第五节　食物生物碱

一、生物碱及其性质

    生物碱是一类相对分子质量比较小而结构却比较复杂的含氮碱性有机化合物。生物碱与激素具有很多相似的特点，大多数种类的生物碱也是一些对有机生命体具有强烈生理学作用的物质，与激素所不同的是，生物碱主要存在于植物体内，一般动物体内很少发现，而激素则主要存在于动物体内。大多数生物碱是无色的固体物质，少数的呈液态。在植物体，生物碱常与有机酸(柠檬酸、草酸等)或无机酸(磷酸、硫酸、盐酸)结合。

二、食品中的生物碱

    生物碱主要存在于植物体内，动物性食品中一般都不含生物碱成分。对于植物性食品，也不是所有品种都与生物碱成分有关的。一般情况下，只有那些特殊的植物，如茄科植物、罂粟属植物、鸡爪植物和蝴蝶花等，才会含有相对应植物种属的特殊生物碱成分。

    大多数情况下，植物中的生物碱种类和含量，除了与植物种属有关外，还与植物所拥有的生长环境和季节有很大的关系。同科植物大多含有一类在化学结构上近似的生物碱成分，主要存在于植物的叶、果、根、皮中。但是这些生物碱成分的含量往往很低，总计不超过1％。个别特殊情况下，也有高含量生物碱成分的出现，如金鸡纳树皮中的奎宁，约可达15％的含量值。

    为了区分某种植物中所含有的生物碱特性，往往将其中含量最高的生物碱成分称作为主要生物碱，其余的部分则称作为次要生物碱。并且大多以主要生物碱来代表该种植物的生物碱存在。

    一些具有天然性质的嗜好品，咖啡、茶叶、古柯叶、可可和烟草等，都或多或少地含有或是咖啡碱或是可可碱或是尼古丁等的生物碱成分，而这些生物碱成分，据认为一般是嗜好品纯真特色的重要的或决定性的组成部分。

    大多数香辛料中也含有生物碱成分，这对于形成香辛料的特别味觉感受，往往具有比较重要的作用。例如，胡椒中含有的主要生物碱成分胡椒碱，就具有这样的功能。一些有毒植物，如野樱桃、毒芹、毒绳伞和麦角菌，则含有有毒的生物碱成分。土豆中所含有的一种龙葵素或茄碱成分，在相对比较高的含量时，也是一种必须加以除去的生物碱。在某些有毒动物中，其所能释放或分泌出来的毒素成分，也主要地是一些生物碱成分，例如蛇毒和蟾蜍毒。

由于生物碱的特殊生理作用，以及所表现的毒性或副作用，因此，食物中的生物碱含量大多很低或要求很低。嗜好品中，生物碱的含量也大多维持在1％左右，至多不超过5％(表 12—1)。

表12—1  一些嗜好品中的生物碱及其含量  单位g·(100g)^－1

三、生物碱的生理学作用

    (一)生物碱对人体的生理学作用

    生物碱对机体的作用具有特异性，并且与摄入量的多少和次数有很大的关系。

    大多数情况下，适量生物碱对人体具有止痛、欣快、催眠、麻醉的作用，从而可以使机体的疼痛感消失，以及迅速恢复体力。在过量或反复摄入的情况下，人们将会发生生物碱成瘾；对于那些特殊的生物碱，这时就有了一种不能自我摆脱的分界点，这种分界点的另一边，就将这些特殊的生物碱品种概称之为毒品。所以，一般来讲，除了嗜好品外，其他的生物碱一般都是由医生严格控制的。生物碱对人体的生理学作用，按照其用途，分为药品、嗜好品和麻醉品三种类型。值得指出的是，这种分类生理学作用，是人们强加意识的产物，并不是这些生物碱本身就只具有这样的效果或作用。

    ①作药品用的生物碱：这类生物碱有奎宁(主要用作解热剂和抗疟药)、可待因(主要用作止咳剂)、罂粟碱(主要用作止痛剂和解痉挛)、鸦片(主要用作止痛剂)、吗啡(主要用作止痛剂)、阿托品(主要用作眼科药)、柯卡因(主要用作麻醉剂)等。

    ②用作嗜好品的生物碱：这类生物碱是相对应的嗜好品本身所具有的一种内源性物质成分。主要有咖啡、可可、茶叶中的咖啡碱，可可中的另一种生物碱可可碱，烟草中的尼古丁。

    ③用作麻醉品的生物碱：这类生物碱主要有鸦片(一般以片剂口服和溶液注射两种形式使用)、柯卡囚(主要通过以古柯叶加入食品中摄入的形式进行)。

    (二)嗜好品的生理学作用

    一般来说，我们接触到的含生物碱的嗜好品为咖啡、茶叶、可可和烟草(香烟)。

    1、咖啡、茶叶、可可   

    咖啡、茶川‘和可可中，主要含有咖啡碱或可可碱。由于咖啡碱和可可碱对机体的生理学作用相近，所以，这3种十分大众化的嗜好品对人体的作用也大体上一致。咖啡碱和可可碱的作用主要是扩张血管，促进血液循环。一般来讲，饮用咖啡或茶叶后，可以促进脑部血液的流通，使大脑处于兴奋状态，因而提高脑力和体力。目前尚没有证据指责咖啡碱和可可碱对机体具有损害作用。但是，由于咖啡、茶叶和可可具有兴奋大脑、提高精神的作用，且持续时间比较长，所以明智的做法是应该有节制地饮用，特别是入睡前，不应多喝这些嗜好品。

    2、烟草

    烟草是一种十分特殊的嗜好品，它的直接加工产品是香烟和雪茄烟。香烟上带有的过滤嘴是一种文明和进步的标志。吸烟是所有这类嗜好品特有的消费方式，最粗放和豪迈的吸烟类型则是烟斗烟。原则上来讲，吸烟斗烟、雪茄烟与吸香烟是有区别的。一般习惯抽香烟的人大多不适于抽烟斗烟和雪茄烟。其原因主要是这些烟的烟气的酸碱度不一样。香烟的烟气呈酸性，因而适于成为"肺烟气”而被吸入。与此相反，烟斗烟的烟气多为碱性，因此一般不易被吸入。在气管、肺和胃中，吸入的香烟烟气比烟斗烟和雪茄烟烟气沉积的要多些.   

    一般来讲，吸烟时大约有75％的烟气将被吸入口腔，随后进入咽喉、鼻腔、气管、食道、胃和肺部，然后再释放到空气中。这种烟雾，lml大约含有50亿个小烟尘。其成分，据估计大约有750种之多，其中有一部分是在燃烧过程中产生的。烟气中的主要典型成分为焦油、尼古丁、二氧化碳、一氧化碳、氰氢酸等。当烟气吸入后，一般将首先对机体的嗅觉和味觉器官发生影响。同时由于人体的呼吸系统和消化道系统对烟草烟气具有的过滤作用，可以将吸入的烟气内容物阻留下来。这些被阻留的内容物主要为尼古丁、焦油和一氧化碳。其中，焦油多沉积于呼吸器官和消化器官部位，而尼古丁和一氧化碳则将被血液直接地加以吸收。

    被血液吸收的尼古丁和一氧化碳将进入机体的组织部位以及大脑。在机体内，它们将进一步地进行解毒或者直接地以未经变化的形式随同其他的代谢废物一起被排泄出体外。焦油的成分复杂，可经消化器官吸收入机体组织中，或被降解，或参与反应，或以未经变化的形式被排泄出体外。尼古丁是一种对人体毒性很强的物质。尼古丁被吸收入机体后，主要引起植物神经系统麻痹，同时对机体的激素系统具有损害作用。长期吸烟，可以造成血管狭窄，血液流通障碍，出现脉博加快、体温下降、血糖升高和胃液分泌增加等现象。

    被吸收的一氧化碳，可以与血红蛋白结合。人体血红蛋白一经和一氧化碳结合，就会失去载氧能力，从而使机体内的氧供量下降，造成缺氧血症。由于中枢神经系统对缺氧最敏感，所以将首先受害，从而降低完成某些精细动作和某些智力工作的能力。严重时可出现贫血、头痛和神经痛。被阻留沉积在机体内的焦油，其成分有β—萘胺、苯并芘、葸和菲等芳香烃类，长期与机体组织接触，可以诱发癌变。长期吸烟的人，要比一般人更容易诱发相关的癌症，如肺癌、口腔癌、胃痛、膀胱癌等。一些人认为，由于吸烟所造成的癌症的诱导期约为30年，按发病年龄来看，25岁前开始吸烟的人，肺癌最高发生率约为61～62岁；25岁以后吸烟的人，则在67～68岁。

    长期吸烟的人，往往还可能出现神经障碍、溃疡、粘膜炎、生殖功能降低的后果。对于正在吸烟或将要吸烟的人们，进一步总结一下吸烟对人体的害处可能是有益的。因此，以下的结论是值得重视的。即吸烟一般都将使肺功能受到损害，并且一般性疾病的发生率要普遍地高于不吸烟者，例如，吸烟者的慢性支气管炎要比一般人高2～8倍，心血管疾病高70％。大多数情况下，由于烟气(未被吸入部分和被排出口腔和鼻腔部分)可以随同空气‘起被吸烟者和其周围近距离的人吸入或再吸入——身处吸烟者周围空间时，这种不吸烟而吸入烟气的现象，称为“被动吸烟”。被动吸烟者在吸入烟气后约2h，大多可以在尿样中检测出尼古丁等成分——所以，反对在公共场台下和在家庭中(特别是有孕妇或乳母的家庭)吸烟。

四、重要的生物碱及其特性

    l、可可碱

    可可碱为白色、无臭的固体物质，主要存在于可可中。其生理学作用为：利尿、扩张血管。对神经系统无刺激作用，对心肌和血压无有害作用。一般情况下，可可碱可以作为利尿剂运用。

    2、咖啡碱

    咖啡碱为白色、无臭的固体物质。溶于热水和各种溶剂，能升华。主要存在于咖啡豆。其生理学作用为：味苦，刺激心脏、神经系统和肾，消除疲劳、提高工作效率，促进血液流通，止痛。过量或持续饮用可使神经过度兴奋、失眠、心跳加快，最后导致中毒。是治疗心力弱、流感、头痛、循环衰弱的药物成分。

    3、茶叶碱

    茶叶碱也称为茶碱，为白色无臭的结晶性粉末。在空中比较稳定。微溶于冷水、乙醇、氯仿，难溶于乙醚，稍溶于热水，易溶于酸和碱溶液。是存在于茶叶和咖啡中的一种生物碱成分。茶叶碱的生理学作用与可可碱和咖啡碱类似。一般用作利尿剂、治疗水肿病。

    4、尼古丁

    尼古丁也称烟碱，是烟草中的一种主要生物碱，尼古丁为无色的油状液体，溶于水和各种溶剂，在空气中变为褐色。它的生理学作用为：首先刺激神经系统，使血压升高，分泌腺分泌增加，然后发生麻痹作用，使血压波动不稳，血管狭窄，眼、心和消化道器官损害。使维生素 C浓度降低。致死量为60mg。尼古丁主要用于杀灭植物害虫，特别是作治蚜虫的喷洒剂。利用用尼古丁治疗疾病的尝试正在进一步开展。  

    5、胡椒碱

    胡椒碱为白色结晶粉末，难溶于水，溶于香精油中。存在于胡椒中。其生理学作用为：辛辣，刺激食欲。主要用于制作人造胡椒。