第五章动植物中天然的有毒物质从有害物质的具体来源上来看,有害物质可分为植物源的、动物源的、微生物源的以及因环境污染所带入的四类;也可以将其分为外源性有害物质、内源性有害物质、诱发性有害物质三类;还可以根据毒素产生的特征,将有害物质的来源分为两大类—固有的和污染的,其具体产生途径如下表所示。食品有害物质的来源来源途径固有有害物质在正常条件下生物体通过代谢或生物合成而产生的有毒化合物在应激条件下生物体通过代谢和生物合成而产生有毒化合物污染有害物质有毒化合物直接污染食品有毒化合物被食品从其生长环境中吸收由食品将环境中吸收的化合物转化为有毒化合物食品加工中产生有毒化合物食品中有害物质对人体的健康影响,一般划分为三种不同的危害作用:(1)急性中毒:有害物质随食物进入人体后,在短时间内造成机体的损害,出现临床症状,如腹泻、呕吐、疼痛等;一般微生物毒素中毒和一些化学物质中毒会出现此症状。(2)慢性中毒:食物被有害化学物质污染,由于污染物的含量较低,不能导致急性中毒,但长时间食用会体内蓄积,经几年、十几年或者是更长的时间后,引起机体损害,表现出各种慢性中毒的临床症状,如慢性的苯中毒、铅中毒、镉中毒。(3)致畸、致癌作用:一些有害的物质可以通过孕妇作用于胚胎,造成胎儿发育期细胞分化或器官形成不能够正常进行,出现畸形或死胎,如农药DDT、黄曲霉毒素B1等;或者是这些物质可在体内诱发肿瘤生长,形成癌变。目前许多物质被怀疑与癌变有关,如亚硝胺、苯并()芘、多环芳烃、黄曲霉毒素等。一、类胡萝卜素二、植物固醇三、皂甙四、芥子油甙五、多酚六、蛋白酶抑制剂七、单萜类八、植物雌激素九、硫化物十、植物凝血素植物化学物生物学作用ABCDEFGHIJ类胡萝卜素○○○○植物固醇○○皂甙○○○○芥子油甙○○○多酚○○○○○○○○蛋白酶抑制剂○○单萜类○○植物雌激素○○硫化物○○○○○○○○○植酸○○○○注:A=抗癌作用B=抗微生物作用C=抗氧化作用D=抗血栓作用E=免疫调节作用F=抑制癌症过程G=影响血压H=降低胆固醇I=调节血糖作用J=促进消化作用食物中的天然有害物质是指某些食物本身所固有的,可对人体健康产生不良影响的一些物质。(或降低营养价值,或导致人体代谢的紊乱,或引起食源性疾病,还可导致三致)。植物中天然毒素:皂甙氰甙茄碱凝聚素……动物中天然毒素:河豚鱼毒素组胺甲状腺激素肾上腺皮质激素贝类毒素……第一节植物毒素植物性食物的天然有害物质多属于次生植物物质。作为食品的植物体,在代谢过程中,会出现一些次生植物物质,它们是由糖类、脂肪、氨基酸等人体必需物质代谢衍生出来的。这些物质本身没有营养作用,只是提供色、香、味或者以分泌物形式抵御外界病虫等侵袭。典型次生植物物质有酚、生物碱、萜类、糖苷以及一些特殊的氨基酸和蛋白质,其中有一些对人体有害。如马铃薯含有超过250种的有害物质,其中龙葵碱已经被证实对人和动物具有神经毒性作用。1.龙葵碱龙葵碱又名茄碱、马铃薯毒素、龙葵毒素,不溶于水,能溶于乙醇,与稀酸共热可发生分解。龙葵碱广泛存在于马铃薯、番茄及茄子等中。马铃薯中龙葵碱的含量一般在0.1305%.0.01%,且随着贮存时间的增加而渐增,发芽的马铃薯其幼芽及芽眼部分的含量可高达0.3%~0.5%。人摄人0.2~0.4g龙葵碱即可引起中毒。一、生物碱类是由葡萄糖残基和茄啶组成的一种弱碱性糖苷。分子式为C45H73NO15N,结构式如图所示。马铃薯发芽后,其幼芽和芽眼部分的龙葵碱含量高达0.3%~0.5%。龙葵碱口服毒性较低,人食入0.2~0.4g龙葵碱即可引起中毒。龙葵碱并不是影响发芽马铃薯安全性的唯一因素,引起中毒可能是与其他成分共同作用的结果。龙葵碱对胃肠道黏膜有较强的刺激性和腐蚀性,对中枢神经有麻痹作用,尤其对呼吸和运动中枢作用显著。对红细胞有溶血作用,可引起急性脑水肿、胃肠炎等。中毒的主要症状为胃痛加剧,恶心、呕吐,呼吸困难、急促,伴随全身虚弱和衰竭,严重者可导致死亡。龙葵碱主要是通过抑制胆碱酯酶的活性造成乙酰胆碱不能被清除而引起中毒的。发芽土豆中龙葵素的含量部位含量(mg/g)部位含量(mg/g)外皮0.3~0.64嫩芽4.2~7.3内皮0.15叶0.55~0.6肉质0.012~0.1茎0.023~0.33整体0.075花2.15~4.152.秋水仙碱秋水仙碱是鲜黄花菜(也称金针菜)中的一种生物碱,其本身无毒,但当它进人人体后会转化成一种剧毒物质:二秋水仙碱,后者对胃肠道、泌尿系统、神经系统等具有毒性。成人一次摄人0.1~0.2mg秋水仙碱可引起中毒,摄入3~20mg可致死。食用鲜黄花菜时一定要用开水焯,浸泡后,再经充分烹饪,以防中毒。食用干黄花菜较安全。易溶于冷水、乙醇和氯仿,在乙醚中极微溶解,在热水中难溶。秋水仙素的结构简式味苦,有毒。秋水仙素能抑制有丝分裂,破坏纺锤体,使染色体停滞在分裂中期。自1937年美国学者布莱克斯利(A.F.Blakeslee)等,用秋水仙素加倍曼陀罗等植物的染色体数获得成功以后,秋水仙素就被广泛应用于细胞学、遗传学的研究和植物育种的工作中。秋水仙碱的毒性较大,常见恶心、呕吐、腹泻、腹痛、胃肠反应是严重中毒的前驱症状,症状出现时即行停药,肾脏损害可见血尿、少尿、对骨髓有直接抑制作用、引起粒细胞缺乏、再生障碍性贫血。预防及救治措施不吃未经处理的鲜黄花菜。食用鲜黄花菜时需做烹调前的处理。烹调时与其他蔬菜或肉食搭配制作,且要控制摄入量,避免修订稿过多引起中毒。一旦发生鲜黄花菜中毒,立即用4%鞣酸或浓茶水洗胃,口服蛋清牛奶,并对症治疗。3.其他生物碱毒蘑菇毒蘑菇所含有的有毒成分可分为生物碱类、肽类及其他化合物,根据中毒的症状可分为胃肠毒素、神经精神毒素、血液毒素、原浆毒素和其他毒素五类。磨菇毒素的检验常用纸层析法或薄层层析法。许多毒蘑菇含有使食用者出现幻觉甚至导致残废的神经毒素,其中最著名的是毒蝇蕈(Amanitamuscaria).食用毒蝇蕈后能产生异常和长时间的欣快感,并产生视听的幻觉,这使之成为世界上许多原始部落倍受推崇的宗教仪式用品.除毒蝇蕈外,裸伞属(Gymnopilus)和光盖伞属(Psilocybe)也可产生嗜神经毒素.食用毒蝇蕈的个体的神经病学症状是变化的,症状通常是在摄入一小时左右时出现,产生与酒醉相似的症状,出现意识模糊,狂言谵语,手舞足蹈,视物体色泽变异幻觉屡现,并伴有恶心,呕吐.轻者数小时可恢复,重者可导致死亡.介味滑锈伞美丽粘草菇粉红枝瑚菌毛头鬼伞半卵形斑褶菇毒粉褶菌植酸盐、草酸盐(Phytinandoxalates)植酸盐即环己醇六磷酸盐(图11-10),是植物组织中贮存磷元素的一种重要方式,在谷物、豆类和硬果中含量较高,特别是荞麦、玉米、燕麦,一般植物中总磷的60~80%为植酸磷。植酸盐本身对人体无害,但是它可以与钙、镁、铁、锌等形成难溶性盐类,妨碍人体对矿物质的利用,所以是一种抗营养因子。植酸盐的化学稳定性较高,烹调时只有部分被破坏;在发酵食品中植酸盐被水解,主要是植酸酶的作用,但植酸酶的热稳定性较差,受温度、pH等因素的影响大,容易失活。草酸盐大量存在于菠菜、茶叶等水果、蔬菜中,在大量摄入时不仅会妨碍人体对矿物质的利用,而且会对肾脏产生影响,所以它也是一种抗营养因子。二、苷类1.氰苷氰苷进人体内水解后产生HCN,从而具有较强的毒性。含有氰苷的食源性植物有木薯、豆类以及一些果树的种子如杏仁、桃仁、枇杷仁及亚麻仁等。氰化物在酸性条件下可产生HCN气体,HCN可使苦味酸试纸显红色,据此可对含有氰苷的物质进行定性检测。机理HCN为原浆毒,氰苷摄入体内,在酶作用下分解,释放出氢氰酸被吸收,氰离子即与细胞色素氧化酶的铁结合,使其不能传递电子,组织呼吸不能正常进行,机体陷于窒息状态。氢氰酸还可损害延髓的呼吸中枢和血管运动中枢。氢氰酸经口最低致死量为0.5~3.5mg/kg体重。开始有口中苦涩、流涎、恶心、呕吐,伴头痛、头晕、心悸、脉速、全身无力;重症者感到胸闷,有不同程度的呼吸困难,呼气有苦杏仁味。严重中毒时有意识丧失、昏迷、瞳孔散大、呼吸困难,最后可因抽搐、缺氧、休克或呼吸、循环衰竭而死亡。治疗应及早洗胃排出毒物,并用特效解毒剂如亚硝酸异戊酯或亚硝酸钠、硫代硫酸钠和美蓝等,及必要的对症处理。预防:主要向群众尤其儿童宣传不要生吃各种核仁。用苦杏仁治病,须按照医生处方。将杏仁磨成浆,煮熟再制杏仁茶,氢氰酸遇热可挥发,炒杏仁也可去毒。预防木薯中毒,主要是掌握安全的食用方法。木薯所含氰苷易溶于水。一般食用前剥去薯皮,水洗薯肉,蒸煮时敞开锅,使氢氰酸挥发,蒸煮过的薯肉,再用水泡,然后再蒸熟食用。亦可切成片,水泡,再蒸煮。种植木薯时,选用低毒品种。此外木薯尽量工业用,如制造淀粉、工业酒精等美国规定利马豆内氰苷含量须低于20mg/100g,才能食用。对人的致死量0.4-1mg/kg(体重)氰甙植物中的天然毒素:苦杏仁甙预防:1、勿生食2、脱氰2.皂苷也称皂素,别称:碱皂体;皂素;皂甙;皂角苷;皂草苷;saponins很多豆科植物如黄豆、菜豆、蚕豆等不仅含有红细胞凝集素、氰苷,还含有有毒的皂苷。其中菜豆中毒是天然食物中毒中较常见的。菜豆中的毒皂苷对消化道粘膜有强烈的刺激作用。能形成水溶液或胶体溶液并能形成肥皂状泡沫的植物糖苷统称。是由皂苷元和糖、糖醛酸或其他有机酸组成的。皂苷多为白色或乳白色无定形粉末,少数为晶体,味苦而辛辣,对黏膜有刺激性。皂苷一般可溶于水、甲醇和稀乙醇,易溶于热水、热甲醇及热乙醇,不溶于乙醚、氯仿及苯。皂苷是很强的表面活性剂,即使高度稀释也能形成皂液。皂苷对心脏有刺激作用;又是很强的溶血剂。大豆中的皂苷可引起胃肠不适,过去认为它是有害物质,但目前已确定此两类物质具有抗氧化、降低血脂和胆固醇的作用。特别是大豆皂苷、大豆异黄酮(主要为金雀异黄酮),还具有雌激素样作用和抗溶血、抗真菌、抗细菌及抑制肿瘤等作用。皂甙主要存在于菜豆、大豆中植物中的天然毒素:预防:充分加热,烧熟煮透注意豆浆的“假沸”,“假沸”后持续加热不少于5min。三、毒蛋白类和有毒氨基酸1.外源凝集素(Lectins)又称植物性血细胞凝集素(Hemagglu-tinins),是植物合成的一类对红细胞有凝聚作用的糖蛋白.外源凝集素可专一性结合碳水化合物.当外源凝集素结合人肠道上皮细胞的碳水化合物时,可造成消化道对营养成分吸收能力的下降.外源凝集素广泛存在于800多种植物(主要是豆科植物)的种子和荚果中.其中有许多种是人类重要的食物原料,如大豆,菜豆,刀豆,豌豆,小扁豆,蚕豆和花生等.红细胞凝集素这是一类对红细胞具有凝集作用的蛋白质,多为糖蛋白。含有红细胞凝集素的食源性植物有蓖麻、豆类及花生的种子。不同植物的红细胞凝集素其毒性是不同的,以蓖麻凝集素的毒性最强,红细胞凝集素比较耐热,80℃数小时不能使之失活,100℃需经过1h可完全破坏其活性。凝聚素植物中的天然毒素:预防:烧熟煮透有些天然食物含有蛋白酶抑制剂,能抑制胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶等多种蛋白酶对食物蛋白质的分解作用,使蛋白质不能被人体完全吸收,从而造成蛋白质种构造修补肌体组织、参与调节多种代谢活动的重要营养素的缺乏。含有蛋白酶抑制剂的食物有两种:一是所有豆类,都含有胰蛋白酶抑制剂;二是生鸡蛋,含有抗酶蛋白质,能使鸡蛋内其他蛋白质不能与消化道的蛋白酶接触,影响蛋白质的吸收。如果长期生食豆类或生鸡蛋,就会引起蛋白质营养不良症,表现为皮肤粗糙、弹性差,毛发稀疏、变色,表皮产生有色斑点等。2.酶抑制剂胰蛋白抑制物进入人体内后,对胃蛋白酶有一定的抵抗力,不容易被胃蛋白酶消化分解。单纯在干热状态下,胰蛋白抑制物不能被破坏,只有在湿热状态下才有可能被破坏。淀粉酶抑制剂进入人体后,可被水化液中的胃蛋白酶分解。但儿童和体弱者,由于其胃蛋白酶功能较差,故他们吃下的淀粉酶抑制物常不能被胃蛋白酶充分破坏分解。因此,如儿童和体弱者吃下不熟的芸豆,可出现淀粉水化不良及吸收下降。巴豆所含的巴豆素是一种凝血毒素,能使鱼的血液凝固而死亡。它是一种毒