烹调食物中杂环胺的产生与预防.pdf

烹调食物中杂环胺的产生与预防 李云晖1 译 浦跃朴1 校 食物烹饪及加工除了可使食物具有可食性外 还会产生一些危害食用者健康的遗传性毒物 如亚 硝胺 多环芳 烃 PAHs 杂环 胺 HCAs 等 1977 年 Sugimurra 从食物中分离出了 HCAs 并检 测出 HCAs 的致突变性相当于迄今用 Ames 实验检 测到的最有突变 活力的毒 物的水 平 远 远大于 PAHs 所产生的致突变性 现已证实 HCA 进入人 体后 主要是在 P450 细胞色素氧化酶的作用下 发生 N 氧化和 O 乙酰化反应生成 DNA 加合物 产生致突变和致癌作用 食物中主要存在氨基咪唑吖类杂环胺 AIAs 和 咔啉类杂环胺 Carboline 两大类 AIAs 含有 2 氨 基咪唑基团 可以熔合成一个喹啉 IQ 和 MeIQ 一 个喹 喔 啉 MeIQx 和 DiMeIQx 或 一 个 吡 啶 环 PhIP HCAs的生成与食物的性质和烹饪的方式有 关 温度是一个重要影响因素 本文主要讨论烹调食 物中产生杂环胺的条件及如何减少其在食物中的生成 1 食物的性质 1 1 食物的种类 经过相同的处理后 从蛋白质含量丰富的食物 中提取的基本组分 包含 HCA 样本的组分 的致 突变水平比从碳水化合物含量丰富的食物中提取的 要高 富含蛋白质的食物的种类不同产生的致突变 性也有差别 例如肉 鱼的汤汁和牛肉调味品中可 检测到最强的致突变性 而在用蔬菜产品制成的粒 状汤料和以水解植物蛋白质为主要成分的调味品中 却没有检测到HCAs 牛奶 蛋和豆类仅显示出易感性 一旦检测到 致突变性 往往伴随着食物颜色的变化或炭化作用 的出现 对碳水化合物含量丰富的食物进行的研究得出 了不同的结论 Taylor 认为这种食物不存在致突变 作用 而 Spingarn 却在煎烤的马铃薯和麸质中检测 到了致突变性 只是还没有很清楚地识别出致突变 1 南京铁道医学院预防医学系 南京 210009 物 虽然有学者认为致突变物可能是 HCAs 但是 其结构却与从肉类中获得的 18 种致突变物的 HCAs 明显不同 1 2 AIAs 的前体 AIAs的前体主要是肌酸 肌酸酐 游离氨基酸 和糖类 有许多观点证实肌酸是 AIAs 的一个基本前体 例如在肉和鱼中加入肌酸或肌酸酐可导致 IQ 类致 突变物的增加 在肌酸含量极少或没有的食物中检 测不到致突变物 等等 在热处理期间 肌酸转为 肌酸酐 同时形成 AIAs 的咪唑部分 然而 生成 致突变物的数量 并不总是与肌酸 肌酸酐的含量 有严格的相关性 所以可能存在别的前体 如胍 游离氨基酸或短链肽是生成 AIAs的必要条件 但是结合的氨基酸却没有生成 AIAs 的作用 和肌 酸 肌酸酐相反 氨基酸导致的致突变性随着种类 而变化 而且不同的氨基酸可以产生相同的致突变 物 实验条件的不同可以导致不同的观察结果 如 Ashoor 检测出脯氨酸具有增加食物致突变性的作 用 而 Jones 却证实其可以抑止突变物的生成 并 且认为抑止作用是致突变物的前体醛与这两种氨基 酸吡啶部分的氮 而不是肌酸 相互作用引起的 糖并不是生成致突变物的一个必备条件 例如 经过干热处理的模型中缺少糖或醛也能生成 AIAs 而在液态的模型系统中 必须有一定剂量的糖才能 生成 AIAs 致突变物的生成量与糖或醛的含量具 有相关性 如果模型中糖的含量是肌酸或氨基酸的 一半 那么就能生成最多的致突变物 但是当糖的 含量等于或大于这两种物质的量时 生成的致突变 物就大大地减少 1 3 水和脂的作用 烹饪时 水溶性致突变物的前体随着水份一起 移行到食物的表面 暴露于反应所需要的温度范 围 因而导致 HCAs 在食物表面的大量生成 同 时 由于食物的内部温度较低 所以食物表面检测 到的致突变性比食物内部高 一旦食物中水份丧 失 那么就会最大量地产生 HCAs 如果烹饪前食 121 预防医学情报杂志 1997 年第 13 卷第 2期 物中水的含量较高 或烹饪时防止水份蒸发 就可 以极大地减少HCAs 的产生 脂对于 HCAs 的生成可能起着很重要的作用 Spingarn认为食物中适度的脂含量会导致最大的致 突变物的生成 可能是因为食物中的脂有利于热的 传导 但是 一旦大于这个值 那么无论是烹饪时 间的缩短 还是前体的稀释作用 都可以减少致突 变物的生成 使用的实验程序不同 得到的最佳脂 含量值也不同 同时 长链脂肪酸可以抑止 Ames 实验 所以研究中有可能低估了脂的作用 1 4 降低食物致突变性的一些因素 食物的许多其他成分可以减少 AIAs 的生成 抗坏化剂 抗环血酸 BHA 及 Vit E 都表现出了 抑止 HCAs生成的作用 如果烤牛肉中加入大豆蛋 白 氯原酸或谷类面粉 也可以观察到致突变性的 降低 大豆蛋白的抑止作用可能和酚类物质有关 因为酚已被证实含有抗 HCAs 因子 黄酮和黄酮醛 具有抑 止 作用 的 原因 可 能 是 因为 它 可 以抑 止 P4501A2 Maillard 反应的产物 从木糖到赖氨酸 其抗HCAs 的机制可能是和 IQ 或 IQ 代射物发生反 应生成不活泼的加合物 因而不能抑止肝微粒体酶 的活性 铁可以增加致突变物的生成量 但 EDTA 可以抵抗这种增加的作用 2 烹调的方式 2 1 烹调温度和烹调时间的影响 烹调中生成的 AIAs 随着反应温度和时间的增 加而增加 其中温度是最重要的一个因素 当模型 中温度在 100 时 肉及肉浸出物中便开始出现致 突变性 但无法识别出致突变物 当烹饪温度大于 100 时 开始生成致突变物 且 AIAs 的浓度随着 温度的升高和时间的增加而增加 但是在 190 250 时 HCAs 的浓度随时间的增加而下降或趋于 平缓 在生成致突变物前有一个迟滞期 可能与食 物表面温度要求达到 100 至 150 有关 2 2 烹调的类型和食物的处理方式 一般说 温度在 100 左右的烹饪方式 水中 的煮 蒸 焖等 生成的致突变物较少 用微波炉 处理的食物 相比于一般的烹饪方式 不仅不会造 成食物营养的差别 而且不会生成致突变物和导致 遗传毒性 用间接的热对流加热食物的烤 烘等烹饪方 式 可使富含蛋白质的食物生成一定量的致突变 物 而热辐射和热传导 煎 烤 的烹调方式可增 加致突变物的生成 食物的再加热处理不会改变致 突变物质数量 而为了保存食物而采取的冰冻和蒸 发方式 却会在下一步的食物处理过程中增加致突 变物的生成量 油脂 黄油或植物油 在高温下 200 会极大地增加致突变物的生成量 不同的烹饪器具 对致突变物的生成没有差别 3 讨论 以上研究表明 HCAs 可作为健康危险的一项 指标 然而 在实验研究中 由于各种因素的影 响 我们检测到 HCA 结果不是很完整 这就要求 各个国家应该在相同的时间下进行相同的研究 流行病学调查结果表明 粪便中检测到的高突 变性和人群中结肠直肠癌的高发性有关 且结肠直 肠癌的发生和饮食中以牛羊肉为主食及烹调方式高 度相关 同时 实验 室研究 也证实 即使是 小剂量 HCAs 也能诱导不同的器官如肝 肾 结肠和胃中 的 DNA 加合物的生成 并由此推断出非靶器官 心脏 主动脉 中也可能存在 DNA 加合物 HCAs 已证实了对猴和啮齿类动物具有致癌性 除 PhIP 外的化合物对肝具有致癌作用 而 PhIP 可 以诱导大鼠的结肠癌和乳腺癌 PhIP 还可以在怀 孕啮齿动物体内经胎盘转移 也可以从授乳动物转 移给吸乳的幼小动物 因而那些以奶及烹调的肉为 主食的子代动物可产生致癌和毒性作用 要完全从烹调食物中去除 HCAs 是不现实的 但减少其生成的数量是有可能的 可以采用一些烹 饪技术 例如水浴 蒸汽及微波炉烹调等 在炉灶上烹饪 可用风扇加热的炉灶 或在炉 上加个助热器 也可以用油脂肪护纸覆盖在食物 上 在传统的烹调方式前用微波炉处理食物可以避 免汤汁 富含前体 的生成 当然 微波炉的使用 造成的其他一些问题仍有待探讨 如果用煎 烤等 方式烹饪食物时 食物应该远离热源以避免和火焰 直接接触 至于工业生产上对食物的处理方法 应 进行相应的改革 防止 HCAs 生成的方法也应该能防止其他一些 新的产物的产生 如 PAHs 抑止剂的使用已作过研究了 例如牛肉末调品 中的色氨酸或脯氨酸混合物 但是即使这些物质能 122 J Pre Med Inf February 1997 Vol 13 No 2 减少 AIA 的产生 也不能防止 Carboline 的产生 因为色氨酸是 Carboline 的前体 少量的葡萄糖有利于致突变物的产生 但是当 葡萄糖过量时 它就具有抑止剂的作用 大豆蛋 白 抗氧化剂和黄酮可以抑止致突变物的生成 由 于蔬菜和水果富含黄酮 因而也存在抗 HCAs 的因 子 膳食纤维有抗结肠癌的作用 已证实某些种类 的膳食纤维可以和致突变物结合 最近 又发现小 麦糖也具有结合疏水性致突变物 MeIQx 的能 力 经常食用高脂食物会导致结肠癌的高发性 但 是某些谷物和蔬菜却能防癌 可能是因为过氧化酶 的存在使得花甘蓝 绿豆和马铃薯这些蔬菜具有抗 突变作用 奶类食物可以引发致突变和致癌作用 尤其是 发酵的奶类食物 但是如果在牛肉馅饼中加入嗜酸 性杆菌发酵的牛奶 食用者尿和粪便提取物中的致 突变物就会减少 最近发现 IQ 类化合物可以和肠 微生物系的细菌结合 这提示我们可以考虑通过给 予细菌以提高人肠道中的细菌量和作用 例如摄入 能产乳酸的微生物 总之 虽然与杂环胺的摄入相关联的危险度还 不十分明确 但是我们有必要改革食物的烹调状况 以减少致突变物和致癌物的生成 这就需要各级医 学工作者协同工作 指导消费者认识 HCAs 预防的 重要性 EnvironHealth Perspect 1996 104 280 288 收稿 1997 1 20 孕妇疟疾的危害及其对策专题研究简介 罗腾飞1 编译 尽管人类对疟疾传播的控制已有很长的历史并 且很有经验 但疟疾在世界范围内仍常有爆发流 行 对于妇女妊娠期间与分娩时母体 胎盘和新生 儿的疟原虫感染的危害性则是近年来才被提到特别 重视的位置 怎样预防和消除妊娠疟疾及其对后代 出生体重 早熟和子宫内发育迟缓的不良影响 是 WHO 组织专门研究的其中一个课题 该项研究在 非洲次撒哈拉地区的马拉维乡村进行了多年 在今 年出版的美国热带医学与卫生学杂志 第 55 卷 第 1 期 上发表了该专题研究的一系列成果 美国亚特兰大 Emory 大学 Rollins 公共卫生学 院国际卫生系 Stanley O Foster 教授在其撰写的前 言 非洲孕妇中的疟疾 流行病学 治疗 调查和 策略 中介绍了这一系列研究的背景 妊娠疟疾增加婴儿出生体重低下的危险 并使 死亡率上升 近二十年来 已推荐在妊娠期使用化 学疗法 然而 有关妊娠疟疾的流行病学还没有被 充分阐述 所推荐的方针也没有从生物学上的和计 划上的效果来加以精密的考察 遍及非洲的抗药性 恶性疟原虫已在进一步扩散和传播 使对现行的方 1 广州市卫生防疫站 广州 510080 针产生怀疑 作为地域性共同研究儿童生存主动性课题的一 个部分 美国国际发展署和 12 个非洲国家 布隆 迪 中非共和国 刚果 象牙海岸 几内亚 利比 利亚 马拉维 尼日尔 卢旺达 班图 多哥与萨 伊尔 对一项经过改进的对付妊娠疟疾的策略 被 认为对降低出生体重低下和婴儿死亡率很可能有干 预作用 最初的研究集中于评估现行的妊娠期每周一次 抗疟预防 使用氯喹因和乙胺嘧啶 方针的理解和 实施 研究表明 在所有级别 国家 区域 地 方 对该方针的筹办了解有限 卫生设施的抗疟药