Datura stramonium , известный под общими названиями thornapple , jimsonweed ( дурман обыкновенный ) или дьявольская труба [ 2] — ядовитое цветущее растение из трибы Daturae семейства пасленовых Solanaceae . [3] Его вероятным местом происхождения является Центральная Америка [2] [4] ,и он был завезен во многие регионы мира. [5] [6] [7] Это агрессивный инвазивный сорняк в умеренном и тропическом климате по всему миру. [2] D. stramonium часто использовался в традиционной медицине для лечения различных заболеваний. Он также использовался как галлюциноген (антихолинергического / антимускаринового , делириозного типа ), принимаемый энтеогенно, чтобы вызвать интенсивные, священные или оккультные видения. [2] [8] Маловероятно, что он когда-либо станет основным наркотиком для злоупотребления из-за его воздействия на разум и тело, которое часто воспринимается как крайне неприятное , вызывая состояние глубокой и длительной дезориентации или делирия ( антихолинергический синдром ) с потенциально фатальным исходом. Он содержит тропановые алкалоиды , которые отвечают за психоактивные эффекты, и может быть крайне токсичным. [2] [9]
Datura stramonium — это прямостоячее, однолетнее , свободно ветвящееся растение, образующее куст высотой от 60 до 150 см (от 2 до 5 футов). [10] [11] [12]
Корень длинный, толстый, волокнистый и белый. Стебель крепкий, прямой, листовой, гладкий, бледно-желто-зеленого или красновато-фиолетового цвета. Стебель многократно разветвляется на ветви, и каждая развилка образует лист и один прямой цветок. [ 12]
Листья около 8–20 см (3–8 дюймов) в длину, гладкие, зубчатые, [11] мягкие и неровно волнистые. [12] Верхняя поверхность листьев более тёмно-зелёная, а нижняя — светло-зелёная. [11] Листья имеют горький и тошнотворный вкус, который придаётся экстрактам травы и остаётся даже после того, как листья высушиваются. [12]
Datura stramonium обычно цветет в течение всего лета. Ароматные цветы имеют приятный запах; имеют форму трубы, от белого до кремового или фиолетового цвета, и 6-9 см ( 2+1 ⁄ 2 – 3+1 ⁄ 2 дюйма ) в длину; и растут на коротких стеблях либо из пазух листьев, либо из мест, где ветви разветвляются. Чашечка длинная и трубчатая, вздутая внизу и остроугольная, увенчанная пятью острыми зубцами. Венчик , который сложен и открыт лишь частично, белый, воронкообразный, с выступающими ребрами. Цветки раскрываются ночью, испуская приятный аромат, и ими питаются ночные мотыльки. [12]
Яйцевидная семенная капсула имеет диаметр от 3 до 8 см (1–3 дюйма) и либо покрыта шипами, либо лысая. По достижении зрелости она разделяется на четыре камеры, каждая с десятками маленьких черных семян. [12]
Название рода происходит от хинди -названия растения , dhatūra , в конечном итоге от санскритского dhattūra , «белое дурманное яблоко». [13] Происхождение неолатинского stramonium неизвестно; название Stramonia использовалось в 17 веке для различных видов Datura . [14] Есть некоторые свидетельства того, что Stramonium изначально произошло от греческого στρύχνον , «паслен» и μανικόν , «который сводит с ума». [15] На телугу его называют ummetta ( ఉమ్మెత్త ) , [16] а на тамильском umathai ( ஊமத்தை ) . [17] Считается, что оба эти слова произошли от санскритского слова unmatta ( उन्मत्तः ), означающего «сумасшедший» или «безумный».
В Соединенных Штатах растение обычно известно как «Jimsonweed» (или, реже, «Jamestown weed»). Это название происходит от Джеймстауна, Вирджиния , где солдаты, отправленные на подавление восстания Бэкона в английской колонии Вирджиния, как сообщается, употребляли растение и провели одиннадцать дней в измененном состоянии сознания:
Сорняк Джеймс-Таун (который напоминает перуанское терновое яблоко, и я полагаю, что это растение так называется) считается одним из самых сильных охладителей в мире. Это раннее растение было собрано совсем молодым для вареного салата некоторыми солдатами, посланными туда, чтобы подавить мятеж Бэкона; и некоторые из них ели его в изобилии, эффект от которого был очень приятным, так как они делали из него настоящих дураков в течение нескольких дней: один мог надуть перо в воздухе; другой мог швырять в него соломинки с большой яростью; а третий, совершенно голый, сидел в углу, как обезьяна, скалясь и строя им гримасы; четвертый нежно целовал и лапал своих товарищей и презрительно ухмылялся им в лицо с выражением лица более комичным, чем у любого голландского шутника.
В этом безумном состоянии их держали взаперти, чтобы они в своем безумии не погубили себя, хотя было замечено, что все их действия были полны невинности и добродушия. Действительно, они были не очень чистоплотны; они бы валялись в собственных экскрементах, если бы их не остановили. Они проделали тысячу таких простых трюков и через одиннадцать дней вернулись обратно, не помня ничего из того, что произошло.
— Роберт Беверли-младший , История и современное состояние Вирджинии, Книга II: О естественном продукте и удобствах в ее неразвитом состоянии до того, как туда пришли англичане , 1705 [18]
Распространенные названия дурмана обыкновенного различаются в зависимости от региона [2] и включают в себя терновник , [19] лунный цветок, [20] адские колокола , дьявольскую трубу , дьявольскую траву , толгуачу , джеймстаунскую траву , вонючую траву , астрагалу , колючку , ложную клещевину [21] и дьявольский огурец . [22]
Datura stramonium родом из Центральной Америки, но был широко распространен в Старом Свете, где он также стал натурализоваться . [2] Он был научно описан и назван шведским ботаником Карлом Линнеем в 1753 году, хотя он был описан столетием ранее ботаниками, такими как Николас Калпепер . [23] Сегодня он растет в диком виде во всех теплых и умеренных регионах мира, где он встречается вдоль обочин дорог и в загонах для скота с большим количеством навоза. [24] [25] [26] В Европе он встречается как сорняк на свалках и пустырях, [24] и токсичен для животных, которые его потребляют. [27] В Южной Африке он известен под разговорным названием на языке африкаанс malpitte («бешеные семена»). [28]
По наблюдениям, считается, что семена переносятся птицами и распространяются с их пометом. [ требуется ссылка ] Его семена могут годами лежать под землей и прорастать, когда почва нарушается. Королевское садоводческое общество посоветовало обеспокоенным садоводам выкопать его или удалить иным способом, [29] надев перчатки для работы с ним. [30]
Все части растений дурмана содержат опасные уровни тропановых алкалоидов атропина , гиосциамина и скополамина , которые классифицируются как делирианты или антихолинергические средства . [2] [9] Риск смертельной передозировки высок среди неосведомленных пользователей, и многие госпитализации происходят среди рекреационных пользователей, которые принимают растение из-за его психоактивных эффектов. [9] [24] [31] Сообщалось о преднамеренных или непреднамеренных отравлениях в результате курения дурмана и других родственных видов. [32] В растении были обнаружены многочисленные другие алкалоиды в более низких концентрациях, включая метилэкгонин в корнях, апоатропин в стеблях, листьях и других частях, а также тропин в цветах и других частях. [33]
Количество токсинов сильно варьируется от растения к растению. Между растениями можно обнаружить вариацию до 20:1, а токсичность конкретного растения зависит от его возраста, места произрастания и местных погодных условий. [24] Особенно сильная разница была обнаружена между растениями, растущими в своих родных ареалах, и растениями, которые приспособились к росту в неродных ареалах: у последних концентрация атропина и скополамина может быть в 20–40 раз ниже, чем в родном ареале. Предполагается, что это эволюционный ответ на более низкое давление хищников. [34] Кроме того, в пределах одного растения концентрация токсинов варьируется в зависимости от части и даже от листа к листу. Когда растение моложе, соотношение скополамина к атропину составляет около 3:1; после цветения это соотношение меняется на противоположное, причем количество скополамина продолжает уменьшаться по мере того, как растение становится старше. [35] В традиционных культурах большой опыт и детальное знание дурмана имели решающее значение для минимизации вреда. [24] Отдельное семя содержит около 0,1 мг атропина, а приблизительная смертельная доза для взрослого человека составляет >10 мг атропина или >2–4 мг скополамина. [36]
Интоксикация дурманом обычно вызывает делирий, галлюцинации, гипертермию , тахикардию , странное поведение, задержку мочи и сильный мидриаз , что приводит к болезненной светобоязни , которая может длиться несколько дней. [9] Еще одним часто сообщаемым эффектом является выраженная амнезия . [37] Симптомы обычно проявляются примерно через 30–60 минут после приема травы. Эти симптомы обычно длятся от 24 до 48 часов, но в некоторых случаях сообщалось о том, что они длятся до двух недель. [32]
Как и в других случаях отравления антихолинергическими средствами, в тяжелых случаях в качестве антидота можно вводить внутривенно физостигмин . [38]
Эти реакции химического производства, присутствующие в Datura stramonium, функционируют как естественная защита растения от опасностей. [39] Такие опасности могут варьироваться от биотических факторов, таких как травоядные , патогены , вирусы , грибы и оомицеты, до абиотических условий, таких как засуха, свет, температура и недостаток питательных веществ. Datura stramonium может приспосабливаться ко всем этим условиям посредством активности белка, которая коррелирует с определенными доменами. Примерами этого являются продукция терпеноидов для нацеливания на травоядных, присутствующих в нескольких местах, и абиотические стрессовые реакции. Абиотические реакции в первую очередь обусловлены регуляторными субъединицами протеинкиназы , которые чрезмерно представлены, расширены и положительно отобраны. Эти черты также демонстрируют признаки физико-химической дивергенции, которые подчеркивают общую приспособляемость растения. [40] В дополнение к этому, терпеноиды играют ключевую роль в опосредовании защитных реакций растений, поскольку они запускают активность терпеновых метаболитов . [41] [40] Такая активность имеет эффект защиты от повреждения травоядными животными через домен сульфакинина (SK), который снижает чувствительность вкусовых рецепторов для определенных насекомых, которые вступают в контакт с растением. Кроме того, терпеноиды служат аттрактантами для плотоядных существ, которые затем нападают на этих же травоядных животных. Домены генов, связанные с этим иммунным ответом, были обнаружены в положительно отобранных и расширенных белках в Datura stramonium. [41] В целом, эти соединения нацелены на центральную нервную систему организмов, которые их потребляют, чтобы сдерживать травоядное поведение. [12] Терпеноиды также используются для коммуникации между растениями, что может быть использовано для реагирования на угрозу в масштабах всего сообщества. [40] Datura stramonium также имеет листовые трихомы как защитный признак для предотвращения травоядности. [42]
Физиология самого растения важна для понимания закономерностей защиты, поскольку его статус однолетнего растения ограничивает возможности для восстановления биомассы после разрушения из-за его неспособности задействовать меристемы восстановления . Это приводит к тому, что листья восприимчивы к травмам даже от небольших случаев атак. Чтобы компенсировать это, они имеют большой начальный размер для избыточности. Эти листья также обладают большей долговечностью и способностью к метаболизму даже при повреждении. Однако способ, которым эти растения эволюционировали, чтобы демонстрировать эти характеристики, отличается от традиционных механизмов защиты, поскольку Datura stramonium использует комбинацию как устойчивости, так и роста одновременно для решения этих проблем, вместо того чтобы полагаться исключительно на один или другой. Была выдвинута гипотеза, что это связано с тем, что эти два метода не имеют отрицательной корреляции между собой в экспериментальных условиях. Однако ограниченность ресурсов может привести к компромиссу между одним методом защиты и другим. Кроме того, травоядные животные не являются единственной движущей силой, которая запускает эти реакции внутри растения. Другим фактором, влияющим на поведение, является тот факт, что из-за широкого диапазона среды обитания наблюдалось несколько различных, специфичных для региона моделей реагирования. Однако было замечено, что эти защитные реакции оказывают различное влияние на рост и приспособленность при испытании на хищников. Исследования в экологических заповедниках показали, что присутствие травоядных может как увеличивать, так и уменьшать рост растений, приспособленность и устойчивость. Эти результаты можно объяснить значительной генетической изменчивостью отдельных вариантов, присутствующих в тестировании. [39]
Сам род Datura мало исследован в отношении его различных геномных последовательностей. Таким образом, сложно отследить эволюцию его признаков (за исключением нескольких случаев модельных видов), что приводит к ограниченному пониманию того, как он эволюционировал, чтобы адаптироваться к различным условиям окружающей среды. Тем не менее, были проведены некоторые ограниченные исследования разнообразия Datura . Datura stramonium отделился от остальной части рода Datura около 30 миллионов лет назад. Эта конечная ветвь имеет наиболее быстро значимые, эволюционирующие семейства генов по сравнению с другими членами семейства Solanaceae. Самые последние сокращения в дереве также соответствуют самому последнему общему предку клады видов Datura . Однако подвиды Datura stramonium, как правило, сильно различаются в отношении как сокращений, так и расширений семейств генов. Такие переменные , как иммунитет, реакция на абиотический стресс и защита от биотических угроз, определяют сигнализацию расширения генов , положительный отбор и физико-химическую дивергенцию. Несмотря на это, геномы Datura имеют большое количество повторяющихся элементов ДНК даже по сравнению с геномами других видов Solanaceae, в дополнение к недавнему, но независимому всплеску расширения ретротранспозонов . Были засвидетельствованы основные геномные вариации, скорее всего, из-за быстрого распространения ареала растения из-за поведения человека. Примером этого является 59-кратная разница в концентрации тропановых алкалоидов , присутствующих в разных регионах Мексики. [40] Было замечено, что региональные варианты Datura stramonium имеют общий схожий размер генома друг с другом. [39] [40]
Биосинтез тропановых алкалоидов — еще один способ защиты с кодонами , положительно отобранными и расширенными в ветви Datura . Этому способствует перегруппировка тропанового алкалоида Littorine , которая очень важна для производства скополамина и атропина / гиосциамина , которые все служат для ослабления любого организма, который вступит с ними в контакт. Datura stramonium имеет самый высокий уровень производства тропановых алкалоидов во всем семействе Solanaceae, причем скополамин, атропин и анизодамин являются основными тропановыми алкалоидами, обнаруженными в растении, которые ингибируют нейротрансмиттеры . Было замечено, что семейство генов pmt , ответственное за развитие тропановых алкалоидов, имеет значительное расширение генов в эволюции рода Datura . У наименее распространенного предка была только одна копия гена, в то время как современные варианты имеют диапазон от трех до двух, что приводит к более высоким показателям мутаций для признаков, связанных с этими различными алкалоидами. [40] Однако использование тропановых алкалоидов получило распространение среди многих семейств покрытосеменных и на разных эволюционных расстояниях. Сообщалось, что их присутствие возникало несколько раз в линиях Solanaceae, некоторые примеры которых были независимы друг от друга. Это подтверждает ту же диверсификацию продукции тропановых алкалоидов, которая наблюдалась в региональных вариантах Datura stramonium . [41] Другим аспектом этих различных линий Solanaceae является то, что ферменты из совершенно разных групп белков, как было замечено, используются для формирования схожих реакций биосинтеза. В дополнение к этому, различные складки белков и экспрессии доменов коррелируют с различными уровнями продукции тропановых алкалоидов. [40]
В Австралии в декабре 2022 года около 200 человек сообщили о том, что заболели после употребления в пищу продуктов, содержащих шпинат, которые продавались в основном через Costco . В качестве загрязнителя был идентифицирован Datura stramonium , молодые листья которого были собраны вместе с листьями шпината. Сорняк распространился из-за увеличения количества осадков. Производитель, Riviera Farms, находится в регионе Джиппсленд в Виктории и принял оперативные меры по искоренению сорняка. [43]
Одним из основных активных веществ дурмана является атропин , который на протяжении столетий использовался в традиционной медицине и для отдыха. [2] [9] Листья обычно курят, либо в сигаретах, либо через трубку.
В конце 18 века Джеймс Андерсон, английский генеральный врач Ост-Индской компании , узнал об этой практике и популяризировал ее в Европе. [44] [45] Китайцы также использовали ее как форму анестезии во время хирургических операций. [46]
В « Травнике » Джона Джерарда ( 1597) говорится: [12]
«Сок терновника, сваренный со свиным жиром, лечит все воспаления, все виды ожогов и ошпариваний, а также ожоги от огня, воды, кипящего свинца, пороха и молнии, и это за очень короткое время, в чем я сам убедился в повседневной практике, к своей большой чести и пользе».
В конце XVIII века Уильям Льюис сообщал, что сок можно превратить в «очень мощное средство при различных судорожных и спастических расстройствах, эпилепсии и мании», а также «было обнаружено, что он облегчает внешние воспаления и геморрой ». [47]
Генри Хайд Солтер обсуждает D. stramonium как средство лечения астмы в своей работе 19-го века «Об астме: ее патологии и лечении» . Считалось, что курение трав, включая D. stramonium , приносит облегчение астматикам с древних времен и до начала 20-го века. [48] [49] Использование курения D. stramonium для лечения астмы позже сошло на нет после нового понимания астмы как аллергической воспалительной реакции и развития фармакологии, которая предоставила более эффективные методы лечения. [49]
По всей Америке коренные народы, такие как алгонкины , ацтеки , навахо , чероки , луисеньо и коренные народы Мари-Галанте, использовали это растение или другие виды дурмана в священных церемониях из-за его галлюциногенных свойств. [50] [51] [52] В Эфиопии некоторые студенты и священники -миряне используют D. stramonium , чтобы «открыть разум», стать более восприимчивым к обучению, а также творческому и образному мышлению. [53]
Распространенное название «дурман» берет свое начало в Индии , где родственный вид Datura metel считается особенно священным – считается фаворитом Шивы в шиваизме . [54] Как сообщается, и Datura stramonium , и D. metel использовались некоторыми садху и аскетами с кладбищенских земель , такими как агхори , как энтеоген и ритуальный яд. Иногда его смешивали с каннабисом , а также с очень ядовитыми растениями, такими как Aconitum ferox , чтобы намеренно вызывать дисфорические переживания. [55] Аскеты использовали неприятные или токсичные растения, такие как эти, чтобы достичь духовного освобождения ( мокши ) в условиях крайнего ужаса и дискомфорта. [56] [57]
Среди своих визионерских целей дурман также приобрел репутацию предполагаемого магического использования в различных культурах на протяжении всей истории. В своей книге « Змея и радуга » Уэйд Дэвис определил D. stramonium , называемый на Гаити «зомби-огурцом» , как центральный ингредиент смеси, которую жрецы вуду используют для создания зомби . [58] [59] Однако было отмечено, что процесс зомбификации напрямую не выполняется жрецами вуду лоа , а скорее бокорами . [60] В европейском колдовстве D. stramonium также предположительно был распространенным ингредиентом, используемым для изготовления летающей мази ведьм вместе с другими ядовитыми растениями семейства пасленовых . [61] Он часто был ответственен за галлюциногенные эффекты магических или ликантропических мазей и зелий. [8] [62] Во время повального увлечения боязнью ведьм в раннее Новое время в Англии и некоторых частях колониального северо-востока Соединенных Штатов выращивание этого растения в своем саду часто считалось несчастливым или неуместным, поскольку считалось, что оно помогает в заклинаниях . [12]
Datura stramonium предпочитает богатую известковую почву. Добавление азотных удобрений в почву увеличивает концентрацию алкалоидов , присутствующих в растении. D. stramonium можно выращивать из семян, которые высевают на расстоянии нескольких футов между растениями. Он чувствителен к морозу, поэтому должен быть укрыт в холодную погоду. Растение собирают, когда плоды созрели, но еще зеленые. Для сбора урожая все растение срезают, листья с растения снимают и все оставляют сушиться. Когда плоды начинают раскрываться, собирают семена. Для интенсивных плантаций возможна урожайность листьев от 1100 до 1700 килограммов с гектара (от 1000 до 1500 фунтов/акр) и урожайность семян 780 кг/га (700 фунтов/акр). [63]
Thorn Apple или ложное клещевино)