2022年医学专题—植物类食物中的天然毒素和生理活性成分.ppt

一、致甲状腺肿物质(wzh)的分布n甘蓝属植物如油莱、包心菜、菜花、西蓝花和芥菜等是世界范围内的广泛食用的蔬菜。甘蓝植物的可食部分(b fen)(茎、叶)一般不会引起甲状腺肿。甘蓝植物含有一些致甲状腺肿的物质。这些物质的前体是黑芥子硫苷。黑芥子硫苷有100多种，主要分布在甘蓝植物的种子中，含量约为25mg/g。该物质对昆虫、动物和人均具有某种毒性。是这类植物阻止动物啃食的防御性物质。第一页，共六十八页。据估计，一般人每天通过(tnggu)食用甘蓝蔬菜可摄入约200 mg的这类化合物。第二页，共六十八页。二、致甲状腺肿物质的毒性和其它药理(yol)性质致甲状腺肿物质分类：致甲状腺肿素：抑制甲状腺素合成 硫氰酸酯：硫氰酸酯和脂类化合物抑制甲状腺对碘的吸收甲状腺激素的释放及浓度的变化对氧的消耗、心血管功能、胆固醇代谢、神经肌肉(jru)运动和大脑功能具有很重要的影响。甲状腺素缺乏会严重影响生长和发育。第三页，共六十八页。硫氰酸盐也是黑芥子(jiz)硫苷和异硫氰酸酯的裂解产物。该物质可抑制甲状腺对碘的吸收，降低了甲状腺素过氧化物酶(将碘氧化的酶类)的活性，并阻碍需要游离碘的反应。碘缺乏反过来又会增强硫氰酸盐对甲状腺肿大的作用，从而造成甲状腺肿大。当组织中的碘源耗尽时，甲状腺素的分泌会因为缺乏再合成物质而减慢。这时，甲状腺释放激素的分泌水平会增高，刺激垂体合成和释放促甲状腺素。造成甲状腺增生。第四页，共六十八页。第五页，共六十八页。第六页，共六十八页。黑芥子硫苷的裂解产物如异硫氰酸酯、吲哚（3，2-b)甲醇(ICZ)和促甲状腺素(OZT)可激活人体微粒体氧化酶的活性。故有预防癌变的作用。目前发现甘蓝黑芥子硫苷的各种有机硫衍生物均具有防癌的作用。流行病学调查表明，经常食用十字花科甘蓝属蔬菜的居民的胃癌、食管癌及肺癌的发病率较低。近年来进行的多种蔬菜防癌的实验证明各类蔬菜均有一定(ydng)的预防结肠癌的能力，而以十字花科甘蓝属蔬菜的防癌能力最强。第七页，共六十八页。第二节 生氰糖苷(tnggn)生氰糖苷(tnggn)(Cyanogentic glycosides)广泛存在于豆科、蔷薇科、稻科约1000余种植物中。生氰糖苷物质可水解生成高毒性的氰氢酸，从而对人体造成危害。第八页，共六十八页。含有生氰糖苷的食源性植物(zhw)有木薯、杏仁、豆类等，主要是苦杏仁苷和亚麻仁苷(见表5-2)第九页，共六十八页。一、生氰糖苷(tnggn)的代谢生氰糖苷产生氰氢酸的反应(fnyng)由两种酶共同作用。生氰糖苷首先在-葡萄糖苷酶作用下分解生成氰醇和糖，氰醇很不稳定，自然分解为相应的酮、醛化合物和氰氢酸。羟腈分解酶可加速这一降解反应。第十页，共六十八页。生氰糖苷和-葡萄糖苷酶处于植物的不同位置，当咀嚼或破碎含生氰糖苷的植物食品时，其细胞结构被破坏,使得-葡萄糖苷酶释放出来，和生氰糖苷作用产生氰氢酸，这便是食用新鲜植物引起(ynq)氰氢酸中毒的原因。第十一页，共六十八页。二、氰化物的毒性(d xn)生氰糖苷(tnggn)的毒性甚强，对人的致死量为18mg/kg体重。生氰糖苷的毒性主要是氢氰酸和醛类化合物的毒性。氰氢酸的最小致死口服剂量为0.50.5mg/Kg体重。生氰糖苷的急性中毒症状包括心智紊乱、肌肉麻痹和呼吸窘迫。第十二页，共六十八页。生氰糖苷(tnggn)引起的慢性氰化物中毒生氰糖苷引起的两种疾病：热带神经性共济失调症(TAN)：一些以本薯为主要食物的地区多有发现。该病表现为：视力萎缩共济失调思维紊乱TAN患者血液中半胱氨酸、甲硫氨酸等含硫氨基酸的浓度很低。而血浆中硫氰酸盐的含量很高。热带性弱视：视神经萎缩并导致(dozh)失明第十三页，共六十八页。当患者食用不含氰化物的食物时，病症消退；恢复传统饮食时，病症又会出现。甲状腺肿大地区也同样流行，这说明(shumng)血中硫氰酸盐水平升高，也可导致甲状腺肿大。第十四页，共六十八页。三、处理(chl)和预防生氰糖苷有较好的水溶性，水浸可去除产氰食物的大部分毒性(d xn)核仁类食物(杏仁)及豆类：浸泡、晾晒 木薯：切片后用流水研磨 木薯粉：发酵、煮沸从理论上讲，加热可灭活糖苷酶，使之不能将生氰糖苷转化为有毒的氰氢酸。但事实上，经高温处理过的木薯粉食物对人和动物仍有不同程度的毒性。食用煮熟的利马豆和木薯仍可造成急性氰化物中毒。说明人的胃肠道中存在某种微生物，可分解生氰糖苷并产生氰氢酸。第十五页，共六十八页。改变饮食中的某些成分可避免慢性氰化物产毒。氰化物导致的视神经损害(snhi)通常只见于营养不良人群。如果膳食中有足够多的碘，由氰化物引起的甲状腺肿就不会出现。食物中的含硫化合物可将氰化物转化为硫氰化物，膳食中缺乏硫可导致动物对氰化物去毒能力的下降。长期食用蛋白质含量低而氰化物含量较高的食物，会加重硫缺乏状况。因此，食用含氰化葡萄糖苷的食物不仅可直接导致氰化物中毒，还可间接造成特征性蛋白质的营养不良症。第十六页，共六十八页。第三节 蚕豆病和山黧豆中毒(zhng d)一、蚕豆病蚕豆病(Favism)是葡糖六磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏者进食蚕豆后发生的急性溶血性贫血。蚕豆病在我国西南、华南、华东和华北各地均有发现，而以广东(gung dng)、四川、广西、湖南、江西为最多。3岁以下患者占70，男性患者占90。成人患者比较少见，但也有少数病人至中年或老年才首次发病。由于G6PD缺乏属遗传性，所以40以上的病例有家族史。本病常发生于初夏蚕豆成熟季节。绝大多数病人因进食新鲜蚕豆而发病。本病因南北各地气候不同而发病有迟有早。第十七页，共六十八页。蚕豆病的中毒症状包括：面色苍白、身体疲劳、呼吸短促、恶心、腹痛、发热和寒战，严重者会出现(chxin)肾衰竭。蚕豆病起病急，大多在进食新鲜蚕豆后12天内发生溶血，最短者只有2小时，最长者可相隔9天。潜伏期的长短与症状的轻重无关。蚕豆的毒性物质可能是嘧啶衍生物蚕豆双嘧啶和异脲咪，是蚕豆嘧啶葡萄糖苷和蚕豆脲咪葡萄糖苷的苷元。第十八页，共六十八页。二、山黧豆中毒定义：食用山黧豆属的豆类如野豌豆、鹰嘴豆和卡巴豆而引起的食物中毒现象。中毒表现形式：骨病性山黧豆中毒：其病征为骨头畸形和骨关节脆弱。引起该病的山黧豆毒性物质为L谷氨酰丙腈(BAPN）；神经性山黧豆中毒：是由长期(超过3个月)食用山黧豆而引起的神经损伤性疾病，病症为腿麻痹加强(jiqing)、肌肉无力、僵直。此病常见于年青人，发病经常很突然。第十九页，共六十八页。第四节 外源凝集素和过敏原一、外源凝集素外源凝集素(Lectins)又称植物性血细胞凝集素(Hemagglutinins)，是植物合成的一类对红细胞有凝集作用的糖蛋白。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(xijing)。分布：800多种植物(主要是豆科植物)的种子和荚果中，如：大豆、菜豆、刀豆、豌豆、小扁豆、花生等。第二十页，共六十八页。外源凝集素比较耐热，80数小时不能使之失活，但100下1h可破坏其活性。外源凝集素对实验动物(dngw)有较高的毒性：外源凝集素摄入后与肠道上皮细胞结合，减少了肠道对营养素的吸收。从而造成动物营养素缺乏和生长迟缓。生大豆粉除外源凝集素外，同时也含有胰蛋白酶抑制剂，该物质抑制胰腺分泌过量的蛋白酶，阻碍肠道对蛋白质的吸收。豆类蛋白及其制成品普遍存在消化率不高的问题这也是引起动物生长迟缓的原因之一。第二十一页，共六十八页。二、过敏原“过敏”是指接触(摄取)某种外源物质后所引起的免疫学上的反应，这种外源物质就称为过敏源。由于物种的数量成千上万，因此每一位过敏患者可能都是由不同的抗原性物质引起。常见的过敏源归纳为以下几类：1、通过呼吸(hx)引起过敏的抗原性物质吸入性过敏源：如花粉、柳絮、粉尘、虫螨、冷空气、动物皮屑、油烟、各种香料、汽车尾气、煤气、香烟等。2、通过饮食引起过敏的抗原性物质食入性过敏源：如海鲜、鱼虾、异体蛋白、奶制品、豆制品、鸡鸭、牛羊肉、大米、面粉、香油、香椿、葱、姜、蒜、动物脂肪、酒精、以及桃子、梨等各种水果、干果、蔬菜、蜜饯，部分抗菌类制剂、消炎药、解热镇痛药等。第二十二页，共六十八页。3、通过触摸引起过敏的抗原性物质接触性过敏源：如化妆品、染发剂、油漆、冷空气、热空气、紫外线、幅射、洗发水、洗洁精、肥皂、化纤用品、塑料、金属饰品（项链、手链、表带、戒指、耳环）、细菌、霉菌、病毒、寄生虫等。4、其他过敏源：如注摄药剂青霉素、链霉素、异种血清等、精神紧张、工作压力等。速发过敏反应的症状往往在摄入过敏源后几分钟内发作，不超过1 h。影响的器官主要(zhyo)包括皮肤、嘴唇、呼吸道和胃肠道，很少影响中枢神经。过敏的主要症状为皮肤出现湿疹和神经性水肿。哮喘，腹痛，呕吐，腹泻，眩晕和头痛等，严重者可能出现关节肿和膀胱发炎。较少有死亡的报道。第二十三页，共六十八页。产生特定的过敏反应与个体的身体特质和特殊人群有关。从理论上讲，食品(shpn)中的任何一种蛋白质都可使特殊人群的免疫系统产生IgE抗体，从而产生过敏反应。但实际上仅有较少的几类食品成分是过敏源。过敏源大多是分子量较小的蛋白质。植物性食品的过敏源往往是谷物和豆类种子中的所谓“清蛋白”(albumin)。第二十四页，共六十八页。第二十五页，共六十八页。第五节 消化酶抑制剂种类：胰蛋白酶抑制剂、胰凝乳蛋白酶抑制剂和-淀粉酶抑制剂。这类物质实质上是植物为繁衍后代(hudi)，防止动物啃食的防御性物质，豆类和谷类是含有消化酶抑制剂最多的食物，其他如土豆、茄子、洋葱等也含有此类物质。多数豆类种子的蛋白酶抑制剂约占其蛋白总量的810，占可溶性蛋白量的1525%。胰蛋白酶抑制剂根据氨基酸序列同源性分为KTI与BBTI两类，其中，BBTI也同时是胰凝乳蛋白酶抑制剂，具有较强的耐热耐酸能力。第二十六页，共六十八页。消化酶抑制剂的分布(fnb)各种胰蛋白酶及胰凝乳(nn r)蛋白酶抑制剂豆类（大豆、菜豆和花生等）及蔬菜种子-淀粉酶抑制剂大麦、小麦、玉米、高粱等禾本科作物的种子，绝大多数豆类种子第二十七页，共六十八页。消化酶抑制剂的毒性(d xn)大豆和菜豆在80oC干热处理24h，其胰蛋白酶抑制活性几乎没有任何(rnh)降低。100oC 干热处理24h仍有7090的残留活性，150oC湿热处理仍有7.6的残留活性。加热不能彻底钝化豆类蛋白的蛋白酶抑制活性。经热处理的植物蛋白制成品，特别是含植物蛋白配方的婴儿食品也存在安全性问题。豆类中的胰蛋白酶抑制剂和a-淀粉酶抑制剂是营养限制因子。用含有胰蛋白酶抑制剂的生大豆脱脂粉饲喂实验动物可造成生长停滞。并导致胰腺肥大、增生及胰腺瘤的发生。在饮食中含有大量导致胰腺分泌过度的蛋白质，会造成氨基酸的缺乏并伴随生长抑制。第二十八页，共六十八页。第六节 生物碱糖苷(tnggn)生物碱是一种含氮的有机化合物，在植物中至少有120多个属的植物含有生物碱。已知的生物碱有2000种以上。存在(cnzi)于食用植物属的主要是龙葵碱(Solanine)、秋水仙碱(Colchocine)和吡咯烷生物碱。第二十九页，共六十八页。一、龙葵(ln ku)碱糖苷龙葵碱是一类胆甾烷类生物碱，是由葡萄糖残基和茄啶(Solanidine)组成的生物碱苷。广泛(gungfn)存在于马铃薯、西红柿及茄子等茄科植物中。龙葵碱糖苷有较强的毒性，主要通过抑制胆碱酯酶的活性引起中毒反应。胆碱酯酶是水解乙酰胆碱为乙酸盐和胆碱的酶。乙酰胆碱存在于触突的末端囊泡中，是重要的神经传送物质，许多植物成分可抑制胆碱酯酶的活性。第三十页，共六十八页。马铃薯的龙葵碱糖苷含量随品种和季节的不同而有所不同。含量一般为20100mg/kg新鲜组织。马铃薯中的龙葵碱主要(zhyo)集中在其芽眼、表皮和绿色部分，其中芽眼部位的龙葵碱数量约占生物碱糖苷总量的40。发芽、表皮变青和光照均可大大提高马铃薯中的龙葵碱糖苷含量，可增加数十倍之多。如将马铃薯暴露于阳光下5d，其表皮中的生物碱糖苷量可达到500700mg/kg。而一般人只要口服 2