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  风 险 评 估 研 究

第 二 十 七 号 报 告 书

食 用 植 物 中 的 天 然 毒 素

 

香港特别行政区政府

食物环境卫生署

食物安全中心

二零零七年三月

通讯处∶
香港金钟道66号
金钟道政府合署43楼
食物环境卫生署
食物安全中心
风险评估组
电子邮箱∶enquiries@fehd.gov.hk

本报告书由香港特别行政区政府食物环境卫生署食物安全中心发表。未经食物安全中心书面许可,不得将本报告书所载全部或部分研究资料翻印,亦不得审订或摘录这些资料。若采用本报告书其他部分内容,须作出确认声明。

目录

摘要
 
目的
 
引言
 
研究范围
 
概述食用植物中某些天然毒素
 
化验研究
 
讨论
 
研究的局限
 
结论和建议
 
给业界的建议
 
给市民的建议
 
参考文件

 

摘要

    很多植物含有天然毒素,而其中有些是日常的食物。人类如大量进食这些有毒物质或未经妥善处理便食用这些植物,可能会危害健康,引致食物中毒。这项研究由食物环境卫生署辖下的食物安全中心进行,旨在研究香港市民普遍食用的植物所含的天然毒素,以及如何避免食用这些植物引致中毒。食物安全中心研究香港巿民普遍食用的植物中甙生物碱和氰甙这两种天然毒素的含量,以及研究配制和烹煮过程对减低毒性的成效。研究结果显示,在市面上不同品种的新鲜马铃薯样本中均验出不同分量的甙生物碱,含量介乎每公斤26至88毫克(平均每公斤56毫克),含量属正常,即联合国粮食及农业组织/世界卫生组织联合食物添加剂专家委员会认为每天进食也不会有问题。马铃薯芽部的甙生物碱含量最高。未经烹煮的北杏、竹笋、木薯及亚麻籽样本的氰化物含量介乎每公斤9.3至330毫克。苦木薯的氰化物含量较甜木薯为高;至于竹笋,氰化物含量在新鲜竹笋各部份分布不同,顶端(笋尖)的氰化物含量最高,中部第二,底部含量最低。把含有氰甙的食用植物切成小块后用沸水烹煮,可把氰化物含量降低90%。干燥加热烹煮方法不能有效降低亚麻籽中的氰化物含量,把亚麻籽放入焗炉烘焗15分钟,只能把氰化物含量降低约10%。消费者不应购买或食用已发芽、变绿、或腐烂的马铃薯,因为烹煮方法不能除去甙生物碱。食用前把含有氰甙的植物切成小块,放在沸水中彻底烹煮,可释放氢氰酸。如采用干燥加热方式或很少水份烹煮含有氰甙的植物,则须限制食用。

风险评估研究-

食用植物中的天然毒素


目的

    这项研究旨在探讨香港市民普遍食用的植物所含的天然毒素,以及预防因食用这些植物引致中毒的方法。食物安全中心进行化验研究,检测一些食用植物的毒素含量,以及配制和烹煮方法对毒素含量的影响,并就如何拣选食物、配制和处理有毒食用植物的方法提供建议,以确保市民安全食用这些食物。

引言

2. 天然毒素存在于一些常见的食用植物如蔬果。天然毒素通常是植物为抵御各种生存威胁(例如细菌、真菌、昆虫和捕食者)而产生的代谢物1。自然进化和新培植法增强食用植物的防护系统,天然毒素亦可能因而产生。

含天然毒素的常见蔬果

3. 不同种类的农作物和同一株植物中的不同部分,都可能含不同种类的天然毒素。农作物的多个部分(包括叶、芽、茎、根、果实和块茎)都可食用。食用植物的常见天然毒素包括:豆类例如青豆(四季豆、扁豆、刀豆)、红腰豆和白腰豆中的植物血球凝集素;北杏、竹笋、木薯和亚麻籽所含的氰甙;马铃薯中的甙生物碱,以及野生菇类中的毒蕈碱。

降低植物毒素含量的方法

4. 某些种类的天然毒素在植物收割后经过处理和烹煮,可去除内源毒素或降低其毒性,而采用某些配制或处理方法,例如把植物切成小块后烹煮,更能有效降低其毒性。不过,一些种类的天然毒素经过一般的配制和烹煮过程仍维持不变。因此,市民须特别小心拣选食用植物和控制进食的分量。

植物毒素的毒性影响

5. 摄入植物毒素后的毒性影响有急性胃肠炎,较严重的是中枢神经系统损伤引致死亡,例子含有氰化物或某些生物碱的食用植物引致的中毒个案。除引致急性中毒外,一些植物毒素如吡咯联啶生物碱,也会引致慢性疾病、器官中毒或胚胎畸形。

天然植物毒素引致食物中毒

6. 植物毒素引致的中毒个案早有所闻,都是因为进食了未经彻底烹煮的豆类、某些栽培种马铃薯,或在野外采摘不适合人食用的有毒浆果和菇类所致。由于植物毒素引致的急性中毒症状与其他原因引起的食物中毒征象差不多,有时会被低估。过去曾有因进食马铃薯而摄入大量甙生物碱(例如茄碱〔又称龙葵素〕)引致急性中毒的个案,被误诊为微生物引起的食物中毒2

7. 内地方面,根据卫生部的统计资料,在二零零五年,有毒动植物引起的食物中毒事件报告共有816宗(中毒人数6 804人,其中109人死亡)3。卫生部指出,在二零零六年第四季,由有毒动植物引起的食物中毒事件较第三季度增加了43.1%,主要是豆类烹煮不足所致(占所有有毒动植物引起的食物中毒事件54%)4

8. 这些数据显示,天然植物毒素引起的食物中毒事件值得公众关注。加强教导市民如何正确烹煮和配制含毒素食用植物,是预防食物中毒的关键。在香港,食物安全中心不时收到如何安全食用含天然毒素食物的查询,我们有必要研究本港市面有售和市民普遍食用的食用植物所含的天然毒素,以便提出建议,教导市民预防食物中毒。

研究范围

9. 天然毒素和含天然毒素植物的种类多不胜数。这项研究集中探讨香港市民普遍食用的植物中含有可能引致急性中毒的毒素,特别是那些可采取措施预防因食用引致中毒的植物类别,以便就食用量或如何降低毒素提供建议。不适合人食用、但时常因随意采摘或错误辨认而在食用后引致中毒的野生植物类别,不属这项研究的范围。因此,这项研究范围不包括野生菇类或野芋等引致急性中毒的野生植物。

10. 这项研究分为两部分:

a)研究香港市民普遍食用的植物所含的多种天然毒素,包括摄入这些毒素引致的毒性影响、如何降低毒素含量,以及如何避免食用这些植物引致中毒。

b)化验研究两种天然毒素(甙生物碱和氰甙),以检测一些本港有售的食用植物中这些毒素的含量,以及配制和烹煮过程对降低毒性的成效。

概述食用植物中一些天然毒素

背景

11. 源于植物的有毒食物成分可能是低分子量内源毒素或次级代谢物。初级代谢物用于能量代谢,例如光合作用、生长和繁殖,植物中的宏量营养素和微量营养素属初级代谢物。次级代谢物属该品种所特有,令植物具个别特征,包括植物的色素、气味和用以保护植物的化合物,如食入一些次级代谢物会令人中毒。这些物质可能是生长抑制剂、神经毒素、致癌物质和致畸剂5

12. 常见的植物毒素类别包括生物碱(例如吡咯联啶生物碱和甙生物碱)、氰甙、植物血球凝集素、皂甙及抗营养素。下文阐述其中一些毒素。

生物碱

13. 生物碱广泛存在于植物中,味苦,大多具药理特性。生物碱通常是碱性含氮化合物,与酸可形成盐,主要是植物的次级代谢物。

14. 在植物科属中,至少约有40%其中的成员的根、种子、叶或树皮分离到生物碱。生物碱含量特别丰富的植物科包括石蒜科、菊科、豆科、百合科、罂粟科和茄科6

植物和常见食物所含的生物碱

15. 吡咯联啶生物碱是一种广泛存在于植物的生物碱,多达6 000个植物品种或3%的开花植物含有这类化学物,而含有这些化合物的植物遍布世界各气候区7,8

16. 人类通常因进食受污染的农作物而摄入吡咯联啶生物碱,含有这类生物碱的植物可能像杂草般与粮食作物(例如小麦或粟米)一同生长,可能与榖物一并被收割。另一食入这类毒素的途径,是食用含这些毒素的草本食品和制剂。要预防中毒,应减少进食含这类生物碱的食品和草本制剂,并在农业方面采取有效措施,减低粮食作物受含吡咯联啶的植物污染的机会。

17. 其他例如甙生物碱的植物生物碱常见于食用植物,有抵御一般害虫的天然除虫作用。常见的有茄碱和番茄碱;马铃薯含小量茄碱,番茄则含番茄碱。

甙生物碱

18. 甙生物碱是由一个甾体生物碱与一个或以上的单糖结合而成。所有茄科植物都产生甙生物碱毒素。马铃薯所含的甙生物碱主要是a-茄碱和a-卡茄碱,是由周皮的薄壁组织细胞和块茎皮层产生。这些化学物对昆虫和动物具毒性,用以保护植物免受捕食者侵害。一般而言,所有马铃薯块茎都含小量甙生物碱,薯皮和代谢活动较强的部分的含量则较高,例如芽眼。在变绿或坏的马铃薯中甙生物碱含量较高,而芽部的甙生物碱含量可以相当高。清洗、浸泡或烹煮都不能把毒素降低;茄咸含量高的马铃薯在煮熟后有苦味,食用后会令咽喉有烧灼感。

毒性

19. 新鲜且没有损坏的可食用植物的甙生物碱含量,一般不会引致中毒。不过,摄入大量甙生物碱则会产生毒性反应。

急性毒性

20. 甙生物碱的急性毒性影响最令人关注。根据记录,因进食变绿、损坏或已发芽的马铃薯引致摄入大量甙生物碱而导致人类中毒(甚或死亡)的个案为数不少。按人类每公斤体重计算,如摄入超过2.8毫克甙生物碱,便会出现急性中毒症状9,10。症状可在进食含毒性的马铃薯后数分钟至两天内出现,较严重个案的潜伏期一般较长11

21. 轻微中毒的症状有急性肠胃不适,伴有腹泻、呕吐和严重腹痛。茄属生物碱对中枢神经系统的胆碱酯酶活性有强烈抑制作用12。多种生物碱可以模仿或阻断神经递质的传导,导致急性中毒。中毒较严重的人可能出现的神经系统症状包括昏睡、反应冷淡、思维混乱、疲乏和视力模糊,继而失去意识,有些甚至死亡2

22. 甙生物碱亦具有类似皂甙的特性,能破坏胃肠道黏膜的功能,导致出血。如胃肠道坏死的程度远较抑制乙酰胆碱酯酶活性的效果严重,足以引致死亡13

慢性毒性

23. 由于缺乏有关马铃薯的甙生物碱引致慢性中毒的数据,所以未能充分评估其最大无不良作用剂量,亦未能确定人体每日可容忍的摄入量11

联合国粮食及农业组织∕世界卫生组织联合食物添加剂专家委员会(专家委员会)的评估

24. 专家委员会认为,尽管人类长久以来进食含甙生物碱的植物,但以现存有关人类流行病学和实验动物研究的病理学和实验数据,不足以确定安全的摄入量。

25. 根据已有人类中毒的数据,专家委员会认为,按人类每公斤体重计算,摄入甙生物碱总量3至6毫克可能会令人死亡,超过1毫克至3毫克则会令人中毒11,14,儿童或较成人易受甙生物碱影响。有问题的马铃薯可能因其他因素,令所含的甾体甙生物碱的毒性产生变化。

26. 专家委员会认同,要确定安全摄入量需要经验证的数据支持,这方面的发展仍需努力。不过,专家委员会认为,人类差不多每天进食马铃薯,说明只要马铃薯是妥善种植和处理,以及块茎的甙生物碱含量正常(每公斤20至100毫克),应不会有问题11

氰甙

27. 含氰甙的植物至少有2 000个品种,其中不少品种可以食用。氰甙是由氨基酸衍生的植物成分,是次级代谢物。已知的氰甙约有25种。不同的含氰甙食用植物所含的氰甙种类或有不同,例如竹笋含紫杉氰甙,木薯则含亚麻苦甙15


来源

28. 世界上有些地方以含氰甙的食物(例如木薯和高粱)作为主食,其他含氰甙的可食用植物包括竹笋、亚麻籽、核果(例如杏和桃)的种子、豌豆和豆(例如利马豆)的种子,以及黄豆的壳。其他可能含氰甙的食物包括一些用作调味的食物配料,例如杏仁粉等。这些食物都是氢氰酸的潜在来源。

毒性

29. 含氰甙的植物令人中毒,是由于在进食这些植物时产生氰化物。含氰甙的植物品种,通常都含有一种相应的水解酶(β-葡萄糖苷酶)。无毒的氰甙遇水会被酶水解,产生氰醇,而氰醇会迅速分解为有毒的氢氰酸。这样,含氰甙的植物便可免受捕食者的侵害。氰甙、氰醇和氢氰酸一般统称为氰化物。

急性毒性

30. 人类急性氰化物中毒的临床症状包括呼吸急速、血压下降、脉搏急速、晕眩、头痛、胃痛、呕吐、腹泻、精神错乱、神情呆滞、发绀伴有颤搐和间歇性抽搐,继而陷入长期昏迷15

31. 当氰化物摄入量超过个人的解毒上限,便会令人氰化物中毒死亡。进食含氰化物的食物会否导致氰化物中毒,视乎个人的体重而定。举例说,儿童或体重较轻的人进食未经彻底烹煮的木薯或竹笋后,或许不能解除这些食物中的氰化物。以人类而言,按每公斤体重计算,摄入0.5至3.5毫克氢氰酸足以导致急性中毒死亡,大约50至60毫克游离氰化物可令一名成年男子死亡15

慢性毒性

32. 从膳食中摄入氰化物导致慢性疾病的情况并不常见。不过,对于患原发性营养缺乏(例如摄取蛋白质及/或碘不足)的人,可能会有不良影响。例如,因缺乏碘而患甲状腺肿或呆小症的人,如长期从膳食中摄入氰化物,病情或会恶化。

33. 有报告指,生活在以木薯为主要食粮地方的人,如果从膳食摄取蛋白质及/或碘不足,会患上神经系统疾病,例如麻痹疾病(Konzo)和热带性共济失调神经系统疾病。麻痹疾病属于上行运动神经元疾病,病人会突然发病,出现不可逆转但非进行性的对称痉挛性下肢轻瘫;热带性共济失调神经系统疾病则是严重的神经系统综合病症,临床症状包括视神经萎缩、口角炎、感觉性步态共济失调和感觉神经性耳聋15

氰甙的安全性

34. 专家委员会曾于一九九二年评估氰甙的安全性,但因欠缺数据,不能估计氰甙的安全摄入量15

植物血球凝集素

35. 植物血球凝集素是非免疫源性蛋白或糖蛋白,具多个高度特异与碳水化合物结合的位点。人类最初在蓖麻子中发现植物血球凝集素,现在已知普遍存在于植物界,包括谷物制品。植物血球凝集素在豆类的种子中含量特别高,并证实会导致人类出现胃肠炎、恶心和腹泻症状。多种豆类都含植物血球凝集素,包括青豆、红腰豆和白腰豆。

毒性

36. 急性中毒症状包括严重胃痛、呕吐和腹泻。植物血球凝集素能破坏胃肠道的上皮细胞;干扰细胞的有丝分裂;导致局部出血;损害肾、肝和心脏,以及引起红血球凝集。

减低毒性的方法

37. 把植物放在水中烹煮,可降低植物血球凝集素的毒性。因此,只要彻底烹煮,食用含植物血球凝集素的植物,亦无须担心。不过,在海拔高的地方(水的沸点会下降)、采用低温烹煮方法或热力传送不均,烹煮含植物血球凝集素的食物时,便须加倍小心。

38. 要去除毒素,豆类必须以清水浸透和彻底烹煮。由于低温烹煮不能除去毒素,因此不应以低温(如使用瓦煲)烹煮豆类。


皂甙

39. 皂甙是植物中的水溶性成分,即使浓度低,也能产生肥皂般的泡沫。皂甙是配醣体,含一个称为皂甙元的非醣甙元部分。皂甙味苦,可使红血球溶解。根据其化学性质,皂甙可分为两大类:甾体皂甙和三萜皂甙。

40. 很多植物,包括植物的各个部分都会含皂甙,但浓度会因植物品种和生长阶段不同而有别。黄豆、甜菜、花生、菠菜、芦笋、西兰花、马铃薯、苹果、茄子、苜蓿和人参都含皂甙。

毒性

41. 皂甙可破坏红血球,引致腹泻和呕吐,其毒性影响与表面张力下降有关。除非大量摄入,否则皂甙一般不会对哺乳动物和其他温血动物造成危害,因为身体有能力降解小量皂甙,即肠道菌群可破坏这些毒素,而血浆亦能起抑制作用。不过,如大量摄入,皂甙会刺激胃肠道,引致呕吐和腹泻。

食用

42. 只宜适量进食含皂甙的植物。

其他能引起中毒的含有毒素食品

银杏的果实(白果)

43. 在中国、日本和韩国,市民经常食用银杏的果实(白果)。白果含多种植物毒素,包括氰甙和4’-甲氧基吡哆醇,而4’-甲氧基吡哆醇一直被认为是有问题的主要活性成分。白果所含的毒素主要影响神经系统,因此很危险。

毒性

44. 白果的急性毒性影响最令人关注。受影响的人通常在进食后1至12小时内会出现呕吐、烦躁、持续或阵挛性抽搐等典型症状,儿童最容易因进食白果而食物中毒。进食大量白果或易感个体或严重中毒的人,可能会失去知觉,甚至死亡。

45. 有报告指人类一次进食10至50颗煮熟的白果,可引致急性中毒16;亦有报告指有人因进食15至574颗白果而死亡17

46. 进食白果引致身体抽搐的病理生理学机理至今仍然不明。在药理上,由于4’-甲氧基吡哆醇与维他命B6(即谷氨酸脱羧酶的辅助因子)竞争,因而被认为可能是导致抽搐的物质18,19。4’-甲氧基吡哆醇被认为间接抑制谷氨酸脱羧酶的酶活性,导致脑部的γ-氨基丁酸水平下降,引致抽搐。

47. 有报告指,未成熟和未经烹煮的白果的毒性较强。虽然4’-甲氧基吡哆醇是对热稳定的物质,烹煮不会降低其毒性20,但用水烹煮白果会影响白果中其他对热不稳定的毒素(例如氰甙),从而降低白果的毒性。

给消费者的建议

48. 消费者(尤其是儿童)和易受白果毒素影响的人,一次最多只可吃几颗白果;食用前应先烹煮以降低毒性。

化验研究

目的

49. 我们进行化验研究以分析甙生物碱和氰甙这两类天然毒素,研究的目的是:

(1) 检测在本港有售和香港市民普遍食用植物中这两类天然毒素的含量,以及

(2) 配制和烹煮过程对降低其毒性的成效。

I. 甙生物碱

背景

50. 变绿和已发芽的马铃薯含甙生物碱,新鲜马铃薯(茄属块茎植物)也含这种天然毒素,但含量较少。这些毒素对热相当稳定,烹煮、蒸、焗、煎∕炸或微波处理等方法不能分解毒性21,有苦味,且不易溶于水。

51. 光线照射、不适当的贮存环境、碰撞损伤,以及由真菌或细菌导致腐烂等因素,都可能使这些毒素快速产生5, 11

马铃薯变绿

52. 马铃薯变绿是指马铃薯在受到光线照射后产生叶绿素,以进行光合作用,预备进入生长期的另一阶段。另一方面,光线照射会使马铃薯在有叶绿素的部分产生大量甙生物碱。甙生物碱集中在薯皮下的部分,是提供保护作用的化学物。虽然马铃薯变绿的程度不能直接代表其甙生物碱含量,但是变绿的马铃薯所含的甙生物碱,一般较没有变绿的为高。

马铃薯发芽

53. 马铃薯块茎在休眠期过后,就能进入生长期的另一阶段。如环境情况有利生长,例如环境暖和,块茎便会迅即发芽。块茎芽眼长出幼芽并向上生长。在这个过程中,芽眼周围产生大量甙生物碱和集中在幼芽部分。如贮存的环境保持清凉,马铃薯的休眠期可以延长。

研究方法

54. 我们进行以下化验的目的,是检测在香港市面常见的马铃薯品种和已发芽马铃薯的甙生物碱、α-茄碱和α-卡茄碱的含量和分布情况。

抽取和处理样本

55. 食物安全中心人员于二零零六年八月在长沙湾副食品批发市场和西区副食品批发市场,抽取香港市面常见的马铃薯品种样本,并分析下列五个品种:(a)新品马铃薯/新薯、(b)褐色马铃薯/焗薯、(c)红皮马铃薯、(d) 黄皮马铃薯和(e) 黄皮腰薯。

56. 我们把样本送往食物研究化验所分析。所有马铃薯样本在分析前先清洗。每项化验是以每个品种共10个样本合成一组进行检测,以确定薯皮(占整个马铃薯块茎重量约20%)和薯肉(去皮后的剩余部分)的两种甙生物碱(即α-茄碱和α-卡茄碱)含量。

57. 我们让红皮马铃薯发芽,以检测其芽部和薯肉的甙生物碱(即α-茄碱和α-卡茄碱)的含量。

化验分析

检测马铃薯的毒素(α-茄碱和α-卡茄碱)含量

58. 化验分析是按 AOAC 法定方法997.13进行22。我们把十个马铃薯块茎去皮,把薯皮和薯肉磨碎后以液态氮均化,然后以稀释醋酸萃取均质样本,再以固相萃取法做净化。最后,以高效液相色谱仪配合紫外光检测器,波长设在202纳米进行检测,得出α-茄碱和α-卡茄碱含量。α-茄碱和α-卡茄碱含量的检测限均为每公斤10毫克。

结果
1. 新鲜马铃薯

59. 检测结果显示,不同品种马铃薯的甙生物碱含量有别。以整个马铃薯来说,不同品种的甙生物碱含量,由每公斤26毫克至88毫克不等(平均为每公斤56毫克)(见表1)。

60. 甙生物碱集中在薯皮部分,薯肉则检测不到甙生物碱。不同品种的马铃薯的薯皮,α-茄碱和α-卡茄碱的平均含量分别为每公斤66毫克(每公斤20至120毫克)和176毫克(每公斤70至300毫克)(见表1)。

表1:不同品种马铃薯的薯肉和薯皮(以每公斤计算)的α-茄碱和α-卡茄碱含量(毫克)

品种

α- 茄碱

α- 卡茄碱

甙生物碱 *

薯肉

薯皮

薯肉

薯皮

新品马铃薯∕新薯

未检出

120

未检出

200

72

褐色马铃薯∕焗薯

未检出

20

未检出

70

26

红皮马铃薯

未检出

30

未检出

110

36

黄皮马铃薯

未检出

100

未检出

300

88

黄皮腰薯

未检出

60

未检出

200

60

检测限 = 每公斤10毫克

*整个马铃薯的甙生物碱含量,是以薯皮(以重量计占20%)和薯肉(以重量计占80%)的α-茄碱含量和α-卡茄碱含量的总和计算。至于薯肉检测不到α-茄碱和α-卡茄碱,是以检测限的一半数值计算。

2. 已发芽的马铃薯

61. 在红皮马铃薯样本的芽部发现α-茄碱和α-卡茄碱的含量很高,分别达每公斤3500毫克和4100毫克(见表2)。

表2:红皮马铃薯芽部和薯肉(以每公斤计算)的α-茄碱和α-卡茄碱含量(毫克)

品种

α- 茄碱

α- 卡茄碱

薯肉

芽部

薯肉

芽部

发芽的红皮马铃薯

未检出

3500

未检出

4100

检测限 = 每公斤10毫克

II. 氰甙

背景

62. 在香港多种食物含有氰甙,例如中式汤常用的北杏、中菜和亚洲菜肴常用的竹笋。虽然木薯并非香港人的主要食粮,但市面有苦木薯出售,而供应泰国和东南亚菜式的食肆通常以甜木薯制作甜品。香港人食用木薯,通常是食用木薯的加工制品,例如木薯粉和木薯粉圆。木薯粉是常用的材料,而木薯粉圆多用于中式甜品和台式茶坊饮品。亚麻籽含丰富木质素和奥米加3脂肪酸,近年被推广为健康食品,有越来越多人食用。因此,我们分析了这些食品的氰化物含量。

63. 氰甙本身没有毒性。不过,当植物的细胞结构被破坏,氰甙便会与相应的β-葡萄糖苷酶结合,继而分解成糖分和氰醇。氰醇会迅速分解成乙醛或酮,并释出有毒的氢氰酸。这个过程遇水便会发生。人咀嚼植物时会把有毒的氰化物释出,同样,在配制食物时把植物切成小块,有毒的氰化物亦会释出。由于产生的氢氰酸是易挥发的气体,只要把植物放在水中烹煮,便可轻易把氢氰酸清除。

研究方法

64. 我们进行以下化验,以检测各种食用植物和其制品释出的氰化物含量,以及采用不同方法处理食物所能降低的氰化物含量。

抽取和处理样本

65. 我们研究了下列由已知含氰甙的食用植物及其加工制品:1)北杏;2)新鲜竹笋及其加工制品;3)新鲜木薯及其加工制品,包括木薯粉和木薯粉圆,以及4)亚麻籽。

66. 上述每种食品的样本送往食物研究化验所,以分析释出的氰化物含量。所有样本在进行分析前先清洗,这些样本是在未经烹煮的情况下或按下文载述的配制过程处理或烹煮后分析。我们把每种食品至少三个样本合成一个样本进行检测,以确定有关食品的平均游离氰化物含量。

食品1:北杏

67. 把北杏在未烹煮前及放在沸水中分别烹煮15分钟、30分钟、60分钟和120分钟,然后检测其游离氰化物含量。

食品2:竹笋

(1) 检测来自不同产地的生竹笋的氰化物含量

68. 在处理前,先削去竹笋底部的纤维部分和剥去皮叶,然后检测整个生竹笋的游离氰化物含量。

(2) 比较竹笋底部、中部和顶端的氰化物含量

69. 在处理前,先削去竹笋底部的纤维部分和剥去皮叶,然后检测各占竹笋三分之一的底部、中部和顶端的游离氰化物含量。

(3) 用水烹煮对竹笋的影响

70. 在烹煮前先把竹笋切片,放在沸水中分别烹煮15分钟、30分钟和60分钟,然后在各时点检测游离氰化物含量。

(4) 检测竹笋加工制品的游离氰化物含量

71. 不经进一步处理,检测每种竹笋加工制品(罐头竹笋、包装竹笋和竹笋干)的游离氰化物含量。

食品3:木薯

(1) 检测苦木薯和甜木薯样本的游离氰化物含量

72. 在分析前先把木薯样本去皮,然后检测未经烹煮的苦木薯和甜木薯的游离氰化物含量。

(2) 用水烹煮对木薯的影响

73. 在烹煮前把苦木薯样本去皮和切粒,放在沸水中分别烹煮20分钟和35分钟,然后在各时点检测游离氰化物含量。

(3) 检测木薯制品的游离氰化物含量

74. 不经进一步处理,分别检测木薯粉和木薯粉圆的游离氰化物含量。

食品4:亚麻籽

(1) 检测亚麻籽样本的游离氰化物含量

75. 不经进一步处理,检测购自零售市场的整颗亚麻籽和亚麻籽粉(即磨碎的亚麻籽)样本的游离氰化物含量。

(2) 以干燥加热方式烹煮对亚麻籽的影响

76. 把整颗亚麻籽和亚麻籽粉样本放入焗炉,以摄氏177度焗15分钟的干燥加热方式处理,然后检测游离氰化物含量。

化验分析

77. 检测样本经磨机磨碎作均化处理后,立即在密封系统内以b-葡萄糖苷酶进行酶水解。在产生化学反应时,由氰甙产生的氢氰酸会被吸收于0.1 M氢氧化钠溶液中,然后混入巴比妥酸溶液,以吡啶比色法检测样本的游离氰化物含量。分析游离氰化物含量的检测限为每公斤0.1毫克。

结果

78. 在未经烹煮的北杏、竹笋、木薯和亚麻籽样本中,全部都检测到氰化物。

食品1:北杏

79. 未经烹煮的北杏样本的平均游离氰化物含量为每公斤330毫克。在沸水烹煮15分钟后,可去除98%游离氰化物含量(见表3)。

表3:北杏在沸水中烹煮后的氰化物含量

北杏

在沸水中烹煮(分钟)

0

15

30

60

120

氰化物 (毫克/公斤)

330

7.3

6.8

3.4

1.0

食品2:竹笋

(1) 在不同地区种植的竹笋

80. 在不同地区种植的两个竹笋样本的平均氰化物含量,分别为每公斤25毫克和每公斤40毫克。

(2) 竹笋不同部分的氰化物含量

81. 竹笋底部、中部和顶端的氰化物含量不同,顶端含量最高(每公斤120毫克),中部第二,底部含量最低(见表4)。

表4:笋不同部分的氰化物含量

竹笋

底部
(占 1/3)

中部
(占 1/3)

顶端
(占 1/3)

氰化物
(毫克/公斤)

1.1

12

120

(3) 烹煮对竹笋氰化物含量的影响

82. 竹笋切片后放在沸水中烹煮15分钟,氰化物含量降低了91%(见表5)。

表5:烹煮对竹笋氰化物含量的影响

竹笋

在沸水中烹煮 ( 分钟 )

0

15

30

60

氰化物(毫克/公斤)

40

3.7

1.9

未检出

检测限 = 每公斤0.1毫克

(4) 加工竹笋的氰化物含量

83. 罐头竹笋样本和包装竹笋样本的氰化物含量,介乎未检出到每公斤5.3毫克。所有竹笋干样本均检测不到氰化物。

食品3:木薯

(1) 不同品种的新鲜木薯的氰化物含量

84. 在苦木薯和甜木薯中检测到的氰化物含量不同,分别为每公斤120毫克和每公斤9.3毫克。

(2) 烹煮对苦木薯氰化物含量的影响

85. 在沸水中烹煮苦木薯可降低氰化物含量。在沸水中烹煮20分钟,氰化物含量降低了97%(见表6)。

表6:烹煮对苦木薯氰化物含量的影响

苦木薯

在沸水中烹煮时间(分钟)

0

20

35

氰化物 (毫克/公斤)

120

3.3

0.5

(3) 加工木薯制品的氰化物含量

86. 在包括木薯粉和木薯粉圆的八种加工木薯制品中,只有一种木薯粉圆检测到氰化物,含量为每公斤0.1毫克。

食品4:亚麻籽

(1) 整颗亚麻籽和亚麻籽粉的氰化物含量

87. 整颗亚麻籽和亚麻籽粉的平均氰化物含量,分别为每公斤200毫克和230毫克。

(2) 以干燥加热方法处理对整颗亚麻籽和亚麻籽粉氰化物含量的影响

88. 以摄氏177度焗15分钟的干燥加热方法处理,只可把整颗亚麻籽和亚麻籽粉样本的氰化物含量降低约10%(见表7)。

表7:以干燥加热方法处理对亚麻籽氰化物含量的影响

亚麻籽

加热前

以摄氏 177 度
焗 15 分钟

整颗亚麻籽
(氰化物,毫克/公斤)

200

180

亚麻籽粉
(氰化物,毫克/公斤)

230

210

讨论

I. 马铃薯中的甙生物碱

89. 马铃薯的甙生物碱含量视乎其所属品种或栽培种而定,并受种植情况影响11。这项研究检测了五个品种马铃薯,其甙生物碱含量(α-茄碱和α-卡茄碱的总和)介乎每公斤26至88毫克,含量属正常,因为妥善种植和处理的马铃薯块茎中正常甙生物碱含量为每公斤20至100毫克。专家委员会认为,只要马铃薯的甙生物碱含量在这个范围内,每天食用不会有问题。因此,在市场抽取用于这项研究的马铃薯可以安全食用。

90. 五个品种的马铃薯的检测结果都显示,甙生物碱(α-茄碱和α-卡茄碱)主要集中在薯皮,在薯肉的含量很少,而芽部的甙生物碱含量最高。

91. 为减低甙生物碱的毒性风险,消费者应弃掉已发芽的马铃薯,亦不应食用变绿、腐烂或损坏的马铃薯。

92. 马铃薯的苦味是因茄碱的含量高所致。

II. 食用植物中的氰甙

含氰甙的植物的潜在毒性

93. 含氰甙的植物的潜在毒性,主要在于动物或人类在食用时产生的氢氰酸令其中毒。含氰甙的植物的潜在毒性,是以每公斤食品释出多少毫克的氰化物来表示。至于每个人最终摄入多少氰化物毒素才会中毒,则取决于很多因素,例如个人对毒素的吸收程度,以及营养状况,以及配制和处理食用植物的方法。

食品中的游离氰化物含量

94. 我们在这项研究中检测到一些未经烹煮食品的游离氰化物或释出的氰化物含量,与已公布的结果一致。这项研究结果显示,苦木薯和甜木薯的平均氰化物含量分别是每公斤120毫克和9.3毫克,与其他国家有关木薯的氰化物含量的研究结果相若(苦木薯每公斤含15至400毫克;甜木薯每公斤含15至50毫克)23。一般认为,苦木薯的氰化物含量可高达每公斤1克,而甜木薯的氰化物含量则大约是每公斤20毫克。

95. 这项研究结果显示,在两个不同地区种植的竹笋的氰化物含量并不相同。这结果是在意料之内,因为一般而言,竹笋的氰化物含量会因不同品种和不同的种植情况而大有差别。有报告指出,竹笋在收割后的氰化物含量会大幅下降。我们的研究结果显示,氰化物含量集中在竹笋顶端,与已公布的研究结果一致,但含量较一些报告所载为低,可能是由于用作分析的竹笋顶端样本占整个竹笋的比例不同。

以烹煮和其他处理方法降低氰化物含量

96. 我们的研究结果显示,用水烹煮食品,可把其氰化物含量降低。在检测的各种食品样本中,未经烹煮的北杏的氰化物含量最高,以沸水烹煮能降低超过90%的氰化物含量。

97. 烹煮前处理有助降低食用植物的氰化物含量。把竹笋切开和切片可释放氢氰酸,以沸水烹煮可把氢氰酸除去。这种处理方式亦适用于木薯。在烹煮前把木薯去皮和切成小块,能破坏植物的细胞结构,继而释出氢氰酸。

98. 加工食品(例如罐头竹笋、竹笋干、木薯粉和木薯粉圆)在制造过程已释放氢氰酸,因此氰化物含量一般较低。

99. 必须注意的是,即使是同一品种含氰甙的植物,其氰化物含量亦大有差别(须视乎内源因素和外源因素(例如环境)的影响),而某些品种植物可能需要烹煮较长时间,才能有效地降低其氰化物含量。木薯和竹笋的氰化物含量可高达每公斤1000毫克,须特别小心处理。在烹煮前,把木薯和竹笋切成小块,烹煮较长时间有助降低其毒性。

100.  亚麻籽一般是不经烹煮,拌入沙律或放在暖水中食用,或在烘焙时(例如焗制松饼或薄脆片)以少许水或不加水混入亚麻籽。在这项研究中,我们研究了干燥加热方式对降低氰化物含量的成效,结果发现不加水以干燥加热方式处理亚麻籽不能有效降低氰化物含量,只能把亚麻籽和亚麻籽粉样本的氰化物含量降低约10%。这与早前的其他研究结果一致,即干燥加热方法只能降低约16至18%的氰化物含量,成效远低于用水烹煮相若时间的效果24,25

III. 风险特征描述

101. 在这项研究所检测的食品中,马铃薯是最普遍食用的食物。一般来说,只要马铃薯的块茎在适当的情况下种植,存放时间不太长,其甙生物碱含量一般偏低,正常食用应不会危害健康。我们检测了多个常见马铃薯品种,结果显示其甙生物碱含量都在专家委员会认为每天进食也不会有问题的安全范围。因此,我们的结论是,只要我们食用新鲜的马铃薯,避免食用变绿、损坏或已发芽的,则没有证据显示食用马铃薯会对香港市民构成特定风险。

102. 在香港,含氰甙的植物一般不是主要食粮。虽然中菜常以新鲜竹笋和北杏入馔,但市民普遍只小量或适量食用。虽然越来越多香港人食用亚麻籽,但大多只是进食小量。以沸水烹煮亚麻籽可大大降低其氰化物含量(充分烹煮可去除90%以上的氰化物含量),所以高消费量人士的健康风险都是低。不过,如大量进食未经烹煮的亚麻籽,情况则不一样。罐头竹笋、竹笋干、木薯粉和木薯粉圆等加工制品的氰化物含量有限,不会影响市民健康。

103. 由于良好作业守则或优良务农规范不能降低天然毒素含量,要减低因进食含天然毒素植物中毒的风险,必须在食用前以适当的方法配制。至于以任何处理方法也不可能降低其毒性的食物,则应限制食用分量。

104. 这项研究检测的多种天然毒素,其中不少的毒素含量经烹煮后可以降低,例如北杏、木薯和竹笋。在以沸水烹煮前,把植物(例如木薯和竹笋)切成小块有助释放氢氰酸。由于氢氰酸是易挥发的气体,因而容易除去。按照食谱(即烘焗15分钟)以低水份烹煮含氰甙的植物(例如亚麻籽),只能去除10%毒素,可见干燥加热方法不能有效降低氰化物含量,因此每次只可小量进食有关食品。

105. 木薯、竹笋、北杏和亚麻籽含有氰甙,在β-葡萄糖苷酶的作用下分解,产生氢氰酸,可导致人类急性和慢性中毒。由于香港人一般不会大量进食上述食品,只要市民在食用前彻底烹煮,在本地发生氰化物急性中毒个案的风险不高。氰化物慢性中毒则与个人营养不良和长期食用含氰化物的食物(例如在人口营养不良和以木薯作为主要食粮的地方)有关,但这种情况在本港并不常见。

106. 我们难以估计香港市民在膳食方面对天然植物毒素的暴露量,是因为这些毒素本身的性质,例如毒素含量会因品种、种植情况和地域因素不同而有很大分别。市民对植物毒素的暴露量也取决于膳食模式,以及各种烹煮程序。

107. 个人除了经膳食摄入毒素外,还有其他因素决定健康会否因而受到不良影响,包括个人对某种天然毒素的吸收程度等。因此,摄取多少毒素才会损害健康,不但因人而异,而且差距可能很大。普遍的意见认为,只要采取必须的安全措施(例如小心拣选、配制和以适当的方法烹煮),适量进食含甙生物碱和氰甙的食用植物的益处,远超过食用这些食物的风险。

研究的局限

108. 研究样本的数目受到现有资源限制。如能增加每种食品的样本数目,评估数值会更为准确。

结论及建议

109. 可食用的植物营养丰富,对身体有益,但有些含天然毒素。只要采取适当措施,如小心拣选、处理和烹煮时间充足,并限制食用量,这些食用植物可安全食用。

110. 在香港市面上抽取用于这项研究的食用植物样本中,发现多种天然毒素,例如马铃薯含甙生物碱;北杏、竹笋、木薯和亚麻籽则含氰甙。

111. 在香港市场抽取的五个品种马铃薯的甙生物碱含量均在每公斤100毫克之内,属专家委员会认为每天进食也不会有问题的安全范围。甙生物碱集中在马铃薯的薯皮,而芽部的甙生物碱含量最高。

112. 苦木薯的氰化物含量较甜木薯为高。竹笋顶端的氰化物含量最高,中部第二,底部含量最低。把木薯和竹笋切成小块后以沸水烹煮,能除去九成以上的氰化物含量。干燥加热方式不能有效降低亚麻籽的氰化物含量,因此应小量进食。

113. 进食多少含天然毒素的食用植物会引致食物中毒,视乎多个因素而定,如个人易感性和吸收程度、烹煮方法,以及植物的毒素含量(含量可因品种和地域环境不同而有异)。市民(特别是儿童和长者)应限制进食食用植物的分量,并采取减低毒素含量的安全方法配制这些食物,才可进食。至于患病或身体欠佳者,可征询医生的意见。

114. 市民应保持饮食均衡和多样化,包括进食各类营养丰富的新鲜水果和蔬菜,只要依照上述建议便可安全食用。

给业界的建议

1. 把马铃薯放在阴凉、干燥和避光的地方,不要存放太久。
2. 每天货架只放少量马铃薯。
3. 把已发芽、变绿、损坏或腐烂的存货弃掉。
4. 不要使用已发芽、变绿或损坏的马铃薯配制食品。

给市民的建议

购买食物

1. 不要购买已发芽、变绿、损坏或腐烂的马铃薯。

贮存

1. 把马铃薯从胶袋中取出,放在家中阴凉、干燥和避光的地方。
2. 在家中只存放小量马铃薯。
3. 把已发芽、变绿、损坏或腐烂的马铃薯弃掉。

配制和食用

马铃薯

1. 不要进食已发芽、变绿、损坏或腐烂的马铃薯。

含氰甙的植物

1. 食用前把含氰甙的植物切成小块,用沸水彻底烹煮以释放氢氰酸,有助减少毒素的含量。由于氢氰酸是易挥发的气体,开盖烹煮有助除去氢氰酸。

2. 如采用干燥加热方式或以很少水烹煮含氰甙的植物,则须限制食用分量。

 

参考文件

1 Wink M. Plant breeding importance of secondary metabolites for protection against pathogens and herbivores. Theor Appl Genet 1988; 75: 225-233.

 

2 McMillan M, Thompson JC. An outbreak of suspected solanine poisoning in schoolboys: examination of criteria of solanine poisoning. Q J Med 1979; 48: 227 – 443.

 

3 2006 年中国卫生统计年鉴Available from URL: www.moh.gov.cn/newshtml/17221.htm

 

4 中华人民共和国卫生部通报2006年第四季度食物中毒情况 Available from URL: www.moh.gov.cn/newshtml/17595.htm

 

5 Omaye ST. Animal Toxins and Plant Toxicants. In: Food and Nutritional Toxicology. CRC Press; 2004.

 

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10 Jadhaw SJ, Sharma RP, and Salunke JK. Naturally occurring toxic alkaloids in foods. CRC Crit Rev Toxicol 1981; 13:21-103.

 

11 World Health Organization (WHO). Solanine and Chaconine. WHO Food Additives Series 30. Geneva: WHO; 1993. Available from URL: http://www.inchem.org/documents/jecfa/jecmono/v30je19htm

 

12 Patil BC, Sharma RP, Salunkhe DK, and Salunkhe K. Food Cosmet Toxicol 1972; 10: 395

 

13 Baker DC, Keeler RF, and Garfield WP. Toxicol Pathol 1988; 16: 333

 

14 Harvey MH, Morris BA, McMillan M, Marks V. Measurement of potato steroidal alkaloids in human serum and saliva by radioimmunoassay. Hum Toxicol 1985: 4 503-512

 

15 World Health Organization (WHO). Cyanogenic Glycosides. Toxicological evaluation of certain food additives and naturally occurring toxicants. WHO Food Additive Series 30. Geneva: WHO; 1993. Available from URL: http://www.inchem.org/documents/jecfa/jecmono/v30je18.htm

 

16 China National Health Inspection 中国卫生监督 卫生部卫生法制与监督司编. 食物中毒预防与控制 华夏出版社一九九九年 第八十五页

 

17 Kajiyama Y, Fujii K, Takeuchi H, Manabe Y. Ginkgo Seed Poisoning. Pediatrics 2002; 109: 325 -327

 

18 Wada K, Ishigaki K, Ueda M et al. An Antivitamin B6, 4’-methylpyridoxine, from the seed of Ginkgo biloba. Chem Pharm Bull 1985; 33: 3555-7

 

19 Wada K, Ishigaki K, Ueda M, et al. Studies on the constituents of edible and medicinal plants. I. Isolation and identification of 4’-O-methylpyridoxine, toxic principle from the seed of Ginkgo biloba L. Chem Pharm Bull 1988; 36:1779-82.

 

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21 Bushway, RJ, Ponnampalam R. alpha-chaconine and alpha-solanine content of potato products and their stability during several modes of cooking. J Agric Food Chem 1981; 29: 814-817.

 

22 AOAC. AOAC Official Method 997.13 Glycoalkaloids (α-Solanine and α-Chaconine) in Potato Tubers. Liquid Chromatographic Method First Action 1997. Natural Toxins. AOAC Official Methods of Analysis 2005; Chapter 49, p.82.

 

23 Food Standards Australia New Zealand. Cyanogenic glycosides in Cassava and Bamboo shoots. A human Health Risk Assessment Technical report series No. 28. FSANZ 2004 July. Printed 2005 January.

 

24 Feng D, Shen Y, Chavez ER. Effectiveness of different processing methods in reducing hydrogen cyanide content of flaxseed. Journal of the Science of Food and Agriculture 2003; 83: 836-841

 

25 杨宏志,毛志怀. 不同处理方法降低亚麻籽中氰化氢含量的效果. 中国农业大学学报2004; 9:65-67

 


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最近修订日期 : 08-01-2008