实验探究绿皮马铃薯对食蚊鱼的影响
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[摘 要]关于龙葵素中毒的案例时有发生，多为食用了发芽、变绿的马铃薯引起的中毒。相关研究表明，龙葵素对多种受体生物均表现出不同程度的生理毒害作用。为了让中小学生对发绿马铃薯的毒性有一个更加直观的认识，本实验采用生活中常见易得的食蚊鱼作为受体生物，通过简易的实验，探究不同质量的绿皮马铃薯的毒性影响。结果表明：正常马铃薯研磨液对食蚊鱼的影响不大，而绿皮马铃薯对食蚊鱼有明显的毒害作用。
[关键词]绿皮马铃薯;食蚊鱼;毒性
[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2019）08-0093-02
一、实验背景
马铃薯（Solanum tuberosum）是茄科（Solanaceae）茄属（Solanum）植物，内含有龙葵素（Solanine），质量好的成熟的马铃薯每100 g含龙葵素5～10 mg;未成熟或出现绿色或已发芽、腐烂的马铃薯的芽胚部及皮处，每100 g马铃薯内龙葵素含量增至25～60 mg，甚至高达400～500 mg[1]。如果一次性吃进50 g已变绿、发芽的马铃薯（约含200 mg龙葵素）就可能发生龙葵素中毒，引起恶心、腹泻等反应。马铃薯作为一种食物，许多家庭经常储存备用。但储存时如果暴露在光线下且处于温暖、潮湿的地方，马铃薯的表皮有可能会变绿，同时龙葵素等有毒物质会增加;发芽的马铃薯其芽眼部分变紫也会使有毒物质积累，一旦食用，容易发生中毒事件[2，3]。关于龙葵素中毒的案例时有发生，较多发生在学校、工地等集体就餐的地方，多为食用发芽、变绿的马铃薯引起的中毒[1，4，5]。近年来，一些科学家以小鼠、家兔等作为受体生物，对龙葵素的毒性开展相关生理性研究。研究表明，马铃薯中的龙葵素具有引起胃肠系统中毒、神经系统中毒及致畸等毒性影响[6，7，8]。为了让中小学生对绿皮马铃薯的毒性有更加直观的了解和认识，本实验以生活中常见易得的食蚊鱼（Gambusia affinis）作为受体生物，探究不同质量的绿皮马铃薯的毒性影响。实验操作简单，可行性高，便于在中小学学校中开展。
二、实验目标
1.“生命观念”目标
了解不同质量的绿皮马铃薯的毒性差别，认识龙葵素对人体的危害。
2. “科学思维”目标
基于事实和证据，学会采用适当的科学思维去实施探究性活动。
3.“科学探究”目标
培养学生独立思考、自主探究实验、记录并分析实验数据的能力;在小组中能主动合作，推进探究方案的實施并用科学术语报告实验结果。
4. “社会责任”目标
珍爱生命，通过科学实践践行健康生活计划。
三、材料和用品
1.材料
马铃薯、食蚊鱼、池塘水。
2. 用品
研钵、量筒、小刀、玻璃棒、烧杯若干（1000 mL、500 mL、100 mL）、纱布、胶头滴管、石英砂、天平、记号笔、标签纸。
四、实验过程
1.马铃薯的处理
将马铃薯于光亮、温暖、潮湿的地方放置4～5天，以获得绿皮马铃薯。
2.食蚊鱼处理
刚从池塘中捞取或从市场上购买的食蚊鱼，需要用池塘水静养几天，待其生存状态趋于稳定、不再有鱼死亡才开展实验。
3.马铃薯研磨液制备
（1）取绿皮马铃薯，分别称取10 g、20 g、30 g、40 g，切碎，加入石英砂与10 mL池塘水研磨，用纱布过滤，将滤液定容到200 mL，获得马铃薯研磨液，贴好标签备用。
（2）取正常马铃薯，分别称取10 g、20 g、30 g、40 g，重复上述操作。尽量保证前后马铃薯研磨的程度一致。
五、进行对照实验
[实验一]分别取10条食蚊鱼放于装有正常马铃薯10 g、20 g、30 g、40 g研磨液的烧杯中，加一组200 mL池塘水作为对照，并贴上标签。
[实验二]取绿皮马铃薯10 g、20 g、30 g、40 g研磨液，重复上述操作。
六、实验观察与数据记录
加入汁液后开始观察，观察加入不同马铃薯研磨液后食蚊鱼的变化，包括游动情况及停留的水层位置;记录每条食蚊鱼的死亡时间和观察2个小时后食蚊鱼存活的数量，把实验结果以表格形式进行记录。
七、 实验结果及分析
1.不同质量马铃薯研磨液对食蚊鱼死亡情况的影响
从表1实验结果可以看出，在2小时的观察时间内池塘水、10 g、20 g及30 g正常马铃薯研磨液中食蚊鱼无死亡现象;在40 g的正常马铃薯研磨液中有2条食蚊鱼死亡，说明正常马铃薯研磨液对食蚊鱼生活的影响不大。而绿皮马铃薯对食蚊鱼有明显的毒害作用，随着研磨液浓度的加大，对食蚊鱼的危害越大，食蚊鱼死亡程度越快。98分钟后，用绿皮马铃薯研磨液处理的食蚊鱼全部死亡。
2. 不同质量正常马铃薯研磨液对食蚊鱼活动情况的影响
由表2可以看出，不同质量正常马铃薯研磨液中食蚊鱼的活动情况较稳定，均能正常游动，基本停留在研磨液的中下层，仅少部分在上层。
由表3可以看出，在不同质量绿皮马铃薯研磨液中食蚊鱼的活动情况明显比正常马铃薯研磨液的剧烈，食蚊鱼不断跳动并出现跳出水面的情况，且随着研磨液浓度的加大，食蚊鱼跳动越剧烈。食蚊鱼活动停留的水层由中下层转为上层，说明绿皮马铃薯研磨液对食蚊鱼有一定的毒害作用。 八、讨论
本实验以食蚊鱼作为生物受体，对绿皮马铃薯的毒性进行实验探究，材料容易获取，操作简易，可行性强，可在中小学学校中开展，能加深中小学生对龙葵素毒性的了解与认识。从以上的实验可得到初步结论：绿皮马铃薯具有一定的毒性，对食蚊鱼能造成致命性的伤害，并且随着量的增大，毒性伤害越大。由大量资料可知，龙葵素作为一种正常的天然成分存在于马铃薯等茄科植物中，过量摄入会对胃肠、生殖、神经等产生毒害作用。目前虽然对龙葵素的毒理机制有一定的了解，但还不完全清楚。有研究认为，高温烹饪及醋酸处理可减弱部分毒性，但仍存在很多不可估量的安全隐患，因此在茄科蔬菜等食品安全上还需要严格监管，对龙葵素含量高的蔬菜要进行严格处理，防止流入中小学饭堂等大众餐桌，以保证人们的饮食安全。若吃马铃薯时口中有发麻的感觉，表明其中还含有较多的龙葵素，应立即停止食用，以防中毒。早期发现中毒者，应立即催吐、导泻，并及时就医，减少毒素吸收。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 张海华.食用马铃薯引起龙葵素中毒20例分析[J].右江醫学，2012（2）：250-252.
[2] 董晓茹，沈敏，刘伟.龙葵素中毒及检测的研究进展[J].中国司法鉴定，2013（2）：35-41.
[3] 刘志宁，尤丽.发芽马铃薯中毒引起的精神症状[J].中国医药导报，2009（30）：131.
[4] 高伟艳.发芽马铃薯引起食物中毒22例调查报告[J].中国煤炭工业医学杂志，2006（8）：884.
[5] 周兴，林党柒，杨汝松，等.一起小学生龙葵素中毒流行病学调查[J].中国学校卫生，2007（9）：849-850.
[6] 高德臣，王文廷.马铃薯芽浸液对兔全身血管及肝、肾、脑组织的毒性影响[J].佳木斯医学院学报，1994（1）：16-17.
[7] 周国亮，宋翼升，辛艳飞，等.龙葵素的生殖毒性研究进展[J].中国临床药理学与治疗学，2013（11）：1291-1296.
[8] 巩江，倪士峰，邱莉惠，等.龙葵素的药理·毒理及药用研究[J].安徽农业科学，2009（9）：4108-4109.
（责任编辑 黄春香）
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