馬鈴薯龍葵素的研究進(jìn)展

1、馬鈴薯龍葵素的研究進(jìn)展摘要：在對(duì)于馬鈴薯中的龍葵素基本結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)、主要來源、提取方法、萌芽與出現(xiàn)綠變之間所存在的基本關(guān)系予以綜述之后，在物流銷售管理和加工過程控制等諸多方面提出未來發(fā)展趨勢。馬鈴薯中假如富含過量的龍葵素會(huì)影響到馬鈴薯主要性質(zhì)，龍葵素的基本含量會(huì)受到來自品種特性、收獲的主要時(shí)間、栽培情況以及儲(chǔ)藏條件的各種影響。關(guān)鍵詞：馬憐薯龍葵素；性質(zhì)與毒性；藥用價(jià)值；提取方式；注意事項(xiàng)Progresses of Research on Steroidal Glycoalkaloids in PotatoAbstract: After summarizing the basic stru

2、cture, physical and chemical properties, main sources, extraction methods, and the basic relationship between germination and greening of solanin in potatoes, the future development trend is put forward in many aspects such as logistics sales management and processing control. If the potato is rich

3、in too much nightshade element, it will affect the main character of the potato.Keywords: Maleficin; Nature and toxicity; Medicinal value; Extraction method; Matters needing attention7目錄1龍葵素的探索研究11.1研究背景11.2研究意義11.3研究內(nèi)容12龍葵素的性質(zhì)與毒性12.1什么時(shí)龍葵素22.2馬鈴薯中龍葵素的含量22.3龍葵素中毒癥狀及解救方法22.3.1中毒癥狀23.龍葵素的藥用價(jià)值以及提取方式23.

4、1藥用價(jià)值23.2提取方法23.2.1乙醇發(fā)23.2.2乙醇-乙酸法33.2.3混合落劑法34.龍葵素的注意事項(xiàng)35.展望3參考文獻(xiàn)4致謝51.龍葵素的探索研究1.1 研究背景馬鈴薯是一年生的茄科類植物，主要是塊莖的營養(yǎng)價(jià)值高，含有豐富的淀粉、蛋白質(zhì)、糖類和多種維生素以及無機(jī)鹽。馬鈴薯是我國水稻、小麥、玉米之后的第四大糧食作物，人們對(duì)它的種植面積每年也在逐漸的增加，特別是在我們發(fā)展中國家發(fā)展中國家。根據(jù)預(yù)測，到2030年我國人口將達(dá)到16億，對(duì)糧食的總需求量為6.4億t 。所以，發(fā)展馬鈴薯產(chǎn)業(yè)，將會(huì)在解決中國糧食方面的問題上發(fā)揮重大作用。1.2研究意義馬鈴薯在貯藏過程中易變綠、發(fā)芽，抑制馬鈴薯

5、發(fā)芽的氯苯胺等化學(xué)試劑具有毒副作用。經(jīng)過研究的結(jié)果表明，但凡是變綠的馬鈴薯和發(fā)芽的馬鈴薯，其中都中含有龍葵素，而食用過多的龍葵素可導(dǎo)致中毒，是不容忽視的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題。1.3研究的內(nèi)容 本課題主要研究馬鈴薯中龍葵素的成分和毒性藥理，分辨龍葵素的性質(zhì)意義。研究出龍葵素中毒的基本條件以及中毒后解解對(duì)龍葵素的毒措施等。2龍葵素的性質(zhì)與毒性2.1什么是龍葵素 龍葵素 (Solanine) ，也叫馬鈴薯毒，是植物體內(nèi)所有糖苷生物堿的總稱(TGA)，主要制毒成分是茄堿，分子式為C45H73O15N，是一種有毒的弱堿性糖苷生物堿,主要是以茄啶為糖苷配基構(gòu)成的茄堿和卡茄堿,總計(jì)6種不同的糖苷生物堿。 茄科

6、植物中一般都含龍葵素。是植物為了防止動(dòng)物、昆蟲和微生物等一系列的侵害而所合成的次生代謝產(chǎn)物，一般在植物的芽、嫩葉、花以及未成熟的果實(shí)中含量比較高。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)100多種糖苷類生物堿，大多存在于茄科和百合科植物中。龍葵素是馬鈴薯中的有毒物質(zhì)（在茄子，未熟的西紅柿中也可見），它是一種有毒的糖苷類生物堿，具有腐蝕性和溶血性（是一種甾系糖甙生物堿，能引起溶血作用、抗膽堿酯酶抑制作用和神經(jīng)癥狀。）并且能溶于水。龍葵素主要存在于發(fā)芽變綠的馬鈴薯塊莖、芽和山藥中。有好多因誤食發(fā)芽變綠的馬鈴薯、山藥造成人、豬、牛、馬、羊等因而葵素中毒多有報(bào)導(dǎo)，大多數(shù)為群發(fā)性人畜中毒。 由于食入龍葵引起的中毒主要以羊?yàn)槎嘁姡?/p>

7、其次為牛、馬等。圖1.1 龍葵素的化學(xué)結(jié)構(gòu)2.2 馬鈴薯中龍葵素的含量 馬鈴薯中各個(gè)部分的龍葵素含量差別較大，綠葉中含0.25%，芽內(nèi)含0.5%，花內(nèi)含0.73%，果實(shí)內(nèi)含1.0%，成熟的塊莖內(nèi)含0.004%，皮內(nèi)含0.01%。在完整良好的署塊內(nèi)只含有微量的龍葵素，用于家飼喂養(yǎng)一般不會(huì)引起中毒；龍葵素在醋酸里加熱可破壞掉它的毒素，對(duì)人體沒有危害。最典型的就是陜西關(guān)中民間的醋熘洋芋這種家常菜，吃起來不僅美味可口，而且在烹飪的過程中就已將其毒素破壞掉。馬鈴薯在貯存時(shí)如果儲(chǔ)存不當(dāng)就會(huì)引起發(fā)芽或皮肉變綠發(fā)紫，這時(shí)則證明龍葵素的含量增加，如發(fā)芽的薯塊可由正常的0.004%提高到0.08%，增加20倍；芽

8、內(nèi)由0.5%提高到4.76%，增加近10倍；霉壞的薯塊可達(dá)0.58%1.84%，提高145460倍；儲(chǔ)存時(shí)間太久也會(huì)引起龍葵素含量的增加，貯存到第二年7月，可增加到0.11%，貯存一年半后可增加到1.30%。2.3 龍葵素的中毒癥狀及解救方法2.3.1 中毒癥狀中毒癥狀分為三種：首先這種毒素能刺激胃粘膜，吸收后有溶解血球和麻痹呼吸中樞神經(jīng)的作用。通常土豆中龍葵素的含量極少，食用不會(huì)使人中毒，只有當(dāng)土豆發(fā)芽、變綠、腐爛時(shí)，龍葵素才急劇增加，100克土豆芽里龍葵素的含量高達(dá)100毫克，比正常土豆里的含量高5060倍。1)消化系統(tǒng)癥狀：惡心、上吐下瀉、口腔及咽喉部瘙癢過度腹瀉導(dǎo)致人體脫水和血壓下降。

9、2)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀：耳鳴，頭暈?zāi)垦?，瞳孔放大，呼吸困難。嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致抽搐和昏迷甚至中樞麻痹而死亡。3)胃腸系統(tǒng)癥狀。除引起腸源性青紫病外,還有致畸胎作用，導(dǎo)致腦畸形和脊柱裂。2.3.2解救方法1)中毒較輕者可大量飲用淡鹽水、綠豆?jié)釡⒏什轀冉舛? 2)中毒比較嚴(yán)重的患者應(yīng)該立即用手指、筷子等東西刺激咽喉后壁催吐，然后用2% 5%濃茶水和鞣酸反復(fù)洗胃，再口服一定量（20 g）的硫酸鎂來導(dǎo)致瀉。3)適當(dāng)飲用些食醋，也有解毒作用。4)呼吸衰竭者應(yīng)進(jìn)行人工呼吸，昏迷可針刺人中、涌泉穴急救。3龍葵素的藥用價(jià)值以及提取方法3.1 藥用價(jià)值經(jīng)過許多的研究發(fā)現(xiàn)，龍葵素的抗腫瘤作用和抑制癌細(xì)胞的生長有明顯的效果

10、。并且在漢斯出版社食品與營養(yǎng)科學(xué)期刊上也曾發(fā)表過一篇相關(guān)的文章，上面雖說龍葵素對(duì)正常細(xì)胞有一定的毒性作用，但尤其對(duì)于腫瘤細(xì)胞等具特好的抑制作用。（1）抗胃癌：少量的龍葵素，可以減少胃液的分泌，有緩解痙攣的作用，可有效的緩解胃痛，龍葵素中所含有的纖維素比較細(xì)嫩，對(duì)腸胃粘膜無刺激作用，有緩解疼痛及減少分泌的作用。常食健康的土豆已成為防治胃癌的輔助有效治療法。（2）抗胰腺癌：曾在研究小鼠胰腺癌腫瘤模型的中發(fā)現(xiàn)，龍葵素可以減少腫瘤的大小和相對(duì)的重量，并切能夠抑制MMP-2/9、同時(shí)還可對(duì)胰腺癌進(jìn)行抑制。（3）抗肺癌作用：龍葵素可以用來誘導(dǎo)多種肺癌細(xì)胞凋亡，同時(shí)也可通過誘導(dǎo)讓它發(fā)生自噬而導(dǎo)致死亡的結(jié)果，

11、主要是通過激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的應(yīng)激反應(yīng)，來抑制AKT/MTOR信號(hào)通路，使其細(xì)胞內(nèi)的活性氧升高從而來誘導(dǎo)癌細(xì)胞發(fā)生自噬。（4）抗前列腺癌：龍葵素可以減少前列腺癌細(xì)胞中的MMP-2/9，并且可以升高金屬蛋白酶抑制劑(TIMP-1/2)的表達(dá)，它主要抑制了PI3K、AKTF和ERK的磷酸化。因此，龍葵素在抑制前列腺癌細(xì)胞的過程中，浸潤可能主要是通過阻斷EMT以及降低MMPs活性從而來實(shí)現(xiàn)對(duì)它的抑制。 3.2 提取方法主要采用素外比色法分別測定了用乙醇法、乙醇一乙酸法和混合落劑法提取的馬轉(zhuǎn)薯中龍費(fèi)素的提取率。結(jié)果表明乙醉一乙酸法是提取龍葵素的最佳方法。3.2.1乙醇法在馬鈴薯的嫩肉嫩芽上準(zhǔn)確的稱取40 g馬

12、鈴薯薯皮、，分別將它置于500 ml的圓底燒瓶中，并且用95%的乙醇回流四個(gè)小時(shí)，然后冷卻，過濾，過濾的液體旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)讓它變?yōu)楦酄?，再然后?%硫酸將它溶解，過濾的液體用高濃度的氨水來調(diào)節(jié)pH值，當(dāng)pH值為1011后離心10 分鐘，取出沉淀部分重復(fù)用1%氨水洗滌，相繼離心2次，就可以得出樣品。3.2.2乙醇乙酸法在馬鈴薯的嫩肉嫩芽上準(zhǔn)確的稱取40 g馬鈴薯薯皮、，分別將它置于500 ml的圓底燒瓶中，分別在里面加入乙醇-乙酸混合液(體積比為100: 30)，用磁力攪拌器將其攪拌（15 min）,然后過濾.將過濾的液體和樣品裝入索氏脂肪抽提器中，調(diào)節(jié)溫度至5565度，將其水浴抽提16小時(shí)，然后將過

13、濾的液體減壓旋轉(zhuǎn)回收至青狀，再用5%硫酸來溶解它的殘留物，再 過濾，在過濾的液體中加入高濃度氨水調(diào)節(jié)pH值為10-11，然后冷凍離心，再將沉淀的部分用1%氨水洗滌至洗滌液澄清，使沉淀部分干燥，就可得出樣品3.2.3混合落劑法在新鮮的樣品中分別準(zhǔn)確稱取40g馬鈴薯薯皮、著肉、薯芽，將其分別置于500 mL的圓底燒瓶中，分別加入體積比為500 : 300 : 200的乙醇、乙腈、冰乙酸的混合提取液，攪拌浸提（20 min），過濾殘?jiān)鼤r(shí)再用相同比列體積的提取液浸提2次(時(shí)間同上)，然后合并它們的過濾液體，將其旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)約18mL，在濃縮液中加入8mL的冰乙酸，然后用1220 mL提取液并將其轉(zhuǎn)移到離心

14、杯中，超聲波處理5 分鐘，快速智能冷凍離心20分鐘，取上清液，加80mL的高濃度氨水，調(diào)節(jié)水溫度70度保溫30分鐘，4度下靜置68小時(shí)，然后充分沉淀，沉淀洗滌（同上）3次后用1%氨水洗滌，離心，洗滌，直至洗滌液澄清.取出沉淀部分曬干，就可得出樣品.3.3龍葵素的注意事項(xiàng)（1）所以為了避免龍葵素中毒，吃土豆時(shí)，要把芽、芽眼、變綠、腐爛部分去除，并用水浸泡，烹飪時(shí)加些醋，并徹底做熟.一旦發(fā)生龍葵素中毒，急救的方法是摧吐，嚴(yán)重的應(yīng)立即送醫(yī)院救治。（2）孕婦不能食入過多的龍葵素，不然則會(huì)導(dǎo)致胎兒發(fā)生畸形。（3）在我們吃土豆時(shí)，只要吃到使舌頭發(fā)麻的應(yīng)立即停止食入，以防中毒。（4）切記，發(fā)芽部位比較多的應(yīng)

15、該扔掉。4 展望 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，許多在我們看來是有毒有害的物質(zhì)，如今都可以被我們所利用。龍葵素現(xiàn)如今不僅僅是一種有毒物質(zhì)，同時(shí)是一種寶貴的資源，它取材方便，可利用空間大，有抗腫瘤，植物抗蟲害，等等醫(yī)療和農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，相信在科技越來越發(fā)達(dá)的未來，會(huì)有更多的物質(zhì)被挖掘出新的利用方式。龍葵素在植物抵御病蟲害、抑制真菌、調(diào)節(jié)種群結(jié)構(gòu)以及維系種群間協(xié)同進(jìn)化等方面發(fā)揮著重要作用，且龍葵素具有保健藥用價(jià)值。隨著分子生物學(xué)和分析化學(xué)的發(fā)展，龍葵素研究重點(diǎn)將在龍葵素結(jié)構(gòu)組成、合成與代謝機(jī)理、在植物防御中的作用機(jī)制、藥理與毒理以及低龍葵素含量新品種選育等方面，并預(yù)期可取得重要研究進(jìn)展。參考文獻(xiàn)1鐘源，肖文軍

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