6) Lectine (fitohemaglutinine)

- sunt compuşi din categoria proteinelor (glicoproteine), conţinuţi în familia Leguminoase;- au caracteristica de a produce aglutinarea hematiilor, stimula mitogeneza etc.;- efectele sunt urmarea capacităţii lectinelor de a se lega de anumite glucide prezente pe suprafaţa celulelor atacate, mecanismul fiind similar cu cel al anticorpilor, cu deosebirea că lectinele nu sunt produse de sistemul imunitar;- se clasifică în mai multe grupe: 1) lectine care leagă D-manoza şi D-glucoza, conţinute în legume din genurile Pisum, Vicia, Lens, care au şi efect de stimulare a mitogenezei (proliferarea limfocitelor);2) lectine care leagă N-acetil-D-galactozamina, în genul Glicina şi specia Phaseolus lunatus, fiind specifice pentru grupa de sânge A;3) lectine ce leagă D-galactoza, aflate în genul Arachis, aglutinează eritrocitele din grupa B;- majoritatea au mase molare cuprinse între 100000 si 150000 Da, fiind tetrameri, uneori dimeri;- au fost printre primele “toxine” implicate în studiile de toxicitate ale legumelor proaspete asupra animalelor de laborator;- nu au risc seminificativ pentru sănătatea umană, deoarece la încălzire se degradează, însă legumele ce le conţin trebuie fierte cel puţin 10 minute.

Den. botanica Den. com. Masa molec. (Da) Glucida spec.

Arachis hypogaea arahida 110000 NAGA

Glycine max soia 120000 NAGA

Phaseolus lunatus fasole Lima 60000 NAGA

Phaseolus vulgaris fasole 126000 NAGA

Pisum sativum mazare 49000 Manoza

Vicia faba bob 52500 Manoza

Lens esculenta linte 46000 Manoza

Proprietăţi biochimice ale unor lectine

7) Acizi graşi- acizii graşi întâlniţi în mod obişnuit în alimentaţie au rar mai mult de 20 atomi de carbon în moleculă, iar dubla legătura este plasată specific în poziţia 9 pentru cei mononesaturaţi (oleic şi palmitoleic), 9 şi 12 pentru cei di-nesat. (a. linoleic), 9,12 şi 15 pentru cei tri-nes. (a. linolenic) şi 5,8,11 şi 14 pentru cei tetranesat. (a. arahidonic);- orice alt acid gras cu structură diferită poate fi potenţial toxic, de ex. acizii din unele plante (erucic şi cei ciclopropenici - sterculic, malvalic);- acidul erucic se găseşte în familia Crucifere, în speciile Brassica. În uleiul de rapiţă şi muştar, reprezintă între 20 şi 55% din totalul de acizi graşi;- blochează oxidarea acizilor graşi în mitocondrie, interferă cu abilitatea mitocondriilor din muşchiul cardiac de a oxida glutamatul, scăzând sinteza de ATP în muşchi;

acid erucic (22:19)

- acizii ciclopropenici apar în toate plantele din ordinul Malvales, cu excepţia plantei de cocoa (Theobroma cacao);- din punct de vedere toxicologic, singurul ulei toxic este cel de seminţe de bumbac, care conţine între 0,6% şi 1,2% acizi sterculic şi malvalic;- acizii sterculic şi malvalic este probabil să aibă proprietăţi carcinogenice, iar în prezenţa lor, activitatea carcinogenică a aflatoxinei B1 este considerabil crescută;- acidul sterculic blochează conversia acidului stearic în acid oleic;- uleiul de seminţe de bumbac este utilizat în alimentaţie, dar nu pe scară largă, astfel că datele de toxicitate lipsesc.

Acid malvalic Acid sterculic

8) Saponine (saponozide)- reprezintă un grup complex de substanţe chimice, cu efecte fiziologice diverse (nu toate sunt toxice);- deşi unele sunt ierburi, mirodenii sau plante medicinale, fiind consumate în cantităţi mici, pentru unele populaţii reprezintă hrana de bază;- nutreţul include şi plante cu saponine, cele mai importante fiind lucerna, trifoiul, lupinul, floarea soarelui şi cuişoarele;- saponinele sunt compuşi în care una sau mai multe molecule de glucide se leagă de un nucleu triterpenic sau steroidic, majoritatea fiind triterpenice;- prin hidroliză dau sapogenine, agliconii triterpenelor (C30) sau steroizilor (C27);- în pofida diversităţii structurale, saponinele au caracteristici comune: gust amar, formează spumă stabilă în soluţie apoasă, produc hemoliză, sunt toxice pentru animalele cu sânge rece, dau reacţii cu acizii biliari şi colesterolul, în soluţii apoase sau alcoolice, formând micele sau co-precipitate;- dintre saponine, cele mai studiate sunt cele din soia. Au fost identificate pentru prima dată în 1964, glucidele prezente în saponinele de soia fiind galactoza, arabinoza, ramnoza, acidul glucuronic, xiloza şi glucoza. Un ex. este acidul medicagenic;- au aplicaţii industriale: emulsifianţi în băuturile carbogazoase, şampon, stingătoare de incendii, săpunuri, fiind şi precursori în sinteza hormonilor steroidieni;- prin ingerare rămân în general în tractul gastro-intestinal, devenind periculoase doar dacă patrund în sânge, unde produc hemoliză;

- activitatea fiziologică are două cauze: a) acţiunea ca agent de suprafaţă (tensioactiv) asupra hranei şi componentelor sistemului digestiv; b) abilităţii de a interacţiona cu membrana celulară a celulelor mucoaselor;- efectele asupra animalelor sunt: inhibarea creşterii la suine şi păsări, reducerea gustului hranei, excreţia crescută de colesterol;- în ultimii ani, acţiunea de scădere a colesterolului plasmatic a dus la studii de laborator, care au confirmat efectul, concomitent scăzând trigliceridele şi tensiunea arterială la pacienţi care au consumat suplimente nutritive cu lucernă;- mecanismul scăderii concentraţiei de colesterol este inhibarea absorbţiei acestuia (şi a acizilor biliari) în intestinul subţire. Plantă Conţinut saponine (g/kg)

Soia 5,6 - 56

Fasole 4,5 - 21

Bob 3,5

Linte 1,1 - 5,1

Mazăre 1,1 - 1,8

Arahide 0 - 16

Asparagus 15

Spanac 47

Sfecla roşie 58

Seminţe susan 3

Ovăz 1 - 1,3

9) Fenoli şi alcooli- pe baza frecvenţei apariţiei, similarităţii de structură şi a toxicităţii relative, compuşii fenolici se împart în două grupe: a) larg întâlniţi în hrană (plante) şi băuturi, cuprinde cca. 25 compuşi; b) un grup heterogen, de câteva zeci de compuşi, puternic toxici/ activi farmacologic;- din primul grup fac parte compuşi care apar rar în cantităţi mari în plante, de obicei fiind prezenţi in urme. Organismul uman s-a obişnuit în a-i detoxifia, astfel că s-a creat obişnuinţă. Aici intră acizii fenolici (sinapic, ferulic, cafeic, acizii galici), derivaţii flavonoidici, taninurile hidrolizabile şi condensate, acidul elagic şi derivaţi (unii deja descrişi). Din categoria b) fac parte gosipolul, florizina, cumarinele, miristicina, urusiolii şi aminele fenolice;

1)Gosipol

- se întâlneşte în genul Gossypium (bumbac), toxicitatea fiind asociată cu consumul de seminţe de bumbac. Uleiul din seminţe de bumbac este utilizat ca adaus în hrana animalelor, datorită conţinutului ridicat de proteine. Făina rafinată din seminţe de bumbac conţine până la 60% proteine şi poate fi o sursă de proteine suplimentare în hrana umană;- în extractele de ulei de seminţe de bumbac există 15 pigmenti de tip gosipol sau derivaţi, 8 fiind purificaţi şi caracterizaţi. Ex.: gosipol (galben), diaminogosipol (galben), gosipurpurina (violet), gosifulvina (portocaliu), gosicerulina (albastru),

şi gosiverdurina (verde);- structura gosipolului este de tip binaftil, cu grupe hidroxil şi formil; - reacţia grupelor carbonil ale gosipolului cu grupările amino din aminoacizi, cu formarea unor derivaţi de baze Schiff este semnificativă d.p.d.v. nutriţional. Prin încălzirea seminţelor de bumbac umede se combină gosipolul cu lizina, scăzând toxicitatea. Adiţia de ioni metalici, Fe de ex., scade concentraţia de gosipol absorbit în tractul gastro-intestinal.

Gosipol, forma aldehidică

2) Cateholi alchilaţi şi fenoli înrudiţi

- plantele tropicale din familia Anacardiacee, de ex. mango (Mangifera indica), caju (Anacardium occidentale) şi fistic (Pistacia vera) conţin un amestec de cateholi alchilaţi, care diferă prin gradul de nesaturare al hidrocarburii conţinute;

- la mango provoacă dermatită frunzele, scoarţa, coaja fructului – pulpa este inofensivă; - dermatita se manifestă (pentru cei care curaţă coaja înainte de a mânca fructul) prin erupţii acute de vezicule eritematoase, cu edem pe buze, obraji, bărbie şi uneori pe mâini; uneori apar şi efecte gastrointestinale;- reactiile adverse la mango depind şi de sensibilitatea individuală.

3) Safrol

- safrolul (4 alil-1,2-metilen-dioxibenzen) este larg răspândit în peste 50 specii de plante, apărând în multe mirodenii şi uleiuri esenţiale ca: uleiul de anason stelat, uleiul de camfor, uleiul de frunze de scorţisoară, uleiul de ghimbir şi de nucşoară; - a fost utilizat ca aromatizant în băuturi şi unele produse alimentare; - s-a descoperit că este generator de tumori hepatice la rozătoare şi a fost eliminat;- structurile chimice sunt prezentate mai jos (safrol, izosafrol, dihidrosafrol):

4) Metilendioxibenzeni- aceşti derivaţi se găsesc în relativ multe surse de hrană: miristicina (1), în nucşoară; apiolul (2), în oleorezinele din pătrunjel (Petroselinum crispum si P. sativum) şi ţelină (Apium graveolens), sesamolul (3), sesamina (4) şi sesamolina, în uleiul de seminţe de susan (Sesamum indicum), piperina (5), chavicina (6) şi piperetina (7) sunt alcaloizi din piperul negru (Piper nigrum);- toţi aceşti compuşi au structuri similare cu safrolul;- potenţialul carcinogenic al piperului negru a fost observat în 1979; consumul de susan la rozătoare duce la dezvoltarea de tumori benigne la şobolanii hrăniţi câteva luni cu sesamol.

(1)

(2) (3)

(4)

(5) (6)(7)

10) Amine vasoactive (presoare)- unele plante conţin cantităţi mari de substanţe toxice, care induc schimbări notabile în sistemul cardiovascular (vasoactive) sau în funcţiile mentale (psihoactive);- numărul de compuşi activi cu efecte cardiovasculare este relativ mic; - unele din aminele presoare din plante sunt prezentate în tabelul de mai jos:

- cantităţile din tabel par minimale, însă este vorba de compuşi cu activitate intensă. Dacă s-ar injecta în organism cantităţile de compuşi de acest tip din hrana zilnică, consecinţele ar fi dezastruoase. Cele mai proeminente amine sunt tiramina (a), dopamina (b) şi noradrenalina (c ) (norepinefrina):

(a) (b) (c )

- serotonina (d) si triptamina (e) sunt prezente şi ele în cantităţi semnificative în unele plante;

(d) (e)

- majoritatea aminelor din tabel nu pun sănătatea în pericol, deoarece sunt rapid metabolizate în organism de enzima monoaminoxidaza (MAO). La începutul anilor ‘60 s-a observat însă ca tiramina poate provoca efecte periculoase la persoanele care utilizează tratamente cu inhibitori de monoaminoxidază (IMAO), des prescrişi în depresii; ingestia, la aceste persoane, de alimente cu mare conţinut de tiramină duce la crize de hipertensiune (8,4%), dureri intense de cap şi în cazurile severe la hemoragie intracerebrală şi deces;

- din cauza inhibării monoaminoxidazei, tiramina ingerată nu este metabolizată, şi nici noradrenalina, secretată sub acţiunea tiraminei;- o altă amină vasoactivă este feniletilamina, prezenta în ciocolată, brânză şi vin roşu. O cantitate de doar 3 mg de feniletilamină provoacă migrena la 50% din subiecţi, acţionând puternic asupra afluxului de sânge în creier;- unele amine vasoactive se pot forma din precursori endogeni prezenţi în diferite plante. Astfel, dihidroxifenilalanina (DOPA) din bob (Vicia fava) duce la hipertensiune la pacienţii care sunt trataţi cu inhibitori MAO, fiind decarboxilată la dopamină;- substanţele psihoactive sunt împărţite în compuşi care nu conţin azot şi compuşi cu azot;- din prima categorie fac parte fenilpropenele, asemănătoare cu miristicina din Myristica fragrans, arborele de nucşoară (şi coaja conţine fenilpropene);- după consumul a câteva linguriţe (5-15 g) de pulbere de nucşoară, unele persoane acuză stări de confuzie, halucinaţii vizuale şi distorsiuni spaţiale şi temporale;- urmează crampe abdominale şi depresie, în unele cazuri;- în urma ingestiei de nucşoară poate apărea şi degenerarea grasă a ficatului, cu deces;- alte substanţe care duc la efectul psihoactiv sunt eugenol, safrol, borneol şi geraniol;- din categoria substanţelor azotoase fac parte feniletilaminele, tropanii, triptaminele şi xantinele;- mescalina (3,4,5-trimetoxi-feniletilamina), (a) este conţinută în cactusul peyote (peyotl), a cărui parte superioară se consumă în Mexic;- un alcaloid tropanic este dioscorina (b), conţinut în unele specii de ignamă;

- dioscorina este depresor SNC şi convulsivant, ducând la o senzaţie de arsură în gură şi gât, dureri abdominale, vomă, diaree;- poate duce la deces, se cunosc cazuri de otraviri intenţionate cu dioscorină;

(a) (b)

- cele mai uzuale metilxantine sunt cafeina (1,3,7-trimetilxantina), (c) şi teobromina (3,7-dimetilxantina), (d). Teofilina, (e), (1,3-dimetilxantina), apare în cantităţi mici în dietă, fiind ingerată des ca agent terapeutic;- cafeina se găseşte în 60 plante, cele mai cunoscute fiind cafeaua, ceaiul, nuca de cola;

- conţinutul de metilxantine în băuturi variază considerabil. Cafeina este singura metil-

(c ) (d) (e)

xantină din cafea. Ceaiul conţine cafeină, teobromină şi teofilină, în ordine descrescătoare. În cacao predomina teobromina, însoţită de mici cantităţi de cafeină şi urme de teofilină;- în băuturile răcoritoare se adaugă doar cafeină, în concentraţii de 15-29 mg /177 mL. Cafeina creşte tensiunea şi debitul cardiac, prin creşterea concentraţiei urinare a adrenalinei şi noradrenalinei;

1 cup = 237 mL

- toxicitatea metilxantinelor la oameni se manifestă prin afectarea stării de veghe, convulsii, comă şi deces;- au fost studiate şi posibile efecte mutagene şi carcinogene ale cafeinei, pe diferite animale de laborator, testele fiind negative;- totuşi, din 1980, FDA nu mai consideră cafeina ca fiind o substanţă sigură, fiind trecută pe o listă intermediară, în aşteptarea unor studii adiţionale.