【正文】 etin）。圖410 甘薯黑疤霉酮及其衍生物（四）類黃酮類黃酮（Flavonoids）是植物重要的是一類次生代謝產(chǎn)物，它以結(jié)合態(tài)（黃酮苷）或自由態(tài)（黃酮苷元）形式存在于水果、蔬菜、豆類和茶葉等許多食源性植物中。人類食用的只有輕微損傷的甘薯中也含有甘薯黑疤霉酮，～，可產(chǎn)生一定的毒性。從受感染的甘薯芽眼部位分離到的另兩種細胞松弛素是4甘薯黑疤霉二醇（4ipomeanol，LD50為38mg/kg體重）和1甘薯黑疤霉二醇（1ipmeanol, LD50為79mg/kg體重），該物質(zhì)是致肺水腫因子。從腐爛的甘薯中分離出幾種毒性萜類化合物，其中兩種為甘薯黑疤霉酮（Ipomeamaronoe）和甘薯黑疤霉醇（Ipomeamaronol）。圖49 植物細胞松弛素的結(jié)構(gòu)目前，對甘薯產(chǎn)生的細胞松弛素有較為詳細的研究。這一現(xiàn)象在許多其他植物如花生、綠豆、寬豆、大豆、胡蘿卜等中也可觀察到。大豆感染了Phytophthera megasperma真菌時產(chǎn)生大豆松弛素（Glyceolin），它可在一段時間內(nèi)聚集，其濃度由未被發(fā)現(xiàn)增至被感染組織干重的10%。這些植物誘導(dǎo)產(chǎn)生的成分對動物具有潛在的毒性。各種入侵的生物體，如細菌、病毒、真菌和線蟲均可使植物產(chǎn)生細胞松弛素。后者的雙鍵因其親電性與遺傳物質(zhì)DNA發(fā)生反應(yīng)，最終可導(dǎo)致癌的發(fā)生。黃樟素經(jīng)過代謝轉(zhuǎn)化為活性致癌物的過程目前已經(jīng)比較清楚。鑒于上述結(jié)果，在美國不再允許黃樟素作為食物添加劑。美國食品藥物管理局（FDA）的研究顯示，黃樟素是白鼠和老鼠的致肝癌物。黃樟樹（Sassafras albidum）樹根皮也是流行的一種藥用滋補茶—黃樟茶的主要成分。黃樟素在用肉豆蔻、日本野姜、加洲月桂樹等香料制成的香精中也有少量存在。因此最好是禁止孕婦食用含咖啡堿的食品。曾有人研究過乳房腫塊、膀胱癌和咖啡堿的關(guān)系，但沒有確鑿的證據(jù)證明兩者有關(guān)。咖啡堿的LD50為200mg/kg體重，屬中等毒性范圍?？Х葔A雖然可快速消除疲勞，但過度攝入可導(dǎo)致神經(jīng)緊張和心律不齊。咖啡堿可在胃腸道中被迅速吸收并分布到全身，引起多種生理反應(yīng)。（一）咖啡堿和茶堿咖啡堿（Caffeine）是一類嘌呤類生物堿，廣泛存在于咖啡豆、茶葉和可可豆等食源性植物中，是這類飲料中的主要興奮成分。另一個例子是東南亞地區(qū)居民的口腔癌發(fā)病率非常高，這與他們有吃檳榔的習(xí)慣密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)蘇鐵素可引起6種實驗動物產(chǎn)生惡性腫瘤，其中包括對各種化學(xué)致癌物有強烈抵抗能力的豚鼠。八、天然誘變劑目前，已從許多高等和低等植物中發(fā)現(xiàn)多種具有致突變和致癌性的代謝物，最典型的例子是蘇鐵植物中的蘇鐵素（甲基氮化甲氧糖苷）。此外，啤酒中也含有較多的酪胺，糖尿病、高血壓、胃潰瘍和腎病患者往往因為飲用啤酒而導(dǎo)致高血壓的急性發(fā)作。但是當MAO被抑制時，外源血管活性胺可使人出現(xiàn)嚴重的高血壓反應(yīng)，包括高血壓發(fā)作和偏頭痛，嚴重者可導(dǎo)致顱內(nèi)出血和死亡。因為它可被人體內(nèi)的單胺氧化酶（MAO）和其他酶迅速代謝。酪胺可將多巴胺從貯存顆粒中解離出來，使之重新參與血壓的升高調(diào)節(jié)。該物質(zhì)可直接收縮動脈血管，明顯提高血壓，故又稱增壓胺。表44列出了一些植物中的生物活性胺含量。一些食品，如過期的奶酪中往往含有大量的酪胺，奶酪依據(jù)其成熟度，酪胺的含量為20～2000μg/g不等。七、血管活性胺許多動植物來源的食品中含有各種生物活性胺。吡咯烷核中的雙鍵是其致癌活性所必需的，該位置是形成致癌的環(huán)氧化物的關(guān)鍵。目前吡咯烷生物堿對人類的致癌性仍不清楚。在另一實驗中，將吡咯烷生物堿以25mg/kg胃內(nèi)給予小鼠，處理組的小鼠癌誘導(dǎo)發(fā)生率為25%。研究發(fā)現(xiàn)許多種吡咯烷生物堿是致癌物。許多含吡咯烷生物堿的植物也被用作草藥和藥用茶，例如日本居民常飲的雛菊茶中就富含吡咯烷生物堿。圖46 吡咯烷生物堿的結(jié)構(gòu)（二）吡咯烷生物堿吡咯烷生物堿（見圖46）是存在于多種植物中的一類結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)。因此，可以肯定龍葵堿糖苷并不是引起綠色馬鈴薯中毒的唯一原因，它可能同其他微量的馬鈴薯成分共同起作用。在兩例馬鈴薯中毒的病例中測得綠色馬鈴薯的總生物堿糖苷含量約420mg/kg，如果假定生物堿糖苷的50%是龍葵堿糖苷，病人將需要食用相當于1kg的綠色馬鈴薯（約含200mg龍葵堿）才能出現(xiàn)中毒癥狀。在毒性實驗中，志愿者直接服用龍葵堿的中毒癥狀與綠色馬鈴薯中毒的情形相似，攝取約3mg/kg體重的量可導(dǎo)致嗜睡、頸部瘙癢、敏感性提高和潮濕式呼吸，更大劑量可導(dǎo)致腹痛、嘔吐、腹瀉等胃腸癥狀。而一般人只要口服200mg以上的龍葵堿即可引起中毒、嚴重中毒和死亡。發(fā)芽、表皮變青和光照均可大大提高馬鈴薯中的龍葵堿糖苷含量，可增加數(shù)十倍之多。馬鈴薯的龍葵堿糖苷含量隨品種和季節(jié)的不同而有所不同，含量一般為20～100mg/kg新鮮組織。除龍葵堿外，最著名的生物堿是毒扁豆堿（Physostigmine），該物質(zhì)來源于西非的一種不可食用的豆類—卡里巴豆。乙酰膽堿存在于觸突的末端囊泡中，是重要的神經(jīng)傳遞物質(zhì)。圖45 膽甾烷類生物堿的結(jié)構(gòu)龍葵堿糖苷有較強的毒性，主要通過抑制膽堿酯酶的活性引起中毒反應(yīng)。存在于食用植物中的主要是龍葵堿（Solanine）、秋水仙堿（Colchocine）及吡咯烷生物堿。六、生物堿糖苷（一）龍葵堿糖苷生物堿是一種含氮的有機化合物，在植物中至少有120多個屬的植物含有生物堿。另外，在供應(yīng)的生大豆餐的某些氨基酸中去處生長抑制物后，不會造成胰腺肥大的結(jié)果。在生大豆中選擇去除胰蛋白酶抑制劑，可使胰腺肥大率減低4%。給小鼠及其他動物飼喂具胰蛋白酶抑制活性的植物蛋白可明顯抑制其生長，并導(dǎo)致胰腺肥大、增生及胰腺瘤的發(fā)生。（二）消化酶抑制劑的毒性豆類中的胰蛋白酶抑制劑和α淀粉酶抑制劑是營養(yǎng)限制因子。豆類種子的α淀粉酶抑制劑大多含有糖基配體，～%不等，一般含有3～4個亞基。α淀粉酶抑制劑可抑制動物（包括人）對淀粉的吸收利用。花生胰蛋白酶抑制劑比大豆BBTI的分子量更小，耐熱耐酸能力更強。研究表明，花生胰蛋白酶抑制劑的分子量為5000～8000u。由于許多胰蛋白酶抑制劑具有很強的耐熱性，因此，經(jīng)熱處理的植物蛋白制成品，特別是含植物蛋白配方的嬰兒食品也存在安全性問題。大豆和菜豆在80℃干熱處理24h，其胰蛋白酶抑制活性幾乎沒有任何降低?！?。胰蛋白酶抑制劑根據(jù)氨基酸序列同源性分為Kunitz及BowmanBirk抑制劑（KTI與BBTI）兩類，其中，BBTI也同時是胰凝乳蛋白酶抑制劑。（一）消化酶抑制劑的分布目前，已從多種豆類（大豆、菜豆和花生等）及蔬菜種子中純化出各種胰蛋白酶及胰凝乳蛋白酶的抑制劑。這類物質(zhì)實質(zhì)上是植物為繁衍后代，防止動物啃食的防御性物質(zhì)。植物性食品的過敏原往往是谷物和豆類種子中的所謂“清蛋白”（albumin），許多過敏原仍未能從種子中純化和鑒定出來，例如花生的過敏原。但實際上僅有較少的幾類食品成分是過敏原，這些食品包括牛奶、雞蛋、蝦和海洋魚類等動物性食品，以及花生、大豆、菜豆和馬鈴薯等植物性食品（見表43）。一般而言，兒童對食物過敏的種類和程度都要遠比成人強。過敏的主要癥狀為皮膚出現(xiàn)濕疹和神經(jīng)性水腫，哮喘，腹痛，嘔吐，腹瀉，眩暈和頭痛等，嚴重者可能出現(xiàn)關(guān)節(jié)腫和膀胱發(fā)炎，較少有死亡的報道。速發(fā)過敏反應(yīng)的癥狀往往在攝入過敏原后幾分鐘內(nèi)發(fā)作，不超過1h。由食品成分引致的免疫反應(yīng)主要是由免疫球蛋白E（Immunoglobin E, IgE）介導(dǎo)的速發(fā)過敏反應(yīng)（immediate hypersensivty）。（二）過敏原“食物過敏”往往被一般消費者表述為對某一特定食物難以解釋的不良反應(yīng)。生大豆粉除外源凝集素外，同時也含有胰蛋白酶抑制劑，該物質(zhì)抑制胰腺分泌過量的蛋白酶，阻礙腸道對蛋白質(zhì)的吸收（見下文）。研究表明，外源凝集素攝入后與腸道上皮細胞結(jié)合，減少了腸道對營養(yǎng)素的吸收，從而造成動物營養(yǎng)素缺乏和生長遲緩。外源凝集素產(chǎn)生毒性的機制尚在爭論中。蓖麻凝集素（Ricin）的毒性非常高，其LD50（腹腔注射）。大豆凝集素的毒性相對較小，但以1%的含量喂飼小鼠也可引起其生長遲緩。外源凝集素對實驗動物有較高的毒性。外源凝集素由結(jié)合多個糖分子的蛋白質(zhì)亞基組成，分子量為91000～130000u（道爾頓），為天然的紅細胞抗原。外源凝集素廣泛存在于800多種植物（主要是豆科植物）的種子和莢果中。外源凝集素可專一性結(jié)合碳水化合物。ODAP是谷氨酸的類似物，可競爭性抑制老鼠和猴神經(jīng)系統(tǒng)觸突組織對谷氨酸的吸收，但這是否會導(dǎo)致神經(jīng)性中毒還需進一步研究。盡管ODAP引起人類神經(jīng)性山黧豆中毒這一假說還未得到證實，但目前的動物研究資料支持這一假說。在這些早期研究中，從栽培山黧豆中分離出了βN草?；鵏a，β二氨基丙酸（ODAP，見圖44），研究發(fā)現(xiàn)，ODAP可使幼鼠、小豚鼠和小狗的神經(jīng)受損。此病多見于年輕人，發(fā)病經(jīng)常很突然。BAPN不可逆地抑制賴氨酰氧化酶的活性，從而抑制了膠原的形成。研究表明，BAPH主要抑制組織與骨間的基本蛋白——膠原蛋白的交連。引起該病的山黧豆毒性物質(zhì)為βL谷氨酰丙腈（BAPN，見圖44）。此病在印度等亞洲國家的貧瘠山區(qū)仍有流行。（二）山黧豆中毒山黧豆中毒（Lathyrism）是食用山黧豆屬的豆類如野豌豆、鷹嘴豆和卡巴豆（Garbanzos）而引起的食物中毒現(xiàn)象。但這一假說還需合適的動物和人體實驗驗證。在實驗室條件下發(fā)現(xiàn)，這些物質(zhì)的迅速氧化可促進溶液中的GSH向GSSG的非酶性轉(zhuǎn)化。NADPH與氧化性谷胱甘肽（GSSG）反應(yīng)產(chǎn)生GSH，因此G6PD水平降低導(dǎo)致細胞缺乏GSH。研究發(fā)現(xiàn)，蠶豆病患者的血紅細胞的葡萄糖6磷酸脫氫酶（G6PD）和還原性谷胱甘肽（GSH）的含量很低。通常在食用蠶豆24h內(nèi)會出現(xiàn)中毒癥狀，癥狀可持續(xù)2d以上，并可自發(fā)性恢復(fù)。成人很少死于蠶豆病，只有嬰兒和兒童才有蠶豆病的死亡報道。蠶豆病是我國和地中海地區(qū)居民特有的食物中毒現(xiàn)象，發(fā)病人群中男性多于女性。因此，食用含氰化葡萄糖苷的食物不僅可直接導(dǎo)致氰化物中毒，還可間接造成特征性蛋白質(zhì)的營養(yǎng)不良癥。食物中的含硫化合物可將氰化物轉(zhuǎn)化為硫氰化物，膳食中缺乏硫可導(dǎo)致動物對氰化物去毒能力的下降。氰化物導(dǎo)致的視神經(jīng)損害通常只見于營養(yǎng)不良人群。這一事實說明人的胃腸道中存在某種微生物，可分解生氰糖苷并產(chǎn)生氰氫酸。但事實上，經(jīng)高溫處理過的木薯粉食物對人和動物仍有不同程度的毒性。發(fā)酵和煮沸同樣用于木薯粉的加工，盡管如此，一般的木薯粉中仍含有相當量的氰化物。類似杏仁的核仁類食物及豆類在食用前大都需要較長時間的浸泡和晾曬。長期以致死劑量的氰化物喂飼動物，也可使這些動物的視神經(jīng)組織受損。甲狀腺腫大在這些地區(qū)也同樣流行，這說明血中硫氰酸鹽水平升高，也可導(dǎo)致甲狀腺腫大。TAN患者血液中半胱氨酸、甲硫氨酸等含硫氨基酸的濃度很低，而血漿中硫氰酸鹽的含量很高。在一些以木薯為主食的非洲和南美地區(qū)，至少有兩種疾病是由生氰糖苷引起的，一種疾病稱之為熱帶神經(jīng)性共濟失調(diào)癥（TAN），另一種是熱帶性弱視。其后應(yīng)讓病人口服硫代硫酸鹽等解毒劑，使氰化物容易形成硫氰化物而隨尿排出。～。氰氫酸被吸收后，隨血液循環(huán)進入組織細胞，并透過細胞膜進入線粒體，氰化物通過與線粒體中細胞色素氧化酶的鐵離子結(jié)合，導(dǎo)致細胞的呼吸鏈中斷。（二）氰化物的毒性生氰糖苷的毒性甚強，對人的致死量為18mg/kg體重。這種酶廣泛存在于大多數(shù)哺乳動物的組織中。圖41 生氰糖苷產(chǎn)生氰氫酸的過程氰離子在人體中的正常代謝如圖42所示。羥腈分解酶可加速這一降解反應(yīng)。(100g)1糖 苷苦 杏 仁木薯塊根高梁植株利 馬 豆2505325010～312苦杏仁苷亞麻仁苷牛角花苷亞麻苦苷（一）生氰糖苷的代謝生氰糖苷產(chǎn)生氰氫酸的反應(yīng)由兩種酶共同作用（見圖41）。含有生氰糖苷的食源性植物有木薯（Manihot esculenta）、杏仁、枇杷和豆類等，主要是苦杏仁苷（Amygdalin）和亞麻仁苷（Linamarin）（見表42）。二、生氰糖苷生氰糖苷（Cyanogentic glycosides）是由氰醇衍生物的羥基和D葡萄糖縮合形成的糖苷，廣泛存在于豆科、薔薇科、稻科的10000余種植物中。近年來進行的多種蔬菜防癌的實驗證明各類蔬菜均有一定的預(yù)防結(jié)腸癌的能力，而以十字花科甘藍屬蔬菜的防癌能力最強。目前的資料顯示甘藍屬蔬菜所含的各種甘藍黑芥子硫苷的水解產(chǎn)物或衍生物——吲哚3甲醇、異硫氰酸酯、二甲基二硫醚及二硫酚硫酮均有較強的防癌能力，可以抑制由多種致癌物誘發(fā)的小鼠肺癌、乳腺癌、食管癌、肝癌及胃癌的發(fā)生，特別是對激素依賴性的癌，如乳腺癌及子宮癌有顯著的抑制作用。目前的研究發(fā)現(xiàn)甘藍黑芥子硫苷的各種有機硫衍生物均具有防癌的作用。黑芥子硫苷的裂解產(chǎn)物如異硫氰酸酯、吲哚[3,2b]甲醇（ICZ）和促甲狀腺素（OZT）可激活人體微粒體氧化酶的活性，并明顯提高大鼠肝細胞的谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶（GST）的活性。當組織中的碘源耗盡時，甲狀腺素的分泌會因為缺乏再合成物質(zhì)而減慢。碘缺乏反過來又會增強硫氰酸鹽對甲狀腺腫大的作用，從而造成甲狀腺腫大。硫氰酸鹽也是黑芥子硫苷和異硫氰酸酯的裂解產(chǎn)物。甲狀腺激素的釋放及濃度的變化對氧的消耗、心血管功能、膽固醇代謝、神經(jīng)肌肉運動和大腦功能具有很重要的影響。歐洲一些山區(qū)的奶牛以甘藍屬蔬菜為飼料，牛奶中含有高達100μg/L的OZT，該地區(qū)居民甲狀腺腫大癥也較為普遍。5乙烯基惡唑硫酮（OZT）是一種致甲狀腺腫素，可使實驗動物的甲狀腺腫大和碘吸收水平的下降。表41 甘藍屬蔬菜可食部分（莖葉）的芥子硫苷衍生物含量植 物硫 苷 種 類含 量包 心 菜中國甘藍花 椰 菜球莖甘藍油 菜3甲亞磺酰丙基硫苷，3吲哚甲基硫苷，2烯丙基硫苷3氮吲哚甲基硫苷，2苯乙基硫苷，3西烯基硫苷3甲亞磺酰丙基硫苷，3吲哚甲基硫苷3丁烯基硫苷，2羥基3丁烯基硫苷，3氮吲哚甲基硫苷2羥基3丁烯基硫苷，3氮吲哚甲基硫苷～～～ ～～（二）致甲狀腺腫物質(zhì)的毒性和其他藥理性質(zhì)甘藍屬食品中抑制甲狀腺功能的物質(zhì)可分為兩類——致甲狀