研究背景
含羞草素(mimosine)是一种非蛋白质氨基酸类毒素，化学式为C8H10N2O4，分子量为198.18，性状一般为白色至类白色粉末，可溶于甲醇、乙醇、二甲亚砜等有机溶剂。它存在于一种热带，亚热带地区生长的豆科灌木植物银合欢中。当反刍动物饲用了银合欢以后，在其瘤胃中产生另外两种有毒的中间代谢产物即3-羟基-4(1氢)吡啶酮(3,4 DHP)和它的异构体2,3-二羟基吡啶(2,3 DHP)。这些毒素物质会致使动物出现甲状腺肿大，脱毛，体衰和生育力减退等中毒症状[1]。因此，对于含羞草素等银合欢主要成分进行系统深入的研究具有重要意义。
提取方法
文献公开了一种提取和纯化银合欢叶片含羞草素的方法：采集全展叶片；将叶片烘干至恒重，粉碎机粉碎过筛；称取样品放入带塞瓶中，加蒸馏水；保温，摇摆，再静置保温浸提；离心，收集上清液；用盐酸将上清液调至pH5，加入乙醇，混均放置；离心收集上清液，并用真空泵减压浓缩，静置3d；离心收集结晶物，用蒸馏水洗涤，干燥；取结晶物放入烧杯中，加入蒸馏水，加热直完全溶解；将溶解液过滤，并收集滤液；将滤液减压浓缩，并4℃条件下静置3d；离心收集，用蒸馏水洗涤，室温真空干燥到恒重，获得含羞草素白色晶体。该发明通过分光光度计选取550纳米波长分析，所提取的含羞草素纯度达到99%，每100g银合欢叶片中可提取含羞草素2.1～2.4g，提取率为40%～70%[2]。
应用
由于含羞草素含有多种优良的生化性质，研究发现其在抗病毒药物技术领域具有一定应用。通过生物信息学分析，从现有的数据库中筛选出了病毒感染全血转录组的差异基因，综合分析后确定了同ASFV致病相关的基因组合，以所述基因组合为靶点，进行抗病毒药物筛选，确定了含羞草素在低浓度下能够抑制病毒复制，能够用于制备抗病毒药物[3]。
材料化学领域则报道了一种含羞草素改性的氧化石墨烯阻燃硅橡胶。具体地，以硅橡胶为基础胶，将含羞草素中的吡啶结构用于改性氧化石墨烯，得到含羞草素改性氧化石墨烯阻燃剂，与硅橡胶共混得到阻燃硅橡胶。与现有的阻燃硅橡胶相比，这种新型含羞草素改性氧化石墨烯阻燃剂与硅橡胶共混后得到的硅橡胶其阻燃性有效提高[4]。
降解研究
银合欢是一种速生高产豆科木本饲料，被誉为热带和亚热带地区的“奇迹树”和“蛋白质库”。银合欢所含含羞草素[β-N-(3-羟基-4-吡啶酮]-α-苯丙氨酸]及其瘤胃代谢产物3,4-DHP[3-羟基-4(1氢)吡啶酮]对反刍家畜有毒。但将"涠洲瘤胃液"灌入反刍家畜瘤胃后，用银合欢饲喂反刍家畜，不但不引起中毒，而且可取得良好的饲养效果。研究人员对含羞草素在"涠洲瘤胃液"脱毒细菌作用下的降解途径进行了探讨。结果表明：含羞草素在"涠洲瘤胃液"脱毒细菌的作用下，首先降解生成3,4-DHP，然后转变为2,3-DHP(2,3-二羟基吡啶酮)这一中间代谢产物进一步降解，乙酸，丁酸，二氧化碳和氨等无毒化合物可能是2,3-DHP的最终降解产物[5]。
含羞草素对肝癌细胞 QGY-7703周期同步化的作用
恶性肿瘤是严重威胁人类健康的疾病之一。肿瘤的发生发展本质上就是细胞无限制的周期性生长，增殖和分化的失调。细胞同步化是研究肿瘤发生发展及治疗的基础。实验以人肝癌QGY-7703细胞株为研究对象，考察含羞草素阻断对周期同步化的作用。并与胸腺嘧啶脱氧核苷阻断法相对照，研究含羞草素阻断去除后对QGY-7703细胞周期的影响。结果显示：QGY-7703细胞在含羞草素阻断后释放的第10h进入S期，第20h进入G2/M期，且最高同步率分别为G1期94.6%，S期86.0%。含羞草素能较好地使肝癌细胞株QGY-7703同步化于G1期和S期[6]。
参考文献
[1]谭蓓英,王旭明,汪儆.降解有毒的含羞草素和二羟基吡啶化合物的瘤胃细菌[J].环境科学, 1993(06):48.DOI:CNKI:SUN:HJKZ.0.1993-06-011.
[2]邹冬梅,蒋昌顺,吴成贡.一种提取和纯化银合欢叶片含羞草素的方法:CN 201310134483[P].
[3]李晋涛,丁晓艳,何久香,等.含羞草素在制备抗病毒的药物中的应用:202211233535[P].
[4]葛铁军,张扬,张美玲,等.一种含羞草素改性氧化石墨烯阻燃硅橡胶:CN201911225847.9[P].
[5]汪儆,易俊东,雷祖玉,等.含羞草素降解途径的研究[J].畜牧兽医学报, 1998, 29(4):7.DOI:CNKI:SUN:XMSY.0.1998-04-005.
[6]赵雪芹,任磊,王大巾,张永明,陶斯杰.含羞草素对肝癌细胞 QGY-7703周期同步化的作用[J].浙江理工大学学报：自然科学版, 2016, 35(4):5.DOI:10.3969/j.issn.1673-3851.2016.07.024.