第3章化學與健康

恩格斯說過：“生命的起源必然是通過化學的途徑實現的?！比祟惖纳c化學息息相關。沒有化學反應，人類就不可能維持生存和保持健康。你知道怎樣營養(yǎng)平衡膳食嗎？

這些都是健康食品嗎？3.1食品中的嫌忌成分及食品污染

由于生物的、加工的、環(huán)境的及人為的原因，一些食物中常含有一些無益有害的成分，即嫌忌成分，這些嫌忌成分的含量超過一定限度即可構成對人體健康的危害。一、食品中的嫌忌成分

（一）植物性食物中的毒物（二）動物性食物中的毒物

（三）變應性食物

（四）微生物毒素

（五）加工及生產過程中形成的嫌忌成分

1.凝集素及酶抑制劑

一些豆類和谷物種子中含有毒性蛋白質物質----凝集素及蛋白酶的抑制劑

（一）植物性食物中的毒物凝集素是一種能使紅血球凝集的蛋白質。蓖麻、大豆、豌豆、扁豆、菜豆、刀豆及蠶豆等籽實中都含有凝集素，生食或烹調不足會引起食者惡心，嘔吐等癥狀，嚴重者甚至死亡，加熱處理，可以去毒。

在豆類，谷物及馬鈴薯等植物性食物中還有另一類毒蛋白物質------胰蛋白酶抑制劑及淀粉酶抑制劑。生食上述食物，會引起營養(yǎng)吸收下降。2.毒肽

◆鵝膏菌毒素及鬼筆菌毒素是存在于蕈(xun)類中的毒素，它們都是作用于肝臟，一個重50g的毒蕈中所含的毒素足以殺死一個成年人。3.毒苷

（1）生氰苷類:存在于某些豆類，核果和仁果的種仁，木薯的塊根等，在酸或酶的作用下可水解產生氰氫酸。

（2）硫苷------致甲狀腺腫原

◆甘藍、蘿卜、芥菜等十字花科蔬菜及洋蔥、管蔥及大蒜等植物中的辛味成分是硫苷類物質，過多攝入這類物質有致甲狀腺腫的生物效應。

◆油菜、芥菜、蘿卜等植株的種籽中有較多致甲狀腺腫原物質，在利用油菜籽餅粕開發(fā)植物蛋白新資源時，去除致甲狀腺腫原物質是關鍵。(3)皂苷類◆廣泛分布于植物界，溶于水能生成膠體溶液，攪動時會象肥皂一樣產生泡沫，因而稱為皂苷。有破壞紅血球的溶血作用，但食物中的皂苷對人，畜口服多數無毒，少數則有劇毒（如茄苷）。◆

茄子、馬鈴薯等茄屬植物中含有有毒的茄苷，其配基為茄堿（又叫龍葵堿）。發(fā)芽馬鈴薯的芽眼附近及見光變綠后的表皮層中，含量極高，當茄苷達到38-45mg/100g時，足以致人死命，茄堿即使在烹煮以后也不會受到破壞，故不宜食用發(fā)芽、變綠的馬鈴薯。

4.棉酚

棉酚存在于棉籽油中，它能使人體組織紅腫出血，神經失常，食欲不振，影響生育力。棉酚的毒性可用濕熱法或溶劑萃取除去。

5.草酸

草酸幾乎存在于所有植物中，其中以菠菜，大黃，茶葉中含量較多。

食用過多的富含草酸的蔬菜，會出現口腔及消化道糜爛，胃出血，血尿，甚至驚厥。動物性食物的有毒物幾乎都限于水產物，如貝類毒素及魚類毒素（河豚魚毒素）

（二）動物性食物中的毒物

有不少人在攝食某些蛋白質時會發(fā)生程度不等的過敏現象或稱變態(tài)反應現象。導致變態(tài)反應的物質統稱為變應原。常見的變應原食物有：谷物、乳、蛋、魚、蝦、蕃茄、巧克力等。

牛乳過敏在兒童中極為常見，主要癥狀是腹瀉、肚疼及嘔吐。(三)變應性食物

黃曲霉素是由一種名為黃曲霉生物體產生的一類毒素的總稱在氣溫高而潮濕的季節(jié)里，特別是我國南方地區(qū)，在糧食、水果、飼料、木材以及生活用品上，經常發(fā)現長有白的、綠的、灰的、黑的各式各樣的棉絮狀、毛茸或粉末狀的菌絲就是霉菌在作祟，人們常稱之為“發(fā)霉”現象。(四)微生物毒素

在各類植物性食品中，花生及其制品最易受黃曲霉素的污染，其次是玉米、小麥、大麥等麥類作物與干薯也常受污染。動物試驗表明，黃曲霉素可以使人急性中毒，也有很強的致癌性。許多污染食品的微生物在其生長過程中會產生對人、畜有害的毒素，其中有不少是致癌物和劇毒物。曲霉毒素、青霉菌毒素、鐮刀菌毒素及霉變甘薯毒素等是存在于糧食、花生等植物性食物中的霉菌毒素。黃曲霉毒素B1就是一種強的致癌物。

(五)加工及生產過程中形成的嫌忌成分

1.硝酸鹽及亞硝胺的形成

食物中的硝酸鹽及亞硝酸鹽的來源一是在肉制品中作為發(fā)色劑，二是施肥過度而由土壤中轉移到蔬菜中。在生物化學條件下，硝酸鹽很易還原為亞硝酸鹽，亞硝酸鹽會與食物中的胺類生成致癌物亞硝胺。

●肉類腌制品中常用的發(fā)色劑是硝酸鹽，它在細菌作用下能還原成亞硝酸鹽，然后亞硝酸鹽在一定的酸性條件下生成亞硝酸。一般宰后成熟的肉因含乳酸，pH值約為5.6～5.8，在不加入酸的情況下，亞硝酸鹽就可生成亞硝酸，其反應為：

NaNO2+CH3CHOHCOOH(乳酸)→HNO2+CH3CHOHCOONa

●亞硝酸（HNO2）很不穩(wěn)定，即使在常溫下也可生成亞硝基：3HNO2→H++NO2-+2NO+H2O

●而生成的亞硝基(-NO)會很快與肉中呈現顏色(紫紅色)的主要成分—還原性肌紅蛋白發(fā)生一系列反應，最后生成高鐵肌紅蛋白。當人和動物食用了添加硝酸鹽和亞硝酸鹽的食品后，上述的反應均可能在人體和動物體內發(fā)生。若生成高鐵肌紅蛋白的反應發(fā)生在血液里，就會使血液中的血紅蛋白轉變成高鐵血紅蛋白，致使血紅蛋白失去輸氧能力，引起紫紺癥?！裨趧游镌囼炛?，已證實亞硝胺是一類很強的致癌性物質，有的甚至可通過胎盤或乳汁影響下一代，只是不同種類的亞硝胺所產生的病變部位不盡相同。三大致癌物質

多環(huán)芳烴1915年，日本人山極和市川用煤焦油涂兔子的耳朵，堅持涂了相當長的時期后，終于使兔子的耳朵產生了皮膚癌。

煤焦油的高溫餾分中含有多種多環(huán)芳烴，其中3，4-苯并芘，二苯并蒽，3-甲基膽蒽等是強烈的致癌劑?！舳喹h(huán)芳烴存在于煤焦油、陰溝的污泥、汽車排出的廢氣中，在吸煙的煙霧中也發(fā)現它們的存在。因此預防大氣污染對于減少癌癥的發(fā)生是非常重要的。◆我國已禁止使用由萘制成的衛(wèi)生球用作衣服的防蟲蛀物質，因為萘是來自煤焦油的產物，做衛(wèi)生球的萘并未經過很好的精制，其中可能帶有致癌性的多環(huán)芳烴類化合物。

亞硝胺類

◆研究發(fā)現，不同結構亞硝胺的毒性是不同的。例如N-亞硝基二乙胺對小鼠的致癌劑量是60mg／kg體重，而亞硝基二乙醇胺對小鼠的致癌劑量是134g／kg體重，N-亞硝基二環(huán)己胺則沒有毒性?！粞芯堪l(fā)現，亞硝胺類化合物可以使DNA發(fā)生變異，使正常的DNA減少，產生一些突變的DNA。

◆亞硝胺不僅是化學工業(yè)的產物或副產物，而且廣泛存在于我們日常的食品中，如熏魚、咸肉，不少罐頭食品中也有存在。亞硝酸鈉作為食品防腐劑添加在一些食品中會產生亞硝胺。因此，在食品中防腐劑的加入量應有規(guī)定，不能超過限度?，F在有一些食品明確注明不含任何防腐劑，是為了人食用的安全。黃曲霉素

◆糧食霉變有可能產生黃曲霉毒素，黃曲霉毒素具有強烈的致肝癌作用?！粢呀浄蛛x出的黃曲霉毒素主要是兩種，一種在紫外光下發(fā)出藍色熒光，叫黃曲霉毒素B，一種在紫外光下發(fā)出綠色熒光，叫黃曲霉毒素G。它們的化學結構略有不同，在B和G中又因結構的差異分為B1、B2和G1、G2。致癌作用最強的是B1，2.瘦肉精瘦肉精是一種β2-受體激動劑，國內養(yǎng)豬戶為了使豬肉不長肥膘，在飼料中摻入瘦肉精。豬食用后在代謝過程中促進蛋白質合成，加速脂肪的轉化和分解，提高了豬肉的瘦肉率，因此稱為瘦肉精。它對心臟有興奮作用，對支氣管平滑肌有較強而持久的擴張作用，急性中毒有心悸，面頸、四肢肌肉顫動，手抖甚至不能站立，頭暈，乏力等。消費者購買豬肉時要揀帶些肥膘（1-2cm）的肉，顏色不要太鮮紅，豬內臟因瘦肉精殘留量多而不宜食用。吊白塊、瘦肉精不是食品添加劑☆那些引起食品污染的吊白塊、瘦肉精，根本不是食品添加劑，是國家明令禁止在食品中使用的對人體有害的工業(yè)原料?！钣捎趯κ称诽砑觿┑闹R宣傳得不夠，人們對食品添加劑缺乏正確認識。在很多工業(yè)化食品標識上沒有注明添加劑的成分，即使有，也是一些專業(yè)性極強化學名稱，這給人們造成了解食品添加劑的障礙。☆在不少人眼里，任何含添加劑的食品都是對健康有害的，這是錯誤的概念。為了迎合消費者對于食品添加劑不盡科學完整的認識，有些食品生產廠家明明在食品中使用了添加劑，卻硬是打出“本品不含添加劑”的招牌，并把食品中不含添加劑當成一個概念來炒作，這一做法是不妥的。

3.二惡英★

二惡英，英文名為“Dioxin”，它是一種氯代三環(huán)芳烴類化合物，是目前世界已知的有毒化合物中毒性最強的，其毒性比氫化鉀要毒50到100倍。它的致癌性極強，還可引起嚴重的皮膚病和傷及胎兒。★人體微量攝入二惡英不會立即引起病變，但攝入后卻不易排出。如長期食用含二惡英的食品，這種有毒成分會蓄積，最終可能致癌或引起慢性病?！锒河⒌闹饕廴驹窗ǔ鞘欣贌?、含氯化學工業(yè)、食品包裝材料等，９０％以上的人體二惡英接觸來源于食品。

4.稠環(huán)芳烴

稠環(huán)芳烴是在煤炭、汽油及木柴等物質燃燒過程中產生的烴的熱解產物，其中以苯并（a）芘的致癌性最強。食品若用煙熏、燒烤及烘焦等方法加工時，都會被苯并（a）芘污染。此外，油脂在高溫下熱解，也會產生苯并(a)芘，故食品最好不要直接用火焰燒烤。市售水發(fā)產品甲醛污染調查

甲醛，又名“蟻醛”，為無色氣體，易溶于水、醇醚，具有強烈的刺激性氣味。通常35%～40%的甲醛溶液稱之為“福爾馬林”，用來浸泡病理切片及人體和動物標本，具有防腐作用。

甲醛的毒性表現在對人的皮膚和呼吸器官黏膜的強烈刺激作用，對人體的中樞神經系統，尤其是視覺器官有強烈作用。

測定結果表明，絕大部分水發(fā)產品如鴨掌、牛百葉、魚肚、魷魚頭、蹄筋、海蟄、田螺肉、墨魚仔等等都存在不同程度的甲醛污染，其中蝦仁、海參和魷魚中的甲醛含量較高。一些建議：

消費者在購買水產品時，一定要用鼻子聞一聞是否有刺激性氣味，在食用前要多用水浸泡、沖洗，使其中的甲醛盡可能的游離出來。

最好不要購買蝦仁、魷魚、海參等受污染情況嚴重的水發(fā)產品，可以選擇一些冷藏保鮮的，最好是鮮活的魚類等海鮮等來代替。

甲醛作為一種防腐劑，其使用滲透在生活的許多方面。應該提醒人們注意的是，在室內裝修時的空氣中、許多材料或皮革制品中，甚至在化妝品中，都存在著一定的甲醛污染。希望大家能夠警惕起來。

二、食品污染

按污染物的性質分類，食品污染可分兩大類：一是生物性污染，即由致病微生物和寄生蟲造成的污染；二是化學性污染，指有毒化學物質對食品污染。汞，鎘，鉛，砷等元素的一些化合物對食品造成的污染主要渠道是農業(yè)上施用的農藥和未經處理的工業(yè)廢水、廢渣的排放。常用的砷酸鉛、砷酸鈣、亞砷酸鈉、甲基汞等農藥（若用量過大，或使用時間距收獲期太近）會對糧食作物、蔬菜、瓜果造成直接污染。

有機化合物農藥，如樂果、DDT及敵敵畏等會引起對作物的直接污染?？諝?、水、土壤受到農藥的污染后又會間接地造成食品的污染。為此，國家對不同的農藥規(guī)定了其在作物上的限制使用日期。＊食品污染是指食品在生產（包括農作物種植和動物飼養(yǎng)、獸醫(yī)治療）、加工、包裝和貯運過程中非故意加入食品中的物質，包括環(huán)境污染和生產加工過程中產生的（如霉菌毒素）。＊其中由于化學有機污染物的慢性長期攝入造成的潛在食源性危害已成為人們關注焦點，包括農藥殘留、獸藥殘留、霉菌毒素、食品加工過程中形成的某些致癌和致突變物（如亞硝胺等）以及工業(yè)污染物，如人們所熟知的二惡英等。1．食品污染狀況

近年來，我國殺蟲劑、除草劑等農藥使用量不斷增加，無論是人工合成的還是天然合成的農藥（包括代謝產物）對人類健康都有潛在危害，嚴重時可致人死亡。二惡英及其類似物是一種環(huán)境持久性污染物，屬于環(huán)境內分泌干擾物，具有生殖毒性，可使雄性動物雌性化。此外它還具有神經毒性，對兒童智力發(fā)育影響尤為嚴重，可損害兒童認知功能。

案例：◆

1997年，國外科學家發(fā)現了一種體長24厘米，近400克的全白色巨蛙，這種白蛙非常脆弱，無法在無遮蔭的陽光下生活，但卻很兇殘，只要有動物走近，它就會咬。研究發(fā)現，這是一種嚴重變異的青蛙。◆自19世紀末，英國科學家第一次統計剛出生的男女孩比例以來，男孩的出生率一直比女孩高10％左右，這是一種符合生態(tài)結構的比例。但從20世紀70年代起，以美洲國家為例，男孩出生的比例一直在下降。

2.有機污染物產生的危害隨著研究的深入，人們發(fā)現，從20世紀60年代開始廣泛應用于工、農業(yè)中的各種化學制劑、化肥、高效殺蟲劑對環(huán)境的污染，導致了人類生殖力下降，這些化學物質能夠干擾人類雌雄激素分子。據統計，到20世紀末的50年間，男性的精子數量減少了50％，甚至有人認為人類如果不加以控制，最后會被自己創(chuàng)造的化學物質所消滅。盡管這有點危言聳聽，但環(huán)境中化學物質的危害應該引起高度重視?！飮H上對于食品污染問題極為重視。據估計，發(fā)達國家在此方面的研究和治理已投入數億美元。國際上2001年5月下旬在瑞典斯德哥爾摩簽署了禁止和嚴格限制使用持久性有機污染物（POPs）的國際公約。相信國際組織和各國政府將會對其加強監(jiān)督管理?！锉Ｗo環(huán)境是使食品中有機污染物減少的根本途徑。每一個消費者在生活中可以從減少使用可產生類雌激素物質的產品如一次性塑料袋、泡沫塑料制品開始做起，盡量用生物器具代替化學制品。3．有機污染物的治理措施

環(huán)境污染造成的食品污染物來自兩方面：一方面是工業(yè)廢物污染了水源、土壤和大氣，最后在動植物體內富集起來；另一方面是農業(yè)中大量施用農藥，因農藥殘留而造成食物污染。

4．環(huán)境污染造成的食品污染

多氯聯苯在油墨、紙、塑料及橡膠中都作為添加劑而使用，魚是人體攝入多氯聯苯的主要來源。汞、鎘、鉛及砷等是對人體有害的元素。工業(yè)廢水中的無機汞在自然生物過程中變成神經毒素甲基汞，它先在魚體內積聚，再進入人體，導致感覺障礙、運動失調、神智錯亂、以至死亡。鉛主要損害神經系統、造血器官和腎臟，從而引起頭痛、肌肉及關節(jié)酸痛、便秘及腹瀉、貧血等。鎘中毒的癥狀為嚴重的全身性疼痛及骨質畸形-----即日本的痛痛病。3.2人體中的化學反應一、人體中化學反應的特點

☆人體中的化學反應都是在常溫常壓、接近中性溫和條件下進行的，大腦化學反應的速度特別快，選擇性、效率很高。☆人體的體溫能自動調節(jié)到37攝氏度左右。體內能量是逐步分批放出的，這樣不至于突然使體溫升高而損傷肌體，又可以使放出的能量得到最有效的利用。

ATP的結構簡式ATP與ADP的轉換

☆人體內生物氧化反應是偶聯進行的，生物氧化反應放出的能量，可以通過ADP分子的磷酸化把能量吸收，并貯存在ATP分子中，當人體需要能量時，能量分子ATP通過水解變?yōu)锳DP分子，同時放出能量，供人體需要?！钊梭w內有那么完善巧妙的機制，能使人的體溫自動調節(jié)到正常的溫度，并根據人體活動的需要能量分子ATP不斷水解釋放出熱能。這類水解反應的速度很快，它是在特定的酶催化下進行反應的。二、反應介質

表面活性劑的增溶作用

◆人體化學反應是在特定的反應介質中進行的。這種介質包括有表面活性劑，它是一種既親水又親油的物質，在生物體液內有序排列而分割內外環(huán)境并形成膠束?！粼谶@樣的介質中進行反應時，可以使反應物增溶，濃集，降低電離勢，改變氧化還原性質，影響電離平衡，改變化學反應的途徑和速率，使反應物、產物、中間產物穩(wěn)定化，使電荷分散或使反應物分離，從而改變平衡狀態(tài)。三、反應類型

1.催化反應

◎如果你在吃飯時，把米飯放在嘴里多嚼一會，你會發(fā)現有甜味出來。米飯中的淀粉是一種多糖，在唾液淀粉酶的作用下發(fā)生水解反應，多糖轉變?yōu)辂溠刻?、蔗糖等有甜味的糖，這種作用稱催化作用。唾液淀粉酶使反應速度大大加快，稱為多糖水解反應的催化劑?！虼呋瘎┑牧硪粋€特點是有選擇性，一種催化劑只能催化某一種化學反應。科學家已經發(fā)現人體中有兩千多種酶，酶是生物催化劑，每一種酶能催化一種化學反應，因此，人體內存在一個極其復雜而饒有興趣的催化體系，2.生物氧化反應

氧化反應人體內進行生物氧化反應需要氧氣，生物體在長期的進化過程中發(fā)展了氧載體，所謂氧載體使指氧可以配位在蛋白質所含的過渡金屬離子上，形成配位鍵，這種配位反應是可逆的。在人體中載氧的金屬是鐵。人體內血紅蛋白含鐵，血紅蛋白分子的活性部分是血紅素含鐵輔基，氧分子可以配位在鐵上，形成配位鍵。血紅蛋白具有輸送氧氣的功能，人們通過呼吸把空氣吸到肺部，血紅素含鐵輔基從肺氣泡中把氧絡合在鐵上載走，然后輸送給肌紅蛋百分子和其他需要氧氣的細胞和部位，此時氧分子從鐵上下來，與生物有機分子發(fā)生生物氧化反應。3．酶促化學反應

酶是具有催化作用的蛋白質，主要由氨基酸組成。有些酶還需要有非蛋白質成分（即輔基）才具活性。酶是生物催化劑，其催化效率極高。酶的作用具有高度專一性，即一種酶只能作用于某種特定的物質。酶促反應一般都在溫和條件下進行，在生物體的新陳代謝中發(fā)揮特殊的作用。

酶的空間結構

4．配位反應

微量元素作為配合的中心原子，起到對生理代謝和生命過程的調控作用。5．表面化學反應6．電化學反應

人體細胞總數約75萬億個，肌肉細胞和神經細胞接受，傳導劑傳遞信息的作用，是細胞膜的原漿膜產生瞬間電化學反應的結果。目前主要涉及細胞外離子平衡機制和刺激的化學反應。氧自由基與人體健康

★所謂自由基，是指帶有未成對電子的分子、原子或離子。其具有成雙的趨向，因此易失去或得到電子，顯示出較活潑的化學性質。★比如，在生物體內，氧分子可以通過單電子接受反應，依次轉變?yōu)镺2._（超氧陰離子自由基），HOOH與·OH（羥自由基）等中間產物。由于這些物質都是直接或間接地由分子氧轉化而來，而且具有比分子氧更活潑的化學反應性，遂統稱為活性氧，其中，O2._,·OH為氧自由基?！锍蹶庪x子自由基O2·－可以在鐵螫合物催化下與H2O2反應產生羥自由基·OH。O2·－＋H2O2

→O2＋·OH＋OH－·OH是化學性質最活潑的氧自由基，幾乎與生物體內所有物質，如糖、蛋白質、DNA、堿基、磷脂和有機酸等反應，且反應速率快，可以使非自由基反應物變成自由基。例如，·OH與細胞膜及細胞內容物中的生物大分子（用RH表示）作用：·OH+RH→H2O+R·生成的有機自由基R·又可繼續(xù)起作用生成RO2·：R·+O2→RO2·這樣，自由基通過上述方式傳遞和增殖。愈來愈多的氧自由基在細胞內出現會損傷細胞，引發(fā)各種疾病?！锖芏嘌芯勘砻鳎踝杂苫P系到多種疾病，由于自由基可使細胞質和細胞核中的核酸鏈斷裂，會導致腫瘤、炎癥、衰老、血液病以及心、肝、肺、皮膚等方面病變的產生。★當活性氧在體內過多，就會對身體造成傷害，這時可以依靠SOD去消除。SOD是超氧化物歧化酶英文名稱的縮寫，是一種具有特定生物催化功能的蛋白質，★SOD是機體內的清除劑。有研究表明，人體的一些病變可反映在SOD與含量變化上。對SOD減少或增加的疾病可用SOD藥物治療。★如今，研究自由基與人體健康的關系已是備受關注的新興領域。O2·－＋O2·－＋2H＋

H2O2＋O24、化學與人的精神生活4.1腦及神經的化學組成人腦及神經主要由蛋白質、脂類、水分和無機鹽組成，水分占78％，蛋白質占固體含量38％-40％，脂類>54.5％，無機鹽1％，糖元0.1％。腦需要能量特別多，正常情況幾乎全部來自血糖氧化，因此，腦活動需要的氧占人體全部需氧量的20％，缺氧會引起神經混亂。神經系統是人體內接受和翻譯刺激信息，并把沖動傳遞給響應器官的系統。一般認為，人體的神經系統由中樞神經系統和自主神經系統兩部分組成，各部分都有自己的結構和功能。中樞神經系統由腦和脊髓組成，負責監(jiān)控和控制整個神經系統，自主神經系統則支配如心跳之類的自主動作。4.2化學與人的精神生活沖動由受體接受后，沿軸索傳遞，并把它傳遞到腦細胞之間的空隙中，這種細胞間的空隙稱為突觸。在突觸之間信息傳遞是通過一些化學物質實現的。這類有信息傳遞功能的物質稱為神經遞質。神經遞質在突觸前釋放，通過突觸間隙擴散，特異地作用于突觸后的神經元細胞，使之感受到刺激與精神生活有關的化學物質喜、怒、哀、樂等情緒屬于人的精神生活，正如人的視覺等生理現象基于化學一樣，人的精神生活也以化學為基礎。如當某種愿望滿足時就感到愉快欣喜，這種感受主要與體內去甲腎上腺素和兒茶酚胺這兩種精神遞質的含量有關。我們知道的搖頭丸的主要成分是苯丙胺，它是多巴胺的前體，所以食用搖頭丸有興奮之感。當人體缺乏或多余某些和精神生活有關的化學物質時，可能會造成精神生活的混亂，因此根據醫(yī)囑服用對應的藥物使他們恢復到正常含量，進入正常的精神生活狀態(tài)。

據世界衛(wèi)生組織統計，世界人口的平均壽命從20世紀初的45歲上升到1993年的65歲，我國為70歲，日本人的平均壽命現已達到78歲的世界最高值，其主要因素是普遍應用了各種各樣的藥物。

在我國由于使用中草藥進行防病治病已有數千年的歷史，因而中藥成為我國人口得以繁衍昌盛而居世界之前列的重要原因之一。所以，可以說藥物的使用是人類文明的一個重要表現。3.3藥物藥物按來源分有天然藥物和合成藥物兩大類＊天然藥物又可分植物性藥物（如麻黃、甘草）、動物性藥物（如牛黃、雞內金）和礦物性藥物（如膽礬、瀉鹽）。＊合成藥物是人們用化學方法制造的藥物，如磺胺藥、胃舒平等。一、藥物的分類

黃連素蟾酥毒素藥物還可以按它的作用分類，可分為預防性藥物和治療性藥物。＊預防性藥物是防止人類機體免受病菌或病毒感染的藥物，一般還可分為消毒劑和殺菌劑。。＊治療藥物是指能減輕或治愈已經發(fā)生的疾病的物質。它還可分為外敷藥和內服藥。一、藥物的分類

常用的消毒劑英文名稱中文名稱化學結構Iodine碘I2Sodiumhypochlorite次氯酸鈉NaClOPotassiumpermanganate高錳酸鉀KMnO4

Hydrogenperoxide過氧化氫(雙氧水)H2O2Ethanol乙醇(酒精)CH3CH2OHQuaternarammoniumcompounds季胺鹽Phenol苯酚（石炭酸）Soap肥皂R－COONaMercuricchloride氯化汞HgCl2

1．磺胺類藥物

磺胺類藥物是在1930年代開始應用的；最先被使用的磺胺藥物是I·G·法本公司的百浪多息，由G·多（GerhardDomagk，1895—1964）開始用于治療鏈球菌和葡萄球菌感染的動物試驗。英國首相溫斯頓·邱吉爾也是因為受到百浪多息的治療而恢復健康的。

1939年，多馬克由于自己的發(fā)明而光榮地獲得了諾貝爾醫(yī)學或生理學獎。

德國化學家G·多馬克

2．抗菌素

1928年A·弗萊明（AlexanderFleming，1881—1955）在實驗室里觀察到在一只培養(yǎng)葡萄球菌的培養(yǎng)皿上生長了一種藍色霉菌。在這種霉菌周圍有一暈圈，在暈圈內，沒有細菌生長。這種霉菌顯然分泌出一種致死物質通過培養(yǎng)基向外擴散，它們所到之處細菌都被殺死。弗萊明知道了這種培養(yǎng)基含有抗菌物質并命名為青霉素，這種霉對實驗動物不顯示毒性。弗萊明第一次看到的生長有青霉菌的培養(yǎng)皿弗萊明發(fā)現了青霉素

抗菌素可用于動物飼養(yǎng)和用于禽肉、魚肉和肉類的保鮮,因而明顯地提高了食物的利用率。1945—1965年期間，青霉素開始大量使用，同時發(fā)現了頭孢菌素。當時四環(huán)素、氯霉素、紅霉素和氨基葡糖苷被用于治療各種傳染病。在過去20年里，人們已作出了重大努力來改進臨床使用的抗菌素的作用范圍、效能和安全性?？咕匮芯康脑S多精力都曾用在對付產生抗藥性的問題上，特別是醫(yī)院環(huán)境里的抗藥性。不幸的是，由于長期使用此藥，細菌能產生抗藥性，從而使抗菌素無效。因此，目前人們正致力于半合成衍生物及新藥的研究，并取得了一些進展。3．類固醇類藥物

＃動物體內含量最多的類固醇是膽固醇C27H46O。人體能合成膽固醇，也很容易通過腸壁吸收食物中的膽固醇。膽固醇和生成膽石有關，它還可使動脈硬化。＃膽固醇的生化更迭和降解產生許多在人體生物化學中非常重要的類固醇?？傻乃珊痛倌I上腺皮質激素（ACTH）是在1949年醫(yī)藥工業(yè)所生產的一種治療風濕病和風濕性關節(jié)炎的藥物。

可的松結構式

4.抗瘧劑

19世紀末，抗瘧疾藥物得到了極大的重視。1944年伍德沃德（Woodward）和多林完成了奎寧的全合成工作。

奎寧的分子式伍德沃德（RobertBurnsWoodward）（1917～1979）

常山青蒿

☆在抗瘧藥物方面，中國科學工作者曾調查分析出多種抗瘧中草藥，其中有常山和青蒿，效力超過奎寧。1990年代中國科學院上海藥物研究所新藥研究國家重點實驗室研究員朱大元等10位科學家在研究青蒿素及其衍生物合成中做出杰出貢獻。5.影響中樞神經系統（CNS）的藥物

在作用于中樞神經系統的鎮(zhèn)痛藥物中，最重要的那些都來自鴉片。廣泛使用的傳統鎮(zhèn)痛藥嗎啡，正在被人工合成的新藥所取代。20世紀70年代，科學家進行了化學鑒定和人工合成，發(fā)現了腦啡肽。對研究CNS具有深遠的影響。

Try－Gly－Gly－Phe－leu

亮氨酸-腦啡肽鏈：一種新的鎮(zhèn)痛藥

中樞神經系統生物化學治療的典型例子是帕金森氏病。該病的癥狀是抽筋和癱瘓。該病可用左旋多巴來治療，化學家又經過進一步研究，把左旋多巴與卡比多巴合并使用，卡比多巴能防止左旋多巴在腦組織之外毫無用途地代謝，使其副作用大大減小。6．心血管病類藥物

◆據衛(wèi)生部門統計，中國共有心血管病人達1億人，每年因此而死亡的人數超過了200萬。心血管?。òǜ哐獕?、冠心病、腦中風）已成為危害人們生命、威脅人們健康的一大瘟疫。因此，高血壓和高膽固醇也成了熱門的研究課題。①高血壓病

α-甲基二羥基苯丙氨酸是治療高血壓的最有效藥物。Timolol和心得安也被廣泛使用，它們能有效地治療某些心臟病，減少心臟病的復發(fā)和死亡的危險。Timolol還是治療青光眼的藥物。②動脈粥樣硬化

心血管病的第二個主要危險因子是高膽固醇。3-羥基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A（HMGCoA）還原酶，在肝臟中對膽固醇的形成起著重要作用?，F在有一種新的能作用于HMGCoA的酶抑制劑，這就使高效治療高膽固醇有了希望。

③心力衰竭毛地黃盡管有嚴重的副作用，但兩個世紀以來，它一直是治療心力衰竭的主要藥物。研究者們正在尋找能改善衰竭心肌機能、而毒性又小的藥物。

毛地黃

④心律失常

另一類常見心臟病是心律失常。當今兩種廣泛使用的抗心律失常藥物是奎尼丁和毛地黃。

現已發(fā)現奎尼丁、維拉帕米（vera-pamil）、心得安、噻嗎咯爾、胺碘達?。ˋminodarone）等化學藥物的作用機理，這些藥物構成了目前治療心律失常的基礎，并指出了合理治療的途徑。

7．癌癥的化學療法

◆癌癥的特點是細胞在體內無限制的增長。令人寬慰的是，癌癥研究已進入了一個富有成果的時代?，F在對癌的起源，即癌的發(fā)生的認識和癌癥的化學治療這兩個方面都已取得了新的進展。最先使用“化學療法”這一名詞的保羅·恩利希一個18歲的病人因癌癥化療后頭發(fā)脫落◆第一個人工合成的抗癌藥定名為氮芥氣，現已證明大約有40種抗癌藥在臨床上是有用的?！糁委熒献铒@著的在過去30年里，化學療法的最重要進展是在治療兒童癌癥方面取得的。在幾種腫瘤類型中，受盡折磨的患兒的成活率已從不到20％提高到60％以上?！魧τ诟行Ф拘暂^低的抗癌藥物，特別是治療生長緩慢的實體瘤、肺癌和腦癌的藥物，仍然是一個迫切需要解決的問題。

（一）抗生素與結構改造

♀抗生素對各種病原微生物有強力的抑制或殺滅作用，它不僅用于醫(yī)療，而且還用于農業(yè)、畜牧業(yè)和食品工業(yè)等方面?！庾钪目股啬^于1929年由Flemming發(fā)現的青霉素（Penicillins）了。由青霉菌所產生的一類抗生物質總稱為青霉素。二、藥物設計

♀青霉素發(fā)酵液中含有5種以上天然青霉素（如青霉素F、G、X、K、F和V等），它們的差別僅在于側鏈R基團的結構不同，其中青霉素G在醫(yī)療中用得最多，它的鈉或鉀鹽為治療革蘭氏陽性菌的首選藥物，對革蘭氏陰性菌也有強大的抑制作用。

青霉素的結構通式可表示為

★青霉素在臨床上主要用于治療葡萄球菌傳染癥如腦膜炎、化膿癥、骨髓炎等，溶血性鏈球菌傳染癥如腹膜炎、產褥熱，以及肺炎、淋病、梅毒等?！锴嗝顾夭桓蓴_人體的酶系統，它選擇性地作用于細菌并引起溶菌作用，但幾乎不損害人和動物的細胞，所以青霉素是一類比較理想的低毒性抗生素?！锴嗝顾氐膯柺揽芍^20世紀醫(yī)學發(fā)展中的一個里程碑。★諾氟沙星（又名氟哌酸）和環(huán)丙沙星是一類高效低毒的新型合成抗菌藥?！锃h(huán)丙沙星對所有細菌的抗菌活性均較諾氟沙星強2～4倍，主要用于治療尿道感染、淋病、傷寒、敗血病，以及呼吸道、皮膚、腹腔和胃腸道感染。近年來環(huán)丙沙星已成為全球暢銷藥，僅拜爾公司生產的環(huán)丙沙星年銷售額達12億美元（二）阿司匹林與植物藥

☆經過將近100年的臨床應用，證明阿司匹林為一有效的解熱鎮(zhèn)痛藥，廣泛用于治療傷風、感冒、頭痛、神經痛、關節(jié)痛、風濕痛等，近年來又發(fā)現它還是預防和治療心腦血管疾病的良藥。阿司匹林在它誕生一個世紀之后的今天仍然是一種生命力不減的藥物，難怪有人把它稱為“世紀神藥”?！畛⑺酒チ滞猓渌苯踊蜷g接來源于植物的藥物還有紫杉醇、青蒿素、蒿甲醚、石杉堿甲、鬼臼乙叉甙等。紫杉醇系70年代從紫杉樹皮中提取出來的、結構復雜的天然抗癌藥物?！?0年代初，我國化學家從民間抗瘧草藥黃花蒿中發(fā)現了抗瘧新藥青蒿素，臨床上對惡性瘧疾療效顯著。后經結構改造，又得到了效果更好的半合成衍生物蒿甲醚，于1994年上市。這兩個藥物是我國自己創(chuàng)制的為數極少的化學藥物之一。（三）逆轉錄病毒與抗艾滋病藥物

目前，被稱為“20世紀超級瘟疫”的艾滋病正以驚人的速度在全球蔓延。到1997年底，全球艾滋病毒攜帶者和艾滋病患者將達3000萬，已死亡640萬。1997年死于艾滋病的人數（230萬）比1996年（150萬）增加50％以上，其中一半是婦女，46萬人是15歲以下的兒童。如果按目前的傳染速度繼續(xù)下去，到2000年底，全球艾滋病感染人數將增加至4000萬。其中災情最嚴重的一直是撒哈拉以南的非洲國家（占2／3以上）。已經證明艾滋病病毒也是一種逆轉錄病毒，現通稱為人類免疫缺陷病毒（HIV）。為了了解艾滋病的起因以及尋找防治途徑，需要深入研究這類病毒的生活周期和逆轉錄過程。

※

到目前為止只發(fā)明了為數很少的抗HIV的有效藥物，但同時它們大都有令人不滿意的副作用。為此，鑒于目前艾滋病傳播的三種主要形式（男女性接觸、靜脈注射毒品和母體遺傳），許多人認為對付艾滋病真正的希望在于預防，包括杜絕性亂、禁止吸毒、不用帶病毒的血液制品、嚴格篩選獻血者、進行廣泛教育、采取保護措施和開發(fā)疫苗等。艾滋病毒對熱敏感，對肥皂、洗滌劑也敏感，所以與患者握手等一般接觸均不致感染此癥。

（四）癌基因與反義藥物

癌（即惡性腫瘤）是嚴重危害人類健康的重大疾病之一，被公認為世界第三大死亡原因。1996年全世界有630萬人死于癌癥，而我國為80萬人，相當于每分鐘有2人死于癌癥。現在各種癌癥病人約有1000萬。專家們估計，在今后25年里，許多國家的癌癥患者將增加一倍。

通常的抗癌藥物在殺滅癌細胞的同時，對正常細胞也有損害，從而表現出嚴重的毒副作用，使臨床應用受到限制。

需要指出的是，在現有醫(yī)療條件下，癌癥的藥物治療以及放射治療和手術治療的效果還是很有限的，而相比之下預防是很重要的。癌癥預防的關鍵在于早期發(fā)現和早期診斷。

此外，現普遍認為飲食防癌和抗癌也是可取的。有人認為改善飲食至少可能使癌癥的發(fā)病率下降35％。過多地攝入或偏食脂肪、糖類或吸煙、嗜酒，常吃熏制品等則有導致癌癥的危險。

在與癌癥的斗爭中，盡管人類還有一段相當艱苦的路要走，但可以肯定癌癥是能夠根治的。3.4成癮性化學物質煙、酒和毒品在化學上均屬于成癮性物質，吸食后會產生生理上和心理上的依賴，只不過煙酒所產生的依賴性較小，對人體身心的損害也較小。一、煙香煙

◎煙草中含有4800多種化學成分，其中有害成分1200多種，包括一氧化碳、尼古丁等生物堿、胺類、腈類、醇類、酚類、烷烴、烯烴、醛類、氮氧化物、多環(huán)芳烴、雜環(huán)族化合物、羧基化合物、重金屬元素、有機農藥等?！蚰峁哦∮置麩焿A，化學式為C10H14N20。

吸煙危害健康

◎人們在吸煙時，煙草燃燒產物的20％被吸入體內，而且是逐步吸入的，在體內也有部分被解毒，一般看不出急性中毒癥狀。煙堿量少時，在體內起興奮作用，使吸煙者有提神、解乏的感覺，量大時有麻痹作用。但是一支煙中的煙堿可以毒死一條公牛。煙堿對成人的致死量是50～71mg。吸煙有害健康是肯定的。

◎煙堿會促使腎上腺釋放兒茶酚胺，增加血小板的粘滯度和血脂濃度，加速動脈粥樣硬化和生成血栓。兒茶酚胺會使心率加速、血壓升高，加重心臟負擔。

◎煙草中還含有苯并芘、亞硝胺、芳香胺、砷、鎘等致癌物和酚、甲醛、兒茶酚等促致癌物。苯并芘是多環(huán)芳烴，它進入人體后，一部分經氧化酶激活而變成幾十種代謝產物，其中有的變成環(huán)氧化物，再變成致癌物。

◎吸煙還會影響精神系統和呼吸系統，經常吸煙的人易患咳嗽、咳痰、慢性支氣管炎、肺氣腫等疾病。煙不僅對吸煙者有害，陪同（或被動）吸煙者也會受到損害。

◎世界衛(wèi)生組織把每年的5月31日定為世界無煙日，呼吁全世界吸煙者戒煙。很多國家禁止在公共場所吸煙，不得做煙草廣告，煙盒上要有“吸煙影響健康”的警語。檢測煙草中的有害成分

1.檢測原理尼古丁和氯化汞溶液反應會生成白色沉淀，加水稀釋溶液沉淀更為明顯。反應方程式如下：

聯苯胺的乙醇（丙酮）溶液中加入飽和碳酸鈉和飽和亞鐵氰化鈉溶液后會生成白色沉淀，利用這一反應可對聯苯胺進行檢驗。

一氧化碳使血液的鮮紅色變暗：CO+Hb==Hb·CO醛類如甲醛，有強烈的刺激性，可用銀鏡反應進行檢測。HCHO+4[Ag(NH3)2]++4OH－＝4Ag↓+8NH3+CO2+3H2O2.檢測裝置抽氣香煙ABCD3.實驗現象在具支試管A中加入10mL蒸餾水，B中加入10mL99.5%乙醇（丙酮），C中加入KMnO4溶液少許，D中加入10mL蒸餾水，滴加4-5滴加有抗凝劑的新鮮動物血液，抽氣，觀察A、B、C、D中的現象。取A中溶液2-3mL，銀鏡反應檢測其中的醛類物質；可以看到C中KMnO4溶液逐漸出現棕色沉淀，證明其中含有其他還原性物質；D中血液逐漸變成暗紅色，證明CO被血液吸收；分別取2-3mLB中溶液，檢驗其中的尼古丁和聯苯胺，均可觀察到沉淀。

⊕

酒是含有乙醇（酒精）的飲料。它可通過糧食發(fā)酵制得。不同的酒中，乙醇的含量各不相同，如白酒中含乙醇35～65%，啤酒中含乙醇3～5%。

二、酒

⊕酒為什么越陳越香

？⊕葡萄酒含有植物防御素、多酚類物質等多種成分，有調節(jié)血脂和脂蛋白代謝、抑制血小板凝聚、松弛血管等作用；可抑制動脈粥樣硬化的形成，長期適量飲用可降低缺血性心臟病的發(fā)生率和死亡率。⊕啤酒釀造中不可避免地產生雜醇油，以異戊醇為主，其次是戊醇、正丙醇和異丁醇，高級醇與啤酒的風味具有辯證的關系。一方面，高級醇是構成啤酒風味的主要成分，適量高級醇使酒體豐滿圓潤、口感好；另一方面，高級醇含量過高，飲用時有異雜味，會產生較強的致醉性，飲后頭痛、頭暈、發(fā)墜，俗稱“上頭”。⊕啤酒素有“液體面包”之稱。啤酒會使血液中尿酸濃度增加，易誘發(fā)痛風及腎結石等。

⊕酒精的消化，20%通過肺循環(huán)呼出，80%通過肝臟分解。

⊕人的酒量大小與體內醇脫氫酶（NADH）和醛脫氧酶NAD+多少有關，會因人的種族的不同有所差異，這種差異首先決定于每個人的先天基因，另外長期飲酒也能增加對酒的耐性。怎樣判斷司機酒后開車

要判斷汽車司機是否酒后開車，需要檢查他呼出的氣體中是否含有酒精蒸氣。方法較多，這里介紹一種比較簡易的驗酒器的化學原理。把呈黃色的酸化的三氧化鉻（CrO3）載帶在硅膠上，它是一種強氧化劑，而乙醇（酒精）具有還原性，兩者發(fā)生以下反應：2CrO3+3C2H5OH+3H2SO4==Cr2(SO4)3+3CH3CHO+6H2O

生成物硫酸鉻是藍綠色的。這一顏色變化明顯，因而可據以檢測酒精蒸氣?？茖W飲酒

(1)適量飲酒有益健康。(2)嚴禁酒后開車。(3)酗酒有害，過量飲酒損害人的健康，特別是損害人的肝臟；對于酒精中毒者，戒酒是件困難的事情。(4)改變“鬧酒、勸酒、斗酒”的不文明陋習。(5)不能飲用工業(yè)酒精勾兌酒。(6)飲酒者喝牛奶有益于健康。

⊕到目前為止已在茶葉中鑒定分析出了450余種有機成分和15種以上的無機元素。其中稱作茶多酚的多酚類物質約占茶嫩梢干的20%～35%，也就是說茶多酚是茶葉中最為重要的化學物質

。⊕茶多酚又名茶單寧、茶鞣質，是茶葉中30多種多酚類化合物的總稱。

三、茶

茶葉的功效

(1)興奮作用（咖啡因）；

(2)利尿作用（茶堿）；

(3)抗菌、抑菌（茶多酚）；

(4)強心解痙作用；

(5)抑制動脈硬化；

(6)減肥作用；

(7)防齲齒作用；

(8)抗輻射作用。

科學飲茶

(1)服用某些藥物應禁用茶。

(2)飯后和睡覺前不宜喝濃茶。

。(3)不宜喝隔夜茶。

(4)不要用沸水沖茶。

(5)不要用保溫杯泡茶。

(6)不要嗜飲新茶。（一）毒品的定義

※毒品一般是指使人形成癮癖的藥物，這里的藥物一詞是個廣義的概念，主要指吸毒者濫用的鴉片、海洛因、冰毒等，還包括具有依賴性的天然植物、煙、酒和溶劑等，與醫(yī)療用藥物是不同的概念。※制毒物品是指用于制造麻醉藥品和精神藥品的物品。毒品，有些是可以天然獲得的，如鴉片，但絕大部分毒品只能通過化學合成的方法取得。因此，制毒物品既是醫(yī)藥或化工原料，又是制造毒品的配劑。三、毒品（二）毒品的分類

※

毒品通常分為麻醉藥品和精神藥品兩大類。其中最常見的主要是麻醉藥品類中的大麻類、鴉片類和可卡因類。

※根據聯合國公約規(guī)定，國際上管制使用的麻醉品和精神藥品有200多種。目前國際國內作為毒品嚴厲禁止的主要有：鴉片、海洛因、嗎啡、可卡因、大麻等。根據毒品的來源分為天然毒品和合成毒品，根據毒品對中樞神經系統的作用效應分為鎮(zhèn)靜類毒品、興奮類毒品和致幻劑類毒品。這兩種分類方法實際上可歸納為如下一個表：來源作用效應鎮(zhèn)靜類興奮類致幻劑天然毒品罌粟、鴉片嗎啡古柯葉仙人球毒堿海洛因可待因可卡因黑西哥致幻蕈堿蒂巴因大麻（小量）大麻（大量）大麻合成毒品美沙酮哌啶苯丙胺麥角酸二乙酰胺芬太尼鎮(zhèn)痛新甲基苯丙胺苯環(huán)已哌啶苯巴比妥安定利他林二甲色胺（三）幾種常見的毒品1.鴉片

鴉片罌粟果實中的乳狀汁液制成的一種毒品。罌粟果汁中含有一種有毒的物質是罌粟堿，它的分子式是C20H21NO4，是一種異喹啉生物堿。鴉片又稱“阿片”，俗稱“大煙”、“鴉片煙”、“煙土”等，是英文名Opium的音譯。

鴉片有生鴉片和熟鴉片之分。生鴉片一般不直接吸食，尚需經燒煮和發(fā)酵等進一步精制成熟鴉片方可使用。熟鴉片呈深褐色，手感光滑柔軟。

♀一般來說，最初幾口鴉片的吸食令人不舒服，可使人頭暈目眩、惡心或頭痛，但隨后可體驗到一種伴隨著瘋狂幻覺的欣快感。長期吸食鴉片，可使人先天免疫力喪失，極易感染各種疾病。吸食鴉片成癮后，可引起體質嚴重衰弱及精神頹廢，壽命也會縮短，過量吸食鴉片可引起急性中毒，可因呼吸抑制而死亡。罌粟花鴉片成品禁毒宣傳畫2．嗎啡

◎嗎啡是一種異喹啉生物堿，分子式是C17H19NO3，存在于鴉片中，含量含為10%?！蚣儍魡岱葹闊o色或白色結晶或粉末，難溶于水，易吸潮。粗制嗎啡則為棕褐色粉末。在“金三角”地區(qū)，嗎啡堿和粗制嗎啡又稱為“黃皮”、“黃砒”、“1號海洛因”等。◎濫用嗎啡者多數采用注射的方法，且極易成癮。在同樣質量下，注射嗎啡的效果比吸食鴉片強烈10-20倍。長期大劑量地使用嗎啡，會出現澹亡和幻覺，甚至導致呼吸停止而死亡。嗎啡對人的致死量為0.2～0.3g◎醫(yī)用嗎啡一般為嗎啡的硫酸鹽、鹽酸鹽或酒石酸鹽，易溶于水，常制成白色小片狀或溶于水后制成針劑。3．海洛因

◆海洛因即二乙酰嗎啡，鴉片毒品系列中最純凈的精制品，是目前我國吸毒者吸食和注射的主要毒品之一?！艉Ｂ逡虻乃苄?、脂溶性都比嗎啡大，故它在人體內吸收更快，易透過血腦屏障進入中樞神經系統，產生強烈的反應，具有比嗎啡更強的抑制作用，其鎮(zhèn)痛作用亦為嗎啡的4-8倍,◆海洛因具有比嗎啡更強的藥物依賴性。據測定，海洛因對人體的毒性是嗎啡的五倍以