（食品科学专业论文）火锅底料熬煮过程理化指标动态变化研究.pdf

西南大学2 0 0 6 届硕士学位论文 摘要 摘要 本项目为重庆市科委攻关项目“重庆市火锅汤料调味油安全性及生产卫生控制研究”( 项 目编号：c s t c ，2 0 0 5 a c 0 1 1 0 ) 的部分内容。 本论文从火锅汤料熬煮过程中油脂氧化变化趋势、汤料中硝基化合物含量变化趋势、金 属元素含量变化趋势和汤辩致突变作用四个方面对重庆火锅汤料的安全性进行了研究。现将 实验结果报告如f ： 1 火锅汤料熬煮过程中油脂氧化变化 种火锅底料样品的油脂酸价值在熬煮过程中均有显著上升，酸价值在加热1 2 h 以后升高 速度明显加快。三份样品的酸价值分别比熬煮前上升了2 2 3 ，1 4 3 和2 3 5 ，差异显著 ( p o 0 1 ) 。 在火锅汤料沸腾状态下取样测定其油脂中的羰基价，无显著变化( p ) 0 0 5 ) 。 火锅汤料在熬煮过程中其油脂丙二醛含量有显著升高伊 0 0 5 ) 。 就火锅底料熬煮的过程中油脂和汤中各种元素的积累情况而言，金属铅、镉、铜在油脂 中的积累量大于在汤中的积累量；金属铬、铝、铁则是在汤中的积累量大于油脂中 金属砷、 镍在油脂和汤中的积累量差别不大( p o 0 5 ) 。 以上研究显示，用不锈钢制容器多次反复熬煮火锅底料，容易造成铅、砷、铜、镍在油 脂中的积累；金属铬溶出后虽然主要积累在汤料中但由于其溶出总量较大，在油脂中的含 量也应当引起重视；用铝制容器多次反复熬煮火锅底料，容易造成铅、砷、镉在油脂中的积 累。 4 火锅汤料致突变作用 与阴性对照组相比，火锅汤料可以使蚕豆根尖细胞的微核率有所上升，但是这种影响并 不具有统计学意义( p ) o 0 5 ) ；与阳性对照( 1 o m k g 的环磷酰胺) 相比，微核率远低于阳 性对照组( p o 0 5 ) a n dc o m p a r e dw i t ht h em a s c u l i n ec o m p a r i s o n ( 1 0 m g k gc y c l o p h o s p h a m i d e ) ，t h e m i c r o k e m e lr a t e sa r em u c hl o w e r ( p 0 0 1 ) ，s ot h er e s u l t ss h o w e du st h a tt h e r ea r en op o s s i b i l i t yo f t h ec h a f f yd i s ht oe v o k em u t a g e n e s i sa f t e ral o n gt i m eb o i l i n g k e yw o r d s ：c h a f f yd i s h ；g r e a s eo x i d a t i o n ；n i t r o s og r o u p ；m e t a le l e m e n t ；m u t a g e n i c i t y i v 独创性声睨 学位论文题目： 鉴垡鹰狴鏊盍过猩翌丝指拯边查变也资究 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，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 为获得西南大学或其他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 说明并表示谢意。 学位论文作者：牺像闲t j 签字日期：掣侔厂月刀日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：咻保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：扬跌闰1 签字日期：删莎年，月扣日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址 签字日秽絮貉签字日期：彩车，弭日 电话： 邮编： 西南大学2 0 0 6 届硕士学位论文 文献综述 曼曼皇量量吕量皇曼曼皇曼曼葛量曼目皇量曼曼曼蔓鼍曼璺| 詈曼詈曼皇皇曼曼量曼蔓蔓置i 量詈曼曼! 鼍曼曼曼皇曼e 詈詈! 皇! 篁量量皇鼍量孽 第一章文献综述 重庆火锅的前身叫“毛肚火锅”，发源于重庆江北地区。当时的发明者是挑担走街的小贩， 进食的人多为卖劳动力的穷苦人，且吃法很简单，将牛杂( 以牛的毛肚为主) 切成小块。放 入又辣又麻又成的沸汤中，即烫即食；另备有提味开胃的蘸汁，使食物具有麻、辣、烫、鲜 的特点。后来，这种火锅经重庆人的不断改进，被称为“重庆火锅”而广泛流传【l 。但是近年 来人们对重庆火锅汤料可能存在的安全问题产生了担忧，而以前从来未对重庆火锅的安全性 进行过研究。为了能够更好的促进重庆火锅业的良性发展，有必要对火锅底料及其中可能存 在的不安全因素进行研究，使人们对重庆火锅有一个更理性的认识。 1 1 油脂的氧化变质问题 重庆火锅所用的老油是利用火锅经多次烫食后的油脂与新鲜的是动物油( 主要为牛油) 和植物油( 菜油、色拉油、麻油) 按一定比例混合，并加入特定的香辛料，通过一定工艺处 理而镊。每次制火锅底辩均按比例加入老油和新油，而此次所制的油又成为下次使用的老油 u i 。由于火锅老油是重复使用，所以油脂的氧化变质问题也就越来越引起人们的关注，并迫 切希望对此做出系统的研究f 2 。 1 1 1 油脂氧化的产物 油脂酸败会产生非常复杂的产物，氢过氧化物是油脂氧化的第一类中间产物。在较高温 度下，以过氧化物途径占优势，在此过程中有很大部分双键变为单键。氢过氧化物是不稳 定的化合物，当体系中的浓度增至一定程度时，就开始分解。可能发生的反应之一是氢过氧 化物单分子分解为一个烷氧基和一个羟基游离基，烷氧基可能进一步发生成醛、还原为醇和 生成酮的反应。由于氧化受到多种条件的影响使形成的产物异常复杂1 3 1 。c h a n g 等 4 1 发现 高温( 1 8 5 ) 加热氢化棉籽油、三亚油酸甘油酯、三油酸甘油酯和玉米油4 种油脂，氧化产生 2 2 0 种挥发性物质，包括烃类、醇、羧酸、酯、芳香化合物及羰基化合物。羰基化合物中主 要有醛酸、酮酸、饱和及不饱和醛、酮。而不饱和醛主要包括从反式2 一已烯醛到反式2 癸 烯醛的多种单烯醛及多种二烯醛。h s i e h 等 s l 在氧化鱼油挥发性成分研究中发现，虽然具体氧 化产物的数量及含量与c h a n g 等的结果有差异，但产物类型基本相似。c h a n g 等”指出，在 氧化油脂非挥发性成分中兰亚油酸甘油酯、三油酸甘油酯和三硬脂酸甘油酯形成二聚体和三 聚体，主要以( _ c 和( 1 _ 勺键相连，三亚油酸甘油酯三聚体含量大于三油酸和三硬脂酸甘 油酯，说明多聚体形成数量与甘油酯中脂肪酸不饱和程度有关。h e m a n s 等【6 】也在篇报道中 指出，将玉米油在1 9 0 c 加热1 3 2 小时形成3 5 4 的多聚体。 l m a g a w a 等 7 1 在应用单体脂肪酸对氧化产物的研究中，亦发现除生成过氧化物、氢过氧 西南大学2 0 0 6 届硕士学位论文文献综述 化物及醛类物质外，还产生大量多聚体及部分羧酸等物质。在生成的醛类物质中，p a t t o n 等 证实了丙二二醛的存在。p o r t e r 3 1 认为丙二醛衍生于具有3 或4 个以上双键脂肪酸的过氧化物。 在植物油中，w h i t e 3 】认为丙二醛可能衍生丁亚麻酸。o s a w a t m 等应用0 2umf e c i ，：和o 1u m h 2 0 2 在3 7 c 时氧化诱导脂肪酸1 6 小时，花生四烯酸产生最大量丙二醛( 6 0 5 n m o l m g 脂肪 酸) ，其次为亚麻酸( 3 3 4 n m o l n a g 脂肪酸) 和亚油酸0 3 9 n m o l m g 脂肪酸) ，而油酸未产生丙 二醛。上述研究表明，含双键以上( 包括双键) 的不饱和脂肪酸可氧化产生丙二醛，其生成量 与脂肪酸不饱和程度有关：综上所述，油脂氧化产物虽然异常复杂，但主要分为氢过氧化物 等初级氧化产物和由初级氧化产物分解而来的次级氧化产物。 1 1 2 影响油脂氧化产物的因素 油脂氧化有共同的发生变化规律，同时又受到油脂种类和氧化条件f 如温度、时间、氧气 等) 差异的影响，氧化形成的产物和结构各异。在相同氧化条件下，不同饱和程度脂肪酸其氧 化速度和氧化产物各异：相应地，含有不同饱和程度脂肪酸的油脂，其氧化速度和氧化产物 也不同【蚰i 。k o s h i o 等8 1 在4 0 * 0 通气条件下制作氧化油时，含二十碳五烯酸( 2 0 ：5 n - - 3 ，e p a l 和二十二碳六烯酸( 2 2 ：6 n - - 3 。d h a ) 的鲱鱼油，其氧化速度远高于菜籽油，氧化速度差异导 致氧化产物不一致。 氧气条件显著影响氧化速度，与氧气接触机会多，则氧化速度快。k a n a z a w a 等【9 】【”i 发现 亚油酸在密闭、开口和开口旋转三种不同氧气接触条件下，封闭状态氧化速度最慢，开口旋 转状态氧化速度最快，三种方式所形成的氢过氧化物和次级氧化产物比例不同。 温度是影响氧化产物形成的另一个重要因素，通常温度每升高1 0 ，酸败反应速度增2 以 倍。高温条件下，过氧化物分解很快，故其生成量有限，但却产生可观的羰基化合物；而在 低温如室温条件下，过氧化物分解很慢可同时产生大量的过氧化物和羰基化合物。h u n g “l 在不同氧化时间下，氧化形成产物种类和数量相差甚远。氧化初期，伴随游离脂肪酸增加和 其不饱和程度下降氢过氧化物和羰基化合物缓慢形成，经过一定时间，则发生氧化跃迁， 形成大量氢过氧化物和羰基化合物，一定时问后，氢过氧化物和羰基化合物大量降解。 除上述因素外，光和射线会加速油脂的氧化变质。水分活度对油脂的氧化作用影响很复 杂，水分活度特高或特低时。酸败都会发展得很快，而且较大水分活度还会使微生物的生长 旺盛，使油脂酸败加剧，同时也引起食品的腐败变质。和催化刘等都会对氧化产物生成产生 影响。 1 1 3 油脂氧化的危害 油脂氧化变质过程会使油脂的物理和化学性质产生一系列的变化。首先氧化油脂的物理 性质由于发生分解、聚合及脱饱和会发生变化，造成黏度与分子量增加，碘价下降，酸价上 升，相对表面张力减弱光密度升高和折光率改变。炸过食品的油由于形成过氧化物而发生 2 西南大学2 0 0 6 届硕士学位论文 文献综述 老化，因共轭氧的氧化聚合物与含氮化台物作用而变色【1 2 】 1 3 1 。 其次油脂氧化变质后回生成大量有毒物质，并产生刺激性气味。油脂氧化生成的多种成 分中，通常认为初级氧化产物及其降解生成的次级氧化产物是有毒有害物质。氧化条件差异 导致氧化油脂中的初级和次级产物比例不同，由于这两类物质难以分离，众多有关氧化油脂 毒副作用的研究结果，实质上是油脂中初级和次级氧化产物对动物作用的综合效果。 1 1 3 1 氧化产物的吸收和代谢 d r a p e r 等| 1 5 1 给大鼠口服烯醇钠盐后发现尿中丙二醛增加，以此认为大鼠会吸收丙二醛。 摄食氧化油脂后，大鼠乳糜微粒、血浆、脂蛋白和肝脏的硫代巴比妥酸反应值( t b a r s ) 显 著升高且小肠淋巴乳糜微粒过氧化物与饲料氧化物含量紧密相关f 瑚9 8 9 、p 绿叶菜类( 1 4 2 6 m g k g ) 白菜类( 1 2 9 6 m g k g ) 葱蒜类( 5 9 7 m g k g ) 豆类( 3 7 3 m g k g ) 瓜类( 3 1 1 m g k g ) 茄果类( 1 5 5 m g k g ) 食用菌( 3 8 m g k g ) 。同 一蔬菜不同部位的硝酸盐和亚硝酸盐含量差异也很大其含量排列顺序为根 茎 叶柄 叶 片。当大量施用化学氮肥或土壤中缺钼时，可增加蔬菜中硝酸盐的蓄积1 4 1 , 4 2 。 亚硝酸盐在新鲜蔬菜中浓度一般较低，蔬菜保持在新鲜状态，放置一定时间后，亚硝酸 盐的含量无显著变化；如果存放条件不好，蔬菜开始变质腐烂，其含量就会明显的增高，并 且随腐烂程度的增加而迅速增高 4 3 1 。蔬菜在腌制过程中，亚硝酸盐含量也会增高，例如腌制 过程中青菜的亚硝酸盐含量可达7 8 m g k g ，远超过我国对腌肉制品中的亚硝酸盐标准 ( 3 0 m g k g ) 。蔬菜在腌制过程中硝酸盐可以被大肠杆菌、白喉棒状杆菌、自念珠菌、金黄 色葡萄球菌等微生物还原，通常使蔬菜中的n 0 3 _ 厌氧地还原到n 0 2 一的阶段而终止，使n 0 2 一蓄积起来p 4 。蔬菜在腌制过程中亚硝酸盐的含量同盐浓度和温度相关，食盐为5 1 0 时， 温度愈高，所产生的亚硝酸盐亦愈多；而盐浓度达到1 5 时温度在1 5 2 0 c 或3 7 c ，亚硝 酸盐的含量均无明显变化。在腌制过程中亚硝酸盐的浓度随时闯的延长也发生相应的变化： 最初2 4 d 亚硝酸盐含量有所增加7 8 d 时，含量最高，9 d 后则趋于下降。所以食盐浓度 在1 5 以下时，初腌制的蔬菜( 8 d 以内) 容易引起亚硝酸盐中毒【4 2 】。 亚硝酸盐解离成的亚硝酸根与蛋白质分解或降解产生的胺及其它含氮物质在适宜条件下 进行亚硝基化反应可以生成亚硝胺。亚硝胺的合成反应为 4 5 1 ： r il l i nh + 矾啦_ n n o + 冼o l t l码 仲胺 受硝胺 r il l t nh + l - m 0 2 一 n n q + 屿。 磁c 0 k c o 最胺 亚南峨胺 影响弧硝胺类物质合成的因素主要有以下几个方面：a ：反应物浓度：亚硝酸盐及胺类物 质含量越高反应速度越快；b ：氢离子浓度：此反应在强酸性到中性的广泛范围内都可进行， 8 西南大学2006届硕士学位论文文献综述 如仲胺亚硝基化的最适p h 为2 5 3 4 。因此亚硝酸盐在人胃内可作为原料合成致癌性的亚硝 酰胺( n a d ) 。在p h 5 时则合成很难进行。c t 胺的种类：一 般认为仲胺与亚硝酸亚硝基化的速度最快。但在有硫氰酸根存在的条件下( 人的唾液中含有 大量硫氰酸根) ，伯胺和叔胺与弧硝酸的反应也很快【“，”一。 l 2 。2 亚硝酸盐、亚硝酸盐和亚硝胺类物质的危害 1 2 2 1 硝酸盐、亚硝酸盐的危害 硝酸盐急性试验中大鼠口服l d 5 0 为3 2 3 6 m g k g ，亚硝酸盐是食品添加剂中急性毒性最 强的一种“剧毒剂”，小鼠口服l d 5 0 为2 0 0 m 啦g ，人中毒剂量为o 3 o 5 9 ，致死量为3 9 。 由硝酸盐和亚硝酸盐及其衍生物引起的对人体的危害主要表现在如下几个方面： ( 1 ) 正铁血红蛋白症【4 9 1 过量硝酸盐摄入能引起正铁血红蛋白症，这经常发生在饮水中高硝酸盐含量地区。正铁 血红蛋白症的形成是由于人体内大量的亚硝酸盐与血液中血红蛋白结合，引起正常血红蛋白 ( 二价铁) 转变成正铁血红蛋白( 兰价铁) 从而使正铁血红蛋白含量上升因此降低血液 的载氧能力，这种危害在出生6 0 天内的婴儿特别明显。最初，皮肤粘膜可出现青紫、如2 0 的血红蛋白已转变为高铁血红蛋白，则造成机体组织的缺氧症状，中枢神经系统对缺氧最为 敏感，如缺氧的时间较久，可引起呼吸困难，循环衰竭以及中枢神经系统的损害。 ( 2 ) 婴儿先天畸形嗍 亚硝酸盐能透过胎盘进入胎儿体内，6 个月以内的婴儿对硝酸盐特别敏感，对胎儿有致 畸作用。欧共体建议贬硝酸盐不得用于婴儿食品而硝酸盐应予限制使用。2 0 世纪8 0 年代 南澳有一种地方性新生儿先天畸形，主要是中枢神经系统疾病。经过对流行病的大量调查， 发现地下水含n 0 3 一是致畸剂，在高n o ”时的风险是低n 0 3 - 的3 倍。另外有研究指出。饮 水中含n 口一超过l s m g l 时。先天畸形风险提高4 倍。 ( 3 ) 甲状腺肿岬l 有研究认为高硝酸盐摄入能减少人体对碘的消化吸收，从而导致甲状腺肿。对于硝酸盐 影响甲状腺功能的研究是近3 0 年才开展的以目前的研究来看硝酸盐只能被认为是导致甲 状腺肿的一种可能性物质硝酸盐是否是人体甲状腺肿的直接病因，还有待进一步研究。 ( 4 ) 癌症州 在适当条件下，亚硝酸盐可以和多种有机成分反应，如在使用亚硝酸盐发色时，由于肉 中含有大量的胺，亚硝酸盐与胺反应，生成亚硝基化合物；亚硝酸盐在胃肠道的酸性环境中 也可以转化为贬硝胺，而这些亚硝基化合物均是致癌因子。 另外，亚硝酸盐有松弛平滑肌的作用，特别是小赢管的平滑肌更易受到影响，故中毒时， 可造成血管扩张，血管下降。 1 2 2 2 亚硝胺的危害 9 西南大学2 0 0 6 届硕士学位论文 文献综述 亚硝酸盐能与蛋白质的分解产物仲胺类有机物反应生成亚硝胺而具有致癌作用。亚 硝胺的致癌作用机理大致是：亚硝胺在体内先进行a 位炭羟基化，经过一些活性中间代谢产 物作为烷化剂脱甲基后，甲基( 或烷基) 使d n a 、r n a 等大分子中的鸟嘌呤在o 处烷基 化，弧硝胺能使核酸碱基烃化，引起脱氧核糖核酸碱基氧化脱氨，亚鸟嘌呤与烷基的配位键 结合，影响脱氧核糖核酸链的复制，使d n a 或r n a 复制错误，对遗传倍息产生明显影响， 以致发生突变致癌作用 s o j 。 亚硝胺这类物质的结构通式可表示为r 1 ( r 2 ) n - n = o ，其中的n - n = o 是主体，r 1 和 r 2 的性质和结构是影响致癌作用的表现。若r 1 ，r 2 相同( 对称) 主要引起肝癌，致癌性随 碳原子的增多而减少；若r 1 和r 2 不相同( 不对称) 主要引起食道癌：环状亚硝胺( r i ， r 2 连接成环) 均可诱导肝癌和食道癌。 ( 1 ) 胃癌与食道癌：i a j i n s k vw 等例j 通过给小鼠长期喂饲亚硝酸盐，结果发现在喂饲 2 8 5 0 w k 时，业硝胺形成，此时是肿瘤的高发阶段。 我国的河南省林县，是食道癌的高发区，这可能与该地区水中含有硝酸盐和亚硝酸盐有 关。曾测定该县的4 9 5 口饮水井。结果发现，一年四季中绝大多数井水中均含有硝酸盐和亚硝 酸盐，且以夏季为最高。此外，该地区居民泡菜和腌菜的食用量大，丽泡菜和腌菜容易产生 亚硝胺。因此认为胃癌的病因，可能与环境中的硝酸盐和亚硝酸盐的含量水平有关，特别是 饮水中的硝酸盐的含量1 4 “。徐国平等f 5 2 i 对胃癌高发区山东省牟平县部分人群胃液中挥发性亚 硝胺( v n a ) 进行了分析。结果发现，8 5 份空腹胃液样本中，n d m a 和二丁基亚硝胺( n d b a ) 检出率分别达8 6 o 和8 0 - 0 ；n d e a 和亚硝基毗咯烷( n p y r ) 检出率较低，分别为5 3 0 和6 1 2 。施一江等印j 在江苏省扬中县，对经过胃镜和病理确认的胃癌1 0 2 例、萎缩性胃炎 9 0 例、正常及浅表性胃炎1 4 6 例，用气相色谱热能分析仪的方法测定比较其胃液挥发性 亚硝胺的含量。结果发现，人群亚硝胺的总检出率在各组都很高，胃癌组、萎缩性胃炎组、 正常及浅表性胃炎组的亚硝胺的总检出率分别为9 9 0 2 、9 8 8 9 和9 8 6 3 。组间无显著差 异( p 如0 5 ) 。但各种亚硝胺、如二甲基亚硝胺、二乙基亚硝胺、甲基卞基亚硝胺、亚硝基 毗略烷、亚硝基噘啶的捡出率，胃癌组、萎缩性胃炎组都比正常浅表性胃炎组有增高趋势。 这种升高趋势从亚硝胺含量的比较上则更为显著。胃癌组和萎缩性胃炎组二甲基亚硝胺、二 乙基亚硝胺含量及亚硝胺总量都比正常和浅表性胃炎组有显著增高( p o 0 1 ) 。因此认为亚 硝胺可能与胃癌和萎缩性胃炎的发生有一定的关系。 ( 2 ) 肝癌：引起肝癌的环境因素除黄曲霉毒素以外，土壤氮素，亚硝胺也许是重要的 环境因素。吴清洪等【”】用= 乙基亚硝胺诱发大鼠肝癌模型，在研究诱癌过程中，诱导组死亡 率是6 0 ，其中以诱癌早期肺部感染为主。由于d e n a 的毒性作用，使大鼠肝细胞出现坏死， 抵抗力下降，诱发肺部感染。癌组织形成期导致大鼠死亡的主要原因是肝癌破裂出血。陈华 等p 5 睫, - r _ - - 乙基亚硝胺( d e n ) 诱发兔肝癌模型，结果发现，2 1 只动物在给d e n 后2 2 个月 内中毒死亡或濒死期处死。仅有1 只动物于第2 2 个月发现肝癌，5 只存活至2 3 个月的动物 1 0 西南大学2 0 0 6 届硕士学位论文 文献综述 均诊断出肝癌6 例肝癌中，5 例为高分化多发性肝细胞癌，1 例为低分化肝细胞癌，3 例发 生肺转移，1 例肾转移。 杨容甫等口6 l 采用g c - t e a 分析法测定了肝癌高发区顺德县4 1 份腌菜，7 5 份米酒，1 5 份 鱼肉陷，8 份烤肉以及1 6 份饮用水中的挥发性亚硝胺。分析结果表明，主要含有4 个挥发性 亚硝胺，即二甲基亚硝胺、= 正丙基亚硝胺、二异丙基亚硝胺和亚硝基吡咯烷。它们的含量 均高于国际公认的环境食物中低分子量亚硝胺的最高允许含量( 5 1 0 u g k g ) 。当地居民有 喜吃上述食品的习惯，提示当地肝癌高发可能与当地饮食中的亚硝胺有关。在泰国，m i t a c e k ej o t ! 发现挥发性皿硝胺( v n a ) 是当地居民的癌症高发的主要原因。通过g c - 热能分析仪检 测v n a 的含量。在腌制和晒干的鱼中测得的n v n a 含量为6 6 5 u m g 。在发酵食品中发现 n d m a ，并且在发酵的大豆中测得较高的n d m a 含量。 ( 3 ) 其它；吴纯启等【5 8 】采用小鼠免疫器官相对重量、抗体形成细胞数、外周血t 淋巴 细胞百分率、血清溶血素水平及迟发型超敏反应等指标，探讨了二乙基亚硝胺( d e n ) 对机 体免疫系统的影响。结果表明d e n 是通过脾脏作为靶器官来抑制机体的体液免疫及细胞免 疫功能的。随着二乙基噩硝胺染毒剂量的增加，全脾抗体形成纽胞( i g m 型) 数也逐渐降低。 在1 0 n g k g 及2 0 m g k g 两个剂量组，全脾i g ma f c 分别减少7 6 和8 6 ；每1 0 6 脾细胞中 a f c 数则分别减少5 3 和6 9 ：备剂量组足跖厚度的增加值均有不同程度的下降，其中 1 0 n g k g 及2 0 m 班g 剂量组较对照组差异显著( p 0 0 5 ) ，其抑制率分别为3 2 7 和2 4 5 ； d e n 剂量为1 0 n g k g 及2 0 m g k g 时可使t 淋巴细胞百分率、抗体生成细胞数及迟发型超敏反 应降低；且t 淋巴细胞百分率与染毒剂量里负相关。 吴纯启等p 9 】采用噻唑兰( m t t ) 比色法测定了静止及激活t 及b 淋巴细胞的增殖率。结 果表明d e n 灌胃染毒1 周( 2 5 ，5 和1 0 m g k g ) 可明显抑制由c o n a 及p h a 所诱导的t 淋 巴细胞增殖反应，c o n a 的抑制率为6 7 8 4 9 1 5 ；p h a 为7 8 1 3 9 0 6 ，且有一定的 浓度依赖关系。2 5 m g k g d e n 诱导的脾b 细胞转化有增强作用( t - - 3 4 4 ，p 0 0 5 ) ；而1 0 m g k g 则表现出显著抑制作用( t - - 3 8 9 p 0 0 1 ) 。 此外，环磷酰胺对3 种有丝分裂原所诱导的增殖反应均有明显抑制作用。 癌症病人唾液亚硝酸浓度大于1 0 m g k g 者比正常人多一倍，证明亚硝酸同癌变有关。用 n o 高产的g + 球菌喂小白鼠，能诱导癌前病变及乳癌，证明体内硝化能致癌。作者在7 0 0 0 人群中实验找出有轻微消化症状和唾液n 0 2 - - - - 天都大于1 0 m g k g 者应用抗菌素和抗亚硝胺 药作防癌实验，经过9 年防癌观察，本法可使癌患病率下降5 8 4 ，效果明显【删。 1 1 3 重金属元素对人体健康的影响【6 1 1 1 6 2 1 目前在商家和普通消费者家中常用的容器主要由不锈钢和铝制成，食物长时间在这些金 属容器中熬煮，可能使容器中的部分金属元素溶解到汤料中。 1 1 西南大学2 0 0 6 届硕士学位论文 文献综述 m i n i 1 3 1 铅对人体的危害瞄1 【“1 忙5 l 铅是种用途广泛的金属，铅可能通过污染大气，水，食品容器，包装材料等等途径进 入人体，危害人体的健康。 铅对血液系统作用主要表现在两个方面：一是抑制血红蛋白合成：二是缩短循环中红细 胞寿命，这些影响，最终导致溶血。在血红蛋白合成过程中，铅至少在4 个环节上影响合成。 ( 1 ) 铅可抑制6 氨基_ v 酮戊酸脱水酶( a l a d ) 活性。( 2 ) 铅能影响6 氨基- v - 酮戊酸合成酶 ( a l a s ) 活性。( 3 ) 铅可抑制血红素合成酶( 亦称亚铁络合酶) 活性。( 4 ) 铅影响珠蛋白合成，而珠 蛋白合成后，与血红素结合才能形成血红蛋白。 铅与口腔中少量硫化氢作用可形成硫化铅沉积物，成为一种灰蓝色颗粒线条，分布于齿 龈、口唇、口盖、口颊和唾液腺出口处，这一线条称为“铅线”。铅中毒时抑制胰腺功能， 可增加唾液腺和胃腺分泌：同时，因铅与肠道中硫化氢结合，使硫化氢失去其促进肠蠕动作 用，促使胃肠系统无力，呈顽固性便秘。腹绞痛是慢性铅中毒一个重要方面。 铅进入机体以后，通过抑靠磷酸化而影响能量代谢，抑制三磷酸腺甘酶而影响细胞膜功 能。从而对神经细胞产生直接影响，损害大脑皮层兴奋及抑制过程相互平衡，使抑制过程减 弱，而引起神经机能紊乱，出现神经衰弱综合症。也可引起心动过速和心电图改变。钳中毒 早期还可引起植物神经系统功能不稳定。铅还可引起多发性神经炎、肢端痛觉和触觉减退或 消失，还可出现铅中毒性麻痹。对于儿童，铅易透过血脑屏障进入中枢神经系统，引起脑损 伤，使智商下降和身体生长障碍。此外，铅还可以造成肾脏损伤，影响人的生殖功能，迫坏 人体免疫功能等多种损害。 1 3 2 砷对人体危害【酣i 砷在自然界中广泛存在，可以通过各种途径进入人体。砷矿石常和锌，铜等多种矿石伴 生，我们常用的金属容器中都含有一定量的砷。 从价态上看，元素砷是无毒的，a s 5 + 在体内可以还原为a 一，a s ”的毒性最大，如a s 2 0 3 的毒性很强，2 0 r a g 可致死。从形态上讲，可以分为有机砷和无机砷，有机砷在体内首先代 谢为3 价亚砷化合物，然后与- s h 结合，导致某些含有s h 的酶失活，导致细胞呼吸障碍。 对于3 价无机砷来讲，b a l ( 2 ，3 二巯基丙醇) 不能阻止它的毒性，故无机砷的毒性比有机 砷要强得多1 6 6 1 。 砷在人体内有较强的蓄积性多会在人体的肝、肾、肺、子宫、胎盘、骨骼、肌肉等部 位，特别是在毛发、指甲中蓄积，从而引起慢性砷中毒，潜伏期可长达几年甚至几十年1 6 7 1 。 砷是一种原浆毒，它是体内很多重要酶的活性以及细胞呼吸、分裂和繁殖受到重要干扰。砷 中毒一般表现为四肢无力、腿反射迟钝、肌肉萎缩、皮肤角质化、黑色素沉积并出现食欲不 振、消化不良、呕吐、腹泻等。急性中毒症状为咽千、口渴、流涎、持续性呕吐、腹泻、剧 烈头痛、四肢痉挛等，可因心力衰竭或闭尿而死。砷和合物还有致癌性，可以引起皮肤，肺 】2 西南大学2 0 0 6 届硕士学位论文 文献综述 和消化系统的癌症。 1 3 3 镉元素的毒性佗j 镉广泛存在于自然界，它可通过食物链进入动物和人体；镉是制造合金、釉彩和电度涂 层的原料所以食品的包装容器中含有一定量的镉。 镉不是人体必须的元素，镉的毒性很大。镉急性中毒可以引起呕吐、腹泻、头晕、意识 丧失等症状。可以在人体内蓄积，主要蓄积在肾脏镉的半衰期长达1 0 一3 5 年。镉进入血液 中可以和血红蛋白结合，部分还可以和低分子的硫蛋白结合，形成镉硫蛋白，镉硫蛋白可以 损伤肾脏近曲小管，使肾近曲小管重吸收功能下降，造成钙、蛋白质等营养的流失，导致蛋 白尿和糖尿等。镉还可以和羟基、氨基的蛋白质分子结合，影响酶的功能。镉还能影响维生 素d3 的活性，使骨质疏松、萎缩、变形等。 铺的生殖毒性也引起了学者们的关注，现已证实镉对哺乳动物睾丸、附睾有毒性，它与 睾丸肿瘤及不育症等疾患有关系。镉可使睾丸组织的毛细血管通透性增高，血流量减少，血 流缓慢、停滞。动物实验表明皮下或腹腔注射镉盐后，6 小时即见到睾丸肿胀、充血或发生 出血点。镉对血管的作用与作用部位血管结构特点有关，另外还与激素的调控有关。如果预 先给动物注射一定量的雄激素作保护，睾丸或附睾损伤可减轻1 6 9 ) 。 镉对精子、精子细胞、精原细胞均有作用它引起精子数目减少，还引起精子畸形，表现 为无钩、胖头和香蕉头，镉抑制睾丸、附睾组织的碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、碳酸酐酶和a 酮戊二酸脱氢酶的活性。镉还抑制精子特异性标志酶乳酸脱氢酶- x ( l d h x ) 。锌与镉在体内 有拮抗作用【6 9 1 。 镉能降低体内多种酶的活性，尤其是含锌，含巯基的抗氧化酶的活性。镉对这些酶的活 性影响主要是通过与酶蛋白的巯基结合或替换酶中原有的锌、硒等金属元素造成酶的构象改 变实现的。这是镉引起机体氧化性损伤的主要机制之一。镉还可以抑制c a 2 + a t p a s e 的活性、 活化磷酸肌酵酶造成胞浆q l “浓度升高p “。镉还可以引趋d n a 损伤和细胞凋亡。 1 3 4 铬元素的毒性嗍 铬多以二价、三价、六价的化合物形式存在。铬是生物体所必须的微量元素之一，铬参 与蛋白质和核酸代谢，作为d n a 和r n a 的稳定剂，有助于防止细胞内基因物质突变；三价铬 能激活血卵磷脂胆固醇酰基转移酶、肝内皮细胞脂酶及蛋白脂酶的活性，使血脂、胆固醇下 降，高密度脂蛋白水平增加。有预防动脉粥样硬化的作用。铬是葡萄糖耐量因子的构成部分， 有促进胰岛素功能的作用。长期缺铬可导致脂质代谢失调，血胆园醇水平升高。出现动脉粥 样硬化斑块。 但是如果人体射入过量的铬则会造成多种危害。血浆铬水平反映了六价铬和三价铬的摄 近暴露。而细胞内铬浓度反映了六价铬的负荷。尿铬浓度基本反映了l 2d 前铬的吸收情况。 西南大学2 0 0 6 届硕士学位论文文献综述 量曼_ i i i 置喜皇曼罡皇鼍曼 铬的毒性与其存在的价态有关，从机理上讲，对细胞功能产生毒害作用的是三价铬，然而六 价铬穿透细胞膜的能力高于三价铬。六价铬在进入细胞后即被还原成三价铬，产生剧烈毒性， 少量的六价铬即可使细胞代谢能力下降，甚至直接导致细胞组织死亡，通常认为六价铬的毒 性比三价铬高1 0 0 倍。二价铬和单质铬本身的毒性很小j 【”。 目前对人体经呼吸道和皮肤接触环境中铬化合物微粒造成的损伤研究比较清楚。空气中 铬化物浓度在o 0 1 5 - 0 1 m g h n a 时作业者就会出现鼻衄、声音嘶哑、彝粘膜萎缩( 或肥大性 改变) 及呼吸道粘膜刺激症状 当浓度为o 1 5 1 0 m g m 3 时，就可以使鼻中隔穿孔，接触者 首先是感觉到局部有烧灼感、针刺感，伴有鼻塞、流涕和打喷嚏嗅觉减退甚至丧失。经皮 肤进入者可发生皮炎和湿疹。皮炎以红斑、丘疹为主。多发生在颜面及四肢等皮肤暴露部位 常在皮肤皱褶处、指甲根部、手指间关节皱褶处及手背等处发生“铬溃疡”，即常说的“铬 疮”。铬化合物还有致癌作用有人对长期接触铬化物的工人进行追踪调查，发现癌症罹患率 较高。其中因患癌症死亡的6 3 是肺癌，而对照组人群中只有8 7 。经消化道进入者可导致 恶心、呕吐、腹痛等，严重者可引起溃疡病。许多食物器皿用铬元素作为抗腐蚀剂如不锈 钢餐具，通常我们认为是安全的，但如果长时间与酸性食品接触，其中的金属元素进入食物 中，对生物体是由一定毒性的，目前还缺乏这方面的研究嗍。 1 3 5 铜元素的毒性r 玎】 铜是人体必须的微量元素，占人体重的0 0 0 0 1 通常成人日射入铜量是1 5 4 靴g k g 。铜 在人体内几乎全部都与蛋白质结合，很少以离子状态存在。铜是体内多种酶的组成成分对体 内的电子传递、氧化还原、组织呼吸、新陈代谢、内分泌腺机能、激素及神经递质的形成均 有重要作用，在人体内具有重要的生理功能。例如血液中最重要的含铜蛋白是血浆铜黄蛋白， 它是一种氧化酶，能氧化人体内的酚类、脂类和v c 另外对f c “氧化成f p 也起着重要的作用。 所以如果人体缺乏铜，就会产生一系列的病变f 7 6 j 。 人体对铜的吸收有一定的调节作用，当食物中的铜含量升高，人体的吸收率会下降。但 是如果摄入过曩的铜超出了人体的调节范围，会引起中毒由于肝脏是储存铜的主要器官， 铜过载时肝脏的病理改变尤为显著当肝细胞多价螯和了大量的铜。其毒性效应包括延长细胞 周期逐渐丧失复制功能，细胞死亡率上升。 铜过载大鼠肝中的线粒体也受到损伤，表现为线粒体呼吸状态和呼吸控制率均降，呼吸 链复合物即细胞色素d 瓦化酶的活性下降。铜过量可引起线粒体膜脂质过氧化反应，最终 导致肝脏线粒体内膜蜡的囊性扩张以及肝细胞损伤的一些其他生化和组织学现象，铜催化的 脂质过氧化反应导致铜过载肝细胞溶酶体改变。从这些细胞分离出来的溶酶体膜脆性增加， 膜流动性降低。膜中的多不饱和脂肪酸含量增加，溶酶体的p h 值增加。膜的这些变化可能影 响质子a t p 泵的功能。 铜易于与i m a 结合形成些结合物而参与染色体韵凝聚作用，因此推测内源性d n a 结合铜 1 4 西南大学2 0 0 6 届硕士学位论文 文献综述 可促进羟自由基的局部产生，进而导致d n a 的氧化损伤。铜过载显然会提高上述这种反应的 可能性【7 8 i 。 1 3 6 铝元素的毒性【删 铝是人类生活中接触非常多的金属元素。铝主要通过食物及饮水进入人体体内，而食物 中的铝含量与食物的种类、加工_ 丁艺及污染程度有关。此外，我国城乡居民仍有使用铝制品 烹调、储藏和盛装食物或饮水等的习惯造成了大量活性铝进入人体，对人体健康构成了直 接的危害，应引起全社会的关注【7 9 】。 研究发现老年性痴呆( a d ) 患者脑部铝含量高于正常水平。谷氨酸钠引起血红细胞和脑中 铝的升高，说明谷氨酸钠能促进铝进入红细胞，并大大促进铝通过血脑屏障，使铝沉淀于脑 中的含量增加，这些可能与老年痴呆有关口1 。在些流行病学调研中发现，饮水中铝浓度较 高的地区老年性痴呆较常见，水中铝浓度平均在0 1 1m g l 以上的地区与0 0 1m g l 以下的地 区相比，老年性痴呆的危险度高出1 5 倍，但这方面的资料仍需进一步研究。 1 9 9 8 年m a r l s 实验研究证实，铝可通过胎盘屏障蓄积于胎儿体内并造成发育损害；铝过 量摄入对大、小鼠具有发育毒性，主要表现为露脑畸形和骨骼发育不全，并可造成胚胎宫内 生长迟缓和死亡。2 0 0 2 年张本忠等人的体外实验研究证实一定剂量的a 1 c 1 3 可抑制胚胎的生 长发育和器官形态分化，其中卵黄囊血管网的分化与形成、心脏以及神经管的发育对铝的毒 性作用较为敏感。 生长抑索( s o m a t o s t a i ns s ) 的含量与记忆、智能有密切关系，脑内含量不足可导致记忆的 下降以进行性记忆障碍为主要表现的老年性痴呆患者脑内s s 的含量与痴呆程度直接相关。 用a i c l 3 个月后，实验组大鼠海马结构内s s 神经元数量和形态出现明显的改变。表现为数量 的下降。形态不规则，胞浆染色不均，突起交短等，这些变化均提示铝对s s 神经元具有损伤作 用。认为铝引起的痴呆、记忆减退等改变的途径之一可能是通过其损伤海马结构内的s s 神经 元而引起。铝对神经细胞的毒性作用机制可能是增加脑屏障的通透性，改变细胞膜的转运动 功能而引起细胞的破坏。 另外还有动物实验发现a l 能降低胰岛素的降血糖作用，当加大胰岛素量达正常量的1 0 倍时。才能克服其抑制作用，表明a l 可引起葡萄糖耐量因子活性降低而诱发高血塘 1 3 7 镍元素的毒性瞰】 镍是常见的化工读物，主要威胁与其生产应用相关行业的工人的身体健康。由于镍是不 锈钢的原料，所以我们如果长期采用不锈钢器皿盛放酸性食物，也可能造成捏射入过量。 镍及其化合物对人体有着较强的毒性作用。镶化合物是人类呼吸道的重要致癌物，通过 从流行病学到动物试验及分子生物学致突变与d n a 损伤等方面研究镍及其化合物的致癌机 理，确认镍是致癌物。流行病学调查也明，镍接触工人肺癌和鼻癌的危险明显增高。多种动 西南大学2 0 0 6 届硕士学位论文文献综述 物实验及体外细胞实验证实，镍化合物可引起d n a 单链断裂、d n a 一蛋自交联和染色体改 变，导致细胞恶性化，在高浓度或长时间镍作用下，一方面导致了d n a 链断裂的显著增加， 在一定范围内诱导了聚腺苷二磷酸糖聚合酶( p a r e ) 酶活性的增加。 吴根容等人【蚓通过实验提出，不溶性结晶型硫化镍在诱发人支气管上皮细胞恶变过程 中，存在明显的蛋白质翻译启动因子t 1 f 3 异常表达现象，其表达水平与细胞的恶变程度密 切相关，可能是结晶型硫化镍诱发人细脆肿瘤的重要致癌机制之一。 蔡颖等【8 3 】研究表明，浓度低至o 加1 0 0 0 # t o o l l 的n i c l 2 1 在体外条件下很短时间内( 3 0 分钟) 就能使人外周血淋巴细胞产生d n a 单链、双链断裂n i c l 2 在o 4 0 和2 0 0 , t m o l l 条件 下还能诱导d n a - 蛋白质交联( d p c s ) 产生。通常情况下，只要d n a 发生断裂，p a r p 酶就 被激活，而该实验中，高浓度的n i c l 2 诱导了d n a 断裂却不能激活p a r p 酶，提示镍能 通过其他途径抑制了酶的激活。所以d n a 双链断裂的形成和p a r p 激活的受阻可能在镍的 致癌和致突变机制中起着重要的作用。 通过动物实验结果证实，镍及其化合物可以降低试验动物的免疫功能。镍对动物的造血 功能也有影响。镍可使镍红细胞增多，抑制骨髓细胞铁的吸收和利用。镍对大鼠肝脏产生毒 性作用，可以便肝细胞明显浊肿变性并里不同程度的灶性细胞坏死。 1 3 8 铁元素的毒性【8 5 l 铁是人体必须的元素，铁是人体血红蛋白的重要成分，三羧酸循环中有一半的酶含铁或 者需要有铁存在才能发挥作用当人体缺铁时，氧的运输、储存c o ：的运输、释放及氧化还原 等一系列代谢紊乱，产生病理变化【盯】。