山豆(学名:
香豌豆属 quinquenervius(Miq.) Litv.)
豆科香豌豆属一年生或多年生草本植物。又名
香豌豆。
多年生草本;
根状茎横走。茎直立,单一,高20-50厘米,具棱及翅,有毛,后变无毛。
粮食、饲草和绿肥兼用作物。有大毒。
形态特征
多年生草本,根状茎不增粗,横走。茎通常直立,单一,高20-50厘米,具棱及翅,有毛,后渐脱落。偶数羽状复叶,叶轴末端具不分枝的卷须,下部叶的卷须短,成针刺状;托叶
披针形到线形,长7-23毫米,宽0.2-2毫米;叶具小叶1-2 (-3) 对;小叶质坚硬,椭圆状披针形或线状披针形,长35-80毫米,宽5-8毫米,先端渐尖,具细尖,基部楔形,两面被短柔毛,上面稀疏,老时毛渐脱落,具5条平行脉,两面明显凸出。
总状花序腋生,具5-8朵花。
花梗长3-5毫米;萼钟状,被短柔毛,最下一萼齿约与萼筒等长;花紫蓝色或紫色,长 (12) 15-20毫米;旗瓣近圆形,先端微缺,瓣柄与瓣片约等长,翼瓣狭倒卵形,与旗瓣等长或稍短,具耳及线形瓣柄,
龙骨瓣卵形,具耳及线形瓣柄;子房密被柔毛。
荚果线形,长3-5厘米,宽4-5毫米。花期5-7月,果期8-9月。
分布范围
普遍分布于东北、华北及
陕西省等地,
甘肃省南部、
青海省东部也有;生于山坡、林缘、路旁、
草甸等处。最高可到海拔2500米。
朝鲜、
日本及
俄罗斯远东地区也有分布。
主要价值
药用
全草:苦、涩,温。祛风除湿,止痛。用于关节痛,头痛。
有些山黧豆的种子含有毒物质β-草
氨基β-氨基酸,食用或饲用时必须严格脱毒处理,以免引起人、畜中毒。
辛、温。肝、胃二经。该物种为中国植物图谱数据库收录的有毒植物,其毒性为种子有毒。人,尤其男性和年青入误食大量
黧豆种子可出现神经山蕉豆病(neurolathyrism),主要表现
下肢无力、足贴地不易抬起、下肢瘫痪等运动神经受损的症状。病理检查可见下肢
张力增强,腱反射亢进,还出现连续性或非连续性的
肌肉痉挛等侧索神经受损的症状。一般多因种子混入面粉中食用或大量单食产生人的中毒。动物实验表明,神经山黧豆病以肌强直、下肢痉挛性瘫痪为主,病理解剖可见前角和外侧索小神经
细胞增生,特别是脊髓的运动通路和背、腰脊髓前侧索硬化。此外还有肝、脾等器官的损害。
饲用
对不同的生长地点,以不同收获方式收集的山黧豆材料进行分析,得出了关于其营养价值颇为一致的结论。在我国的山黧豆饲养试验中,最早饲喂的是山黧豆的茎叶部分。20世纪90年代初,吕福海等研究表明茎叶干物质蛋白质含量为13.82%~20.14%,粗脂肪含量为1.07%~3.05%,
无氮浸出物含量为34.7%~46.7%,
纤维素含量为25.1%~35.4%。山黧豆的粗蛋白(CP)含量高于
车轴草属和
小冠花,约等于苜蓿的CP含量,对营养分析表明只有Ca和P含量略低于苜蓿草,但仍能满足动物需要。山黧豆茎叶
蛋白质,脂肪含量随熟性不同而异。蛋白质含量以中、晚熟品种较高,在18%以上。脂肪含量以早熟品种较高,在2.75%以上。在盛花期采样分析,植株养分含量与熟性有关系见表1(吕福海等),随植株熟性的推迟,N、P、K、C含量增高。
山黧豆的籽实产量亦明显高于其它
豆科作物。于精忠统计表明山黧豆亩产约为125kg,而麻豌豆和
白豌豆亩产籽实约为31kg和95kg。其籽实营养成分与
野豌豆,大豆,
扁豆比较结果见表2(吕福海等)。山黧豆籽实的
蛋白质含量为25%~27%,略高于野豌豆(23%)和大豆(24%),低于扁豆(32%)。前三者脂肪含量相近,明显低于扁豆(6.5%)。山黧豆蛋白质
水解产物含有哺乳动物所需的17种氨基酸,见表3(Hanbury等,2000)。山黧豆与其它的
豆科蛋白质饲料相比,Lys、Met、Cys等其余AA含量相近。山黧豆与其它豆科作物的钙(Ca),磷(P)含量和各种微量元素含量比较见表4,其中Ca含量高于
歪头菜和大豆,低于
扁豆;而P含量高于或略高于其它作物。在微量元素含量中Cu含量明显高于
救荒野豌豆和扁豆,而低于大豆;Fe含量高于其它各组;而Zn含量则低于其它各组。
山黧豆像其它的豆科作物一样含有抗营养因子(ANF),如
单宁、胃蛋白酶抑制因子、
植酸、胰蛋白酶抑制因子、淀粉酶抑制剂等,影响饲料的适口性和消化率。山
黧豆中含有山黧豆毒素,长期饲喂可表现为山黧豆中毒,这是山黧豆不能得到广泛应用的重要原因。动物初次饲喂山黧豆时,需经过一定的适应期。营养生长期和始花期的山黧豆植株适口性最好,而盛花期和结实期的植株适口性下降,幼龄动物比成年动物易适应这种饲料。
毒性研究
山黧豆中含有4种毒素:①β-草酰
氨基β-氨基酸(β-N-Oxalyl-amino-l-alanine),简称BOAA,也叫β-N-草
酰基L-α,β-二氨基
丙酸(β-N-Oxalyl-L-α,β-diaminopropionic acid),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-基丙氨酸(γ-glutamyl-β-cyanoalanine);③β-氨基
丙腈(β-aminopropionitrile),简称BAPN,以及γ-谷酰基的衍生物γ-谷酰基-β-氨基丙;④L-α,γ-二
γ-氨基丁酸(L-α,γ-diaminobutyic acid),简称DABA,以及其衍生物γ-N-草酰-L-α,γ-二氨基丁酸。山黧豆中毒可分为神经性中毒和骨性中毒,其中四种毒素中只有BAPN可发生骨性中毒,其余均发生神经性山黧豆中毒。在这些毒素中目前研究最多的是ODAP
神经毒素,其余毒素尚未被研究或甚少研究。不同品种的山黧豆籽实内含有不同的毒素,但
毒理学研究表明ODAP是山黧豆中毒的直接原因。
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。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。在整个生长周期,苗期的毒性最大。在种子萌发时,ODAP浓度增加,这是净合成的结果。Kuo等人试验研究表明,种子暗萌发5d后,在16~18h的光暗循环中生长;2d后,ODAP的总浓度(67?滋
摩尔/g)比干种子(41?滋mol/g)增加63.4%,比吸涨种子(11.8?滋mol/g)增加467.8%。在生长过程中,地上部分含有较高的ODAP浓度,其中大约8%的ODAP存在于叶子中,而在根中ODAP含量逐渐减少(ODAP可以从根中渗出)。ODAP萌发中不降解,在不良环境下降解后,提供必要的氮源贮存。邢更生等试验表明,水分胁迫与山
黧豆植物中ODAP的积累有关,增强水分胁迫可导致ODAP积累的增加。因此,我们认为ODAP的积累与它的抗旱性密切相关。
山黧豆神经中毒最初表现精神抑郁,运动失调,继而出现后肢麻痹。ODAP被吸收进入血液后,透过血脑屏障,损害中枢神经初期呈现
保护性抑制,继而抑制相转为兴奋相,最后中枢神超限抑制,因呼吸中枢
血管运动中枢麻痹而死亡。死后剖检肝、脾、肾多呈暗紫红色,死亡较晚的动物肝脏呈槟榔肝样变化,病理组织学检查肝、脾、肾多见血,肝
细胞发生不同程度的颗粒变性,肾小管上皮变性
肿胀,脑血管轻度充血,脑神经细胞呈散在性变性,部分神经
细胞核浓缩、破碎。
ODAP有α和β两种异构体,其中β-ODAP有毒,而α-ODAP是无毒的,β-ODAP是体内合成的,α-ODAP是β-ODAP的转化产物,在β-ODAP的
水溶液中β-ODAP可重排形成α-ODAP。Abegaz等人实验研究,发现加热能使β-ODAP形成α-ODAP,表明重排和
水解有竞争。在55℃,30h,β-ODAP的D2O溶液形成β/α等于60/40的平衡,α-ODAP在同样条件下,也能形成α、β
混合物,因此有人用
水煮加热把有毒β-ODAP转化为无毒的α-ODAP,以作饲用,但这并不能完全去除山黧豆的β-ODAP。1997年Lambein and Kou等人报道了动物对ODAP的感受性可能与动物体内或饲料配方中缺乏微量元素Zn有关(1994,Lambein);Rasmussen等1992年报道羊对日粮中山豆毒素的耐受力归因于瘤胃微环境的改变。Farhangi等人将山
黧豆籽实浸泡在羊瘤胃液中,4h后发现ODAP毒性可去除90%,被认为瘤胃微生物能破坏ODAP
毒理学作用。
研究表明:ODP溶于水,若加10倍的水,分成3次浸泡山黧豆
干生粉24h,可去毒90%,但其水溶性营养物也随水浸泡丢失。预防本病的根本措施是不可长期过量地饲喂山黧豆,更理想的途径是培育低毒、甚至无毒的山黧豆新品种。
参考资料
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