillenmesine neden olurlar. Bu sendrom iyotla sağaltılabilir.
- Proguatrinin son ürünü olan goitrin ise, tiroksin formasyonunu inhibe ederek, iyot kullanımıyla sağaltılamayan tiroit bozukluğuna neden olur.
- Glusinolatların hidroliz ürünleri plasenta engelini geçer ve sütte de atılırlar. Bu nedenle, gebeliği döneminde glusinolatlı bitkilerle beslenen hayvanların yavrularında (keçi) ve süt emenlerde de tiroit bozuklukları görülür. Glusinolat içeren kimi bitkiler, özellikle kolza ve Lahana etyolojisi tam bilinmeyen, anemi ve hemoglobinüriyle karakterize olan zehirlenmeye de neden olabilirler.

1.3. Saponinler (Saponositler)

Kalıcı köpük oluşturmaları ve acı lezzetleriyle karakterize olan saponinler, azotsuz, nötr ya da hafif asit karakterli, glikozit benzeri maddelerdir. Aglikon ya da sapogeninleri steroit veya oleanan çekirdekli triterpenik yapıdadır. Soğukkanlı (poiklioterm) hayvanlar için çok toksiktirler. Yerel olarak irkiltici etki oluşturur; eritrositlerin hemolizine neden olurlar.

Bitkiler aleminde oldukça yaygındırlar; 500'ü aşkın bitki türünden saponin izole edilmiştir. Kaba yonca (Medicago sativa), karamuk (Agrostemma githago), sabun otu (Saponaria officinalis), gazel boynuzu (Lotus corniculatus), tırfıl (Trifolium repens, T. fragiferum), at kestanesi (Aesculus hippocastanum), bohçaotu (Helleborus orientalis), yılan yastığı (Arum maculatum) yüksek düzeyde saponin içeren bitkilerdir.

Saponinlerin toksisitesi kaynak bitkiye, yapılarına ve alınan miktara bağımlıdır. Acı lezzette oluşları tüketimi sınırlandırabilir. Tanen ve kolesterol bağlanmayla saponinleri inaktive edebilirler. Toksisite saponinden çok hidroliz ürünü sapogeninle ilgilidir. Bu nedenle, saponinlerin hidrolizini gerçekleştirebilen sindirim kanalı mikroflorası da (Butryrivibrio) toksisiteyi etkiler.

Saponin içeren yem bitkileri, ruminantlarda meteorizasyonun başlıca nedenleridir. Rumen içeriğinin yüzeysel tansiyonunu azaltarak stabil köpük oluştururlar. Böylelikle, fermantasyon gazları geğirmeyle (erukasyon) vücut dışına çıkarılamaz.

Meteorizasyon oluşumunda kuşkusuz diğer faktörlerin, özellikle sitoplazmik proteinlerin (kaba yoncada % 4) de rolü vardır. Öte yandan, saponin ve sitoplazmik proteinler yanında, bunlarla inaktif kompleks oluşturabilen taneni de içeren bitkilerin (gazel boynuzu) meteorizasyon oluşturma insidensi düşüktür. Kimi saponinler, sindirim kanalından salgılanan enzimleri, özellikle kimotripsini inhibe ederler. Bu özellikteki saponinler sindirim kanalında irritasyona neden olurlar.

Saponinler, kanatlılarda gelişme ve yumurta verimini inhibe ederler; piliç rasyonlarına % 5 oranında katılan kaba yonca unu, içerdiği saponinler nedeniyle, piliçlerde büyümeyi geciktirir. Yumurta tavuğu yemlerine katılan kaba yonca unu (% 10) yumurta verimini düşürür. Saponinlerin bu etkisi, rasyona kolesterol ilavesiyle giderilebilir. Saponinli bitkilerle zehirlenmeye karşı profilaktik önlemler alınmalıdır.