一、生物堿及其性質(zhì)
生物堿是一類相對(duì)分子質(zhì)量比較小而結(jié)構(gòu)卻比較復(fù)雜的含氮堿性有機(jī)化合物。生物堿與激素具有很多相似的特點(diǎn)，大多數(shù)種類的生物堿也是一些對(duì)有機(jī)生命體具有強(qiáng)烈生理學(xué)作用的物質(zhì)，與激素所不同的是，生物堿主要存在于植物體內(nèi)，一般動(dòng)物體內(nèi)很少發(fā)現(xiàn)，而激素則主要存在于動(dòng)物體內(nèi)。大多數(shù)生物堿是無色的固體物質(zhì)，少數(shù)的呈液態(tài)。在植物體，生物堿常與有機(jī)酸(檸檬酸、草酸等)或無機(jī)酸(磷酸、硫酸、鹽酸)結(jié)合。
二、食品中的生物堿
生物堿主要存在于植物體內(nèi)，動(dòng)物性食品中一般都不含生物堿成分。對(duì)于植物性食品，也不是所有品種都與生物堿成分有關(guān)的。一般情況下，只有那些特殊的植物，如茄科植物、罌粟屬植物、雞爪植物和蝴蝶花等，才會(huì)含有相對(duì)應(yīng)植物種屬的特殊生物堿成分。
大多數(shù)情況下，植物中的生物堿種類和含量，除了與植物種屬有關(guān)外，還與植物所擁有的生長(zhǎng)環(huán)境和季節(jié)有很大的關(guān)系。同科植物大多含有一類在化學(xué)結(jié)構(gòu)上近似的生物堿成分，主要存在于植物的葉、果、根、皮中。但是這些生物堿成分的含量往往很低，總計(jì)不超過1％。個(gè)別特殊情況下，也有高含量生物堿成分的出現(xiàn)，如金雞納樹皮中的奎寧，約可達(dá)15％的含量值。
為了區(qū)分某種植物中所含有的生物堿特性，往往將其中含量最高的生物堿成分稱作為主要生物堿，其余的部分則稱作為次要生物堿。并且大多以主要生物堿來代表該種植物的生物堿存在。
一些具有天然性質(zhì)的嗜好品，咖啡、茶葉、古柯葉、可可和煙草等，都或多或少地含有或是咖啡堿或是可可堿或是尼古丁等的生物堿成分，而這些生物堿成分，據(jù)認(rèn)為一般是嗜好品純真特色的重要的或決定性的組成部分。
大多數(shù)香辛料中也含有生物堿成分，這對(duì)于形成香辛料的特別味覺感受，往往具有比較重要的作用。例如，胡椒中含有的主要生物堿成分胡椒堿，就具有這樣的功能。一些有毒植物，如野櫻桃、毒芹、毒繩傘和麥角菌，則含有有毒的生物堿成分。土豆中所含有的一種龍葵素或茄堿成分，在相對(duì)比較高的含量時(shí)，也是一種必須加以除去的生物堿。在某些有毒動(dòng)物中，其所能釋放或分泌出來的毒素成分，也主要地是一些生物堿成分，例如蛇毒和蟾蜍毒。
由于生物堿的特殊生理作用，以及所表現(xiàn)的毒性或副作用，因此，食物中的生物堿含量大多很低或要求很低。嗜好品中，生物堿的含量也大多維持在1％左右，至多不超過5％(表 12—1)。
表12—1 一些嗜好品中的生物堿及其含量 單位g·(100g)－1
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嗜好品 |
主要生物堿 |
含量 |
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咖啡 |
咖啡堿 |
1.0～1.5 |
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茶葉 |
咖啡堿 |
2.5～3.0 |
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可可 |
可可堿 |
1.5～1.8 |
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煙草 |
尼古丁 |
0.6～0.9 |
三、生物堿的生理學(xué)作用
(一)生物堿對(duì)人體的生理學(xué)作用
生物堿對(duì)機(jī)體的作用具有特異性，并且與攝入量的多少和次數(shù)有很大的關(guān)系。
大多數(shù)情況下，適量生物堿對(duì)人體具有止痛、欣快、催眠、麻醉的作用，從而可以使機(jī)體的疼痛感消失，以及迅速恢復(fù)體力。在過量或反復(fù)攝入的情況下，人們將會(huì)發(fā)生生物堿成癮；對(duì)于那些特殊的生物堿，這時(shí)就有了一種不能自我擺脫的分界點(diǎn)，這種分界點(diǎn)的另一邊，就將這些特殊的生物堿品種概稱之為毒品。所以，一般來講，除了嗜好品外，其他的生物堿一般都是由醫(yī)生嚴(yán)格控制的。生物堿對(duì)人體的生理學(xué)作用，按照其用途，分為藥品、嗜好品和麻醉品三種類型。值得指出的是，這種分類生理學(xué)作用，是人們強(qiáng)加意識(shí)的產(chǎn)物，并不是這些生物堿本身就只具有這樣的效果或作用。
①作藥品用的生物堿：這類生物堿有奎寧(主要用作解熱劑和抗瘧藥)、可待因(主要用作止咳劑)、罌粟堿(主要用作止痛劑和解痙攣)、鴉片(主要用作止痛劑)、嗎啡(主要用作止痛劑)、阿托品(主要用作眼科藥)、柯卡因(主要用作麻醉劑)等。
②用作嗜好品的生物堿：這類生物堿是相對(duì)應(yīng)的嗜好品本身所具有的一種內(nèi)源性物質(zhì)成分。主要有咖啡、可可、茶葉中的咖啡堿，可可中的另一種生物堿可可堿，煙草中的尼古丁。
③用作麻醉品的生物堿：這類生物堿主要有鴉片(一般以片劑口服和溶液注射兩種形式使用)、柯卡囚(主要通過以古柯葉加入食品中攝入的形式進(jìn)行)。
(二)嗜好品的生理學(xué)作用
一般來說，我們接觸到的含生物堿的嗜好品為咖啡、茶葉、可可和煙草(香煙)。
1、咖啡、茶葉、可可
咖啡、茶川‘和可可中，主要含有咖啡堿或可可堿。由于咖啡堿和可可堿對(duì)機(jī)體的生理學(xué)作用相近，所以，這3種十分大眾化的嗜好品對(duì)人體的作用也大體上一致�？Х葔A和可可堿的作用主要是擴(kuò)張血管，促進(jìn)血液循環(huán)。一般來講，飲用咖啡或茶葉后，可以促進(jìn)腦部血液的流通，使大腦處于興奮狀態(tài)，因而提高腦力和體力。目前尚沒有證據(jù)指責(zé)咖啡堿和可可堿對(duì)機(jī)體具有損害作用。但是，由于咖啡、茶葉和可可具有興奮大腦、提高精神的作用，且持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)，所以明智的做法是應(yīng)該有節(jié)制地飲用，特別是入睡前，不應(yīng)多喝這些嗜好品。
2、煙草
煙草是一種十分特殊的嗜好品，它的直接加工產(chǎn)品是香煙和雪茄煙。香煙上帶有的過濾嘴是一種文明和進(jìn)步的標(biāo)志。吸煙是所有這類嗜好品特有的消費(fèi)方式，最粗放和豪邁的吸煙類型則是煙斗煙。原則上來講，吸煙斗煙、雪茄煙與吸香煙是有區(qū)別的。一般習(xí)慣抽香煙的人大多不適于抽煙斗煙和雪茄煙。其原因主要是這些煙的煙氣的酸堿度不一樣。香煙的煙氣呈酸性，因而適于成為"肺煙氣”而被吸入。與此相反，煙斗煙的煙氣多為堿性，因此一般不易被吸入。在氣管、肺和胃中，吸入的香煙煙氣比煙斗煙和雪茄煙煙氣沉積的要多些.
一般來講，吸煙時(shí)大約有75％的煙氣將被吸入口腔，隨后進(jìn)入咽喉、鼻腔、氣管、食道、胃和肺部，然后再釋放到空氣中。這種煙霧，lml大約含有50億個(gè)小煙塵。其成分，據(jù)估計(jì)大約有750種之多，其中有一部分是在燃燒過程中產(chǎn)生的。煙氣中的主要典型成分為焦油、尼古丁、二氧化碳、一氧化碳、氰氫酸等。當(dāng)煙氣吸入后，一般將首先對(duì)機(jī)體的嗅覺和味覺器官發(fā)生影響。同時(shí)由于人體的呼吸系統(tǒng)和消化道系統(tǒng)對(duì)煙草煙氣具有的過濾作用，可以將吸入的煙氣內(nèi)容物阻留下來。這些被阻留的內(nèi)容物主要為尼古丁、焦油和一氧化碳。其中，焦油多沉積于呼吸器官和消化器官部位，而尼古丁和一氧化碳則將被血液直接地加以吸收。
被血液吸收的尼古丁和一氧化碳將進(jìn)入機(jī)體的組織部位以及大腦。在機(jī)體內(nèi)，它們將進(jìn)一步地進(jìn)行解毒或者直接地以未經(jīng)變化的形式隨同其他的代謝廢物一起被排泄出體外。焦油的成分復(fù)雜，可經(jīng)消化器官吸收入機(jī)體組織中，或被降解，或參與反應(yīng)，或以未經(jīng)變化的形式被排泄出體外。尼古丁是一種對(duì)人體毒性很強(qiáng)的物質(zhì)。尼古丁被吸收入機(jī)體后，主要引起植物神經(jīng)系統(tǒng)麻痹，同時(shí)對(duì)機(jī)體的激素系統(tǒng)具有損害作用。長(zhǎng)期吸煙，可以造成血管狹窄，血液流通障礙，出現(xiàn)脈博加快、體溫下降、血糖升高和胃液分泌增加等現(xiàn)象。
被吸收的一氧化碳，可以與血紅蛋白結(jié)合。人體血紅蛋白一經(jīng)和一氧化碳結(jié)合，就會(huì)失去載氧能力，從而使機(jī)體內(nèi)的氧供量下降，造成缺氧血癥。由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)缺氧最敏感，所以將首先受害，從而降低完成某些精細(xì)動(dòng)作和某些智力工作的能力。嚴(yán)重時(shí)可出現(xiàn)貧血、頭痛和神經(jīng)痛。被阻留沉積在機(jī)體內(nèi)的焦油，其成分有β—萘胺、苯并芘、葸和菲等芳香烴類，長(zhǎng)期與機(jī)體組織接觸，可以誘發(fā)癌變。長(zhǎng)期吸煙的人，要比一般人更容易誘發(fā)相關(guān)的癌癥，如肺癌、口腔癌、胃痛、膀胱癌等。一些人認(rèn)為，由于吸煙所造成的癌癥的誘導(dǎo)期約為30年，按發(fā)病年齡來看，25歲前開始吸煙的人，肺癌最高發(fā)生率約為61～62歲；25歲以后吸煙的人，則在67～68歲。
長(zhǎng)期吸煙的人，往往還可能出現(xiàn)神經(jīng)障礙、潰瘍、粘膜炎、生殖功能降低的后果。對(duì)于正在吸煙或?qū)⒁鼰煹娜藗�，進(jìn)一步總結(jié)一下吸煙對(duì)人體的害處可能是有益的。因此，以下的結(jié)論是值得重視的。即吸煙一般都將使肺功能受到損害，并且一般性疾病的發(fā)生率要普遍地高于不吸煙者，例如，吸煙者的慢性支氣管炎要比一般人高2～8倍，心血管疾病高70％。大多數(shù)情況下，由于煙氣(未被吸入部分和被排出口腔和鼻腔部分)可以隨同空氣‘起被吸煙者和其周圍近距離的人吸入或再吸入——身處吸煙者周圍空間時(shí)，這種不吸煙而吸入煙氣的現(xiàn)象，稱為“被動(dòng)吸煙”。被動(dòng)吸煙者在吸入煙氣后約2h，大多可以在尿樣中檢測(cè)出尼古丁等成分——所以，反對(duì)在公共場(chǎng)臺(tái)下和在家庭中(特別是有孕婦或乳母的家庭)吸煙。
四、重要的生物堿及其特性
l、可可堿
可可堿為白色、無臭的固體物質(zhì)，主要存在于可可中。其生理學(xué)作用為：利尿、擴(kuò)張血管。對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)無刺激作用，對(duì)心肌和血壓無有害作用。一般情況下，可可堿可以作為利尿劑運(yùn)用。
2、咖啡堿
咖啡堿為白色、無臭的固體物質(zhì)。溶于熱水和各種溶劑，能升華。主要存在于咖啡豆。其生理學(xué)作用為：味苦，刺激心臟、神經(jīng)系統(tǒng)和腎，消除疲勞、提高工作效率，促進(jìn)血液流通，止痛。過量或持續(xù)飲用可使神經(jīng)過度興奮、失眠、心跳加快，最后導(dǎo)致中毒。是治療心力弱、流感、頭痛、循環(huán)衰弱的藥物成分。
3、茶葉堿
茶葉堿也稱為茶堿，為白色無臭的結(jié)晶性粉末。在空中比較穩(wěn)定。微溶于冷水、乙醇、氯仿，難溶于乙醚，稍溶于熱水，易溶于酸和堿溶液。是存在于茶葉和咖啡中的一種生物堿成分。茶葉堿的生理學(xué)作用與可可堿和咖啡堿類似。一般用作利尿劑、治療水腫病。
4、尼古丁
尼古丁也稱煙堿，是煙草中的一種主要生物堿，尼古丁為無色的油狀液體，溶于水和各種溶劑，在空氣中變?yōu)楹稚�。它的生理學(xué)作用為：首先刺激神經(jīng)系統(tǒng)，使血壓升高，分泌腺分泌增加，然后發(fā)生麻痹作用，使血壓波動(dòng)不穩(wěn)，血管狹窄，眼、心和消化道器官損害。使維生素 C濃度降低。致死量為60mg。尼古丁主要用于殺滅植物害蟲，特別是作治蚜蟲的噴灑劑。利用用尼古丁治療疾病的嘗試正在進(jìn)一步開展。
5、胡椒堿
胡椒堿為白色結(jié)晶粉末，難溶于水，溶于香精油中。存在于胡椒中。其生理學(xué)作用為：辛辣，刺激食欲。主要用于制作人造胡椒。