（农产品加工及贮藏工程专业论文）承德地区家用炊具安全性调查及铝溶出量分析.pdf

中国农业大学硕士学位论文 摘要 本研究对承德市区内3 3 3 位常住居民( 心脑血管疾病患者2 1 9 人，。非患者1 1 4 人) 进行饮食 及烹饪习惯问卷调查。通过对调查结果进行危害因子分析，发现使用铝制炊具显著地增加了脑血 管病、冠心病和高血压等心脑血管疾病的发病率( o r 值2 8 9 1 3 6 ) ，使用铝制容器盛放剩余食 物可以增加脑血管病和高血压的危险性，但增加幅度最大不超过1 1 。使用不锈钢炊具可降低患脑 血管病和高血压的危险性。使用铁锅与上述几种心脑血管疾病均无显著性关系。饮食习惯如饮水 少、饮滔过多、摄盐过多也会导致患心脑血管疾病的可能性增加，但影响没有使用铝锅显著。喜 食油炸食品对各类心脑血管疾病的发病率无影响。 另对承德市区内1 9 0 个家庭的铝制炊具使用情况进行问卷调查，并对各家用铝制炊具进行铝 溶出分析实验。实验结果表明，随着铝锅的使用时长增加，铝锅内铝的溶出量逐渐下降。从使用 频率上看，每天使用、有时使用与偶尔使用的铝锅的铝溶出量之间均具有极显著性差异，且随着 使用频率的递增，铝的溶出量递减。同为使用超过1 0 年的铝锅，每天使用比偶尔使用铝的溶出量 高出1 2 。5 倍。从使用目的上看，铝的溶出量从高到低依次为：煮水、煮奶、煮粥和煮米饭。煮奶 锅、烧水分别与煮米饭、煮粥的锅的铝溶出量之间存在极显著差异，煮米饭锅的铝溶出量与煮粥 锅的铝溶出量之间差异比较显著，煮奶与烧水的锅的铝溶出量之间无显著性差异。 关岛童词：铝制炊具，心脑血管疾病，病例对照研究，溶出量 中国农业大学砸i 学位论文 a b s t r a c t 3 3 3r e s i d e n t sf r o mc h e n g d e h e b e ip r e y i n c e ( i n c l u d i n g2 1 9c a r d i o v a s c u l a rc e r e b r o v a s e u l a rd i s e a s e p a t i e n t sa n d1 1 4h e a l t h yp e o p l e ) w e r es e l e c t e d t of i l lo u tad i e t e t i ca n dc o o k i n gh a b i t si n v e s t i g a t i o n f o r m s t h r o u g h e a s ec o n t r o ls t u d yo ft h ei n v e s t i g a t i o no b j e c t s ，w ef o u n dt h a tu s i n ga l u m i n u ms a u c e p a n a sc 0 0 k i n gt o o ld r a m a t i c a l l yi n c m a s e dt h ei n c i d e n c eo fc e r e b r o v a s c u l a rd i s e a s e ( c v d ) ，c o r o n a r yh e a r t d i s e a s e ( c h d ) ，h y p e r t e n s i o n ( h t ) ( o rv a l u e ：2 8 9 1 3 6 ) ，u s i n ga l u m i n u m v e s s e lc o u l da d di n c i d e n c e o fc v da n di - i tab i t ，a n dt h el a r g e s te x t e n to fi n c r e a s i n gw a sl e s st h a n1 1 u s i n gs t a i n l e s ss t e e l s a u c e p a nd e c r e a s e dt h ei n c i d e n c eo fc v d a n df i t u s i n gi r o ns a u c e p a nh a dn or e l a t e dw i t ht h et h r e e k i n d so fd i s e a s e s i na d d i t i o n b e i n gs h o r to fw a t e r , d r i n k i n ge x e e s s i v e l ga n de a t i n gr e d u n d a n ts a l t w o u l dg i v em o r el i k e l i h o o do fg e t t i n gt h i sd i s e a s e ，b u tt h el i k e l i h o o dw a sn o ta sm u c h a st h a to fu s i n g a l u m i n u ms a u c e p a n o nt h eo t h e rh a n d ，e a t i n gd e e pf r yf o o dw o u l dn o ti n c r e a s et h ei n c i d e n c eo fc c d o t h e r w i s ew ei n v e s t i g a t e d1 9 0f a m i l i e sw h i c hu s i n ga l u m i n u ms a u c e p a nt oc o m p l e t ea n o t h e r q u e s t i o n n a i r ea n dc a r r i e dt h r o u g ht e s t s o fb o i l i n gs a l tw a t e ri nt h e s ea l u m i n u ms a u c e p a n s r e s u l t s s h o w e dt h a td i s s o l v e dq u a n t i t yd e c r e a s e dw i t ht h et i m eo fu s i n ga l u m i n u ms a u c e p a n o nt h ef a c to f f r e q u e n c y , d i s s o l v e dq u a n t i t yb e t w e e ne v e r y d a y , s o m e t i m e sa n do c c a s i o n a l l yu s e da l u m i n u ms a u c e p a n w a sd r a m a t i c a l l yd i f f e r e n t ，a n dt h e r ew a sl e s sa l u m i n u md i s s o l v e dq u a n t i t yw i t ht h ei n c r e a s i n go fu s i n g f r e q u e n c yo fa l u m i n u ms a u c e p a n t ot h es m t l ea l u m i n u ms a u c e p a nu s e df o ro v e r1 0y e a r s ，a l u m i n u m d i s s o l v e dq u a n t i t yf r o ma l u m i n u ms a u c e p a nu s e do c c a s i o n a l l yw a s1 2 5t i m e st h a to fu s e de v e r y d a y o n t h ef a c to fu s i n g p u r p o s e ，t h ea l u m i n u md i s s o l v e dq u a n t i t ya r r a n g e df r o mh i g ht ol o wa s ：b o i l i n gw a t e r , b o i l i n gm i l k ，c o o k i n gp o r r i d g ea n dc o o k i n g r i c e d i s s o l v e dq u a n t i t yo fb o i l i n gm i l ka l u m i n u ms a u c e p a n o rw a t e rw e r e d r a m a t i c a l l yd i f f e r e n tf r o m t h a to fc o o k i n g p o r r i d g e o rr i c e t h e r ew a sd i f f e r e n c eb e t w e e n c o o k i n gr i c ea l u m i n u ms a u c e p a na n dc o o k i n gp o r r i d g ea l u m i n u ms a u c e p a n ，t h e mw a s n 0d i f f e r e n c e b e t w e e n b o i l i n gw a t e ra l u m i n u ms a u c e p a na n db o i l i n gm i l ka l u m i n u ms a u c e p a n k e yw o r d s ：a l u m i n u ms a u c e p a n ，c a r d i o v a s c u l a r c e m b r o v a s c u l a rd i s e a s e ，c a s e 。c o n t r o l s t u d y , d i s s o l v e dq u a n t i t y 4 6 5 9 7 8 8 中困农业大学硕士学位论文 独f i l j 性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 研巍生签名： 去、1 嗣鸟能 时间： 跏。够年月滞日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名：凶l 孵皤管晕 时间：毒o 。妒年6 月f 轳日 导师签名时间：渺乒年厂月俘日 中倒心业人学坝士学位论文第一章绪论 第一章绪论 铝是自然界中常见的元素，也是地壳中含量最丰富的金属元素( 8 8 ) 。铝在日常生活中随处 可见，在食物、食品添加剂、药物、水中都有它的存在。随着科学技术和工业的发展，铝和铝的 化台物已经普遍进入国防、科研、工农业生产的各个部门，并已进入千家万户。近代铝矿的开采， 炼铝工业的发展、铝制品的制作加工和使用、食品添加剂的广泛应用，酸雨的频发等，使得人体 内的铝负荷越来越高。铝是机体生理活动的非必需元素。研究表明，铝在体内滞留过多会损伤神 经元细胞，导致体内电解质浓度的失衡，从而对神经、骨、肾脏器官产生毒害作用，还可导致体 内腊质过氧化的增加，对心脑血管系统造成伤害。过多的铝负荷对阿尔茨海默症( r i d ) 、透析性脑 病( d 功、退行性脑病等神经系统疾病的致病作用已得到肯定( a l f r e y ，1 9 8 6 ) 。 随着人们生活水平的提高和饮食习惯的变化，心脑血管疾病的发病率和死亡率亦呈逐年上升 的趋势现今已成为危害全球人类健康的重要疾病之一，也是导致残疾和功能障碍的主要原因之 一，已知微量元素的平衡失调与心血管疾病的发生和发展密切相关。已有人提出血液透析患者中 观察到的心肌肥大在某种程度上可能由铝引起，并有报道心肌细胞可以在溶酶体中聚集铝，在心 肌层与原发性心肌病的心肌中都可见铝的聚集，这使得血液透析病人心律不齐与猝死的发病率很 高( p r a s u n p r i y a ，2 0 0 2 ) 。因此，铝与各种复杂食物成分的相互作用及其所形成化台物的性质， 以及这些含铝化合物在人体中的吸收、代谢、致病机理都有待进一步研究。 铝制品以它的美观、轻便、传热快且价格低廉等优点深受人们喜爱。目前在人们日常生活中 应用仍非常普遍，人们用它烧水、做饭、烧菜，有的家庭还用它们盛放剩余食物。由于使用频率 较高，使用时均伴有持续的高温加热作用，而且锅内的食物大多偏酸或碱性，因此很容易导致铝 的大量溶出，对人体产生长期的毒害作用。 为了探讨铝制炊具及使用方式对心脑血管疾病的影响，以及人们在日常生活中不合理的烹饪 和饮食习惯，寻找出一种健康安全的炊具及烹饪方式，从而避免因炊具污染给人们健康带来不必 要的危害。本研究通过问卷调查，探讨了日常饮食及烹饪习惯对人们健康造成影响的因素，并对 烹饪中释出的铝作为心脑血管疾病的一个可能的赶害因子进行统计分析，同时又对不同使用状况 的铝制炊具煮水后铝的释出量进行了测定，为进一步探讨人群体内铝负荷量与疾病的关系提供实 验依据，改善不合理的饮食习惯，提高人们膳食的科学性提供参考依据。 1 ，1 铝的生物学作用研究现状 1 1 1 铝在体内的代谢 1 1 1 1 铝在人体内的吸收和转运 一般认为铝主要在十二指肠上段和胃吸收，其吸收是通过一种主动而非能量依赖性过程吸收 吸收至十二指肠上皮粘膜的( c o p e s t a k e 2 0 0 2 ) 。大多数研究表明，其胃肠道吸收依赖于铝化合 物的形态、胃液的酸度、铝络合剂摄入量、甲状旁腺激素、维生素d 、小肠运动及铝的摄入量有 关。p h3 时，氢氧化铝、氯化铝、乳酸铝和柠檬酸铝，铝的溶解度均在2 5 以上( 硫糖铝为】3 ) ； 而在口h6 时，氢氧化铝和硫糖铝均不到1 ，氯化铝为1 5 ，乳酸铝为3 3 ，而柠檬酸铝、氯化 铝+ 柠檬酸钙、氢氧化铝+ 柠檬酸钠及硫糖铝+ 柠檬酸等含柠檬酸盐的铝溶解度不受p h 环境改变的 影响。其铝的溶解度范围在3 8 9 1 。柠檬酸、柠檬酸盐和谷氨酸钠促进铝的吸收( 王劲，2 0 0 2 ) 。 其可能的机制是：在肠道偏碱性p h 中，某些有机酸阴离子与铝形成可溶性络合物，使铝更易被 肠粘膜上皮细胞吸收。细胞外钙对维持细胞问紧闭结完整性起关键性作用。柠檬酸( 盐) 等有机酸( 盐) 有效地络合了细胞外钙，从而打开了细胞间紧闭结，通过开放细胞旁路促进铝的吸收。f - 与“ 会形成稳定配合物，二者将彼此削弱其吸收。此外，经研究证实，甲状旁腺激素促进铝吸收；维 生素d 能增加铝等多种金属的吸收。黄国伟等( 2 0 1 ) 0 ) 报道，膳食中缺铁、锌、铜、钙和镁等矿 物质时可使铝吸收增加，并有潜在铝中毒危险。 1 1 1 2 铝在人体内的分布、潴留与排泄 、 铝在体内分布于所有组织里。经呼吸道进入人体后，肺铝含量在各器官中是最高的。经消化 道吸收时( 大鼠饲料掺铝化合物) ，肝、脑、血的铝水平增高。而肺未见增多。对于正常人，肺以 外的其他组织的铝含量较恒定，一般在2 m g k g 干重左右。而肺铝量随年龄增长而增加。 d u r e k e ( 1 9 8 5 ) 发现外源性1 ，2 5 一( o h ) 2v i t a m i n d 3 、2 5 一( o h ) v i t a m i n d ，均能增加肠道铝的吸 收使血浆铝浓度上升，前者还使肝脏中的铝含量下降，但对脑、心、肾等器官中的铝含量无影 响。而h l e d i n ( 1 9 8 6 ) 则认为外源性1 , 2 5 - - ( o h ) 2 v i t a m i n d 3 使血清铝浓度上升，肾、骨铝量也上 升，对肝、脑铝无影响；2 5 ( o h ) v i t a m i n d 3 及内源性2 5 一( o h ) v i t a m i n d 3 的增加。可使血 清、骨、肾铝量均上升，面对肝脑无影墒。g e o r g e 等将兔皮下注射a l a ：2 8 天后，检测组织内的 铝分布，发现铝含量按以下顺序下降：骨、肾皮质、。肾上腺髓质、肝、睾丸、骨骼肌、心、脑白 质、脑海马。 通常由于胃肠道在铝吸牧上的一些屏障作j e j f 以及肾脏的清除作用，人体内铝含量维持在一个 较低的水平。g r e g e r ( 1 9 9 3 ) 比较不同铝摄入量时的血清铝含量，发现高摄入量下血消铝明显高 于对照，但因排泄速度明显不同，故没有贮留在体内。 当铝摄入量增多时，正常人的排 | | 量也随之增多，例如正常人口服大剂量铝化合物达2 2 2 8 m g d 时，尿铝排泄量由1 6u g d 增大到2 7 5 u g d 。有研究表明，尿液是铝的主要排泄途径。人体 摄入的铝，大约6 0 经尿液排山，近4 0 随粪便排出。胆汁虽是排除其他多种微量元素的重要通 道，但在铝的清除上，似乎无明显作用。故认为尿铝在反映铝的暴露上比血铝更灵敏，由此可见， 正常人有能力通过。肾脏等排泄器官将铝排出去。 1 1 2 铝的神经毒性 1 1 2 1 铝的神经毒性研究历史 铝自1 8 0 7 年由d a v y 命名后，在很长时间内被认为是对人体无害的( s o r r e n s o n 1 9 7 4 ) 。1 8 8 6 年s i e m 首先报道了铝的神经毒性。1 8 9 7 年d o l l k e n 进一步论证并将酒石酸铝注入家兔体内，引 起神经元的变性。1 9 2 9 年s e i b e r t 及w e l l s 研究了给动物连续灌注铝盐后引起的神经毒性。1 9 4 2 年k o p e l o f f 等发现了氢氧化铝糊剂的致动物癫痫作用。1 9 6 5 年k l a t z q 首次报道注铝入兔脑室而 诱发痴呆。1 9 7 3 年c r a p p e r 等将铝注入猫腹侧海马、内囊或小脑延髓池，发现脑铝值增高及相应 部位的神经原纤维变性( n f d ) 。2 0 世纪7 0 年代中期，加拿大的学者报道，人体内过多的铝存在 可能导致老年性痴呆症，因为这种病人脑部的铝含量是正常人的1 5 3 0 倍。透析脑病病人大脑 灰质铝含量升高( 约1 2 4 - 3 3 0 m g k g ) 。近2 0 年来，铝在生物学方面可能引起的问题逐渐成为人 们争论的热点，在国内也有些报道说使用铝锅及铝制品对健康不利。大量研究现已证明铝对植物、 动物和人类均产生毒性。1 9 9 8 年3 月，日本轻金属协会在东京召开的“铝和健康”研讨会中，部 分专家认为铝是阿兹海默氏症的危险因子。1 9 9 2 年w h i t e 等报道了铝工厂中接触铝尘工人引起的 神经性症候群。 1 ，1 2 2 铝的神经毒性作用机理 铝的毒性主要表现为对中枢神经系统的损害。铝盐对大鼠脑组织海马和大脑皮层区神经突触 摄取谷氨酸的功能有抑制作用( 张本忠，1 9 9 9 ) 。神经细胞问质及突触间隙谷氨酸递质的蓄积，使 神经细胞内c a “浓度升高，进而导致细胞功能改变和死亡( 刘兆平，1 9 9 7 ) 。动物和人群研究发现， 由于铝抑制突触前膜对递质的再摄取，导致脑组织单胺递质含量降低，而其尿中代谢产物排出量 增高。推测外周的肾上腺索递质可能对铝更敏感。铝可抑制体外人胚大脑神经细胞的分化成熟及 功能，并随铝剂量的增加而呈现剂量反应关系；其毒作用机制可能是通过抑制神经细胞抗氧化能 力，产生脂质过氧化而导致细胞各种膜结构的损害。c r a p p e r ( 1 9 7 3 ) 等发现早老性痴呆( a d 汲神 经功能障碍患者脑内铝含量明显高于正常人。a l f r e y 和w a r d 等亦发现，血液透析时脑铝含量增加， 可出现痴呆及精神紊乱等症状。c o p e s t a k e ( 1 9 9 3 ) 发现铝可导致脑组织神经原纤维缠结( n f t ) 和淀粉样老年斑( s p ) 。己知nft 和sp 是ad 病人的两个典型病理学标志。通常认为早老性痴 呆患者海马中的nft 密度是非痴呆老年人的6 4 0 倍，这与铝含量一致。 有报道表明，铝可影响神经递质的含量及转运。前文动物实验中已经提到过经口给予铝化合 物，在脑铝含量增加的同时均伴有脑组织胆碱乙酰基转移酶( c a t ) 活性下降及a c h e 活性升高， 丽导致胆碱能神经功能衰退。此外，铝在体外还可直接抑制c a t 活性。体内和体外实验都发现大 中团农业大学坝= 卜学位论文第一章绪论 鼠慢性铝染毒后，谷氨酸一氧化氮一环磷酸鸟苷( g l u n o c g m p ) 这一信号转导通路受到损害，铝可能 通过这一神经毒性机制在a d 发生中起作用。 另有人认为( t e r r a ，1 9 7 3 ) ，铝的神经毒性作用机理可能是铝进入神经元系统后与染色质中 的d n a 结合，引起d n a 损伤，改变基因表达，影响细胞活性，并刺激核周围的神经原纤维出现 异常蛋白质合成，从而使其堆积，排列紊乱而里缠结状。 1 1 3 铝对心脑血管系统的影响 1 1 3 1 铝在脂质过氧化中的作用 脂质过氧化( l p o ) 近年被认为是许多毒物毒作用起点。它是指发生在多不饱和脂肪酸中的一 系列自由基反应是细胞损伤的重要机制，在动脉粥样硬化( a s ) 的形成、冠心病( c h d ) 的发生发 展过程中具有重要作用。生理状态下，体内脂质也可发生自氧化，而且氧化与抗氧化处于动态平 衡。如果l p o 形成过多，可氧化修饰低密度脂蛋白( l d l ) ，l d l 发生氧化反应被氧化成氧化型 l d l 后，不再被脂酶分解，而被巨噬细胞吞噬，形成泡沫细胞，堆积在血管壁上，导致动脉粥样 硬化形成。所以，现在常用谷胱甘肽过氧化物酶( g s h - p x ) 活性、超氧化物歧化酶( s o d ) 活性、丙 二醛( m d a ) 浓度反应脂质过氧化的程度。 在国内，郭智勇( 2 0 0 2 ) 对电解铝工人血清g s h p x 活性测定，发现暴露组比对照组g s h - p x 活性显著降低，m d a 浓度显著升高，提示铝可能通过抑制谷胱甘肽过氧化物酶活性导致脂质过 氧化的增加。 在国外，f r a g a ( 1 9 9 0 ) 等研究发现小鼠饲料高剂量铝暴露1 0 周后，脑中脂质过氧化产物增 多。t a k a o ( 1 9 9 8 ) 等用乙酰丙酮化铝与磷脂脂质体进行孵育，结果显示铝加强了脂质体中的脂质 过氧化过程。 上述体内体外实验显示，铝可能与脂质过氧化过程有关。有人推断铝与脂质过氧化的机理为： a 1 3 + 虽然在生物系统中无氧化还原能力，但可能通过( 1 ) 与负电荷性脂质体成分结合。( 2 ) 改变 脂质物理学特性( 抑制磷脂运动、增加酰基链聚集、促进脂质体聚集等) ，有利于脂质过氧化传播 来刺激f e 2 + 介导的l p o 。0 ) 通过介导活性氧的产生，破坏膜完整性等机制促进脂质过氧化。( 4 ) 抑制抑制谷胱甘肽过氧化物酶活性导致脂质过氧化的增加。 关于铝的毒性已有许多报道，在其与一些疾病的关系上存在争议。1 9 8 9 年，世界卫生组织已 正式将铝定为污染物。透析病人心律不齐与猝死的发病率很高( p r a s u n p r i y a ，2 0 0 2 ) 。但铝与各种 复杂食物成分的相互作用及其所形成化合物的性质，以及这些含铝化合物在人体中的吸收、代谢、 致病机理都有待进一步研究。 1 1 3 2 铝影响钙和锌的吸收 4 中陶农业人学坝士学位论文 筇一章绪论 钙在神经冲动、心律、高血压、肌肉收缩、血液凝固等方面起着举足轻重的作用，并与老年 病、衰老现象息息相关。通过人体实验，研究者们发现有不少证据表明膳食钙在血压调节中有作 用。m c c a r r o n ( 1 9 8 4 ) 等对美国第一次全国健康发现在所有的分析变量中钙摄入量减少是预测高 血压的蛀好指标。另有报道说每日膳食钙摄入8 0 0 1 0 0 0 毫克可以防止血压升高。 铝通过两种方式影响钙的吸收，一种是直接影响：铝的吸收部位主要在小肠上端，吸收率约 0 3 o 5 ，同c a “的吸收部位相同。而且一些影响c a “吸收因素也同样对a l “有作用。铝的 吸收机制可能与c a 2 + 竞争载体有关，从而干扰c a 2 + 的吸收；另一种是间接影响：铝在人体内干扰 磷的代谢，铝在肠道内可与磷酸盐形成不溶性的a 1 p o 。，阻止肠道对磷的吸收，从而使血液中和 其它组织内磷的总量减少。而磷在生物体内起着举足轻重的作用，磷的缺少会引起机体的代谢紊 乱，也会影响机体对钙的吸收，造成机体脱钙的现象。 锌是人体必须微量元素，它与细胞膜磷脂部分中的磷酸根和蛋白质中的巯基结合，构成牢固 的复合物，同时抑制脂质过氧化和抑制组织胺的释放，维持细胞膜的稳定。此外，锌还可以影响 膜结合酶的活性，使膜的通透性改变，影响c a 2 + 等金属通透性而对心肌起保护作用( 粱永红，1 9 9 7 ) 。 李姝( 2 0 0 0 ) 等运用细胞匀浆丙二醛( m d a ) 比色法( 体外法) 测定大鼠肝脏脂质过氧( l p o ) 作用，研究锌、钙与铝的分别协同作用对大鼠肝脏脂质过氧化物的影响。结果发现锌、钙拮抗了 铝致大鼠肝脏脂质过氧化物作用，铝也同时拮抗了锌的作用。 1 1 3 3 铝影响镉的吸收 镉是一类二价阳离子重金属物质，与钙具有类似的原子半径，所以可直接在质膜、线粒体或 微粒体膜钙转运和贮存的特殊位置上与钙发生竞争，部分或完全取代钙。镉的毒理作用可能是通 过致细胞内钙代谢紊乱而引起。实验证明镉离子可直接与c a 2 * a t p 酶和c a 2 + 一m 9 2 + a t p 酶的巯 基结合，使酶活性丧失( 马军，1 9 9 6 ) 。由于c a z + _ m 9 2 + a t p 酶和c a “一a 皿酶丧失活性进入细胞 内的c a “不能及时排出细胞或不能被细胞内c a “储池所摄取，从而造成细胞内c a 2 + 浓度持续升高， 使细胞内钙超载。细胞内钙超载最终可导致血管平滑肌收缩、肌张力和外周阻力增高，从而加速 了高血压的发生、发展。 研究表明，铝的摄入可以使肠道镉的吸收增加，从而导致体内镉的慢性中毒，使血压升高( 迟 锡增，1 9 9 7 ) 。 1 2 铝进入人体的渠道 人体摄入铝的途径主要有饮水、食物、药物和空气。w h o 1 p c s ( 1 9 9 7 ) 提出人体通过饮水 摄入的铝量约为0 4 m g d ：通过食物和饮料( 不包括饮用水) 摄入的铝量为小于1 5 m g d ( 不同国 家的变化范围为0 0 3 - - 1 1 5 m g d ) ：a t s d r t ( 1 9 9 2 ) 估算人体通过空气摄入铝约o 2 m g ，d 。其中，饮 5 巾囤积业大学t * i - l - 学位论文第一章绪论 食摄入为主要途径，饮食中的铝除来源于食物在生长过程中富集的自然界中的铝，还来源于食品 添加剂( 许多含铝的食品成分被用作防腐荆、着色剂、发酵剂、抗凝剂等) 和铝制炊具的使用。 1 2 1 来源于食物 植物性食物以黄豆、绿豆含铝最高，粮谷次之，蔬菜瓜果较少。各种茶叶中铝的含量都较高 其中红茶最高，绿茶次之，花茶最少。 根据美国食品药物管理局( f d a ) 的计算，美国人通过谷物粮食摄入的铝占每天总摄入量的 2 9 4 9 牛奶、酸奶、奶酪占1 7 3 6 ，甜品占9 2 6 ，各种饮料( 包括茶、咖啡、软 饮料) 占5 1 0 。蔬菜占3 6 。 我国城乡居民铝的食物摄入来源主要是天然食品、含铝添加剂食品及茶铝。一般铝摄入量为 4 1 5 m e , d ，饮茶者一般铝摄入量可达5 7 1 1 8 4 2m g d ，同时食油条食品铝摄入量高达1 5 7 1 2 8 4 2 m g d 。国外报道食物铝摄入量1 2 1 4 m g d ，但有人报道食物中铝是结合型的难吸收，茶铝含 量虽高，但茶氟高增加排泄及难吸收并不能增加体内铝蓄积。 1 2 2 来源干净水剂和食品添加剂 白1 9 世纪末叶美国首先将硫酸铝用于给水处理以来，一直被广泛应用。目前世界各国水厂多采 用铝盐( 如硫酸铝、明矾、聚硫酸铝、聚氯化铝) 对饮用水进行净化，这些可溶性酸性的水( 用漂白粉 或氯气消毒的自来水) 更易使a 1 “溶出随饮用水进入人体。 、 国内有人经大量实验及流行病学调查建议饮水铝的标准为0 2 m g l ，与w h o 和欧共体的标准 一致。随着人们对铝的毒性的认识，我们将面临寻找有效廉价的饮水除铝方法及新的挣水方法的问 题。 1 2 3 来源于炊具 铝制炊具具有导热迅速且质轻价廉的优点，被广泛用于日常生活中烹饪和贮藏食物。同时由 于铝的化学性质，按软、硬酸和碱的分类原则( h s a b ) ，a i “属于硬酸，在水溶液中，能和许多 阴离子( f ，o h ，h p 0 4 2 ) 、有机物( 柠檬酸盐、乳酸盐、醋酸盐) 、蛋白质( 骨钙蛋白、卵黄高磷 蛋白) 等络合( y o k e la n dm c n a m a r a ，1 9 8 8 ) 。使用铝制炊具时，铝与复杂的食品成分相接触，加 之一些特殊条件( 如高温) 的催化，使得炊具中的铝溶出到食品中，从而对人体健康产生各种影 响。 l i n ( 1 9 9 7 ) 认为日摄取铝量的2 0 来源于铝制炊具。g r e g e r ( 1 9 9 3 a ) 提出美国居民因使用 铝制炊具而增加的铝摄入量超过2 m g d 。张万起等( 1 9 9 6 ) 推算我国成人通过铝制炊具最大可能 摄入的铝量为5 6 4 m g d ，约占膳食铝摄入量的1 0 - - 3 0 。王林等( 1 9 9 6 ) 调查结果显示，在我国， 6 从铝制炊具溶入到食物中而摄入人体的铝约为4 r a g 入日。 1 3 铝制炊具中铝的溶出量研究 近年来，有研究者指出，使用铝制炊具是食品中铝的主要来源。在食品制作过程中，食物中 铝含量与食物的p h 值、烹饪时间的长短、贮存在铝制品中的周期及炊具是否有保护层等因素有 关。 g r e g e r ( 1 9 8 5 b ) 报道，同不锈钢炊具相比，使用铝制炊具烹饪或贮藏食物时，许多食物成 分能促进铝溶出。如果使用未涂层的铝制炊具将使饮食中铝含量增加3 5 m g d 。用铝锅煮西红柿 时，l k g 西红柿会使o 1 2 3 1 m g 的铝溶解下来煮酸性更大的大黄( p h 3 2 ) 时，a i 的腐蚀量为1 0 1 1 3 m g k g ( 大黄) 。 1 傅索红等( 2 0 0 0 ) 用不同年限铝制容器分静置2 4 h 、煮沸和煮沸1 0 m i n 三组进行铝溶出量检 测。发现随容器使用年限的增加而溶出量递减。使用8 年以上的容器在3 组试验中溶出量均低于 检出限新铝容器在3 组试验中溶出量均居于首位，煮沸1 0 m i n 后溶出值高达2 6 9 m g l 。 张万起等( 1 9 9 6 ) 选择米饭、西红柿、牛肉、植物油和水几种典型食物为代表，在铝制炊具 中烹调后，西红柿中铝增加量最高，牛肉、植物油次之，煮米饭和煮水较低。与王林等报道铝制 炊具煮西红柿、面条、米饭和牛奶，检测到煮西红柿和面条时食物中铝增加较多，且随时间的延 长而增加煮米饭和牛奶铝增加量很低甚至几乎没有。 1 4 研究内容、目的和意义 本研究把重点放在从饮食角度分析不同的饮食习惯，尤其是烹饪习惯对心脑血管疾病发病率 的影响，以及不同使用方式、使用目的铝锅中铝的溶出量的分析上。用填写调查问卷的方式，将 烹饪方式、饮水习惯、饮酒习惯、口味偏好以及炊具的使用偏好与此类病发病率的关系加以比较， 从而从饮食角度推断影响心脑血管疾病发病的的危险因素。另外，对家用铝制炊具的使用情况和 使用目的进行了一次调查，并用这些铝制炊具进行铝溶出分析实验，以了解不同使用状况的铝锅 的铝的溶出量情况。 饮食习惯与人的健康状况有着直接的关系，心脑血管疾病这类“富贵病”与饮食习惯有着更 为密切的联系。以前有关心脑血管疾病流行病学的调查大多都倾向于生活环境、习惯上以及生理 指标上的调查，从饮食及烹饪习惯的角度研究此类疾病的危险因子的研究还鲜有报道。 近年来，人们逐渐意识到铝制品对神经系统的有害影响之后，有一些有关铝锅煮水铝溶出量 的研究报道。这些实验都围绕不同条件，如加热温度，酸、碱、盐环境放置时间的不同，对铝 7 巾国农业人学硕上学位论文 笫一章绪论 的溶出量进行差异比较。但这些煮水实验都是在实验室环境内的进行的，代表性和模拟实际性都 较差。本次实验深入各个家庭，对正在使用中的铝制炊具进行煮水实验，然后对铝的释出量进行 测定。这样就可以避免因偏离实际所带来的误差。此次研究可为进一步探讨家用铝制炊具健康性 提供科学、客观的依据并对大众烹饪工具的选择和引导上提供参考依据和科学指南。 第二章烹饪及饮食习惯与心脑血管疾病病例对照研究 2 1 调查对象、内容及方法 2 1 1 调查方法说明 心脑血管疾病病因学研究表明，此类病与饮食及环境因素联系极为密切。而且此类病的致 病因素复杂，许多致病因素有待确定，因此采用流行病学调查中常用的病例对照方法进行研究。 病例对照研究( c a s ec o n t r o ls t u d y ) 是主要用于探索病因的一种流行病学方法。它是以某人 群内一组患有某种病的人( 称为病例) 和同一人群内未患这种病但在与患病有关的某些已知因 素方面和病例组相似的人( 称为对照) 作为研究对象：调查他们过去对某个或某些可疑病因( 即 研究因子) 的暴露有无和( 或) 暴露程度( 剂量) ；通过对两组暴露史的比较，推断研究因子作 为病因的可能性。如果病例组有暴露史者或严重暴露者的比例在统计学上显著高于对照组，则 可认为这种暴露与患病存在统计学联系，有可能是因果联系。 2 1 2 调查对象 我们于2 0 0 2 年1 1 月至1 2 月在河北省承德市区内对3 3 3 位常住人口进行了一次饮食及烹饪 习惯与心脑血管疾病的问卷调查。其中心脑血管病患者( 无家族遗传史) 2 1 9 人，来自承德市 医学院附属医院老年科和内科。为了便于分类统计，我们按通用的心血管和脑血管疾病分类标 准将这次调查中的患者组分为脑血管病( 脑出血、脑梗塞) ( c e r e b r o v a s c u l a rd i s e a s e ，c v d ) 、冠 心病( 心绞痛、心肌梗塞、心力衰竭、心率失常) ( c o r o n a r yh e a r td i s e a s e ，c h d ) 、高血压( h y p e n e n s i o n ， h t ) 三类。对照( 无上述几种病症) 1 1 4 人，为承德市某事业单位的职工及家属。调查对象的 基本情况详见表1 2 。 2 1 3 调查内容 按统一设计的调查表，对常用炊具( 铁锅、铝锅、高压锅、不锈钢合金锅、沙( 瓷) 锅、搪 瓷锅、微波炉、电饭煲) ，盛放剩余食物的容器( 铁制品、铝制品、瓷碗、不锈钢制品、搪瓷制 品、塑料制品) ，口味咸淡( 偏咸、偏淡、适中) ，口味偏好( 嗜甜食，嗜酸食，嗜辛辣食物) ， 常用的烹饪方式( 炒、油炸、煎、烤、熏、熘、蒸、煮) ，平日的饮水量( 不饮、偶尔、每天少 量、每天中等、每天大量) ，饮茶习惯( 不饮、偶尔、每天少量、每天中等、每天大量) ，饮酒 习惯( 不饮、偶尔、每天) 和吸烟习惯( 从不、偶尔、每天) ，在外就餐比率( 1 3 、2 3 、3 3 、 总在家) 和经常食用的食晶等十几项指标询问填写。调查表内容见附录1 。 21 4 调查质量控制 9 中国农业大学坝= e 学位论文帮二章烹饪披饮食习惯与心腑j o l 管莰病关系调查 调查人员经培训，明确调查目的、方法以及调查内容，统一各项内容定义以及询问技巧； 调查要求商接询问被调查人，不能代答。调查资料在现场进行审核，有疑问及时复核，确保调 查质量。 2 1 5 统计方法 本实验原始数据使用s p s s 统计软件录入，并使用s p s s 进行数据分析。数值变量比较用t 检验，分类变量比较用贮检验，并计算比值比( o r ) 和可信区间。比值比( o d d sr a t i o ，又名 比数比、优势比，简写o r ) ，表示疾病与暴露之间的联系强度。当o r i 时，说明病例组的 暴露频率大于非病例组的，即在该暴露下有较高的发病危险性；反之，当o r i 时，说明病例 组的暴露概率低于非病例组的，即在该暴露下有保护作用。 2 2 统计结果分析与讨论 2 2 1 调查对象的基本情况和炊具使用情况 2 2 1 1 调查对象的患病类型 此次调查中，患病人数占被调查总人数的6 5 7 。患病类型的判定咀对患者健康影响最大 的疾病为准，其他疾病忽略不予考虑。患者组中，按患病人数排列依次为，高血压病患者9 0 人，冠心病患者8 3 人，脑血管病患者4 6 人。 2 2 1 2 调查对象的炊具使用情况 表3 可以反映出，家用炊具中铁锅的使用率最高，占使用炊具总数的3 6 3 ，其次是铝锅 占2 5 9 ，使用不锈钢合金锅的占1 2 5 。电饭煲、微波炉和砂锅的使用率之和为2 5 2 。 表3调查对象烹饪工具使用情况 t a b i e3 t y p eo fc o o k i n gs a u c e p a n s 注：使用比例= ( 使用某种炊具的人数炊具的总数) 1 0 0 1 0 ：詈：竺些銮兰堡圭兰竺兰兰彗三耋童茎苎竺塞型竺= = ：2 些坐兰生盐茎至婴至 2 2 2 不同烹饪习惯与心脑血管疾病关系的病例对照研究 由于家用烹饪工具样式繁多，使用率不一，所以本次调查仅以使用频率较高的铝锅、铁锅、 不锈钢合金锅、铝制容器、不锈钢容器为对象分析不同炊具对各类心脑血管疾病危险性的影响。 各统计量的计算方法 1 比值比( o r 值) 的计算方法：o r = a d b c 2 x 2 = ( a d b c ) 2 n “a + b ) ( c + d ) ( a + c ) ( b + d ) 2 2 ，2 1 使用铝锅与各类心脑血管疾病危险性的病例对照研究 表4以铝锅为烹饪工具与脑血管病危险性关系的病例对照研究结果 t a b ie4c a s ec e n t r e i s t u d yo fr e ia t i o nb e t w e e nu s i n ga iu m i r u i i is a u c e p a n a n dc v d 1 计算o r 值。 o r = 1 4 6 2 x 2 检验。x 2 = 9 4 5 3 ，p 0 0 1 在a = 0 0 1 水准处两组暴露在统学上有极显著差异，铝锅的使用与脑血管疾病存在关联，并 呈现正相关，关联系数为1 4 6 ，说明使用铝锅比不使用铝锅患脑血管疾病的风险性大1 3 6 倍。 、 表5以铝锅为烹饪工具与冠心病危险性关系的病例对照研究结果 t a b l e5 c a s e c o n t r o l s t u d yo f r e l a t i o n b e t w e e n u s i n g a l u m i n u m s a u c e p a na n d c h d 1 计算o r 值。o r = 9 2 9 2 x 2 检验。2 = 9 9 3 1 ，p 0 0 5 在a = 0 0 5 水准处两组暴露在统学上没有显著差异，铁锅的使用与冠心病不存在关联。 表9以铁锅为烹饪工具与高血压危险性关系的病例对照研究结果 t a b i e9c a s ec e n t r e i s