2020高中生物竞赛(科普版)-生理学(人体和生活中的毒物)12植物类食品中的天然毒素(共62张PP

2020年5月29日星期五
16
生氰糖苷引起的慢性氰化物中毒现象也比较常见。在一些以 木薯为主食的非洲和南美地区，至少有两种疾病是由生氰糖苷引 起的，一种疾病称之为热带神经性共济失调症(TAN)，另一种是 热带性弱视。
2020年5月29日星期五
17
第三节 蚕豆病和山黧豆中毒
一、蚕 豆 病 蚕豆病(favism)是食用蚕豆(vicia faba)而引起的急性溶血
2020年5月29日星期五
34
α-淀粉酶抑制剂主要存在大麦、小麦、玉米、高 粱等禾本科作物的种子中，是一种耐热的小分子量蛋 白质，可抑制动物(包括人)对淀粉的吸收利用。绝大 多数豆类种子同时也含有α-淀粉酶抑制剂。
2020年5月2星期五
36
2020年5月29日星期五
性贫血症。蚕豆病是我国和地中海地区居民特有的食物中毒现象， 发病人群中男性多于女性。该病对婴儿和儿童威胁较大。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、
2020年5月29日星期五
18
发热和寒战，严重者会出现肾衰竭。通常在食用蚕豆24 h内会出 现中毒症状，症状可持续2 d以上，并可自发性恢复。
2020年5月29日星期五
4
一般人的甲状腺由于被皮下脂肪和肌肉覆盖既看不见也摸不着， 只有当它的任何一叶超过本人拇指末节大小时才称甲状腺肿。如果在 某地只有很少的人被查出患病时，称为散发性甲状腺肿。只有在一个 固定地区内，有比较多的人都患甲状腺肿时，才叫地方性甲状腺肿， 其患病率一般在5％以上。地方性甲状腺肿的地区性很明显，几乎是 住在病区内的人就易发病，离开病区就可好转甚至痊愈(指中度、轻 度者)。
2020年5月29日星期五
33
一、消化酶抑制剂的来源
目前，已从多种豆类(大豆、菜豆和花生等)及蔬菜 种子中纯化出各种胰蛋白酶及胰凝乳蛋白酶的抑制剂。 多数豆类种子的蛋白酶抑制剂约占其蛋白总量的8 ％～ 10 ％，占可溶性蛋白量的15 ％～25 ％。胰蛋白酶抑制 剂根据氨基酸序列同源性分为Kunitz及Bowman-Birk抑制 剂(KTI与BBTl)两类。其中，BBTI也同时是胰凝乳蛋白酶 抑制剂。
2020年5月29日星期五
28
二、过敏原 “食物过敏”往往被一般消费者表述为对某一特
定食物难以解释的不良反应。但从严格意义上讲， “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原 (Allergen)。由食品成分引致的免疫反应主要是由免 疫球蛋白E(immunoglobin EIgE)介导的速发过敏反应
2020年5月29日星期五
22
交连。胶原蛋白的交连首先由肽链上的赖氨酸残基氧 化脱氨基反应开始，此反应由赖氨酰氧化酶催化。被 氧化的赖氨酸残基与相邻肽链上的氨基酸结合，从而 形成交连的不溶性胶原。BAPN不可逆地抑制赖氨酰氧 化酶的活性从而抑制了胶原的形成。
2020年5月29日星期五
23
2020年5月29日星期五
2020年5月29日星期五
29
(immediate hyersensivty)。其过程首先是B淋巴细胞 分泌过敏原特异的IgE抗体，敏化的IgE抗体和过敏原 在肥大细胞和嗜碱细胞表面交连，使肥大细胞释放组 胺等过敏介质，从而产生过敏反应。
速发过敏反应的症状往往在摄入过敏原后几分钟 内发作，不超过1 h。影响的器官主要包括皮肤、嘴
2020年5月29日星期五
13
2020年5月29日星期五
14
2020年5月29日星期五
15
二、氰化物的毒性 生氰糖苷的毒性很强，对人的致死量为18 mg／kg体重。生氰糖
苷的毒性主要是氰氢酸和醛类化合物的毒性。氰氢酸被吸收后，随血 液循环进入组织细胞，并透过细胞膜进入线粒体，氰化物通过与线粒 体中细胞色素氧化酶的铁离子结合，导致细胞的呼吸链中断。生氰糖 苷的急性中毒症状包括心脏紊乱、肌肉麻痹和呼吸窘迫。氰氢酸的最 小致死口服剂量为0.5～3.5 mg／kg体重。
2020年5月29日星期五
8
致甲状腺肿素的活性随物种的不同而有所不同，对人而言，其活 性约为抗甲状腺素药物——丙基硫尿嘧啶的1.33倍；但该物质对 老鼠的抗甲状腺活性不高，实验表明用含0.23 ％致甲状腺素 (OZT)的饲料长期喂养老鼠，其甲状腺只有轻微肿大。
2020年5月29日星期五
9
硫氰酸盐也是黑芥子硫苷和异硫氰酸酯的裂解产物。 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。
2020年5月29日星期五
10
第二节 生氰糖苷
一、概述 生氰糖苷(Cyanogentic glycosides)是由氰醇衍生物的羟基和D－
葡萄糖缩合形成的糖苷，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。含有生氰糖苷的食源性植物有木薯(Manihot esculenta)、杏仁、 枇杷和豆类等主要是苦杏仁苷(Amygdalin)和亚麻仁苷(Linamarin)(见 表)。
37
二、消化酶抑制剂的毒性
豆类中的胰蛋白酶抑制剂和α-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其明显的生长停滞。给小鼠及其 他动物饲喂具胰蛋白酶抑制活性的植物蛋白可明显抑 制其生长，并导致胰腺肥大、增生及胰腺瘤的发生。
2020年5月29日星期五
38
第六节 生物碱糖苷
生理学（毒理篇） 人体与生活中的毒物
2020高中生物学奥林匹克竞赛 （科普版） 2020.4
1
第十二章 植物类食品中的天然 毒素
2020年5月29日星期五
2
植物性毒素是指植物体本身产生的对食用者有毒 害作用的成分，不包括那些污染的和吸收入植物体内 的外源化合物，如农药残留和重金属污染物等。
2020年5月29日星期五
研究发现，蚕豆病患者的血红细胞的葡萄糖—6—磷酸脱氢酶 (G6PD)和还原性谷胱甘肽(GSH)的含量很低。G6PD在葡萄糖代谢 生成还原性辅酶Ⅱ(NADPH)中起催化作用，GSH是人体主要的抗氧 化物和脱毒物质。NADPH与氧化性谷胱甘肽(GSSG)反应产生GSH， 因此G6PD水平降低导致细胞缺乏GSH。
2020年5月29日星期五
11
2020年5月29日星期五
12
二、生氰糖苷的代谢 生氰糖苷首先在β-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。生氰糖苷和β-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β-葡萄糖苷酶释放出来，和生氰糖苷作用产生氰氢酸，这是食 用新鲜植物引起氰氢酸中毒机理。
2020年5月29日星期五
19
2020年5月29日星期五
20
二、山黧豆中毒
山黧豆中毒((lathyrism)是食用山黧豆属的豆类 如野豌豆、鹰嘴豆和卡巴豆(garbanzos)而引起的食物 中毒现象。山黧豆中毒有两种表现形式：骨病性山黧 豆中毒(Osteolathyrism)和神经性山黧豆中毒
(Neorotathyrism)。
2020年5月29日星期五
30
唇、呼吸道和胃肠道，甚少影响中枢神经。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。
2020年5月29日星期五
31
2020年5月29日星期五
32
第五节 消化酶抑制剂
许多植物的种子和荚果中存在动物消化酶的抑制 剂，如胰蛋白酶抑制剂(Trypsin inhibitor)、胰凝乳 蛋白酶抑制剂(Chrymotrypsin inhibitor)和α-淀粉 酶抑制剂(α-Amylase inhibitor)。这类物质实质上 是植物为繁衍后代，防止动物啃食的防御性物质。
2020年5月29日星期五
5
2020年5月29日星期五
6
一、概述
甘蓝植物所含有的致甲状腺肿物质(Goitrin)的前体是黑芥子 硫苷(Glucosinolates)，黑芥子硫苷有100多种，主要存在于甘 蓝植物的种子中，含量约为2～5 mg／g。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。小鼠服用 超过一定剂量(150～200 mg／kg)的黑芥子硫苷可引起其甲状腺 肥大、生长迟缓、体重减轻及肝细胞损伤。
40
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，是重要的神经传递物质。许多 植物成分可抑制胆碱酯酶的活性。
2020年5月29日星期五
41
马铃薯中的龙葵碱主要集中在其芽眼、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。食用了发芽和绿色的马铃薯可引起中毒，其病症为 胃痛加剧，恶心和呕吐，呼吸困难、急促，伴随全身虚弱和衰竭， 可导致死亡。
3
第一节 致甲状腺肿物质
地方性甲状腺肿的病例往往起因于碘缺乏和某种食物成分的 共同作用，十字花科(Cruciferae)的甘蓝属植物(Brassica)就是 一个重要的致病因素。甘蓝属植物如油菜、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(茎、叶)一般不会引起甲状腺肿，但如果大量食用这类蔬菜则 可能引起甲状腺肿。
2020年5月29日星期五
21
动物食用了山黧豆属的豆类都会引起山黧豆中毒性 骨病，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β-L-谷氨酰丙腈(BAPN，见图)。给小鼠 食物中添加BAPN含量达到0.1％～0.2％水平时，小鼠的 骨骼变性和关节破裂的情况会有所增加。研究表明， BAPN主要抑制组织与骨间的基本蛋白——胶原蛋白的
2020年5月29日星期五
27
外源凝集素对实验动物有较高的毒性。在小鼠的食物中加入 0.5 ％的黑豆凝集素可引起小鼠生长迟缓，连续两周用0.5 ％的 菜豆凝集素喂饲小鼠可导致其死亡。大豆凝集素的毒性相对较小， 但以1％的含量喂饲小鼠也可引起其生长迟缓。大豆凝集素的LD50 约为50 mg／kg体重。蓖麻凝集素(Ricin)的毒性非常高，其 LD50(腹腔注射)为0.05 mg／kg体重。
一、龙葵碱糖苷 存在于食用植物中的生物碱主要是龙葵碱(Solanine)、秋水
仙碱(Colchocine)及吡咯烷生物碱。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(见图)， 广泛存在于马铃薯、西红柿及茄子等茄科植物中。
2020年5月29日星期五
39
2020年5月29日星期五
2020年5月29日星期五
26
第四节 外源凝集素和过敏原
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。
24
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，表现为腿麻痹加强、肌 肉无力、僵直。此病多见于年青人，发病经常很突然。 最初的研究表明，将山黧豆提取物注射到雏鸡中会引 起其抽搐和其他神经损伤症状。其中了β-N-草酰
2020年5月29日星期五
25
基-L-α,β-二氨基丙酸(ODAP，见图)可使幼鼠、小豚 鼠和小狗的神经受损。松鼠猴在接受腹膜注射ODAP时 会出现神经受损症状，在猴的小脑中也可测到不同浓 度的ODAP。
2020年5月29日星期五
7
二、致甲状腺肿物质的毒性
甘蓝属食品中抑制甲状腺功能的物质可分为两类——致甲状 腺肿大素和硫氰酸酯。致甲状腺肿大素(Goitrin)主要抑制甲状 腺素的合成，硫氰酸酯和腈类化合物却抑制甲状腺对碘的吸收。 5-乙烯基恶唑硫酮(OZT)是一种致甲状腺肿素，可使实验动物的 甲状腺肿大和碘吸收水平的下降。据报道单剂量口服25 mg的OZT 可降低人体对碘的吸收。