最初于1820年在龙葵(SolanumnigrumL.)中发现。后来从茄科的马铃薯(SolanumtuberosumLinn.)中也分离得到龙葵素，故也称其为马铃薯毒素。[4] 随后的研究发现，龙葵素并非单一物质，而是一类结构类似、理化性质相近、有毒的甾体皂甙(苷)类生物碱，包括茄碱、卡茄碱等。总共发现有100多种龙葵素类的生物碱，主要存在于马铃薯、番茄、茄子等茄科植物中，也发现在百合科、菊科植物中发现有龙葵素的合成。迄今为止在马铃薯中发现的龙葵素种类多达80种。[3]
龙葵素主要是以茄啶(Solanidine)为糖苷配基构成的茄碱(Solanine)和卡茄碱(Chaconine)两种共计6种不同的糖苷生物碱。
龙葵素主要是一些以茄啶(Solanidine)为苷元构成的甾体皂苷类生物碱，根据连接的糖基不同可分为茄碱(Solanine)和卡茄碱(Chaconine)等。其中α-茄碱和α-卡茄碱是马铃薯中龙葵素的主要构成形式，占马铃薯中总龙葵素含量的95%。其他还有少量垂茄碱、克莫森茄碱、次勒帕茄碱和勒帕茄碱等。[3] 一些龙葵素类生物碱的化学结构式
龙葵素的对碱较为稳定，而酸在加热情况下可水解龙葵素的糖苷键，将其分解为茄啶和糖，毒性降低。[6]
龙葵素合成(以α-茄碱和α-卡茄碱为例)是以乙酰辅酶A为底物，途经萜类和甾醇类合成途径，产生胆甾醇，进一步合成茄啶，最终通过糖基化作用得到最终产物。[7]
在萜类途径中，首先以乙酰辅酶A经3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoA还原酶)产生3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A(HMG-CoA)，再进入甲羟戊酸途径合成法尼基焦磷酸(Farnesyl-PP)，通过鲨烯合酶(PSS1)催化鲨烯(Squalene)合成，氧化和环化作用催化合成环阿屯醇(Cycloartenol)。[7]
甾醇类合成途径中，环阿屯醇通过多步氧化还原反应合成胆甾醇(Cholesterol)。随后，龙葵素合成酶1(PGA1)和2(PGA2)分别催化胆甾醇26位与22位碳的羟基化。然后，经过两步氧化、转氨作用、还原作用合成番茄碱，继而合成茄啶。[7] 共2张 龙葵素的生物合成途径(以α-茄碱和α-卡茄碱为例)