植物中天然的有毒物質(zhì)

楊海韞

摘要：植物在自然界中為了自身的生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生天然的有毒物質(zhì)，本文就植物中的抗?fàn)I養(yǎng)物：胰蛋白酶，植物凝集素，植酸與植酸鹽做一簡單介紹。

關(guān)鍵詞：胰蛋白酶；植物凝集素；植酸與植酸鹽

植物無法自主運(yùn)動(dòng)，植物在長期的進(jìn)化過程中為了應(yīng)對各種外來威脅，在體內(nèi)產(chǎn)生累積了一定的有毒物質(zhì)，這是生物自我保護(hù)的一種手段。

盡管在人類長期培育育種過程中，已經(jīng)減低了常見農(nóng)作物中有毒物質(zhì)的含量，而且人類發(fā)明的食物加工方式，可以去除或破壞一些有毒物質(zhì)，但天然植物食品并非完全無毒，錯(cuò)誤的采食時(shí)間，錯(cuò)誤的采食部位，錯(cuò)誤的加工方式或過量食用，都可能導(dǎo)致食物中毒?？?fàn)I養(yǎng)物就是植物中天然存在的有毒物質(zhì)?？?fàn)I養(yǎng)物指在植物生長代謝過程中產(chǎn)生的營養(yǎng)缺乏或干擾身體對營養(yǎng)素吸收利用的物質(zhì)。

下面就植物中的天然抗?fàn)I養(yǎng)物做一簡單介紹。

一、胰蛋白酶抑制劑

胰蛋白酶抑制劑是對胰蛋白酶具有抑制作用的一類物質(zhì)， 在動(dòng)物、植物和微生物中都有發(fā)現(xiàn)， 在植物中， 胰蛋白酶抑制劑主要來源于豆科、十字花科等。含有胰蛋白酶抑制劑的食物廣泛存在于植物的種子中，包括豆類、谷類、油料作物等的種子，如大豆和綠豆種子中胰蛋白酶抑制劑的含量可達(dá)總蛋白的6%～8%。在不同作物種子中，胰蛋白酶抑制劑的活性各不相同。通常以大豆中胰蛋白酶抑制劑活性最高。

胰蛋白酶抑制劑的抗?fàn)I養(yǎng)作用胰蛋白酶抑制因子的抗?fàn)I養(yǎng)作用主要表現(xiàn)在以下兩方面：一是與小腸液中胰蛋白酶結(jié)合生成無活性的復(fù)合物，降低胰蛋白酶的活性，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的消化率和利用率降低；二是小腸中胰蛋白酶因與胰蛋白酶抑制劑結(jié)合而經(jīng)糞排出體外，使其含量下降，反饋效應(yīng)促使胰腺分泌更多的胰蛋白酶原到腸道中，引起動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)內(nèi)源性消耗。尤其對于大豆類食品，大豆蛋白中含硫氨基酸原本就缺乏，而胰蛋白酶內(nèi)含有豐富的含硫氨基酸，過量分泌胰蛋白酶加重了體內(nèi)含硫氨基酸損失。此外，反饋效應(yīng)引起胰腺機(jī)能亢進(jìn)，造成了胰腺的增生和肥大，導(dǎo)致消化吸收功能失調(diào)和紊亂，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)現(xiàn)腹瀉。

二、植物凝集素

植物凝集素是一類廣泛存在于植物組織中的糖結(jié)合蛋白，其結(jié)構(gòu)中至少含有一個(gè)非催化結(jié)構(gòu)域能可逆地結(jié)合特異性糖類或糖蛋白，對糖分子具有高度的親和性。含植物凝集素的食物植物凝集素含量最高的農(nóng)作物是紅腎豆，生的紅腎豆含有20000～70000凝集素單位，煮熟后仍有200～400凝集素單位。雖然菜豆等白腎豆中凝集素含量相對較低，一般是紅腎豆的1/3，但不良的飲食方式也能導(dǎo)致中毒。一般對食品進(jìn)行有效的熱處理能破壞凝集素，許多暴發(fā)性凝集素食物中毒都是食物加工不當(dāng)所引起的。大豆凝集素在大豆總蛋白中的含量約為10%。

植物凝集素的抗?fàn)I養(yǎng)作用與毒性作用：大多數(shù)植物凝集素，如大豆凝集素，在消化道中不被蛋白酶水解，可破壞小腸黏膜并干擾多種酶的分泌，導(dǎo)致糖、氨基酸和維生素B12的吸收不良以及離子運(yùn)轉(zhuǎn)不暢，嚴(yán)重影響和抑制腸道的消化吸收，使動(dòng)物對蛋白質(zhì)的利用率下降，生長受阻甚至停滯。由于腸道黏膜損傷，腸黏膜上皮通透性增加，使植物凝集素和其他一些肽類以及腸道內(nèi)有害微生物產(chǎn)生的毒素吸收進(jìn)入體內(nèi)，對器官和機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。此外，植物凝集素還引起腸內(nèi)肥大細(xì)胞的去顆粒體作用，血管滲透性增加，使血清蛋白滲入腸腔。它還能結(jié)合淋巴細(xì)胞，從而產(chǎn)生IgG類體液抗凝集素。植物凝集素能影響脂肪代謝，還顯著拮抗腸道產(chǎn)生IgA，多數(shù)受損傷后的小腸壁表面對腸道內(nèi)的蛋白水解酶有抗性。部分種類的植物凝集素具有很強(qiáng)的毒性，如蓖麻毒素，具有較強(qiáng)的細(xì)胞毒性，可以抑制細(xì)胞蛋白質(zhì)合成，誘導(dǎo)細(xì)胞因子，造成脂質(zhì)過氧化損傷等，易引起肝腎等實(shí)質(zhì)器官損傷。

三、植酸

植酸是環(huán)己六醇六磷酸酯，即肌醇-6-磷酸酯，廣泛存在于植物體內(nèi)，在禾谷的外層（如麥麩、米糠）中含量尤其高，豆類、棉籽油菜籽及其餅粕中也含有。含有植酸和植酸鹽的食物植酸和植酸鹽是谷物、豆類和油料等植物籽實(shí)中肌醇和磷的基本貯存形式，含量可達(dá)1%-5%。這些籽實(shí)中50%～80%的總磷是以植酸和植酸鹽形式存在。植酸在植物體中一般不以游離形式存在，而是與鈣鎂、鉀、鈉鐵等金屬離子結(jié)合，以復(fù)合鹽類（與若干金屬離子）或單鹽（與一個(gè)金屬離子）的形式存在，稱為植酸鹽。

植酸和植酸鹽的抗?fàn)I養(yǎng)作用經(jīng)急性毒性實(shí)驗(yàn)研究表明植酸屬于低毒級(jí)，弱蓄積類物質(zhì)，對生殖細(xì)胞和體細(xì)胞無遺傳危害作用及致突變作用。但植酸是強(qiáng)整合劑，其磷酸根可與多種金屬離子（如Zn2+、Ca2+、Cu2+、Fe2+、Mg+、Mn2+、Mo3+和Co2+等）整合成相應(yīng)的不溶性復(fù)合物，形成穩(wěn)定的植酸鹽而不易被腸道吸收，從而降低了動(dòng)物體對這些金屬離子的利用，特別是植酸鋅幾乎不為畜禽所吸收。若鈣含量過高，形成植酸鈣鋅，更降低了鋅的生物利用率。植酸可結(jié)合蛋白質(zhì)的堿性殘基，抑制胃蛋白酶和胰蛋白酶的活性，可導(dǎo)致蛋白質(zhì)利用率下降。植酸鹽還能與內(nèi)源淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶結(jié)合而降低它們的活性，使食物的消化受到影響。

本文就植物中的抗?fàn)I養(yǎng)物：胰蛋白酶，植物凝集素，植酸與植酸鹽的存在與其抗?fàn)I養(yǎng)作用做了介紹，希望可以提醒人們正確對待事物中天然存在的有毒物質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李寧，馬良，陳君石.食品毒理學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2016.