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天然毒素与木薯食用安全

作者:张振文 发布时间:2019-02-22 阅读量:1759

一、天然毒素

(一)红细胞凝集素

红细胞凝集素(hemagglutinin),以称血球凝集素,是指能使红血球细胞凝集的蛋白质,多为糖蛋白,广泛存在于蓖麻、大豆、豌豆、蚕豆、绿豆、菜豆、扁豆、刀豆等豆类中以及花生种子。食用不当会引起恶心、呕吐等症状,甚至死亡。红细胞凝集素是一种糖蛋白,在常压下蒸汽处理1h或高压蒸汽处理15min可使之失活。不同植物的红细胞凝集素其毒性不同,以蓖麻凝集素的毒性最强。红细胞凝集素较耐热,在80℃处理数小时仍不能使它失活,100℃处理1小时才能完全破坏其活性。 

图1. 三种不同豆类

(二)皂苷

皂苷(Saponin),又称碱皂体、皂素、皂甙、皂角苷、皂草苷。是苷元为三萜或螺旋甾烷类化合物的一类糖苷,主要分布于陆地高等植物中,其中豆科植物较多,如黄豆、菜豆、蚕豆等,也少量存在于海星和海参等海洋生物中。 许多中草药如人参、远志、桔梗、甘草、知母和柴胡等的主要有效成分都含有皂苷。皂苷按配基的结构分为两类:甾族皂苷和三萜皂苷两大类,甾族皂苷配基是螺甾烷的衍生物,多存在于百合科和薯蓣科植物中;三萜皂苷配基是三萜的衍生物,多存在于五加科和伞形科等植物中。菜豆中的毒皂苷对消化道粘膜有强烈的刺激作用,皂苷还具有抗菌的活性或解热、镇静、抗癌等有价值的生物活性。(引自:吴剑锋,王宁.天然药物化学.北京市市朝阳区潘家园南里19号:人民卫生出版社,2008:175.)

图2. 柴胡

(三)龙葵碱

龙葵碱(Solanine)又名茄碱、马铃薯毒素、龙葵毒素,是由葡萄糖残基和茄啶组成的一种弱碱性糖苷,不溶于水、乙醚、氯仿,能溶于乙醇,与稀酸共热可发生分解,生成茄啶及一些糖类。龙葵碱广泛存在于马铃薯、番茄及茄子等作物中。马铃薯中龙葵碱的含量一般在0.1305%,且随着贮藏时间的增加而增加,发芽的马铃薯其幼芽及芽眼部分的龙葵素含量高达0.3%~0.5%。成年人摄入0.2~0.4g龙葵碱即可引起中毒。

(引自:师邱毅,纪其雄,许莉勇.食品安全快速检测技术及应用:化学工业出版社,2010)

图3. 马铃薯

(四)秋水仙碱

秋水仙碱(Colchicine),是鲜黄花菜(也称金针菜)中的一种生物碱,又称秋水仙素,因最初从百合科植物秋水仙中提取出来而得名。纯秋水仙碱呈黄色针状结晶,熔点157℃,易溶于水、乙醇和氯仿,味苦,其本身无毒,但当它进入人体后会转化成一种剧毒物质:二秋水仙碱,对人体胃肠道、泌尿系统、神经系统等具有毒性。成人一次摄入0.1~0.2mg秋水仙碱可引起中毒,摄入3.0~20.0mg可致死。食用鲜黄花菜时一定要用开水焯一下,浸泡后再经充分烹饪,以防中毒。食用干黄花菜较为安全。(引自:丁晓雯,柳春红.食品安全学:中国农业大学出版社,2011.)

图4. 黄花菜

(五)棉酚

棉酚(Gossypol)是一种黄色多酚羟基双萘醛类化合物,系萘的衍生物,在结构上有醛、烯醇及醌式三种同分异构体。主要存在于锦葵植物棉花的根、茎、叶和种子内,棉籽仁中含量最高。棉酚是锦葵科植物草棉、树棉或陆地棉成熟种子、根皮中提取的一种多元酚类物质,溶于中等极性的有机溶剂,不溶于水及己烷等。棉酚对心、肝、肾及神经系统、生殖系统均有毒性。棉酚在棉籽中的含量为0.15%~0.28%,冷榨棉籽油中可高达1.0%~1.3%,因素不可食用冷榨棉籽油或毛棉籽油。(引自:丁晓雯,柳春红.食品安全学:中国农业大学出版社,2011.)

图5. 棉花

(六)蘑菇毒素

蘑菇毒素(Mushroom Toxin)是蘑菇中生物碱类、肽类及其他化合物的组成,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。我国毒蘑菇约有100多种,引起人严重中毒的有10余种,分布广泛。目前确定毒性较强的蘑菇毒素主要有鹅膏肽类毒素、鹅膏毒蝇碱、光盖伞素、鹿花毒素、奥来毒素。(引自:丁晓雯,柳春红.食品安全学:中国农业大学出版社,2011.)

图6. 三种有毒蘑菇

(七)氰苷

氰苷(Cyanogenetic Glucoside)是指具有α-羟基腈的糖苷,属于植物次生代谢物,广泛存在于菊科、豆科、亚麻科和蔷薇科等 2500 多种植物中,根据氰醇衍生物上的取代基不同可分为脂肪族和芳香族两类。在不同条件下易被稀酸和酶催化水解,生成的苷元α-羟基腈很不稳定,立即分解为醛(酮)和氢氰酸。氰苷进入体内水解后产生CN-,从而具有较强的毒性。含有氰苷的食源性植物有木薯、豆类、杏仁、桃仁、枇杷仁、亚麻仁等。氰化物在酸性条件下常温可以形成HCN气体,使苦味酸试纸显红色。在碱性条件下,苷元容易发生异构化而生成α-羟基羧酸盐。木薯根茎叶均含有一定的亚麻苦苷、百脉根苷,前者占97%左右,是主要中毒成分。(引自:刘易. 中成药中氰苷类有毒成分的筛查、定量测定和体外转化研究[D].中国人民解放军军事医学科学院,2016.)

二、如何安全食用木薯

(一)木薯中毒物来源

木薯是一种生氰植物,其植株各器官中均含有两种生氰糖苷亚麻苦苷(Linamarin)和百脉根苷(Lotaustralin),其中亚麻苦苷占95%左右,是主要生氰糖苷。当生氰糖苷与β-葡萄糖苷酶水解酶接触,很容易就会发生酶促反应,快速产生氰化物,从而使木薯有一定的毒性,这就是木薯中毒物来源。当然,植物界中还有其他形式的生氰糖苷,如苦杏仁苷、洋李苷、荚豆苷和蜀黍苷等,存在于不同科属的植物细胞中。值得提醒的是这里所说的“毒”是指氰化物的毒性,而不是某种病毒、微生物或重金属等毒物。(引自:张振文,李开绵.木薯及其加工利用100问[M].中国农业出版社,2017.)

 

图7. 生氰糖苷结构

(引自:韦卓文,张振文,李开绵.木薯安全食用方法[J].中国热带农业, 2014(06):75-77.)

(二)木薯块根安全食用

木薯植株各器官(根、茎、叶、花、果)均含有一定量可生成氰化物的生氰糖苷(苷亚麻苦苷和百脉根苷),具有一定的毒性,但许多研究发现,木薯中的生氰糖苷要与β-葡萄糖苷酶在酸性条件下才会发生水解反应后游离出有毒的CN-。然而,目前推荐食品专用的甜木薯品种其氰化物含量较少(<50mg/kg),通过浸泡、日晒、发酵后再进行蒸、炒、炸、烤等工艺加工过的木薯食品(表1),可以达到食品安全范围内,不会引起食用后出现中毒现象发生,但如果食用苦木薯块根或鲜食未经处理木薯叶,很可能引起中毒事件的发生。

         

(引自:张振文,李开绵. 木薯及其加工利用100问[M].中国农业出版社,2017.)

可见,木薯、马铃薯虽然存在一定量的有毒物质,但它们仍然成为世界三大薯类作物,仍然是世界主要粮食作物,年产量超过3亿吨!主要原因在于:食用木薯属于甜木薯,其块根的氰物化含量低于50mg/kg,再经去皮、切片、烘干、粉碎、制作食品等加工工艺,氰化含量低于5mg/kg的水平,符合国家食品安全标准(10mg/kg),其食用是安全的。

(三)木薯叶片安全食用

据报道,鲜木薯叶中有丰富的蛋白质、黄酮类物质和矿物质,还有较多的氰化物,含量最高超过1200mg/kg(以CN-计),于是脱氰成为安全利用木薯叶的关键。研究表明,鲜木薯叶经热水处理后烘干或晒干,其氰化物含量可达到国家安全标准之内,可安全用于食品加工利用。对于动物饲养,青贮发酵是常见使用方法,一般按图9的比例和工艺路线进行青贮加工。

图8. 木薯叶及木薯叶粉

 

图9. 木薯叶青贮饲料加工

三、氰化物中毒如何急救

通常食用经加工过的食用木薯不会引进中毒事件发生,如果食用方法不当,一旦发生中毒事件,急救处理方法就显地十分重要。

(一)人体氰化物中毒

1、主要症状:轻度中毒者有全身乏力、头晕、胸闷、发热和呕吐等症状;重度中毒者还伴有呼吸困难,双瞳孔散大,窦性心动过速,心率100~130次/分。

2、急救方法:先洗胃,接着给予大量吸氧(如人工按压吸氧或插管吸氧),继后给静脉注射含有硫代硫酸钠或亚硝酸钠的葡萄糖液,使血红蛋白氧化为高铁血红蛋白。必须注意亚硝酸钠不能与硫代硫酸钠混合后注射使用。

(二)耕牛氰化物中毒

1、主要症状:就四肢发软,站立不稳,想卧地,不进食,流涎,流鼻涕,呼吸急促,全身出汗等症状。

2、急救方法:应立即用亚硝酸钠3g,硫代硫酸钠15 g,蒸馏水100 ml混合,一次性静脉注射,同时配合洗胃、输液、强心等治疗。

(三)鸡氰化物中毒

1、主要症状:食后或放牧过程中突然倒地急性死亡,少数表现出精神沉郁,鸡冠发白,流涎,呼吸困难,呼出气有苦杏味,卧地,翅下垂,个别鸡出现站立不稳,转圈运动,废食,病情长的可达一天,多数在出现症状后几分钟至数小时内死亡。

2、急救方法:大量给予0.1%高锰酸钾溶液饮水,肌肉注射10 %硫代硫酸钠,每只1毫升,连用2天。

(四)猪氰化物中毒

1、主要症状:采食鲜木薯后,口吐白沫,呼吸困难,呼出气体中有苦杏仁味,驱赶行醉步,颈、肩、腿部肌肉颤抖,结膜鲜红,有时伴发下痢。

2、急救方法:注射粉针剂亚硝酸钠1g(灭菌水50 ml),再注射硫代硫酸钠2. 5g(灭菌水50 ml),作耳静脉推注,再用胃导管灌服绿豆汤适量,连用2次。

(五)羊氰化物中毒

1、主要症状:采食鲜木薯叶后,出现呼吸加快,异常兴奋,口流泡沫,而后病羊精神沉郁,步态摇晃,肌肉痉挛,可视粘膜鲜红,心跳无力,呼吸困难,呼出气有似杏仁味,较严重的瞳孔散大,反射减少甚至消失,脉膊细弱。

2、急救方法:先用1%亚硝酸钠20ml和10%葡萄糖50m1,静脉注射,再用5%硫代硫酸钠20ml、5%葡萄糖500ml和维生素C 30ml混合静脉滴注,最后用6g硫代硫酸钠粉溶解于200ml水中,1次灌服。

 

(文章转自:宝岛薯食微信公众号)