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1、山黧豆及其中毒马冰甘肃省陇西县宝凤初中748100【摘要】山黧豆是一种栽培历史悠久饲料作物,然而,由于山黧豆中毒现象的发生,现在许多地方已不再种植。为了更好的利用山黧豆,人们在毒性方面做了大量工作,主要集中在培育低毒品种和脱毒研究方面。本文从山黧豆毒素的生物化学、毒素生物合成、环境因素对毒素含量的影响等几个方面简单综述了近年来的研究进展情况。另外,对脱毒研究也进行了简单讨论。关键词:山黧豆;ODAP;中毒症状;中毒机理毒;去毒StudiesonbothtoxicbiochemistryandLat
2、hyrisminLathyrussativusAbstract:Lathyrussativusisafeedcropwithalongcultivatedhistory.However,itscultivationhasdiminishedinmanyregionsbecauseofitstoxicity.Inordertoreusethisfinekindofforagecrop,intensiveresearchesfordevelopingvarietieswithlowandzerotox
3、inhavebeencarriedoutaroundtheworld.ThetoxicbiochemistryofLathyrussativus,includingcomposition,biosynthesisandtheeffectofenvironmentonbiosynthesisoftoxin,wasreviewedinthispaper.Inaddition,researchofremovaltoxinfromLathyrussativusbybreeding,processing,t
4、issueculturesandtransgenesisweremmarized.Keywords:Lathyrussativus;neurotoxin(β-ODAP);toxicbiochemistry;varietieswithlow-toxin;tissuecultures前言山黧豆,即家山黧豆(Lathyrussativus),是豆科蝶形花亚科山黧豆属一年生草本植物[1]。原产北半球温带地区,亚洲、欧洲及非洲等地曾广泛种植,在欧洲,栽培历史可追朔到新石器时代[2]。我国曾在东北、华北及陕、
5、甘等地大面积种植。含氨基酸达17种,与谷物类作物相比赖氨酸含量很高,山黧豆抗寒、抗旱,耐贫瘠,抗病虫害及易管理是许多地区尤其是干旱和半干旱地区大量种植的主要原因,然而,长期连续食用山黧豆可导致人畜中毒。家山黧豆作为人类的食物及动物的饲料长期以来因其营养丰富具有耐旱、耐寒等优良生产性状广受世界各地的青睐特别是在大旱年份,在其它粮食作物绝收的情况下,仍有较好的收成因此被视为干旱及半干旱地区首选的优良作物,但由于其含有毒素β-ODAP使山黧豆的种植受到限制[2]。山黧豆还有优良的农艺性状,使人们认识到重
6、新开发的价值。鉴于此,自20世纪60年代以来,人们对山黧豆的毒性作了一系列研究,分离并鉴定出了有毒成分,对毒素的生物合成、遗传背景、环境影响作了许多研究,并对去毒方法作了有益的探索。我国对山黧豆的研究起步于20世纪70年代,当时在我国甘肃省中部地区由于连年的干旱粮食匮乏,耐干旱、耐贫瘠的山黧豆是他们唯一能收获到的救命粮。然而由于当时食用过量,曾导致甘肃省许多县市的农民中毒,严重者下肢瘫痪。下面就目前山黧豆及中毒方面的有关研究进展作一简要综述。1山黧豆毒素研究1.1有毒成分山黧豆毒素研究一直是有关山
7、黧豆研究的一个热点。目前人们已发现山黧豆中含有4种毒素:①β-草酰氨基丙氨酸(β-N-Oxalyl-Amino-l-alanine),简称BOAA,也叫β-N-草酰基-L-α,β-二氨基丙(β-N-Oxalyl-L-αβ-diaminopropionicacid),简称ODAP;②β-氰基丙氨酸(β-cyanoalanine)以及它的谷酰基衍生物γ-谷酰基-β-氰基丙氨酸(γ-glutamyl-β-cyanoalanine);③β-氨基丙腈(β-aminopropionitrile),简称BAPN
8、,以及γ-谷酰基的衍生物γ-谷酰基-β-氨基丙腈;④L-α,γ-二氨基丁酸(L-α,γ-diaminobutyicacid),简称DABA,以及其衍生物γ-N-草酰-L-α,γ-二氨基丁酸[3]。其中山黧豆中含有的β-N一草酰一α,β-二氨基丙酸(ODAP)是山黧豆中毒的主要成分。1964年,Rao鉴定出山黧豆中含有的一种非蛋白质氨基酸β-N-草酰基-L-α,β-二氨基丙酸,即ODAP,是山黧豆引起中毒的主要成分[4]。它在山黧豆的整个生长周期都存在,主要位于最活跃的生长部位。在整