【教学课件】第十三章食品中的嫌忌成分.ppt

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1、第十三章食品中的嫌忌成分,食品的安全性物质化学结构与毒性的关系食物原料中的天然毒素微生物毒素化学毒素食品在加工过程中产生的毒素,食品安全性的定义嫌忌成分对人体造成的危害 1）急性中毒 2）慢性中毒 3）制突变作用 4）制畸变作用 5）制癌变作用,食品的安全性,物质的化学性质与其结构有关，包括毒性。常见的化学结构与毒性的关系有3种1.有机化合物中的官能团与毒性 1）烃类：包括烷烃、烯烃和芳烃等多种化合物。烃类不饱和度越高，化学性质越活泼，毒性越强。,物质化学结构与毒性的关系,有机化合物中的官能团与毒性,2)卤化烃类 卤素有较强的吸电子效应，因而可使卤代烃分子极性增强，在体内易与酶结合，具有较大毒

2、性。3）硝基化合物 硝基化合物毒性很强，有机硝基化合物分子中引入卤素、氨基和羟基时毒性增强，而引入烷基、羧基和磺酸基时毒性减弱。一般硝基越多，毒性越强。机理：硝基和亚硝基化合物主要是引起高铁血红蛋白形成，具有神经毒性和强烈刺激性等。硝基苯胺类对人类有致癌性，硝基苯酚也有较强的毒性。亚硝基化合物毒性较强，亚硝胺类物质有致癌性。,有机化合物中的官能团与毒性,4）氨基化合物和偶氮化合物脂肪胺、芳胺有毒，当含有羧基和羟基时毒性降低。芳香族胺类为致癌物，对血液和神经系统有较强的毒性。5）醇、酚和醚在脂肪族一元醇中，甲醇、丁醇、戊醇毒性较强，多元醇毒性很低；卤代醇毒性很强；酚类使蛋白质变性，腐蚀皮肤及黏膜

3、，并作用于中枢神经系统。,无机化合物与毒性,1）金属毒物：无机化合物的毒性与其溶解度有关。金属单质难溶于水，所以毒性低，难溶的盐类毒性也较低。2）氧化还原剂和酸碱：氧化能力强的化合物，往往对皮肤和黏膜造成氧化腐蚀灼伤。如硫酸。,基团的电荷性和毒性,1.化学物质若具有带负电的基团，如NO2、CN、COOR、CHO等均可与机体中带正电荷的基团相互吸引，从而引起毒性。2.亲水化合物的水合离子带电荷，极性强，不易透过细胞膜脂质层，因此毒性比亲油性化合物低。,食物原料中的天然毒素,植物性食物中的毒素1)毒蛋白质类 凝聚素：存在于豆科及大戟科蓖麻的种子中存在。这种有毒蛋白进入人体后能使血液中红细胞产生凝集

4、作用，故生食或食用未煮熟的这类植物种子会引起中毒。症状：恶心、呕吐、严重者可导致死亡。,食物原料中的天然毒素,2）蛋白酶抑制剂常存在于豆类及马铃薯、芋头、小麦和未成熟的香蕉中，可以抑制胰蛋白酶或者淀粉酶的活性，影响人体对营养物质的消化吸收。3）毒肽类在毒蕈中存在最多，作用于肝脏。误食毒蕈或在食用菌中混入毒蕈而引起中毒的事件发生。,食物原料中的天然毒素,这类毒素可分为两小类：一类是含8个氨基酸的鹅膏毒素（Amatoxins），另一类是含7个氨基酸的鬼笔毒素(Phallotoxins)。鹅膏毒环肽（Amanitins）直接侵犯细胞核，与RNA聚合酶II结合，导致RNA及蛋白合成停止，迅速损坏肠、肾

5、和肝。糟糕的是这种损坏不可逆转，至今还无解毒剂可解。最糟糕的是，中毒症状在大量细胞被损坏后才出现，等出现中毒症状时，往往晚了。,含这类毒素最常见的毒蘑菇是鳞柄白毒鹅膏Amanita virosa和条纹毒鹅膏Amanita phalloides。前者也被称为“致命小天使（destroying angel）”，后者被称为“死亡菌盖（death cap）”。,毒鹅膏菌，又称绿帽菌、鬼笔鹅膏、蒜叶菌、高把菌、毒伞,食物原料中的天然毒素,3.毒蝇碱 许多毒蘑菇含有使食用者出现幻觉甚至导致残废的神经毒素，其中最著名的是毒蝇蕈。食用毒蝇蕈的个体的神经病学症状是变化的，症状通常是在摄入一小时左右时出现，产生与

6、酒醉相似的症状，出现意识模糊、狂言谵语、手舞足蹈、视物体色泽变异幻觉屡现，并伴有恶心、呕吐。轻者数小时可恢复，重者可导致死亡。毒蝇蕈的结构 毒蝇菌,毒蝇蕈的结构,食物原料中的天然毒素,4)有毒氨基酸类及衍生物A.山黎豆毒素原致神经麻痹的氨基酸毒素致骨骼畸形的氨基酸衍生物毒素中毒的典型症状是：肌无力，不可逆的腿脚麻痹，甚至死亡。B.刀豆氨酸：能阻抗体内的精氨酸代谢，加热15-45min可破坏大部分刀豆氨酸。C.L3，4二羟基苯丙氨酸存在于蚕豆等植物中，能引起急性溶血性贫血症。D.氰基丙氨酸：一种神经毒素，与山黎豆中毒症状相同。,龙葵碱糖苷,生物碱是一种含氮的有机化合物，在植物中至少有120多个属

7、的植物含有生物碱。已知的生物碱有2000种以上。存在于食用植物中的主要是龙葵碱。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。马铃薯中的龙葵碱主要集中在其芽眼、表皮和绿色部分，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。,2）毒苷类毒素,1）氰苷类氰苷类毒素存在于可食植物的某些豆类、核果和仁果的果仁、木薯的块根中。1、生氰糖苷 生氰糖苷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、稻科的10000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。,皂苷类,广泛分

8、布于植物界，溶于水能生成胶体溶液，搅动时会象肥皂一样产生泡沫，因而称为皂苷，皂苷有破坏红血球的溶血作用，对冷血动物有极大的毒性，但食物中的皂苷对人，畜口服多数无毒，少数则有剧毒（如茄苷）。茄子、马铃薯等茄属植物中含有有毒的茄苷，其配基为茄碱（又叫龙葵碱）。正常情况下在茄子、马铃薯中的茄苷含量不过3-6mg/100g，但发芽马铃薯的芽眼附近及见光变绿后的表皮层中，含量极高，当茄苷达到38-45mg/100g时，足以致人死命，茄碱即使在烹煮以后也不会受到破坏，故不宜食用发芽、变绿的马铃薯。,硫苷,存在于甘蓝、萝卜、芥菜、卷心菜等十字花科植物及葱、大蒜等植物中，是这些蔬菜辛味的主要成分。过多摄入硫苷

9、类物质有致甲状腺肿原。,酚类毒素及毒有机酸,酚类毒素主要是棉酚毒素。存在于棉籽中，榨油时随着进入油中。棉酚毒性主要表现为使人组织红肿出血、神经失常、食欲不振、影响生育。除棉酚的方法：溶剂萃取法去除。,毒有机酸,广泛存在于植物中的草酸，菠菜、茶叶、可可中含草酸较多。过量食用含草酸多的食物，可能产生口腔及消化道糜烂、胃出血、血尿、甚至惊厥。过量食用含草酸多的食物易引发肾结石。,生物碱类毒素,兴奋性生物碱黄嘌呤衍生物咖啡碱、茶碱和可可碱是食物中分布最广的兴奋生物碱。镇静及致幻性生物碱古柯碱毒蝇伞菌碱毒性生物碱秋水仙碱存在于黄花菜中，能阻止植物有丝分裂细胞纺锤体的形成，从而抑制有丝分裂而导致多倍体细胞

10、的产生。秋水仙碱在体内氧化成二秋水仙碱后则有剧毒。,亚硝酸盐毒素,亚硝酸盐进入血液时，能使血细胞中的低铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白，形成高铁血红蛋白症，红细胞因而失去携带氧的能力，而且亚硝酸盐也能阻止血红蛋白的释放，因此出现组织缺氧。含亚硝酸盐多的食物小白菜、菠菜、韭菜、芹菜等绿叶蔬菜。,动物性食物中的毒素,河豚毒素雌河豚的毒素含量高于雄河豚，河豚的肝脏和卵巢有剧毒，其次是肾脏、血液、眼睛、腮和皮肤。河豚毒素较稳定，盐腌、日晒、加热烹调均不能破坏，但在pH7的碱性条件下却不稳定。将新鲜河豚除去内脏、皮肤和头后，肌肉经反复冲洗，加入2%碳酸钠处理2-4h，可使河豚毒性降至对人体无害。,青皮红肉鱼

11、,青皮红肉的鱼类（鲍鱼、金枪鱼、沙丁鱼）中组氨酸含量高组胺的中毒机理是组胺使血管扩张和支气管收缩。症状：脸红、头晕、头疼、心跳、脉快、胸闷和呼吸促迫。防止措施：防止鱼类腐败。,微生物毒素,细菌毒素1）沙门氏菌毒素,沙门氏菌革蓝氏染色 伤寒沙门氏菌,沙门氏菌毒素,沙门菌为具有鞭毛、能运动的革兰阴性杆菌，不耐热，551小时或601530分钟可被杀灭,100立即死亡。沙门菌不分解蛋白质，因此被沙门菌污染的食品无感官性状的变化而容易被忽视。经研究证实，沙门氏菌能产生痢疾样毒素、样毒素和类似与痢疾毒素的杂交样毒素，为一种重要的致病因素。,细菌肠毒素,细菌肠毒素按其作用机制分为细胞紧张性和细胞毒性肠毒素。

12、细胞紧张性肠毒素又依据其分子量和生物活性分为分子量大的、激活腺苷酸环化酶的组和分子量小的、激活鸟苷酸环化酶的组，沙门氏菌肠毒素属于细胞紧张性组肠毒素。,葡萄球菌肠毒素,葡萄球菌食物中毒，是由葡萄球菌在繁殖过程中分泌到菌细胞外的肠毒素引起，故仅摄入葡萄球菌并不会发生中毒。葡萄球菌肠毒素，根据其血清学特征的不同，目前已发现A、B、C、D、E五型。A型肠毒素毒力最强，摄入1g即能引起中毒，在葡萄球菌素素中毒中最为多见。各型肠毒素引起的中毒症状基本相同。,葡萄球菌肠毒素,引起葡萄球菌肠毒素中毒的食品必须具备以下条件：(1)食物中污染大量产肠毒素的葡萄素菌；(2)污染后的食品放置于适合产毒的温度下；(3

13、)有足够的潜伏期；(4)食物的成分和性质适于细菌生长繁殖和产毒。主要引起中毒的食品有：奶、肉、蛋、鱼类及其制品等各种动物性食品。糯米凉糕、凉粉、剩饭和米酒等也曾引起过中毒。葡萄球菌肠毒素中毒后，引起呕吐、腹泻等急性胃肠炎症状。,葡萄球菌,葡萄球菌模型 葡萄球菌在BS平板上,毒杆菌毒素,肉毒中毒 主要是由于食入含有肉毒梭菌毒素的食品而引起的食物中毒。是细菌性中毒中症状最重、病死率很高的一种毒素型食物中毒。肉毒梭状芽胞杆菌（简称肉毒梭菌）系革兰阳性厌氧杆菌，有芽胞。肉毒毒素经消化道吸收后进入血液循环，主要作用于中枢神经系统颅脑神经核、神经肌肉接头处及植物神经末梢，阻止神经末梢释放乙酰胆碱，引起肌肉

14、麻痹和神经功能不全。早期有全身乏力、头晕、食欲不振，以后逐渐出现视力模糊、眼睑下垂、复视、瞳孔散大等神经麻痹症状；重症患者则出现吞咽、咀嚼、语言、呼吸困难，头下垂，运动失调，心力衰竭等。,2.霉菌毒素,霉菌菌落形态,2.霉菌毒素,1）黄曲霉菌毒素,从亚洲和非洲收集的食物样品的分析显示，黄曲霉毒素可存在于小麦、木薯、玉米、花生、豌豆、小米、芝麻、高梁、大豆和甘薯中。,黄曲霉培养照片,黄曲霉毒素,急性毒性 黄曲霉毒素是一种毒性极强的化合物。黄曲霉毒素的急性中毒症状主要表现为呕吐、厌食、发热、黄疸和腹水等肝炎症状。致突变性、致癌和致畸性 黄曲霉毒素是目前所知致癌性最强的化学物质。黄曲霉毒素不仅能诱导

15、鱼类、禽类、各种实验动物、家畜和灵长类动物的实验肿瘤，而且其致癌强度也非常大，并诱导多种癌症。,我国黄曲霉毒素的最大允许量 单位：g/kg食 品 种 类 最大允许量 玉米、花生及其制品 20 大米和食用油脂（花生油除外）10其他粮食、豆类和发酵食品 5酱油和醋 5婴儿代乳品 0,黄曲霉毒素的脱毒方法,除控制仓储粮食的含水量，防止其发霉外，还可采用其他方法降低污染食物中的黄曲霉毒素含量。许多化学品如过氧化氢、臭氧和氯气曾被用于降解食物中的黄曲霉毒素，这些物质容易同食物中的黄曲霉毒素反应，但同时也和维生素等营养物质反应。较为有效的化学去毒方法是使用氨水，可用于玉米和粗棉籽的脱毒。,化学毒素,1.环

16、境污染造成的食品污染 环境污染造成的食品污染物来自两方面：一方面是工业废物污染了水源、土壤和大气，最后在动植物体内富集起来；另一方面是农业中大量施用农药，因农药残留而造成食物污染。多氯联苯在油墨、纸、塑料及橡胶中都作为添加剂而使用，它在食物链中的积累是由于其高度稳定性及其在脂肪中的高溶解度所致。鱼是人体摄入多氯联苯的主要来源。,3.重金属的污染途径,汞、镉、铅及砷等是对人体有害的元素。工业废水中的无机汞在自然生物过程中变成神经毒素甲基汞，它先在鱼体内积聚，再进入人体，50年代在日本水俣发生的水俣病，症状为感觉障碍、运动失调、神智错乱、以至死亡，就是甲基汞引起的。铅主要损害神经系统、造血器官和肾

17、脏，从而引起头痛、肌肉及关节酸痛、便秘及腹泻、贫血等。镉中毒的症状为严重的全身性疼痛及骨质畸形-即日本的痛痛病。,有机磷、有机氯,有机氯、有机磷及有机汞是三类使用最广的农药，若滥用农药，将严重污染粮食，水果和蔬菜。一些长效农药随着作为饲料的谷物而转移到家畜及家禽体内，从而污染了动物性食物。,食品在加工过程中产生的毒素,亚硝胺类毒素食物中的硝酸盐及亚硝酸盐的来源一是在肉制品中作为发色剂，二是施肥过度而由土壤中转移到蔬菜中。在生物化学条件下，硝酸盐很易还原为亚硝酸盐，亚硝酸盐会与食物中的胺类生成致癌物亚硝胺。,多环芳烃,1.熏制食品（熏鱼、熏香肠、腊肉、火腿等）、烘烤食品（饼干、面包等）和煎炸食品

18、（罐装鱼、方便面等）中主要的毒素和致癌物是多环芳烃（PAHs），具体来讲主要是3，4-苯并芘。稠环芳烃是在煤炭、汽油及木柴等物质燃烧过程中产生的烃的热解产物，其中以苯并（a）芘的致癌性最强。食品若用烟熏、烧烤及烘焦等方法加工时，都会被苯并（a）芘污染。此外，油脂在高温下热解，也会产生苯并(a)芘，故食品最好不要直接用火焰烧烤。,多环芳烃,2.食品长时间煎炸会使食品轻微碳化，其中有脂肪酸和氨基酸在高温反应形成的苯并芘化合物，这几类物质均具有一定的致癌活性。用煎炸油饲喂实验动物可诱导恶性肿瘤的发生。人们发现从烤鱼或烤牛肉炭化表层中提取的化合物具有致突变性。对烤鱼中主要致突变物的研究表明，这类物质主

19、要是复杂的杂环胺类化合物。例如，咪唑喹啉和甲基咪喹啉。,杂环胺的结构,3.食品添加剂引起的毒害,为使食品在加工、储存中保持其营养及色、香、味，常需加入一些食品添加剂；但应注意，所用的添加剂必须是国家允许的品种，并且其用量应控制在最低有效量的水平，食品添加剂引起毒害的原因有三方面：a.有的食品添加剂的转化物有毒，如赤藓红色素在储存中转变为萤光素，糖精在体内代谢转化为环已胺等。,食品添加剂引起的毒害,b.食品添加剂中的杂质污染，如50年代日本西部的婴儿大批发生贫血、腹泻、呕吐等症状，经调查都是食用“森永”牌奶粉所致，化验发现奶粉中含As量极高，As的来源是由于加入奶粉中的稳定剂Na2HPO4中含As严重超标。所以，切勿忽视添加剂的规格及级别，决不能随便代用。c.某些食品添加剂的特殊生理效应，食品中常加入一些营养物质作为强化剂，例如维生素类，但近年来发现好几种维生素摄食过多会引起中毒，如VA过量会出现无食欲、头痛、脱发、皮肤干燥等症，VD过多会引起无食欲、呕吐、烦燥、生长停滞等，谷氨酸过量会引起头痛，故WHO规定一岁以内婴儿不能食用谷氨酸。,美拉德反应,美拉德反应除形成褐色素、风味物质和多聚物外，还可形成许多杂环化合物。从美拉德反应得到的混合物表现为很多不同的化学和生物特性，其中，有促氨化物和抗氧化物、致突变物和致癌物以及抗突变物和抗致癌物。,