ナス科
| ナス科 | |||||||||||||||||||||
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| 分類（APG IV） | |||||||||||||||||||||
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| 学名 | |||||||||||||||||||||
| Solanaceae Juss. | |||||||||||||||||||||
| 和名 | |||||||||||||||||||||
| ナス科 |
ナス科（学名：Solanaceae/ソラナシエ）は、被子植物の一科です。 約90～100属、約2,700種とされている。 科内で最大の属は、ナス属（Solanum）で、通常約1,000～2,300種が含まれています。 ナス科には、重要な食用植物と観賞用植物があり、アルカロイドやステロイドを含むことから古来より重要な薬用植物でもあり、医療、酩酊、儀式などにも用いられてきた植物でもある。
説明
習性
ナス科の植物は、一年草、二年草、多年草、または多年草で、草状に成長することもあれば、まれに木状に成長することもあります。 通常、0.5～4mの高さに成長するが、15mの長さのつる植物や5～10mの小木、例外的に25mの高さまで成長する代表的な植物もある。 また、高さが5〜20cmにしかならない代表的な植物では、Solanum euacanthumやペチュニア属パタゴニカ(Petunia patagonica）もあります。 ナス科の植物は通常、直立し、時には登り、着生植物または半着生し、まれに擬態するものもありますが、マンドレイク（Mandragora）のようなロゼット状の植物は、ほぼ観察されません。 茎の軸は、通常は太いですが、マルケア属（Markea）、ニカンドラ属（Nicandra）、デプレア属（Deprea）、ウィテリンギア属（Witheringia）のように中空のものもあります。 茎の構造は、成長間欠や軸や葉の位置のずれにより、見通すことが困難な場合が多い。
ナス科は様々なタイプの根を形成するが、その中ではマンドレイク属（Mandragora）の太く肉厚な蛇根が知られている。 不定根を持つものはレプトグロッシス属（Leptoglossis）や様々な種類のホオズキ属（Physalis）やナス属（Solanum）に見られる。 極端な膨らみの根を持つものはメジロホオズキ属（Lycianthes）に見られる。 塊茎や匍匐茎は特に野生のジャガイモ（Solanum sect. Petota）に見られる。 根茎は稀にハコベホオズキ属（Salpichroa）とネクトウクシア属（Nectouxia）で見られることがある。
多くのナス科の植物は、特に葉や新芽に、時には花にも毛が生えています。 この毛状の形態は非常に多様であるため、識別や分類のための重要な形態学的特徴となっている。 一般的な形態は、単純な腺毛状突起（トリコーム）である。 これらは、Solanum sect. Rhynchantherum、ニーレンベルギア亜連（Nierembergiinae）のように単細胞の頭部を持つ場合と、タバコ属（Nicotiana）の様々な種のように多細胞の頭部を持つ場合がある。 分岐した毛状突起は、木のように枝分かれしているものと渦巻き状の枝で覆われているものがあり、前者はセッセア属（Sessea）やフアヌロア属（Juanulloa）などに見られ、後者はアントケルキス連（Anthocercideae）に見られる。 ナス亜属のSolanum subg. Brevantherumには、星型、ウニ型、盾型の三毛の頭部も見られる。 トゲは、ナス亜属のレプトステモナム（Solanum subg. Leptostemonum）にのみ見られる。 サラカ属（Saracha）の若芽には、茶褐色で樹木のように枝分かれした多細胞状の出現物が見られる。
クリスタルサンド（シュウ酸カルシウムの結晶）は、主にナス亜科（Solanoideae）の植物に見られ、特にベラドンナ連（Atropeae）、ジャボロサ連（Jaboroseae）、ナス連（Solaneae）、チョウセンアサガオ連（Datureae）、クコ連（Lycieae）、ヒヨス連（Hyoscyameae）の各連に見られる。
特性の多様性
ナス科はその生殖特性においても大きな形態的多様性を示している。 この多様性の例として、以下のものが挙げられる。
雌雄同体を形成する心皮の数
ナス科の花は、一般的に2本の心皮からなる雌しべ（雌花部分）を持つ。 しかし、単心皮性のメラナンサス属（Melananthus）や、3〜4本の心皮を持つトウガラシ属（Capsicum）、3〜5本の心皮を持つオオセンナリ属（Nicandra）、ジャボロサ属（Jaborosa）やトリアナエア属（Trianaea）の一部の種などがあります。 また、1つの種としてイオクロマ属（Iochroma）のイオクロマ・ウンベラタム（Iochroma umbellatum）は心皮が4本であることが記録されています。
子房内の室の数
通常、子房の中の室の数は、子房の数と同じです。 しかし、チョウセンアサガオ属（Datura）やクコ連（Lycieae）の一部の種、グラボウスキア属（Grabowskia）や ヴァッソビア属（Vassobia）のように、偽の隔壁（各室を細分化する内壁）が存在するために、このような数が一致しない種もある。
胚珠の種類とその数
ナス科の植物は、一般的に胚珠が折れ曲がって柄と珠孔が同じ方向となる「倒生胚珠」（Anatropous ovule）である。 しかし、フロドゥス属（Phrodus）、グラボウスキア属（Grabowskia）、ヴァッソビア属（Vassobia）などは、胚珠が倒立し、内部の珠心組織が湾曲して、胚嚢は倒生状態で湾曲しない「湾生胚珠」（Campylotropous ovule）である。 キチョウジ属（Cestrum）、トウガラシ属（Capsicum）、ムレゴチョウ属（Schizanthus）、クコ属（Lycium）などは、胚珠が横向きで、合点・珠孔を結ぶ線が胎座と平行な「半倒生胚珠」（Hemitropous ovule）です。 また、例外的にメラナンサス属（Melananthus）のように1つの胚珠しか見られないものもあります。
果実の種類
ナス科の果実は、ほとんどが漿果か蒴果（横裂胞果を含む）であり、核果は少ない。
漿果（しょうか）は、内果皮も中果皮も多肉質または液質のベリー状の果実。
- ヤコウカ亜科（Cestroideae）
- ナス亜科（Solanoideae）ただし、チョウセンアサガオ属（Datura）、Oryctes属、グラボウスキア属（Grabowskia）、ヒヨス連（Hyoscyameae）を除く。
- フアヌロア連（Juanulloeae）ただし、Markea属を除く。
蒴果（さくか）は、複数の心皮からなり、複数の種子がある果実。
- ヤコウカ亜科（Cestroideae）ただし、キチョウジ属（Cestrum）を除く。
- ムレゴチョウ亜科（Schizanthoideae）
- サルメンバナ亜科（Salpiglossideae）
- アントケルキス連（Anthocercideae）
- チョウセンアサガオ属（Datura）
横裂胞果（おうれつほうか）は、果皮が１個の種子をゆるく包み、横に割れる果実。
- ヒヨス連（Hyoscyameae）
核果（かくか）は、外果皮が薄く、外果皮（果肉）は多肉質で、内果皮は硬く木質化して核となった果実。
- クコ連（Lycieae）
- イオクロマ亜連（Iochrominae）
分布
ナス科の各属は、世界中に広く分布しています。 ナス属（Solanum）、ホオズキ属（Physalis）、クコ属（Lycium）などの国際的な属もあれば、個々の植物区系にしか存在しない属もあります。 ハワイのNothocestrum属、カナリア諸島のNormania属、パタゴニアのCombera属やBenthamiella属などの固有属もあります。 ボウケティア属（Bouchetia）、Grabowskia属、レプトグロッシス属（Leptoglossis）、Leucophysalis属、ニーレンベルギア属（Nierembergia）、ペチュニア属（Petunia）は、範囲が分断された隔離分布です。
南米のナス科の多様性は、他のすべての大陸や亜大陸のそれを上回っています。 広域分布種の属に加えて、アンデスでしか見られない13の属があり、さらにアンデスと南アメリカ南東部で見られる3つの属があります。 セッセア属（Sessea）は南アメリカとアンティル諸島の両方に生息し、14の固有種と既に述べた属があり、範囲はバラバラです。 南米は、ジャガイモ、トマト、唐辛子、タバコなどの重要な作物のバビロフセンター（起源の中心）でもあり、多くの野生種が存在しています。
アフリカでは現存する属の数から判断すると、ナス科は8つの属しかなく、比較的少ない。 ナス属（Solanum）とクコ属（Lycium）は3つの広域分布種の属のうちの2つで、トリゲラ属（Triguera）とマンドレイク属（Mandragora）はアフリカがヨーロッパと共通する2つの属です。 さらに、アジア、ヨーロッパ、アフリカに分布するヒヨス属（Hyoscyamus）とウィザニア属（Withania）、ナミビアに生息するタバコ属（Nicotiana）の1種類、そして固有種であるディスコポディウム属（Discopodium）などがあります。
アジアでは、広域分布種の3つの属に加え、アジアにしか生息しないハダカホオズキ属（Tubocapsicum）が生息しています。 さらに、ヨーロッパにもあるベラドンナ属（Atropa）やマンドレイク属（Mandragora）、アメリカに多いメジロホオズキ属（Lycianthes）、ヒヨス属（Hyoscyamus）、ウィザニア属（Withania）などもあります。 このように、アジアには合計9種類のナス属が存在しています。
アントセルキス亜科（Anthocercidoideae）は7属で、オーストラリアにのみ生息しています。 さらに、タバコ属（Nicotiana）の18種の固有種と、ブッシュトマトとよばれる94種の原生種、他の属の多数の種があります。
属と種の分布
ナス科は98属、約2.700種で構成されています。 しかし、この膨大な種の豊富さは、すべての属に均等に分布しているわけではありません。 そのため、下の表に示すように、この科で最も重要な8つの属が、種の60％以上を占めています。 そして、この科を代表するナス属だけでも、科内の全種数の50％近くを占めています。
| 主要な属 | 種のおおよその数 |
|---|---|
| 1. ナス属（Solanum） | 1330 |
| 2. メジロホオズキ属（Lycianthes） | 200 |
| 3. キチョウジ属（Cestrum） | 150 |
| 4. ノラナ属（Nolana） | 89 |
| 5. ホオズキ属（Physalis） | 85 |
| 6. クコ属（Lycium） | 85 |
| 7. タバコ属（Nicotiana） | 76 |
| 8. ブルンフェルシア属（Brunfelsia） | 45 |
| ナス科内の種の推定累計 | 2700 |
染色体番号
ナス科の調査対象種の50％以上は、基本染色体数が x = 12 であり、その他にも x = 7 や x = 13 が多く見られる。 染色体の数が最も多いのはヤコウカ亜科（Cestroideae）であり、そこではすべての染色体の数が x = 7 から x = 13 である。 また、ナス亜科（Solanoideae）でも大きな違いがあり、ここでは頻繁に x=10, 12, 14, 17 が見られます。 トウガラシ属の一部の種とトマトの栽培品種は x = 13、Solanum bullatumは x = 15、ナス亜属のArchaesolanumは x = 23 の染色体番号も発見された。 他の亜科の染色体数は、フアヌロア亜科（Juanulloideae）は x = 12、サルピグロシス亜科（Salpiglossoideae）は x = 11、ムレゴチョウ亜科（Schizanthoideae）、アンソセルシス亜科（Anthocercidoideae）は x = 10 または x = 9 である。
染色体数の多倍化は科内では珍しくなく、ニーレンベルギア属（Nierembergia）、ウィザニア属（Withania）、ホオズキ属（Physalis）、クインクラ属（Quincula）、イガホオズキ属（Chamaesaracha）、マンドレイク（Mandragora）、クコ（Lycium）、ナス節（Section）のソラナム・ペトタ（Solanum sect. Petota）とナス亜属（Subgenus）のsubg. Leptostemonumとsubg. Archaesolanumなどで知られている。 また、ナス属からは染色体が8倍体で 2n = 8x = 96 の植物も見つかっている。
ナス科ゲノミクス
トマトやタバコをはじめとするナス科の多くの種は、生物学の基本的な謎を解明するためのモデル生物としての役割を果たしている。 その一つである「ソラナシエゲノミクス」（Solanaceae Genomics）は、「共通の遺伝子やタンパク質がどのようにして、形態的にも生態的にも異なるナス科という生物を生み出すことができるのか？」という疑問に答えようとする国際的なプロジェクトである。 このプロジェクトの最初の主な目的は、トマトのゲノム配列を決定することでした。 この目的のために、トマトのハプロイドゲノムの12本の染色体は、それぞれ異なる国の異なるシークエンスセンターに割り当てられました。 染色体の1と10はアメリカ、3と11は中国、2は韓国、4はイギリス、5はインド、7はフランス、8は日本、9はスペイン、12はイタリア、ミトコンドリアゲノムの解読はアルゼンチンが担当し、葉緑体ゲノムの解読は欧州連合が担当しました。
分類学
外部分類
ナス科はナス目に分類され、ヒルガオ科と姉妹群を形成しています。 また、両科はセイロンハコベ科、ナガボノウルシ科を含むモンティニア科と姉妹群にあり、単系統の分類群を形成しています。
APG IV体系では、以下になります。
| ナス目（Solanales） |
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内部分類
ナス科の系統は、一般的に認められている方法ではまだ明らかにされていません。 これは主に、ナス科の規模の大きさによるものですが、形態的な多様性や様々な形態的形質が遺伝的な変化だけでなく、場所に関連した変化にもさらされる可能性があること、また、科内でいくつかの形質が並行して何度も発達していることにも起因しています。
科内の属の数は90から100、種の数は2,300から9,000から10,000種など、研究者によって異なります。 2007年の推定では、認識されている種の数は2,716種である。
1852年にミシェル・フェリックス・デュナルによって発表された科の種のレベルまで完全に記載された分類学的記述を最後に、それ以降は、通常、植物学的または地域的に限定された科の小さな部分しか考慮していないか、属のレベルまでしか記載されていない。 最近の系統学的研究はまだ完全ではなく、今後、科の系統学に対する新たな知見とさらなる変化を期待しなければならない。
現在のナス科の分類学は、属または亜属レベルまで完全な3つの新しい分類ですが、いずれも科内の関係を完全に十分に表すことはできません。
- ウィリアム・ダーシー（ナス科の生物学・分類学者）
- アルマンド・テオドロ・フンツィカー（ナス科の分類学者）
- リチャード・オルムステッド（ナス科の系統研究学者）
主な記事：上記の著名な3人の研究者によるナス科の分類学を参照してください。
成分
ナス科の植物は数が多く、主に食用や薬用に様々な用途があるため、比較的早くから植物化学的研究が行われていた。 新種の調査により、より多くの成分が発見されたため、この科の研究は興味深いものとなり、その結果、ナス科に関する非常に多くの植物化学的研究が行われています。
特にアルカロイドとステロイドは、ナス科内で特徴的なファイトケミカル（Phytochemical）として重要な位置を占めている。
アルカロイド
この科には9つのアルカロイドグループがあり、中でもトロパンアルカロイド（アトロピン）が最も広く分布しており、ナス亜科（Solanoideae）、ヤコウカ亜科（Cestroideae）、サルメンバナ亜科（Salpiglossoideae）、ムレゴチョウ亜科（Schizanthoideae）、アンソセルシス亜科（Anthoceridoideae）の5つの亜科と、少なくとも33の属に存在しています。 他の同定されたアルカロイドグループは、ステロイドアルカロイド、ピロールアルカロイド、ピラゾールアルカロイド、ピリジンアルカロイド、イミダゾールアルカロイド、脂肪族アルカロイドまたはアルカロイドのアミンおよびアミド、キノリンアルカロイドおよびインドールアルカロイドである。
アルカロイドとして最もよく知られているのは、タバコ（Nicotiana sp.）に含まれるピリジンアルカロイドのニコチンで、他にもヒヨスチアミン、アトロピン、スコポラミン、カプサイシンなどが知られています。
これらのアルカロイドの特別な薬理学的特性のために、植物のさまざまな部分からの抽出方法や個々の化合物の化学的特性については、詳細な概要が説明されています。
19世紀の精神医学では、これらのアルカロイドの様々な混合物や投与量が治療薬として重要な役割を果たしました。
ステロイド
ナス科のステロイドは、主に一次代謝産物に分類されるものが多く、二次代謝産物に数えられるものは少ない。 特に、コレステロール、β-シトステロール、スティグマステロール、カンペステロールなどの植物ステロールや、それらの配糖体やエステル、さらには多くのバリエーションを持つステロイドラクトンなどが、ナス科内全体に存在しています。
植物化学的に最も興味深いステロイドラクトンのグループの1つがウィタノリドであり、これまでに300以上のウィタノリドがナス亜科（Solanoideae）から単離されているが、他の亜科からは単離されていない。 これらはアルカロイドと同様に植物が外敵から身を守るための役割を果たします。
他の成分
ナス科の特徴はクマリンの存在であり、ナス目が属するシソ類の姉妹群であるキキョウ類のセリ科の植物でも知られている。 ナス科にはクマリンを含まない種は知られていない。 ナス科には大量の精油が含まれることはほとんどなく、イリドイド化合物の生合成（生体内での生成）もしないようである。 ナス科はポリフェノールを生成しますが、真タンニン（True tannins）は生成しない。 フラボノイドは主にケンペロールとケルセチンの形で存在し、フラボンが存在することはあまり一般的ではありません。
人間との関連性
食物
多くのナス科の植物は、人間が食用として使用しています。 収穫されるのは主に果実ですが、最も重要な食用作物であるジャガイモには、植物の別の部分である塊茎が使用されており、これは地下で成長します。 2005年の世界のジャガイモ生産量は3億2,450万トン、2017年は3億8,800万トンである。
ナス科の中でジャガイモに次ぐ重要な食用作物は、年間生産量が1億2,470万トン（2017年は1億8,230万トン）のトマト、続いて 3,080万トン（2017年は5,230万トン）の茄子、2,470万トン（2017年は3,600万トン）のピーマンやパプリカ、260万トン（2017年は460万トン）の生鮮と乾燥品を含んだ唐辛子です。
他に食用植物として利用されているものには、ペピーノ、タマリロ、ナランジラなどのナス属のいくつかの種、様々なホオズキの種、そしてクコやヤルトマタなどがあります。
さらに、日本や他国では毒草扱いされている種でも当たり前に食用にされている国地域もある。 例えば、イヌホオズキの葉や若芽は野菜として調理され、その近縁種の熟した果実さえ食用、またはスパイスとして利用されています。 そして、注目すべき点はこれらを食用としている理由は、作物の収穫量の少なさや農業技術の乏しさなどが起因ではなく、健康野菜、または生薬的な香辛料として料理に利用されていることです。
また、一般的にナスは果実が重要な収穫物とされるが、エチオピアナスの葉は果実より栄養価が高いとされ、葉菜や青汁のように利用される地域もある。 イヌホオズキを含め、このような一連の食文化は毒性の少なさを顕著に示唆している。 先進国と呼ばれる国々では一般的ではない理由（過去にトマトがそうであったように）から、未だ毒性を疑う植物は多々あるが、事実、食用とされている場合は、速やかに研究し、利用するのが人類にとって有益である。 いずれも、科学者たちによって人体に有用な成分が発見され、その食用性が理にかなっていることも多くある。 そして、それらは新たな調味料、ハーブや健康食品など商業的なものや医療にも役立っている。
ナス科の3大食用植物であるジャガイモ、トマト、ピーマンは、もともと中南米が由来であり、その一部は数千年前から現地では食用として利用されてきました。 チリの発掘調査で発見されたジャガイモの皮の残骸は、紀元前11,000年頃のものと推定されている。 ナス科の植物を栽培して品種改良した最古の証拠は、約6,000年前のものであり、トウガラシ属の種類に由来します。
茄子がアラブ経由でヨーロッパに伝わった時期は正確にはわかっていません。 ローマやギリシャの文化圏ではまだ馴染みがなかったと思われますが、アラブでは11世紀から利用されていたことが記録されています。 ヨーロッパでの茄子の最初の記述は、レオンハルト・フックスの『De historia stirpium commentarii insignes』（1542年）にあり、そこにはすでに食用としての利用が記されています。
当初、新世界（アメリカ大陸）から輸入された植物は、エキゾチックな観賞用植物として栽培されることがほとんどで、食用としての価値は長い年月を経て初めて見出されることが多かった。 しかし、ヨーロッパでは、18世紀にはジャガイモは食用として重要な役割を果たしていた。 19世紀半ばに、アイルランドで発生した大飢饉は、ジャガイモに依存した単作栽培と病害や害虫の影響で何度も不作になったことが原因です。 そして、ジャガイモの輸出協定の優先がさらに拍車をかけ、飢餓をもたらしました。
トマトも同時期にジャガイモ同様に食用として利用され、ヨーロッパからの移民が大西洋を渡って北米で栽培したという説もあるが、当時の植物学者のトマトに対する様々な見解、食用として文献に見られるのは貴族、または修道院など限りがあり、ジャガイモよりカロリーの低いトマトが一般的な食材となるのは考えにくく、また、北米のトマトは南米から奴隷商人、栽培は奴隷たちによって伝わった可能性が高い。
また、東南アジアで広く使われる主要な調味料であるサンバルの原材料の唐辛子は南米から伝わったものです。
日本では、乾燥唐辛子は「鷹の爪」とよばれ、粉末系では「一味唐辛子」、「七味唐辛子」、ペースト系では大分の「柚子胡椒」、新潟の「かんずり」、液体系では沖縄の「コーレーグス」、他では大根おろしと唐辛子を和えた「紅葉おろし」、味噌と唐辛子と混ぜた「南蛮味噌」などがあります。
神秘的な植物
ナス科の植物に含まれるアルカロイドは捕食者から身を守るためのもので、その多くは毒を持っており、特に哺乳類や人間の中枢神経系に影響を与え、幻覚や薬物による精神障害などを引き起こし、死に至ることもある。 ナス科の植物を酩酊剤として使用していた証拠は、古代のギリシャ人、ローマ人、アラブ人、ヘブライ人の文化ですでに知られていますが、その他の多くの文化でも、酩酊状態を作り出すための使用方法が報告されています。
毒物として知られているナス科植物には、マンドレイク（Mandragora officinarum）、ベラドンナ（Atropa belladonna）、ヒヨス（Hyoscyamus niger）、チョウセンアサガオ各種（Datura）、エンジェルス・トランペット（Brugmansia）などがあります。 しかし、その中でビジネス的に最も重要で覚醒作用・中毒依存がある植物はニコチンを含むタバコ（Nicotiana tabacum）の種であり、2005年の世界の未加工収穫量は660万トンである。
植物の様々な部分を食べる、葉や果実を吸う、植物のエキスから作った軟膏を塗る、果実や種子を飲み物に入れるなど、酩酊効果を得るための様々な方法が紹介されています。
枝分かれした根が人体の形に例えられるマンドレイクは、神秘的な植物として特別な意味を持っていました。 聖書の中で最も古い物語の一つである創世記（第30章:14－5節や雅歌:7章13節）には「恋なすび」ドゥダ・イーム（דוּדָאִים）という植物が出てきますが、これはマンドレイクとされ、現代でもヘブライ語のマンドレイクは同じです。 古代ギリシャでの最初の記述は紀元前400年頃にさかのぼり、古代ギリシアの哲学、博物学、植物学者であるテオプラストスは紀元前230年頃に薬としての用途に加えて媚薬としての用途も述べています。 ローマ帝国の記録にも記載されていますが、ローマ帝国が崩壊した後は、マンドレイクの記載はほとんどありませんでした。 神秘的・霊的な意味を取り戻し、お守りとして重宝されるようになったのは、1200年から1600年にかけてのことです。 しかし、その一方で、さまざまな神話が生まれました。 この植物には、根を掘り起こそうとする人を殺す力があるとよく言われています。 魔女への迫害が強まる中、いわゆる魔女の軟膏の原料としてマンドレイクが何度も登場し、他にもヒヨス、チョウセンアサガオ、ベラドンナなどのナイトシェードが登場しています。
ギリシャ神話に登場する女性呪術師キルケーによって仲間が豚に変えられてしまったギリシャ神話の英雄オデュッセウスの伝説は、ヒヨスを投与して幻覚を起こしたことが原因とされています。 また、中世の浴場では、そこでの自由な解放感を促進するために風呂に入れるものとしてヒヨスが挙げられています。 さらに種子はビールの添加物としても使われていました。 1507年に神聖ローマ帝国アイヒシュテット司教区（現:ドイツのバイエルン州）から出された命令や1516年のバイエルン州のビール純粋令（原材料を麦芽とホップのみとする）で他のものを添加することは禁止されましたが、1910年にホーリー・クリッペンが、ヒヨスの毒アルカロイドであるヒヨスチン（hyosine）を使って妻を殺害したという殺人事件の裁判で、この植物はさらに怪しげな名声を得ることになった。 この事件が注目されたのは、欧米間の電報通信を初めて利用して、クリッペンの逮捕を可能にしたからである。 毒物学者のウィリアム・ウィルコックス博士は、死体の胃内容物、腸、腎臓、肝臓から中毒の原因となったアルカロイドを抽出し、その沸点からヒヨスチン（現：スコポラミン）であることを証明することができました。
1990年代後半、若者の薬物摂取行動を調査したところ、ハーブ系幻覚剤の使用が増加していることがわかりました。 調査結果によると、1970年代に使われていた南米のペヨーテ・サボテン（Lophophora williamsii）や、つる植物のアヤワスカ（Banisteriopsis caapi）などのネイティブ系の「ナチュラル・ドラッグ」は、ほとんど使われなくなっていました。 しかし、シビレタケ属（Psilocybe）などの精神作用のあるキノコ類の使用が増えたことに加え、エンジェルス・トランペットやチョウセンアサガオなどのナイトシェード系植物の使用が増えたことが指摘されました。 嗜好者はこれらの薬物作用を無害なものとして誤って分類してしまうことが多い。
医学での使用
ナス科の薬用の発展は、中毒薬としての歴史と密接に関連しており、歴史的に記録されている使用法は、いずれかのカテゴリーに分類することが難しい場合が多い。 最初に記録された純粋な薬用としては、紀元1世紀のギリシャの薬理学者ペダニウス・ディオスコリデスが、マンドレイクの根を混ぜた甘いワインを外科手術前に患者に麻酔をかけるために使用したと記述しています。 多くのナイトシェード植物は様々な文化で民間療法として知られており、例えばヒヨスは痛みの緩和、百日咳、潰瘍、腹部の炎症などに使用されます。 イヌホオズキとその近縁種は、様々な病気の治療薬として、特に熱や消化管の炎症に対する治療薬として、ほぼ世界中で使用されています。 キチョウジ属の「夜の貴婦人：Dama da noite」とよばれるケストルム・レビガタムは、ブラジルの先住民族であるクラホ族のシャーマンが儀式に用いる他、中毒薬としてだけでなく、防腐剤、鎮静剤、保湿剤、肝臓刺激剤としても扱われています。 また、昔からチョウセンアサガオの葉を燃やしてその煙を吸い込むことが喘息の治療法とされていました。
ナイトシェード植物の現在の用途として最もよく知られているのは、トウガラシから得られるカプサイシン抽出物をリウマチの血行促進、脂肪燃焼効果などに使用することです。 また、海外の薬用湿布には現在でもベラドンナ（Belladonna）を標榜とする商品が多数あります。 ベラドンナからの抽出物は、眼科では瞳孔を開くために、また胃腸障害に使用されています。 さらに、チョウセンアサガオの種子からの抽出物は喘息に、ズルカマラからの抽出物は湿疹やリウマチに、様々なタバコからのニコチンはニコチンパッチやチューインガムなどで喫煙者の禁煙をサポートします。 馬鈴薯でんぷんは薬用粉末の添加剤として使用されています。
全身麻酔薬
世界初の全身麻酔を成功させたのは、江戸時代の外科医、華岡 青洲（はなおか せいしゅう）で、その偉業や医療理念、医術哲学から「医聖」と称される。 彼は25歳頃から外科医として診療を行うかたわら、1785年頃から麻酔薬の研究に着手し、約20年という歳月をかけて、曼陀羅華（まんだらげ）を主原料とした「通仙散」（つうせんさん）と名付けた麻酔薬の合成に成功しました。 曼陀羅華はナス科植物のチョウセンアサガオのことで、作用の主成分はヒヨスチアミン、アトロピン、スコポラミンによるものです。
通仙散は、術前に飲み物として投与されました。 服用から2〜4時間後、患者は痛みを感じなくなり、意識を失います。 投与量にもよるが、6～24時間は意識を失ったままである。 十分な量を摂取すると、全身麻酔と骨格筋麻痺の状態になります。
文化元年（1804年）10月13日、青洲45歳の時、彼は藍屋勘という乳癌を患った60歳女性の手術に全身麻酔薬として「通仙散」を使用し、乳癌摘出に成功しました。 この無痛手術の成功はすぐに広く知られるようになり、日本中から患者がやってくるようになった。 青洲はその後も、悪性腫瘍の切除、膀胱結石の摘出、壊死した四肢の切断など、多くの手術に通仙散を使用しました。 また、手術器具の考案や改良、独自の医術哲学をもって多くの弟子を育成し、その手術法は「華岡流」と呼ばれるようになった。 しかし、徳川幕府の鎖国政策が妨げとなり、青洲の偉業は鎖国が終わる1854年まで海外に知られることはありませんでした。
欧米で全身麻酔手術が行われたのは、1842年3月30日にアメリカの医師クロウフォード・ロング、続いて1846年10月16日にアメリカの歯科医師ウィリアム・T・G・モートンによって行われ、両者共に有機化合物のジエチルエーテルを使用した全身麻酔手術は、青洲の成功から約40年後のことである。
1954年（昭和29年）、青洲は外科を通じて世界人類に貢献した医師のひとりとして国際外科学会で発表され、現在でもアメリカ合衆国シカゴにある国際外科学会の栄誉館には青洲に関する資料が展示されています。
華岡青洲の成功は、人類が手術の痛みから解放された歴史的な日であり、その成功を記念して日本麻酔科学会は10月13日を「麻酔の日」に制定しました。 また、日本麻酔科学会のロゴは青洲の先駆的な功績を讃えてチョウセンアサガオの花が用いられています。
マンドレイク
（Mandragora officinarum）
ヒヨス
（Hyoscyamus niger）
イヌホオズキ
（Solanum nigrum）
ケストルム・レビガタム
（Cestrum laevigatum）
チョウセンアサガオ
（Datura）
ズルカマラ
（Solanum dulcamara）
トウガラシ
（Capsicum）
タバコ
（Nicotiana）
観賞植物
ナス科の多くの植物は花の数が多く、色とりどりで、時には変わった形の花を咲かせることから観賞用としても人気があります。 ツクバネアサガオ属（Petunia）は、1989年にサントリー㈱ が京成バラ園芸㈱ と共同で改良した園芸品種「サフィニア®」のさまざまな色のラインナップが海外でも人気が高く、ビジネス面においても重要な装飾用のガーデンフラワー、またバルコニーフラワーになっている。 キダチチョウセンアサガオ属のエンジェルス・トランペットは、花を咲かせる範囲が幅広なため、大きい植木鉢や庭で栽培されています。 タバコ属（Nicotiana）の種や交配種は、観賞用タバコとしても知られ、さまざまな色と強い香りの花が特徴です。 近年では、ゲンチアナ・ブッシュやポテトツリーとも呼ばれ、王立園芸協会(英) からガーデン・メリット賞を与えられたソラナム・ラントネッティが濃紺の花をたくさん咲かせることから観葉植物として人気を集めています。 特に温暖な地域では、ムレゴチョウやクコなど、様々な色の花を咲かせる低木が造園や垣根に使われています。
また、ナス科の中には果実が装飾的に見えるものもあり、ホオズキ、様々な色が特徴のゴシキトウガラシ、UFOピーマン、タマサンゴ、ツノナス、ヒラナスなどが観賞用に栽培されています。
サフィニア
（Petunia）
エンジェルス・トランペット
（Brugmansia）
ニコチアナ・タバカム
（Nicotiana tabacum）
ソラナム・ラントネッティ
（Lycianthes rantonnei）
ムレゴチョウ
（Schizanthus）
クコ
（Lycium）
五色唐辛子
（Capsicum annuum）
UFOピーマン
（Capsicum baccatum）
ホオズキ
（Physalis alkegengi）
タマサンゴ
（Solanum pseudocapsicum）
ツノナス
（Solanum mammosum）
ヒラナス
（Solanum integrifolium）
名前の由来
ナス科の学名（Solanaceae：ソラナシエ）は、ナス属（Solanum：ソラナム）に由来する。
ナイトシェイド（ナス科の植物の総称の意）という名称は、古高ドイツ語の「Nahtscato」または「Nahtschade」に由来しています。 この名称の解釈には諸説あり、一方ではイヌホオズキの黒い果実が「夜の影」を意味する可能性があり、他方では植物の薬効が由来となる可能性もある。
1532年、ドイツの神学者、植物学者で「植物学の父」と称されたオットー・ブルンフェルスは著書『Contrafayt Kreüterbuch』の中で次のように述べています。
“ この植物は、魔女が人に与えるダメージのためにも使われる。しかも、多くは本当の魔法として。しかし、特別な超能力や魔術ではなく、偽のダメージの際に使われる。 これがナイトシェイド（夜の影）と呼ばれる理由である”
ドイツの言語学者であるヨハン・クリストフ・アーデルングは
“ 夜に花から強い香りのする植物が引き起こす頭痛（症状）”
が由来と見ている。 これはナス科キチョウジ属（Cestrum）の「夜香花」を指す可能性があります。
ナス属（Solanum）という名前は、カール・フォン・リンネが他の植物学者から採用したもので、当時の意味では、ベラドンナ（Atropa）、トウガラシ（Capsicum）、チョウセンアサガオ（Datura）、ホオズキ（Physalis）、ナス（Solanum）などでした。 しかし、オシロイバナ（Mirabilis）、ツクバネソウ（Paris）、ヤマゴボウ（Phytolacca）のように全く異なるグループの植物がナス科に属していたこともありました。
学名の由来は明確ではありませんが、古代ローマの博物学者ガイウス・プリニウス・セクンドゥス（AD23-79）が、ストリクノスとして知られる植物、おそらくイヌホオズキに対して初めて使用し、ソラナム（Solanum）の由来は、ラテン語の『sōl』（太陽）というのが定説になっています。
しかし、より可能性が高いのは、ラテン語の『sōlārī』（慰める、落ち着かせる）から派生したもので、ナス科植物の薬効を意味している可能性があります。