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四、 腐敗魚之食物中毒. 食用魚類後產生中毒之例子較多,其原因有許多,在此討論食用腐壞之魚所產生之中毒,首先討論各種魚類所引起中毒。. 4.1 魚類之食物中毒. 魚類本身有毒 河豚中含有特多羅多之劇毒是眾所皆知的。在此地域本來無毒之魚類,因食用了有毒藻類後而變為有毒。此種鞭毛藻類含有代表性之石房蛤毒之成份。 細菌污染之水 當魚類接觸到被污染水中會引起傳染病之細菌時,雖然魚外表不會腐敗,看起來很新鮮,還是會引起生病及食物中毒。細菌性食物中毒又分為:感染型 ( 沙爾摩內拉,腸炎必拉里歐 ) ,毒素型 ( 肉毒桿菌 ) 及其他 ( 病原性大腸菌 ) 等。
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四、 腐敗魚之食物中毒 • 食用魚類後產生中毒之例子較多,其原因有許多,在此討論食用腐壞之魚所產生之中毒,首先討論各種魚類所引起中毒。
4.1魚類之食物中毒 • 魚類本身有毒 河豚中含有特多羅多之劇毒是眾所皆知的。在此地域本來無毒之魚類,因食用了有毒藻類後而變為有毒。此種鞭毛藻類含有代表性之石房蛤毒之成份。 • 細菌污染之水 當魚類接觸到被污染水中會引起傳染病之細菌時,雖然魚外表不會腐敗,看起來很新鮮,還是會引起生病及食物中毒。細菌性食物中毒又分為:感染型 (沙爾摩內拉,腸炎必拉里歐),毒素型 (肉毒桿菌) 及其他 (病原性大腸菌) 等。 • 腐敗魚之食物中毒 當魚開始腐壞時,種種細菌就開始繁殖,因為細菌之作用,造成魚肉開始產生變化。產生大量之 Histamine,此為造成食物中毒之原因。
4.2 魚肉 • 魚肉中大部份為蛋白質之結構,把它溶在水中由其溶解度可以分成三個部份: • 第一為水溶性蛋白質,以肌細胞之細胞液中之蛋白質為主體。 • 第二種為比較不溶性蛋白質,肌肉中之miyocine 及 actine皆屬此,其他則包括纖維質等。 • 第三種為不溶於水蛋白質,此為構成結合組織及細胞壁等之蛋白質等。魚肉之所以比牛肉柔軟,其原因就是結合組織之含量較少。
4.3 腐敗魚引起之食物中毒 • Histamine 可由 histidine (組織胺酸) 脫去二氧化碳 (CO2) 而形成。 • 肉中含有少量 histidine decarboxylase 酵素,因此會自然產生 histamine。腐壞之魚肉中大部份之histamine大部份為細菌作用所產生,含有 histidine decarboxylase 之酵素之細菌種類較少,例如:Enterobacteriaceae,Clostridium,Lactobacillus之細菌為此稀少之菌種。
Histamine的影響 • Histamine為人體中必須之物質,為何吃了含有正常的histamine之物質會引起中毒呢?在胞滿細胞中之好鹽基球細胞中含有histamine,必要時會視需求而少量分泌,但是histamine之控制量機能在外界快速進入後會失去反應。 • 身體對外來之histamine可由腸中之代謝酵素來處理,例如:amineoxidase酵素及N-methyltransferase 酵素 (NMT) 等 。經過NMT作用產生之 N-methylhistamine又會被酵分解成imidazole acetic acid。少量時可以經由此種反應過程,但量多時,則失去處理之能力,體內之histamine濃度上昇。所以會引起過敏作用。
Histamine的影響 • 吃了由細菌作用而產生大量histamine之魚肉後,histamine過剩,會產生過敏性之反應,皮膚變紅、會癢、引起流汗等種種症狀,有時比因為histamine之過敏還要嚴重。 • 腐壞之魚肉中除了histamine外又含有增強過敏作用之相乘因素(膽鹼、三甲胺氧、三甲胺、1,4-二丁胺等) 。 • 至於到可以產生傷寒及霍亂之傳染病菌之繁殖所需時間則較長。吃了此種菌污染之魚肉後到發病大多要經過幾天。與此對照的是,吃了腐壞魚肉,引起上述過敏狀況所需時間只需幾分鐘到幾小時。
4.4 新鮮魚肉引起之過敏 • 吃了之新鮮魚肉後會起過敏之人也有不少。其症狀與吃了腐壞魚肉者相似,但原因卻完全相反。許多人對於外來異物 (自己體內所沒有的) 會產生敏感。普通人對外來之異物會有IgG抗體來對付,而敏感者則以IgE之不同抗體來應付,當IgE抗體產生時,為了對付侵入之抗原,就產生IgE抗原,經過複雜的路徑。從肥滿細胞及好鹽基球細胞中大量放出histamine。 • 吃了腐壞魚肉而引起之過敏稱為scombroid poisoning,而了新鮮魚肉而引起之過敏稱為IgE mediated allergy。 • 至於有關魚肉引起之過敏,還有其他原因,例如:魚肉所含之不飽和脂肪較多,不飽和脂肪不知因何原因會減少IgA抗體,IgA抗體可以防止過敏性抗原及被腸吸收之IgE抗體,所以魚肉中富有之不飽和脂肪是否會引起過敏性作用,為最近人們所關注之疑點。
4.5 治療 • 現在預防之較好方法,絕對不要食用腐壞之魚肉為重要,會過敏的人最重要的就是遠離魚肉,裝魚肉之器皿及煮魚肉之鍋子要清洗乾淨。 • 產生過敏症狀時,可以用抗組織胺 (antihistamine) 之皮下注射藥 epinephrine及服用藥亦可。抗組織胺之藥品包括 diphexhydramine、chlorpheniramine及cimetidine、ranitidine與hydro-cortisone等。 • 各種魚肉及蝦中容易引起過敏症之抗原,如果能早日尋獲的話,則其預防法及治療法亦可早日解決。
五、天然調味品 • 如果沒有調味品的話,有些食物之味道全無,因此為促進食慾,增加食物之美味,一定要用調味品,美國消費了全世界所產之40% 的天然調味品,每年平均使用量為1人161克。 • 芥茉、辣椒、胡椒等用少量放在舌頭上會產生有如電擊作用的感覺,適當使用量可以使食物之味道變好。對人體之作用,此種像電擊一樣的作用可以恢復體力、去除疲勞、有人誤以為大量攝取的話對身體有益,其實和藥物相同的是少量可以治病而大量使用時就有毒,大量攝取調味品亦會產生中毒的結果。但是調味品通常只在飯、菜及湯中加少許來食用,以調味品本身當食品的人幾乎沒有。日常生活中所添加之調味品之量不會引起中毒。
5.1 山葵、西洋山葵及芥茉 • Allyl isothiocyanate 在植物中並非以此狀態存在,而是以其前驅體 sinigrin 之形狀存在,sinigrin 經 myrosin 酵素之作用而生成 allyl isothiocyanate 之有效成份 。 • sinigrin 及 myrosin 在植物體內分別存在不同之細胞中,而並不含有 allyl isothiocyanate,當種子或根與水攪混後產生,加水分解反應後可以產生allyl isothiocyanate 之有效成份。
山葵成分的毒性 • Allyl isothiocyanate 為具揮發性之精油,與有毒氣體丙烯醛之結構式相似,其含意頗深。 • 以 allyl isothiocyanate 少量置於餌中讓動物長期攝取後發現會產生胃粘膜肥厚之慢性中毒以及肝臟發炎等症狀之報告。 • 胃潰瘍之患者最好不用大量之山葵、西洋山葵及芥茉等調味品,健康人少量使用山葵,不會產生對健康有損害之效果,可以安心食用。
5.2大蒜及洋蔥 • 大蒜之有效成份 allin 及 allicin(蒜素)和芥茉之allyl isothiocyamate 成份之結構有點相似,此點是有趣的。另外,洋蔥所含之催淚物質之前驅物為 allin 之異構物。 • 生的未切開之大蒜是不具臭味的,用刀切開後,或壓碎後其味道會變強,到底是何原因呢?此為 allicin 酵素與 allin 作用後產生 allicin 之故 。
大蒜的味道 • 當大蒜經過煮熟後其臭味消失,而味道變得不一樣原因就是把 allin 變成diallyldisulfide。allin 及 allicin(蒜素)皆具有強的抗菌性,其毒性之研究還未加以研究所以不清楚的地方還有很多。 • 在台灣,大蒜常用油來煎炒,等到蒜變為茶褐色後才加入疏菜及肉類。這就是把具有臭味之 allicin 轉變成無臭味的diallyldisulfide 之故。此種過程台語稱為「芡香」。
洋 蔥 • 洋蔥整粒聞起來味道不強,但切開後眼睛會痛得張不開來,且會流淚,這是曾經煮過洋蔥的人所經驗過的。洋蔥之組織被切開後酵素與前驅物質會反應而產生催淚物質 。 • 此分為syn及anti兩種形式,實際上大部份為syn形存在,加熱處理之後就會把此催淚物質進行熱分解而產生不具催淚效果之丙醛及dipropyldisulfide。因為催淚物質具有抗菌性,因此其本身應具有毒性,以洋蔥之毒性學之研究還未十分清楚。
5.3 紅辣椒及胡椒 • 紅辣椒 (red pepper) 之成份包括 capsaicin、nordihydrocapsaicin和dihydrocapsaicin等。日本語說紅辣椒很辣 (卡來以) 與鹽之鹹味 (卡來以) 相同之音但意義不同。英語前者稱為hot而後者稱為salty。 • 在咖哩之成分中亦含有 capsaicin(辣椒素)。黑胡椒中不含 capsaicin,但是含有 piperine。從結構中可知 capsaicin與 piperine完全不同。在英語中 red pepper 與 black pepper 雖然都有 pepper 但其辣味卻完全不同。
Capsaicin會引起皮膚及粘膜之泡及疼痛,已知 capsaicin 所引起之痛是由神經系統之作用所生成。但如何作用則還不清楚,是否會影響神經傳導物質P,cerotonin 及 quinine 之分泌還不清楚。對於組織胺 (histamine) 之分泌是否會影響,又分為贊成及反對兩派。 • 總之,可以想像與熱的刺激有關之受體之形成有關。因此大量食用紅辣椒時,身體會發熱、發汗,對體溫之調節功能具有影響力。 capsaicin對動物毒性之實驗結果如下: • 服 用 途 徑 LD50(mg/kg) iP 7.65 TV 0.56 Im 7.80 SC 9.00 口服 190.00 Capsaicin
5.4 沙士飲料 • 美國人喜歡喝沙士的人很多,沙士之英語root beer因為有一個beer這個字,所以有很多人認為沙士亦為一種啤酒,但其實與啤酒完全無關的一種柔性飲料 (soft drink)。以為是西打及可樂而喝的人亦有很多。對於肝臟來說沙士是不好的飲料,其有效成分為黃樟油中之黃樟油精(safarol)。 • 至於慢性中毒則以實驗白鼠來實驗時會引起發育不全、精巢萎縮、惡性腫瘤、肝細胞壞死、肝硬化、肝肥大等症狀。
6. 咖啡因 • 茶及咖啡為世界上最受人喜愛之飲料。喝過量時會引起失眠症,但因此而認為茶及咖啡有毒之人幾乎沒有。但是,純粹之咖啡因為具有高毒性之化合物。此亦可引用巴拉圭爾斯斯之名言〝任何物質之量多了後就會顯現毒性〞很是恰當,喝了好喝之茶及咖啡,覺得很快樂,而對其有效成份之咖啡因之性質也應知道一些吧。
6.1咖啡因之存在及用途 • 咖啡所含刺激性、興奮性之咖啡因有數倍之強。人工飲料中亦添加有咖啡因,此為人之嗜好性所添加而非為引起興奮性效果。添加少許咖啡因後,喝完又想再喝。幾乎所有柔性飲料 (soft drink) 皆添加了咖啡因。 • 不只平常之藥,就連安眠藥、鎮痛劑中亦有添加咖啡因,在睡眠藥及鎮痛劑加入有興奮作用之咖啡因,主要是利用其服用後有再想服用之性質。以在美國販賣之肌肉鬆弛劑Floricet為例來看,主要劑為布達爾畢達50 mg (巴比妥糸),acetominophene 325 mg,外亦含咖啡因 40 mg (每粒)。
6.2 咖啡因之化學 theophiline theobromine Theobromine(可可鹼)為咖啡因之前驅物,結構很相似,只缺少了一個甲基,在可可、巧克力及茶中亦含有此物。在茶中亦含有與Theobromine (可可鹼)和咖啡因類似之物質稱為theophiline,此物有利尿、強心及肌肉鬆弛之藥效。
6.3 新陳代謝 • 咖啡因可經由肝臟中之microsome酵素進行脫去N–甲基反應,以及氧化反應,而產生種種的分解產物,從腎以尿液排泄出來剛出生之嬰孩,因為缺少此種酵素,所以對咖啡因不具有解毒作用,就整個把咖啡因從尿中排泄出來。咖啡因之代謝作用隨著動物之種類之不同而略有所不同,例如:對實驗白鼠而言,可以把五員環斷裂成uracil之衍生物。
咖啡因的代謝 • 酒精中毒及肝硬化者肝臟之酵素功能不好,因此咖啡分解功能亦不佳,此時咖啡因之毒性顯得更強。 Uracil 衍生物
6.4 咖啡因之毒性學 • 咖啡因之LD50 (靜脈注射)對老鼠而言為101 mg/kg對實驗白鼠為105 mg/kg。經口服時對實驗白鼠則略高,為174 – 210 mg/kg,但沒有什麼特別之不同,咖啡因為小的分子,不會被胃及腸中之酵素分解,很快地被腸所吸收,而進入體內,對人類之致死量,推測值為3.2克。 • 許多人都愛喝茶或咖啡因其為較安全之物質,但大量服用咖啡因則對身體有害。美國之咖啡消耗量佔世界第一,其國民對咖啡因之毒性當然很關心,FDA之結論是,目前咖啡因有關之知識認為其具致癌性及催畸形性之可能較低。
7. 維生素之毒性學 • 人類認為自己是生物中最高等的,從代謝之觀點來看有時卻不如細菌,細菌之生存力極強之點很多,生存所必需之化合物須要自己合成的很少,自己不能製造而且是生存所必要的話,一定要靠外界來供應,此種必須之營養素皆為微量之物質為了維持生命,非從食物中攝取不可者稱為維生素。
7.1 脂溶性維生素攝取過量時 • 維生素又分為水溶性維生素及脂溶性維生素兩大類,攝取過量時會產生毒性的大概都是脂溶性維生素。因為水溶性維生素 (例如:維生素B及C) 當過量攝取後,大多可經由尿液而排出體外,因此在體內不容易累積過量。與此相反的是脂溶性維生素,因排泄時間較慢,容易在體內各組織中殘留下來。維生素只要少量就可發揮其效果,有人認為最好多服用,此點是錯誤的,尢其是脂溶性維生素,服用量超過必須量以上時對人體反而有害。
7.2 維生素A • 維生素A (retinol)為動物之組織中所含有。在植物中則以pro-vitamine A之物存在。一般人認為紅蘿蔔中含有豐富之維生素A,其是化學上亦稱為pro-vitamine A之含量豐富。Pro- vitamine A為維生素A之前驅物,很容易經由代謝作用而轉換成維生素A,從化學結構式來看,很容易暸解。事實上,在體內很快的就可使pro-vitamine A變為維生素A。
毒 性 • 維生素A之中毒又分為急性與慢性兩種,急性中毒為一次攝取大量維生素A所引起。慢性中毒則是因攝取量比必要量還多所引起。維生素A之中毒大多是慢性中毒,大部份發生於嬰兒及幼兒。 • 急性中毒之症狀包括噁心、嘔吐、腹痛、頭痛、昏眩、意識不清等。慢性中毒之症狀為,維生素A之沈澱而使皮膚變黃,停止使用維生素A後,此黃色色素會自然消失。其他慢性中毒之症狀包括食慾不振、體重減少、失眠、興奮、昏眩、伴隨著四肢之長管骨疼痛及腫脹。 • 維生素A在體內之輸送是與肝臟中生成的retinol結合蛋白質之結合而進行。當維生素A之量太多時,會超過retinol結合蛋白質之容量,而引起中毒。 • 孕婦要注意維生素A之攝取量不要過剩。因維生素A會轉移給胎兒,引起耳、顏面、眼、指頭之畸形。維生素A可以促進上皮細胞膜之活性異常。有因維生素A過量而引起催畸形性之報告。
7.3 維生素D • 維生素D之作用複雜,特別是鈣及磷之代謝所不可缺者,維生素D之種類很多,對普通人最重要是維生素D2與D3。 • 維生素D又分為動物性固醇類例如:7–dehydrocolesterol,另一種為植物性固醇類,例如:麥角三烯固醇(ergosterol)從食物中攝取此類物質後會在體內吸收而分佈到全身各部。還有一些provitamine D在皮膚中反應轉變成維生素D。此種變換是由紫外線所引起,因此適當的日光浴為吾人所需要的。但是紫外線會引起皮膚癌,最好不要曬到灼傷之程度。 • 維生素D2存在於牛乳( 2 IU/100 mg ),乳酪 (起士) (10 IU/100 mg ),蛋 ( 50 IU/100 mg ),肉 ( 4 IU/100 mg ),海魚油 ( 50000 IU/100 mg ),牛油 ( 300 IU/100 mg )等 ( IU國際單位,1ID等於維生素D2之結晶0.025μg)。 • 維生素D為人所必要者,對人類之必要量很少大約每日10μg之程度。
毒 性 • 普通食物中毒食用時所攝取之維生素D不會引起中毒,大量攝取維生D劑才會引起中毒,中毒大部份為慢性中毒。引起中毒之量大約1.25 mg (50,000 IU),有時比此更少量亦會引起中毒。中毒之症狀為食慾不振、噁心、嘔吐、便祕、皮膚發炎、皮膚癢等由於高鈣血症所引起。引起長管骨之骨膜肥厚之骨端石灰沈澱。產生動脈及腎臟之石灰化。嚴重者會引起腎功能低落而死亡。孕婦亦不可以過量攝取,因為維生素D具催畸形性。
7.4 維生素E • 為何必須要有維生素E呢?其作用點廣泛及複雜。維生素E有抗氧化作用、生殖作用,對腎臟之尿細管上皮組織之代謝也有作用。維生素E之學名為Tocopherol (生育酚,維生素 E 的本體 )之化合物,實際上含有許多異構物。 • Tocopherol之化合物存在於萵苣及花生等多種植物中皆有,蛋黃亦有。 • 人類必要量為每日3 ~ 15 mg左右。維持平衡的飲食習慣應該不會缺乏維生素E。亦有相信攝取維生素E可以保持年輕而攝取過量之人。
毒 性 • 服用維生素E大約300 mg左右就會引起急性中毒,有頭痛、疲勞感、噁心、視覺模糊、肌力衰弱等,引起血液中Cleaginase酵素之量增加。過剩之維生素E,會減低血液凝固因子prothrombine之濃度。結果造成血液凝固時間延長。 • 其他慢性中毒之症狀包括皮膚炎、阻礙成長、骨之石灰化減低、脂肪肝、生殖腺機能障礙,此類慢性中毒已經由動物實驗證明。對人類是否亦有相同之症狀,目前不十分明確。 • 維生素E之合成品美納狄翁 (menadione) 之毒性很強,會引起急性中毒,血中之半胱醯甘胺(glutathione)量降低。 • 以上簡述三種維生素之中毒現象。總之,維生素為人類必須,只要攝取適量即可,過量會引起中毒是有害的,特別對乳幼兒及成長期之孩童,比成人還要敏感,容易中毒要特別注意。
8. 含有腈基化合物之食物 • 許多植物之成分都含有腈基,此腈基 (CN) 化合物與游離之HCN和CN–之鹽類化合物不同,是以有機碳鍵結而成之RCN化合物,人類經過食物而吃了含有CN基之化合物及牛、馬吃草中含有CN基之化合物而引起中毒之例子亦曾發生。1984年度美國因為與腈基化合物有關而申報到中毒中心之人數為743611人其中與植物有關連者2216人,到底何種食物中含有腈基呢?
8.1 腈基化合物之來源 • 含有腈基化合物最有名的就是克沙巴 (亞麻)。其化如利馬豆、竹筍、蘇鐵(或鳳尾松) 之果實等許多之食物中都含有腈基,有機腈(RCN) 本身無毒,但是食用後經過酵素之作用而產生HCN遊離出來,因此引起中毒。在蘋果、水梨和杏仁之種子內之 (amygdalin) 化合物中就含有腈基,若食用此化合物後經過消化之路徑而產生氫氰酸 (HCN)。β- glucosidase酵素為牛胃中細菌所產生,可以破壞植物組織,是自然產生的。
8.2 化學與毒性學 • 亞麻含有亞麻甘(linamarin)及羅大宇斯拉林二種有機腈化合物,不經過熱處理之亞麻含有亞麻甘酵素,可產生中毒之反應。羅大宇斯拉林與亞麻甘之結構很像。 • 要食用含有腈基化合物之食物時,因含有腈基化合物,所以要先經過熱處理,把酵素之活性去除後才可食用。如果不煮熟而生吃的話,要用冷水浸泡,水要多次換新,以便除去酵素後,才可避免產生HCN。100克之亞麻含有約250 mg之腈基化合物。對人之NaCN的致死量約120 mg,HCN則為30 – 40 mg。若要食用100克之亞麻,其所可能產生之CN基及HCN之量,可以超過對人體之致死量的好幾倍,因此,以亞麻作料理來食用時不可不謹慎。
以亞麻作為主食時很容易引起人之神經障礙,而產生運動失調。此與體內之SCN–離子之增加有關。食用亞麻後,體內之CN–離子增加,經過特別酵素之作用,可以去除CN–而產生SCN–,如反應所示:以亞麻作為主食時很容易引起人之神經障礙,而產生運動失調。此與體內之SCN–離子之增加有關。食用亞麻後,體內之CN–離子增加,經過特別酵素之作用,可以去除CN–而產生SCN–,如反應所示: • 其所產生之SCN–會引起運動失調症狀。 3 酵素
對人體有害的是CN–。在人體中大部份之新陳代謝之反應為氧化及還原反應,此類反應是經過電子供給與接受體為中心而行電子轉移系統反應,細胞的呼吸作用也是通過這種電子轉移系統來進行。其中有cytochrome氧化酵素,經過cytochrome系統之電子可以與氧分子直接作用,CN–會與此cytochrome中之heme的鐵結合,鐵失去與氧分子結合之能力。因此,細胞呼吸作用停止,各個組織會死掉。對人體有害的是CN–。在人體中大部份之新陳代謝之反應為氧化及還原反應,此類反應是經過電子供給與接受體為中心而行電子轉移系統反應,細胞的呼吸作用也是通過這種電子轉移系統來進行。其中有cytochrome氧化酵素,經過cytochrome系統之電子可以與氧分子直接作用,CN–會與此cytochrome中之heme的鐵結合,鐵失去與氧分子結合之能力。因此,細胞呼吸作用停止,各個組織會死掉。 • 因CN–而中毒之初期症狀為呼吸急促、呼吸困難及悸動,引起昏眩,嚴重時會嘔吐、脈博緩慢,低血壓、昏睡、痙攣、終至停止呼吸。在心電圖上可見不規律脈動。服用致死量時,數十秒 (特別是HCN氣體) 到數分鐘就會死亡。可說是迅速致死之劇毒。
8.3 治療 • 對付此種劇毒,如果有藥救是求之不得的。美國有俗稱「禮萊氰基救急包」(Lilly Cyanide Kit) 之物。此包含了亞硝酸鋁、亞硝酸鉀、硫代硫酸鉀等3種組成。 • 人生存中,血紅素是相當重要的,把血紅素消耗掉,與cytochrome氧化酵素之量比較多,因為CN–毒性很急速,所以治療時要爭取一刻千金,在此,借用血紅素之一部份,而產生metahemoglobin,與體內之CN–來結合,防止CN–與cytochrome氧化酵素之結合,因為被借用之血紅素之量為少量,故不影響正常的生命過程。