马铃薯龙葵素的研究进展

江苏农林职业技术学院
毕业设计（论文）
SNL/QR7.5.4-3 马铃薯龙葵素的研究进展
专业作物生产技术
学生姓名王宁
班级 16作物生产技术2
学号 201602210234
指导教师胡德龙
完成日期 2019年5月20日
成绩评议
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马铃薯龙葵素的研究进展
摘要：在对于马铃薯中的龙葵素基本结构、物理化学性质、主要来源、提取方法、萌芽与出现绿变之间所存在的基本关系予以综述之后，在物流销售管理和加工过程控制等诸多方面提出未来发展趋势。

马铃薯中假如富含过量的龙葵素会影响到马铃薯主要性质，龙葵素的基本含量会受到来自品种特性、收获的主要时间、栽培情况以及储藏条件的各种影响。

关键词：马怜薯龙葵素；性质与毒性；药用价值；提取方式；注意事项
Progresses of Research on Steroidal Glycoalkaloids in Potato
Abstract:After summarizing the basic structure, physical and chemical properties, main sources, extraction methods, and the basic relationship between germination and greening of solanin in potatoes, the future development trend is put forward in many aspects such as logistics sales management and processing control. If the potato is rich in too much nightshade element, it will affect the main character of the potato.
Keywords:Maleficin; Nature and toxicity; Medicinal value; Extraction method; Matters needing attention
目录
1龙葵素的探索研究 (1)
1.1研究背景 (1)
1.2研究意义 (1)
1.3研究内容 (1)
2龙葵素的性质与毒性 (1)
2.1什么时龙葵素 (2)
2.2马铃薯中龙葵素的含量 (2)
2.3龙葵素中毒症状及解救方法 (2)
2.3.1中毒症状 (2)
3.龙葵素的药用价值以及提取方式 (2)
3.1药用价值 (2)
3.2提取方法 (2)
3.2.1乙醇发 (2)
3.2.2乙醇-乙酸法 (3)
3.2.3混合落剂法 (3)
4.龙葵素的注意事项 (3)
5.展望 (3)
参考文献 (4)
致谢 (5)
王宁：马铃薯龙葵素的研究进展
1.龙葵素的探索研究
1.1 研究背景
马铃薯是一年生的茄科类植物，主要是块茎的营养价值高，含有丰富的淀粉、蛋白质、糖类和多种维生素以及无机盐。

马铃薯是我国水稻、小麦、玉米之后的第四大粮食作物，人们对它的种植面积每年也在逐渐的增加，特别是在我们发展中国家发展中国家。

根据预测，到2030年我国人口将达到16亿，对粮食的总需求量为6.4亿t 。

所以，发展马铃薯产业，将会在解决中国粮食方面的问题上发挥重大作用。

1.2研究意义
马铃薯在贮藏过程中易变绿、发芽，抑制马铃薯发芽的氯苯胺等化学试剂具有毒副作用。

经过研究的结果表明，但凡是变绿的马铃薯和发芽的马铃薯，其中都中含有龙葵素，而食用过多的龙葵素可导致中毒，是不容忽视的农产品质量安全问题。

1.3研究的内容
本课题主要研究马铃薯中龙葵素的成分和毒性药理，分辨龙葵素的性质意义。

研究出龙葵素中毒的基本条件以及中毒后解解对龙葵素的毒措施等。

2龙葵素的性质与毒性
2.1什么是龙葵素
龙葵素 (Solanine) ，也叫马铃薯毒，是植物体内所有糖苷生物碱的总称(TGA)，主要制毒成分是茄碱，分子式为C45H73O15N，是一种有毒的弱碱性糖苷生物碱,主要是以茄啶为糖苷配基构成的茄碱和卡茄碱,总计6种不同的糖苷生物碱。

茄科植物中一般都含龙葵素。

是植物为了防止动物、昆虫和微生物等一系列的侵害而所合成的次生代谢产物，一般在植物的芽、嫩叶、花以及未成熟的果实中含量比较高。

目前，已经发现100多种糖
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苷类生物碱，大多存在于茄科和百合科植物中。

龙葵素是马铃薯中的有毒物质（在茄子，未熟的西红柿中也可见），它是一种有毒的糖苷类生物碱，具有腐蚀性和溶血性（是一种甾系糖甙生物碱，能引起溶血作用、抗胆碱酯酶抑制作用和神经症状。

）并且能溶于水。

龙葵素主要存在于发芽变绿的马铃薯块茎、芽和山药中。

有好多因误食发芽变绿的马铃薯、山药造成人、猪、牛、马、羊等因而葵素中毒多有报导，大多数为群发性人畜中毒。

由于食入龙葵引起的中毒主要以羊为多见，其次为牛、马等。

图1.1 龙葵素的化学结构
2.2 马铃薯中龙葵素的含量
马铃薯中各个部分的龙葵素含量差别较大，绿叶中含0.25%，芽内含0.5%，花内含0.73%，果实内含1.0%，成熟的块茎内含0.004%，皮内含0.01%。

在完整良好的署块内只含有微量的龙葵素，用于家饲喂养一般不会引起中毒；龙葵素在醋酸里加热可破坏掉它的毒素，对人体没有危害。

最典型的就是陕西关中民间的醋熘洋芋这种家常菜，吃起来不仅美味可口，而且在烹饪的过程中就已将其毒素破坏掉。

马铃薯在贮存时如果储存不当就会引起发芽或皮肉变绿发紫，这时则证明龙葵素的含量增加，如发芽的薯块可由正常的0.004%提高到0.08%，增加20倍；芽内由0.5%提高到4.76%，增加近10倍；霉坏的薯块可达0.58%～1.84%，提高145～460倍；储存时间太久也会引起龙葵素含量的增加，贮存到第二年7月，可增加到0.11%，贮存一年半后可增加到1.30%。

2.3 龙葵素的中毒症状及解救方法
2.3.1 中毒症状
中毒症状分为三种：首先这种毒素能刺激胃粘膜，吸收后有溶解血球和麻痹呼吸中枢神经的作用。

通常土豆中龙葵素的含量极少，食用不会使人中毒，只有当土豆发芽、变绿、腐烂时，龙葵素才急剧增加，100克土豆芽里龙葵素的含量高达100毫克，比正常土豆里的含量高50—60倍。

1) 消化系统症状：恶心、上吐下泻、口腔及咽喉部瘙痒过度腹泻导致人体脱水和血压下降。

2) 神经系统症状：耳鸣，头晕目眩，瞳孔放大，呼吸困难。

严重时可导致抽搐和昏迷甚至中枢麻痹而死亡。

3)胃肠系统症状。

除引起肠源性青紫病外,还有致畸胎作用，导致脑畸形和脊柱裂。

2.3.2解救方法
1)中毒较轻者可大量饮用淡盐水、绿豆浊汤、甘草汤等解毒;
2)中毒比较严重的患者应该立即用手指、筷子等东西刺激咽喉后壁催吐，然后用2% ~ 5%浓茶水和鞣酸反复洗胃，再口服一定量（20 g）的硫酸镁来导致泻。

3)适当饮用些食醋，也有解毒作用。

4)呼吸衰竭者应进行人工呼吸，昏迷可针刺人中、涌泉穴急救。

3龙葵素的药用价值以及提取方法
3.1 药用价值
经过许多的研究发现，龙葵素的抗肿瘤作用和抑制癌细胞的生长有明显的效果。

并且在汉斯出版社《食品与营养科学》期刊上也曾发表过一篇相关的文章，上面虽说龙葵素对正常细胞有一定的毒性作用，但尤其对于肿瘤细胞等具特好的抑制作用。

（1）抗胃癌：少量的龙葵素，可以减少胃液的分泌，有缓解痉挛的作用，可有效的缓解胃痛，龙葵素中所含有的纤维素比较细嫩，对肠胃粘膜无刺激作用，有缓解疼痛及减少分泌的作用。

常食健康的土豆已成为防治胃癌的辅助有效治疗法。

（2）抗胰腺癌：曾在研究小鼠胰腺癌肿瘤模型的中发现，龙葵素可以减少肿瘤的大小和相对的重量，并切能够抑制MMP-2/9、同时还可对胰腺癌进行抑制。

（3）抗肺癌作用：龙葵素可以用来诱导多种肺癌细胞凋亡，同时也可通过诱导让它发生自噬而导致死亡的结果，主要是通过激活内质网的应激反应，来抑制AKT/MTOR信号通路，使其细胞内的活性氧升高从而来诱导癌细胞发生自噬。

（4）抗前列腺癌：龙葵素可以减少前列腺癌细胞中的MMP-2/9，并且可以升高金属蛋白酶抑制剂(TIMP-1/2)的表达，它主要抑制了PI3K、AKTF和ERK的磷酸化。

因此，龙葵素在抑制前列腺癌细胞的过程中，浸润可能主要是通过阻断EMT以及降低MMPs活性从而来实现对它的抑制。

3.2 提取方法
主要采用素外比色法分别测定了用乙醇法、乙醇一乙酸法和混合落剂法提取的马转薯中龙费素的提取率。

结果表明乙醉一乙酸法是提取龙葵素的最佳方法。

3.2.1乙醇法
在马铃薯的嫩肉嫩芽上准确的称取40 g马铃薯薯皮、，分别将它置于500 ml的圆底烧瓶中，并且用95%的乙醇回流四个小时，然后冷却，过滤，过滤的液体旋转蒸发让它变为膏状，再然后用5%硫酸将它溶解，过滤的液体用高浓度的氨水来调节pH值，当pH值为
10~11后离心10 分钟，取出沉淀部分重复用1%氨水洗涤，相继离心2次，就可以得出样品。

3.2.2乙醇—乙酸法
在马铃薯的嫩肉嫩芽上准确的称取40 g马铃薯薯皮、，分别将它置于500 ml的圆底烧瓶中，分别在里面加入乙醇-乙酸混合液(体积比为100: 30)，用磁力搅拌器将其搅拌（15 min）,然后过滤.将过滤的液体和样品装入索氏脂肪抽提器中，调节温度至55~65度，将其水浴抽提16小时，然后将过滤的液体减压旋转回收至青状，再用5%硫酸来溶解它的残留物，再过滤，在过滤的液体中加入高浓度氨水调节pH值为10-11，然后冷冻离心，再将沉淀的部分用1%氨水洗涤至洗涤液澄清，使沉淀部分干燥，就可得出样品
3.2.3混合落剂法
在新鲜的样品中分别准确称取40g马铃薯薯皮、著肉、薯芽，将其分别置于500 mL 的圆底烧瓶中，分别加入体积比为500 : 300 : 200的乙醇、乙腈、冰乙酸的混合提取液，搅拌浸提（20 min），过滤残渣时再用相同比列体积的提取液浸提2次(时间同上)，然后合并它们的过滤液体，将其旋转蒸发约18mL，在浓缩液中加入8mL的冰乙酸，然后用12~20 mL提取液并将其转移到离心杯中，超声波处理5 分钟，快速智能冷冻离心20分钟，取上清液，加80mL的高浓度氨水，调节水温度70度保温30分钟，4度下静置6~8小时，然后充分沉淀，沉淀洗涤（同上）3次后用1%氨水洗涤，离心，洗涤，直至洗涤液澄清.取出沉淀部分晒干，就可得出样品.
3.3龙葵素的注意事项
（1）所以为了避免龙葵素中毒，吃土豆时，要把芽、芽眼、变绿、腐烂部分去除，并用水浸泡，烹饪时加些醋，并彻底做熟.一旦发生龙葵素中毒，急救的方法是摧吐，严重的应立即送医院救治。

（2）孕妇不能食入过多的龙葵素，不然则会导致胎儿发生畸形。

（3）在我们吃土豆时，只要吃到使舌头发麻的应立即停止食入，以防中毒。

（4）切记，发芽部位比较多的应该扔掉。

4 展望
随着科学技术的进步，许多在我们看来是有毒有害的物质，如今都可以被我们所利用。

龙葵素现如今不仅仅是一种有毒物质，同时是一种宝贵的资源，它取材方便，可利用空间大，有抗肿瘤，植物抗虫害，等等医疗和农业上的应用，相信在科技越来越发达的未来，会有更多的物质被挖掘出新的利用方式。

龙葵素在植物抵御病虫害、抑制真菌、调节种群结构以及维系种群间协同进化等方面发挥着重要作用，且龙葵素具有保健药用价值。

随着分子生物学和分析化学的发展，龙葵素研究重点将在龙葵素结构组成、合成与代谢机理、在植物防御中的作用机制、药理与毒理以及低龙葵素含量新品种选育等方面，并预期可取得重要研究进展。

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致谢
我历时将近两个月时间终于把这篇论文写完了，在这段充满奋斗的历程中，带给我的学生生涯无限的激情和收获。

在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。

在校图书馆查找资料的时候，图书馆的老师给我提供了很多方面的支持与帮助，尤其要强烈感谢我的论文指导老师—XX老师，没有她对我进行了不厌其烦的指导和帮助，无私的为我进行论文的修改和改进，就没有我这篇论文的最终完成。

在此，我向指导和帮助过我的老师们表示最衷心的感谢！
同时，我也要感谢本论文所引用的各位学者的专著，如果没有这些学者的研究成果的启发和帮助，我将无法完成本篇论文的最终写作。

至此，我也要感谢我的朋友和同学，他们在我写论文的过程中给予我了很多有用的素材，也在论文的排版和撰写过程中提供热情的帮助！金无足赤，人无完人。

由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和同学批评和指正！！。