植物类食品中的天然毒素 2

1第四节第四节 外源凝集素和过外源凝集素和过敏原敏原第二大组第1小组：陈素华（资料+ppt）陈晓鑫（资料+ppt）陈虹瑾（讲课）史林娟（讲课）2一、外源凝集素一、外源凝集素n外源凝集素，又称植物红细胞凝集素，是植物外源凝集素，又称植物红细胞凝集素，是植物合成的一类对红细胞有凝聚作用的合成的一类对红细胞有凝聚作用的糖蛋白糖蛋白；含；含碳水化合物碳水化合物4%-10%,4%-10%,可可专一性结合碳水化合物专一性结合碳水化合物从而影响动物的生长从而影响动物的生长。n广泛存在于八百多种植物（主要是豆科植物）广泛存在于八百多种植物（主要是豆科植物）的种子和荚果中。的种子和荚果中。3n存在于存在于大豆、菜豆、刀豆、豌豆、小扁豆、蚕豆大豆、菜豆、刀豆、豌豆、小扁豆、蚕豆和花生和花生这些食物原料中；这些食物原料中；4组成组成n由结合多个糖分子的蛋白质亚基组成，为天然由结合多个糖分子的蛋白质亚基组成，为天然的红细胞抗原。的红细胞抗原。n其中多数是含有四个亚基的蛋白质分子，少数其中多数是含有四个亚基的蛋白质分子，少数仅含两个亚基，每个亚基都有一个与糖结合的仅含两个亚基，每个亚基都有一个与糖结合的部位；部位；这种多价性是其凝集细胞或使糖蛋白沉这种多价性是其凝集细胞或使糖蛋白沉淀的原因。当蛋白分子分解成亚基，凝集细胞淀的原因。当蛋白分子分解成亚基，凝集细胞作用消失。作用消失。5毒性毒性n比较耐热，比较耐热，80数小时不能使之失活，但数小时不能使之失活，但1001小时可破坏其活性。小时可破坏其活性。n对实验动物有较高的毒性；对实验动物有较高的毒性；n大豆凝集素大豆凝集素LD50 大约为大约为50mg/kg；蓖麻凝集素毒性；蓖麻凝集素毒性非常高非常高，其，其LD50（腹腔注射）（腹腔注射）为为0.05mg/kg；6毒性机制毒性机制n研究表明，外源凝集素的毒性主要表现在研究表明，外源凝集素的毒性主要表现在可与可与小肠细胞表面的特定部位发生结合作用小肠细胞表面的特定部位发生结合作用，而这，而这种结合可对肠细胞的生理功能产生明显的不良种结合可对肠细胞的生理功能产生明显的不良影响，最为严重的是影响，最为严重的是损害胃肠细胞从胃肠道中损害胃肠细胞从胃肠道中吸收蛋白质、糖类等营养成分的功能吸收蛋白质、糖类等营养成分的功能，从而导，从而导致营养素缺乏，生长抑制，严重时可引起死亡。致营养素缺乏，生长抑制，严重时可引起死亡。7处理方法处理方法n高压蒸汽加热高压蒸汽加热30min即可去除红细胞凝集素；即可去除红细胞凝集素；n对对干热钝化干热钝化处理有抗性，处理有抗性，18h仍可检出；故用仍可检出；故用生豆粉制作烘烤食品应十分谨慎；生豆粉制作烘烤食品应十分谨慎；n食用新鲜豆角类食品时，要先用食用新鲜豆角类食品时，要先用清水浸泡清水浸泡去毒，去毒，烹饪时一定要烹饪时一定要加热熟透加热熟透，以防中毒。，以防中毒。8四季豆中毒四季豆中毒n加热不透致中毒，多发生在集体饭堂，主要原加热不透致中毒，多发生在集体饭堂，主要原因是锅小加工量大，翻炒不均，受热不匀，不因是锅小加工量大，翻炒不均，受热不匀，不易把四季豆烧透焖熟；易把四季豆烧透焖熟；用油炒过后，加适量水，加用油炒过后，加适量水，加上锅盖焖上锅盖焖10分钟，并用铲子分钟，并用铲子不断翻动四季豆，使受热均匀。不断翻动四季豆，使受热均匀。（PS:不买不吃老四季豆，把不买不吃老四季豆，把四季豆两头和豆荚摘掉，因为四季豆两头和豆荚摘掉，因为这些部位含毒素较多。这些部位含毒素较多。）如何预防四季豆如何预防四季豆中毒？中毒？9二、过敏原二、过敏原n什么是什么是“过敏过敏”？n一般消费者认为是一般消费者认为是对某以特定食物难以解释的对某以特定食物难以解释的不良反应；不良反应；n严格来说，是指接触严格来说，是指接触某种外源物质某种外源物质后所引起的后所引起的免疫学上免疫学上的反应；而这种外源物质就称为的反应；而这种外源物质就称为过敏过敏原原（allergen）。）。10致敏机制致敏机制n由食物成分引致的免疫反应主要是由由食物成分引致的免疫反应主要是由免疫球蛋免疫球蛋白白E（lgE）介导的介导的速发过敏反应速发过敏反应；B淋巴细胞过敏原特异的lgE抗体肥大细胞释放组胺等过敏介质分泌过敏原在肥大细胞和嗜碱细胞表面交连过敏反应11中毒症状中毒症状n速发过敏反应：摄入过敏原后几分钟内发作，不超过速发过敏反应：摄入过敏原后几分钟内发作，不超过1 1小小时；时；n主要影响皮肤、嘴唇、呼吸道和消化道，甚少影响中枢主要影响皮肤、嘴唇、呼吸道和消化道，甚少影响中枢神经；神经；n主要症状为：皮肤出现湿疹和神经性水肿、哮喘、呕吐、主要症状为：皮肤出现湿疹和神经性水肿、哮喘、呕吐、腹泻、眩晕和头痛等，严重可出现关节炎和膀胱炎。腹泻、眩晕和头痛等，严重可出现关节炎和膀胱炎。12过敏原的来源过敏原的来源n理论上：任何一种蛋白质理论上：任何一种蛋白质n实际上：仅有较少的几类食品成实际上：仅有较少的几类食品成分是过敏原，分是过敏原，包括牛奶、鸡蛋、虾和海洋鱼类包括牛奶、鸡蛋、虾和海洋鱼类等动物性等动物性食品，食品，以及花生、大豆、菜豆和马铃薯等植物性食品。以及花生、大豆、菜豆和马铃薯等植物性食品。13食物中的过敏原食物中的过敏原n过敏原大多是分子质量较小的蛋白质（过敏原大多是分子质量较小的蛋白质（10-70ku）；植物性食物过敏原往往是谷物和豆）；植物性食物过敏原往往是谷物和豆类种子中的类种子中的“清蛋白清蛋白”；14第五节 消化酶抑制剂15消化酶抑制剂消化酶抑制剂n植物为繁衍后代，防止动物啃食的防御性物质；植物为繁衍后代，防止动物啃食的防御性物质；n包括了包括了胰蛋白酶抑制剂胰蛋白酶抑制剂、胰凝乳蛋白酶抑制剂胰凝乳蛋白酶抑制剂和和-淀粉酶抑制剂淀粉酶抑制剂；n豆类和谷类豆类和谷类是含有消化酶抑制剂最多的食物。是含有消化酶抑制剂最多的食物。16消化酶抑制剂的来源消化酶抑制剂的来源n胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的抑制剂可从胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的抑制剂可从多种豆多种豆类和蔬菜种子类和蔬菜种子中纯化；中纯化；n-淀粉酶抑制剂主要存在于淀粉酶抑制剂主要存在于大麦、小麦、玉米、大麦、小麦、玉米、高粱等高粱等禾本科作物的种子中，是一种禾本科作物的种子中，是一种耐热性的耐热性的小分子质量蛋白质小分子质量蛋白质，绝大多数豆类种子中叶也，绝大多数豆类种子中叶也同时含有。同时含有。17分类分类n胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶：胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶：n根据氨基酸序列同源性，胰蛋白酶可分为根据氨基酸序列同源性，胰蛋白酶可分为Kunitz及及Bowman-Birk抑制剂（抑制剂（KTI与与BBTI），其中），其中BBTI也是胰凝乳胰蛋白酶抑制也是胰凝乳胰蛋白酶抑制剂。剂。18nKrunitz抑制剂由抑制剂由181个氨基酸组成，活性中心个氨基酸组成，活性中心位于位于63位的精氨酸和位的精氨酸和64位的异亮氨酸上，位的异亮氨酸上，可定可定量地结合胰蛋白酶，使之失活量地结合胰蛋白酶，使之失活。nBBTI由由71个氨基酸组成，有两个活性中心，个氨基酸组成，有两个活性中心，即即胰蛋白酶中心胰蛋白酶中心，位于第，位于第16位的赖氨酸和第位的赖氨酸和第17位的丝氨酸上；而位的丝氨酸上；而胰凝乳蛋白酶中心胰凝乳蛋白酶中心，则位于，则位于第第44位的亮氨酸和第位的亮氨酸和第45位的丝氨酸上。位的丝氨酸上。19n具有很强的耐热耐酸能力具有很强的耐热耐酸能力：n大豆和菜豆大豆和菜豆80干热处理干热处理24h，胰蛋白酶抑制，胰蛋白酶抑制剂活性剂活性几乎没有任何降低；几乎没有任何降低；n100干热处理干热处理24h，70%-90%残留活性；残留活性；n150湿热湿热处理处理7.6%残留活性；残留活性；n加热不能彻底钝化豆类蛋白的蛋白酶抑制剂活加热不能彻底钝化豆类蛋白的蛋白酶抑制剂活性。性。n由于许多胰蛋白酶抑制剂具有很强的耐热性，由于许多胰蛋白酶抑制剂具有很强的耐热性，故而，经热处理的植物蛋白制成品，特别是故而，经热处理的植物蛋白制成品，特别是含含植物蛋白配方的婴儿食品也存在安全性问题植物蛋白配方的婴儿食品也存在安全性问题。消化酶抑制剂的特性消化酶抑制剂的特性20毒性作用毒性作用n1.抑制蛋白酶活性，降低了食物中蛋白质的水抑制蛋白酶活性，降低了食物中蛋白质的水解和吸收，解和吸收，从而导致胃肠不良反应，同时影响从而导致胃肠不良反应，同时影响动物生长；动物生长；n2.通过通过负负反馈调节，刺激反馈调节，刺激胰腺胰腺分泌活性增加；分泌活性增加；n因此，增加了内源性蛋白质、氨基酸的损失，因此，增加了内源性蛋白质、氨基酸的损失，使动物对使动物对蛋白质需求增加蛋白质需求增加。21n豆类中的胰蛋白酶抑制剂和豆类中的胰蛋白酶抑制剂和-淀粉酶抑制剂是淀粉酶抑制剂是营养限制因子营养限制因子。用含有蛋白酶抑制剂的生大豆。用含有蛋白酶抑制剂的生大豆脱脂粉饲养实验动物，可造成明显生长抑制。脱脂粉饲养实验动物，可造成明显生长抑制。n在饮食中，含有大量导致胰腺分泌过度的蛋白在饮食中，含有大量导致胰腺分泌过度的蛋白质，会造成氨基酸缺乏并伴随生长抑制。质，会造成氨基酸缺乏并伴随生长抑制。22n抑制剂具有双功能现象抑制剂具有双功能现象：n一些豆科种子的一些豆科种子的胰蛋白酶抑制剂胰蛋白酶抑制剂被发现是被发现是-淀淀粉酶的抑制剂粉酶的抑制剂；n一些豆科种子的一些豆科种子的-淀粉酶的抑制剂淀粉酶的抑制剂具有具有过敏原过敏原性性，且与，且与血凝集素血凝集素有很强的同源性。有很强的同源性。n解释：解释：豆类蛋白及其制成品消化率不高的原因。豆类蛋白及其制成品消化率不高的原因。P236如何提供吸收率？如何提供吸收率？双功能现象双功能现象23处理方法处理方法n去除蛋白酶抑制剂去除蛋白酶抑制剂高温加热钝化高温加热钝化：n常压蒸汽加热处理常压蒸汽加热处理30min，0.1MPa压力加热压力加热10-25min