食品的化学污染及其预防(一)PPT课件.ppt

营养与食品卫生学 李华斌博士教授 博导中山大学公共卫生学院营养学系 1 李华斌简历 中山大学教授 博导中国科学院副研究员中国预防医学科学院副研究员延世大学 韩国 访问学者香港大学博士后中国科学院博士后华西医科大学博士 2 研究方向 功能食品与食品安全卫生检验新技术新方法 招生 营养和食品卫生专业 硕士博士卫生检验与检疫专业 硕士 3 1 建立和发展了大约30种分析测定方法 可用于食品 饮用水和环境样品的测定 2 建立和发展了10种化学 生物处理方法 可用于水处理和被污染土壤的修复 主要研究成果 4 3 建立和发展了16种基于高速逆流色谱的分离纯化方法 可用于从微藻和中药中提取和精制大约30种生物活性化合物 4 已完成大约500种中药 微藻和食品的抗氧化活性评价 已经发表70多篇SCI国际论文 并参加了10本英文著作的编写 5 目录 一 农药和兽药的残留及其预防二 有毒金属污染及其预防三 N 亚硝基化合物污染及其预防四 多环芳烃化合物污染及其预防五 杂环胺类化合物污染及其预防 食品的化学性污染及其预防 6 六 环境持久性有机污染物污染及其预防七 氯丙醇污染及其预防八 丙烯酰胺污染及其预防 三聚氰胺污染及其预防 7 食品的化学性污染物 种类繁多 较常见和重要的有 农药和兽药有毒金属N 亚硝基化合物多环芳烃杂环胺二口恶英氯丙醇丙烯酰胺三聚氰胺 8 一 农药和兽药的残留及其预防 一 概述1 农药和农药残留农药 是指用于预防 消灭或者控制危害农业 林业的病 虫 草和其他有害生物以及有目的地调节植物 昆虫生长的化学合成或者来源于生物 其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂 9 目前世界上使用的农药原药达1000多种 我国使用的有近200种原药和近1000种制剂 原药的年总产量近40万吨 在世界上排第二位 年使用农药约100万吨 居世界之首 目前使用的农药中 人工合成的化学农药占绝大部分 但生物农药的生产和使用呈逐渐增加的趋势 10 按用途分为 杀虫剂 杀菌剂 除草剂 杀线虫剂 杀螨剂 杀鼠剂 落叶剂 植物生长调节剂和昆虫不育剂等类型 其中使用最多的是杀虫剂 杀菌剂和除草剂三大类 11 按化学组成及结构分为 有机磷 氨基甲酸酯 拟除虫菊酯 有机氯 有机砷 有机汞 有机硫 取代苯 有机杂环 苯氧羧酸等多种类型 12 按照农药毒性的大小分为 剧毒类 高毒类 中等毒类和低毒类农药 13 农药残留 指任何由于使用农药而在食品 农产品和动物饲料中出现的特定物质 包括农药本身的残留以及被认为具有毒理学意义的农药衍生物 如农药转化物 代谢物 反应产物和杂质的残留 14 按照农药的残留特性和在环境中的半衰期分为 高残留农药 中等残留农药和低残留农药 15 2 兽药和兽药残留兽药 是指用于预防 治疗 诊断动物疾病或者有目的地调节动物生理机能的物质 含药物饲料添加剂 主要包括 血清制品 疫苗 诊断制品 微生态制品 中药材 中成药 化学药品 抗生素 生化药品 放射性药品及外用杀虫剂 消毒剂等 16 兽药残留 是指动物产品的任何可食部分所含兽药的母体化合物和 或 其代谢物 以及与兽药有关杂质的残留 兽药残留既包括原药也包括药物在动物体内的代谢产物 17 主要的兽药残留包括七类 抗生素类 驱肠虫药类 生长促进剂类 抗原虫药类 灭锥虫药类 镇静剂类 肾上腺素能受体阻断剂 18 3 使用农药和兽药的利与弊减少农作物和畜禽类的损失 提高产量 提高农业 畜牧业和养殖业生产的经济效益 增加食物供应是使用农药和兽药产生的最大效益 农药的使用对于提高绿化效率 减少虫媒传染病的发生 改善人类和动物的生活居住环境等也起到了良好的作用 兽药的使用对于控制畜禽类的疾病 促进生长 增加动物性食物的供应亦起到了很大的作用 19 在控制农作物病虫草害方面 一是应发展高效 低毒 低残留农药 二是应提倡综合防治 如增加生物农药的使用 培育抗病虫害和抗除草剂的农作物品种 培育利用昆虫天敌 改善农作物栽培技术等 在控制畜禽类疾病方面 应通过推广良好的养殖规范 改善动物饲养环境条件与卫生 改善营养等措施而尽量减少兽药的使用 20 农药和兽药广泛而大量的使用 不仅可通过食物和水的摄入 空气吸入和皮肤接触等途径对人体造成多方面的危害 如急 慢性中毒和致癌 致畸 致突变作用等 还可对环境造成严重污染 使环境质量恶化 物种减少 生态平衡破坏 21 二 食品中农药和兽药残留的来源食品中农药残留的主要来源有 1 施用农药对农作物的直接污染包括表面粘附污染和内吸性污染 1 农药性质 内吸性农药残留多 而渗透性农药和触杀性农药残留较少 且主要残留在农作物外表 稳定的品种比易降解的品种的残留时间更长 22 2 剂型及施用方法 如油剂比粉剂更易残留 喷洒比拌土施撒残留高 在灌溉水中施用农药则对植物根基部污染较大 3 施药浓度 时间和次数 施药浓度高 次数频 距收获间隔期短则残留高 23 4 气象条件 如气温 降雨 风速 日照等 均可影响农药的清除和降解 5 农作物的品种 生长发育阶段及食用部分 24 2 农作物从污染的环境中吸收农药由于施用农药和工业三废的污染 大量农药进入空气 水和土壤 成为环境污染物 农作物便可长期从污染的环境中吸收农药 尤其是从土壤和灌溉水中吸收农药 其吸收量与植物的种类 根系情况和食用部分 施用农药的剂型 方式和使用量 以及土壤的种类 结构 酸碱度 有机物和微生物的种类及含量等因素有关 25 3 通过食物链污染食品如饲料被农药污染而致肉 奶 蛋的污染 含农药的工业废水污染江河湖海进而污染水产品等 某些比较稳定的农药 与特殊组织器官有高度亲和力的农药 或可长期贮存于脂肪组织的农药 通过食物链的作用可逐级浓缩 称之为生物富集作用 26 4 其他来源的污染 1 粮库内使用熏蒸剂等对粮食造成的污染 2 禽畜饲养场所及禽畜身上施用农药对动物性食品的污染 27 3 粮食贮存加工 运输销售过程中的污染 如混装 混放 容器及车船污染等 4 事故性污染 如将拌过农药的种子误当粮食吃 误将农药加入或掺入食品中 施用时用错品种或剂量而致农药高残留等 28 动物性食品中的兽药残留主要来源于 治疗禽 畜疾病用的药品 禽 畜和水产动物饲料中的添加剂和激素等 29 三 食品中常见的农药和兽药残留及其毒性 30 1 有机磷农药主要用作杀虫剂 部分品种可用作杀菌剂或杀线虫剂 化学性质较不稳定 在自然界中易于降解 在环境中不易长期残留 多数有机磷农药在生物体内的蓄积性亦较低 有机磷属于神经毒物 能与体内的胆碱酯酶结合 使其失活而丧失对乙酰胆碱的分解能力 导致体内乙酰胆碱蓄积 使神经传导功能紊乱而出现相应的中毒症状 有机磷农药慢性中毒主要是神经系统 血液系统和视觉损伤的表现 某些有机磷农药还可损害视觉器官 31 2 氨基甲酸酯类可用作杀虫剂或除草剂 某些品种还兼有杀线虫活性 药效快 选择性较高 对温血动物 鱼类和人的毒性较低 易被土壤微生物分解 且不易在生物体内蓄积 其毒作用机理与有机磷农药类似 也是胆碱酯酶抑制剂 但其抑制作用有较大的可逆性 水解后酶的活性可不同程度恢复 有研究表明此类农药在弱酸条件下可与亚硝酸盐生成亚硝胺 可能有一定的潜在致癌作用 32 3 拟除虫菊酯类可用作杀虫剂和杀螨剂 高效低残留类农药 在环境中的降解以光解为主 其次是水解和氧化反应 拟除虫菊酯类农药的缺点是高抗性 即昆虫在较短时间内可对其产生抗药性而使其杀虫活性降低甚至完全丧失 中等毒性或低毒性 对胆碱酯酶无抑制作用 急性中毒多为误服或生产性接触引起 主要是神经系统症状 对皮肤有刺激和致敏作用 可致感觉异常 麻木 瘙痒 和迟发性变态反应 安定剂 中枢性肌肉松弛剂及阿托品类药物可缓解症状 但不宜使用解磷定等有机磷中毒的特效解毒剂 33 4 有机氯农药是早期使用的最主要杀虫剂 在环境中很稳定 不易降解 脂溶性强 在生物体内主要蓄积于脂肪组织 有机氯多属低毒或中等毒 急性中毒主要是神经系统和肝 肾损害的表现 目前在各类食品中大多可检出不同程度的有机氯残留 水生生物对有机氯有较强的生物富集作用 其富集系数藻类可达数百 鱼贝类可达2000 3000 而食鱼的水鸟可达10万以上 在许多国家已停止使用 34 5 杀菌剂有机汞类杀菌剂因其毒性大且不易降解 我国于1972年起已停止使用 有机砷类杀菌剂在体内可转变为毒性很大的As3 可导致中毒并有致癌作用 乙撑双二硫代氨基甲酸酯类杀菌剂在环境中和生物体内可转变为致癌物乙烯硫脲 苯丙咪唑类杀菌剂对小麦赤霉病 黑穗病 水稻纹枯病 稻瘟病和甘薯黑癍病等多种农作物病害有较好的防治效果 但近年来有报告表明此类农药在高剂量下可致大鼠生殖功能异常 并有一定致畸 致癌作用 35 6 除草剂大多数除草剂对动物和人的毒性较低 且由于多在农作物生长早期使用 故收获后的残留量通常很低 其危害性相对较小 但部分品种有不同程度的 三致 活性 应给予足够的重视 36 7 混配农药的毒性两种或两种以上农药的合理混配使用可提高其作用效果 并可延缓昆虫和杂草对其产生抗药性 故近年来混配农药的生产和使用品种日益增多 多种农药混合或复配使用有时可增强其毒性 包括相加及协同作用 如有机磷可增加拟除虫菊酯类农药的毒性 氨基甲酸酯和有机磷农药混配使用则对胆碱酯酶的抑制作用显著增强 有机磷农药之间亦常有明显的协同作用 37 8 常见兽药残留的毒性 38 1 急性毒性大多数动物性食品中的兽药残留量一般都很低 食用后不产生急性中毒 但由于某些药物毒性较大 以及过量使用和非法使用禁用品种等原因 亦可导致急性中毒 如1998年香港发生的因食用内地输入的含有盐酸克伦特罗 瘦肉精 的猪内脏而发生的急性中毒事件和其后几年国内许多地区相继发生的类似事件 过量摄入氯霉素可引起致命的 灰婴综合征 并可致再生障碍性贫血 红霉素等大环内酯类亦可致急性肝损伤 39 2 慢性毒性和 三致 作用长期摄入含兽药残留的动物性食品后 这些兽药及其代谢产物可不断在体内蓄积 当积累到一定程度后 就会对人体产生毒性作用 如磺胺类药物能破坏人体造血机能 还可引起肾损害 四环素类药物能与骨骼中的钙结合 抑制骨骼和牙齿的发育 庆大霉素和卡那霉素等氨基糖苷类药物能损害前庭和耳蜗神经 导致眩晕和听力减退 已发现许多兽药有 三致 作用 食用含大量雌激素类兽药残留的食品 还可能干扰人体内源性激素的正常代谢与功能 40 3 过敏反应经常食用含某些抗菌药物的食品可导致易感个体发生过敏反应 青霉素引起的变态反应轻者可表现为皮炎等反应 重者可致过敏性休克 呋喃类药物引起的过敏反应可表现为周围神经炎 药热 嗜酸性粒细胞增多等 磺胺类药物引起的过敏反应常表现为皮炎 白细胞减少 溶血性贫血和药热 喹诺酮类药物也可引起变态反应和光敏反应 抗菌药物残留引起的严重变态反应可出现休克 喉头水肿 呼吸困难等症状 甚至导致死亡 41 4 产生耐药菌株和破坏正常的肠道菌群平衡动物经常反复使用抗菌药物 可使其体内的敏感菌株受到选择性抑制 而耐药菌株大量繁殖 人经常食用此类动物性食品 耐药菌株即可进入人体 其引起的感染性疾病将很难治疗 残留抗菌药物的动物性食品对人体的正常肠道菌群平衡亦可产生不良影响 使肠内敏感菌受到抑制或大量死亡 而某些耐药菌和条件性致病菌可大量繁殖 使正常的菌群生态平衡被破坏 导致肠道感染和腹泻 维生素缺乏等 危害人体健康 42 四 食品贮藏和加工过程对农药和兽药残留量的影响 43 1 贮藏谷物在仓储过程中农药残留量缓慢降低 但部分农药可逐渐渗入内部 使谷粒内部残留量增高 蔬菜水果在低温贮藏时农药残留量降低十分缓慢 贮藏温度对易挥发的农药残留量影响很大 水果表皮残留的农药在贮藏过程中亦有向果肉渗透的趋势 44 2 加工常用的食品加工过程一般均可不同程度降低农药或兽药残留量 但在某些特殊情况下亦可使农药或兽药浓缩 重新分布或生成毒性更大的物质 45 1 洗涤可除去农作物表面的大部分农药残留 其残留量减少程度与施药后的天数和农药的水溶性有关 热水洗 碱水洗 洗涤剂洗 烫漂等通常能更有效地降低食品中水溶性农药和兽药残留量 46 2 去壳 剥皮 碾磨 清理能除去大部分农药残留 谷物经碾磨加工 去除谷皮后 大多数农药残留量可减少 内吸性的农药经此类处理后减少不显著 而非内吸性的农药几乎可完全去除 蔬菜清理 拣拆 后农药残留量亦可大幅度减少 但应注意剔除的外层叶片等用作饲料而引起动物性食品的农药残留问题 47 3 水果加工对农药残留量的影响取决于加工工艺和农药的性质 带皮加工的果酱 干果 果脯等农药残留量较高 而果汁中的残留量一般较低 但果渣中含量较高 48 4 粉碎 混合 搅拌由于组织和细胞破坏而释放出的酶和酸 可增加农药和兽药的代谢与降解 但亦可产生较大毒性的代谢产物 49 5 罐装农药和兽药残留量的降低程度主要受其热稳定性的影响 50 6 油脂加工高脂溶性农药可大量进入油脂 植物油精炼工艺尤其是脱臭处理 能不同程度地减少农药残留量 51 7 发酵酒生产啤酒的过滤 稀释 澄清等工艺可除去大部分农药 葡萄酒生产中因无稀释工艺 农药残留量较高 尤其是带皮发酵的红葡萄酒 52 8 烹调烹调对农残的影响与农药和兽药性质 时间 温度 失水量 密闭情况等有关 蔬菜中的农残量在烹调后可减少 煮饭 烘烤面包等亦可不同程度地减少农药残留量 53 与农残不同 食品中的兽药残留大多不能通过加工生产和加热烹调等过程有效去除 54 五 控制食品中农药和兽药残留量的措施1 加强对农药和兽药生产和经营的管理2 安全合理使用农药和兽药3 制定和严格执行食品中农药和兽药残留限量标准4 制定适合我国的农药兽药政策 55 二 有毒金属污染及其预防 一 有毒金属污染食品的途经 毒性作用特点和控制措施环境中的各种金属元素可以通过食物和饮水摄入 呼吸道吸入和皮肤接触等途径进入人体 其中一些金属元素在较低摄入量的情况下对人体即可产生明显的毒性作用 如铅 镉 汞等 常称之为有毒金属 另外 许多金属元素 甚至包括某些必需元素 如铬 锰 锌 铜等 如摄入过量也可对人体产生不同程度的毒性作用 56 1 有毒金属污染食品的途经 1 某些地区特殊自然环境中的高本底含量 2 由于人为的环境污染而造成有毒金属元素对食品的污染 3 食品加工 储存 运输和销售过程中使用或接触的机械 管道 容器 以及添加剂中含有的有毒金属元素导致食品的污染 57 2 食品中有害金属污染的毒作用特点 1 强蓄积性 2 通过食物链的生物富集作用可在生物体及人体内达到很高的浓度 3 有毒金属污染食品对人体造成的危害常以慢性中毒和远期效应 如致癌 致畸 致突变作用 为主 但可由意外事故污染或故意投毒等引起急性中毒 58 3 影响有毒金属毒性作用强度的因素 1 金属元素的存在形式 2 机体的健康和营养状况以及食物中某些营养素的含量和平衡情况 3 金属元素间或金属与非金属元素间的相互作用 59 4 预防金属毒物污染食品及其对人体危害的一般措施 1 消除污染源 2 制定各类食品中有毒有害金属的最高允许限量标准 并加强经常性的监督检测工作 3 妥善保管有毒有害金属及其化合物 防止误食误用以及意外或人为污染食品 4 对已污染食品的处理 60 二 几种主要有害金属对食品的污染及毒性1 汞 1 理化特性为银白色液体金属 具有易蒸发特性 常温下可以形成汞蒸气 汞在环境中被微生物作用可转化成甲基汞等有机汞 61 2 体内代谢和毒性食品中的金属汞几乎不被吸收 无机汞吸收率亦很低 而有机汞的消化道吸收率很高 吸收的汞迅速分布到全身组织和器官 但以肝 肾 脑等器官含量最多 甲基汞的亲脂性和与巯基的亲和力很强 可通过血脑屏障 胎盘屏障和血睾屏障 在脑内蓄积 导致脑和神经系统损伤 并可致胎儿和新生儿的汞中毒 汞是强蓄积性毒物 体内的汞可通过尿 粪和毛发排出 故毛发中的汞含量可反映体内汞储留的情况 62 长期摄入被甲基汞污染的食品可致甲基汞中毒 20世纪50年代日本发生的典型公害病 水俣病 就是由于含汞工业废水严重污染了水俣湾 当地居民长期大量食用该水域捕获的鱼类而引起的急性 亚急性和慢性甲基汞中毒 甲基汞中毒的主要表现是神经系统损害的症状 如运动失调 语言障碍 视野缩小 听力障碍 感觉障碍及精神症状等 严重者可致瘫痪 肢体变形 吞咽困难甚至死亡 甲基汞还有致畸作用和胚胎毒性 63 3 食物来源汞及其化合物广泛应用于工农业生产和医药卫生行业 可通过废水 废气 废渣等污染环境 进而污染食物 其中又以鱼贝类食品的甲基汞污染最为重要 含汞的废水排入江河湖海后 金属汞或无机汞可以在水体中某些微生物的作用下转变为毒性更大的有机汞 并可由于食物链的生物富集作用而在鱼体内达到很高的含量 汞亦可通过含汞农药的使用和废水灌溉农田等途径污染农作物和饲料 造成谷类 蔬菜水果和动物性食品的汞污染 64 4 预防措施严格监管工业生产中的含汞 三废 排放 农田灌溉用水和渔业养殖用水应符合 农田灌溉水质标准 和 渔业水质标准 禁止使用有机汞农药并严格控制汞和高毒性汞化合物的使用 制定食品中汞的允许限量标准并加强监督检验 65 2 镉 1 理化特性银白色金属 略带淡蓝色光泽 质软 富延展性 镉可与硫酸 盐酸 硝酸作用生成相应的镉盐 在镉盐溶液中加入碱 可生成氢氧化镉沉淀 硫化镉 碳酸镉 氧化镉等镉化合物不溶于水 而镉的硫酸盐 硝酸盐和卤化物均可溶于水 66 2 体内代谢和毒性镉进入人体的主要途径是通过食物摄入 食物中镉的存在形式以及膳食中蛋白质 维生素D和钙 锌等元素的含量均可影响镉的吸收 进入人体的镉大部分与低分子硫蛋白结合 形成金属硫蛋白 主要蓄积于肾脏 其次是肝脏 体内的镉可通过粪 尿和毛发等途径排出 67 镉对体内巯基酶有较强的抑制作用 镉中毒主要损害肾脏 骨骼和消化系统 尤其是损害肾近曲小管上皮细胞 使其重吸收功能障碍 临床上出现蛋白尿 氨基酸尿 糖尿和高钙尿 导致体内出现负钙平衡 并由于骨钙析出而发生骨质疏松和病理性骨折 日本神通川流域镉污染区的公害病 痛痛病 骨痛病 就是由于环境镉污染通过食物链而引起的人体慢性镉中毒 镉及镉化合物对动物和人体有一定的 三致 作用 68 3 食物来源镉广泛用于电镀和电池 颜料等工业生产中 三废 尤其是含镉废水的排放对环境和食物的污染较为严重 镉也可通过食物链的富集作用而在某些食品中达到很高的浓度 海产食品 动物性食品 尤其是肾脏 含镉量通常高于植物性食品 许多食品包装材料和容器也含有镉 可对食品造成镉污染 尤其是用作存放酸性食品时 可致其中的镉大量溶出 69 4 预防措施严格监管工业 三废 排放 农田灌溉用水和渔业养殖用水 限制食品加工设备 管道 包装材料和容器 颜料等的镉含量 制定食品中镉的允许限量标准并加强监督检验 70 3 铅 1 理化特性银白色重金属 略带兰色 质柔软 金属铅不溶于水 但可溶于稀硝酸和热的浓硫酸 铅与热的浓盐酸也能发生反应生成氯化铅 除乙酸铅 氯酸铅 亚硝酸铅和氯化铅外 大多数铅盐不溶于水或难溶于水 71 2 体内代谢和毒性非职业性接触人群体内的铅主要来自于食物 吸收率受膳食中蛋白质 钙和植酸等因素的影响 吸收入血的铅大部分与红细胞结合 随后逐渐以磷酸铅盐的形式沉积于骨中 在肝 肾 脑等组织中亦有一定的分布并产生毒性作用 体内的铅主要经尿和粪排出 但生物半衰期较长 故可长期在体内蓄积 尿铅 血铅和发铅是反映体内铅负荷的常用指标 72 铅对生物体内许多器官组织都具有不同程度的损害作用 尤其是对造血系统 神经系统和肾脏的损害更为明显 食品铅污染所致的中毒主要是慢性损害作用 临床上可表现为贫血 神经衰弱 神经炎和消化系统症状 慢性铅中毒还可导致凝血过程延长 并可损害免疫系统 儿童对铅较成人更敏感 过量铅摄入可影响其生长发育 导致智力低下 73 3 食物来源1 食品容器和包装材料2 工业 三废 和汽油燃烧环境中某些微生物可将无机铅转变为毒性更大的有机铅 汽油中常加入有机铅作为防爆剂 汽车废气中含有大量的铅 3 含铅农药的使用4 含铅的食品添加剂或加工助剂加工皮蛋时加入的黄丹粉 氧化铅 74 4 预防措施严格监管工业 三废 排放 农田灌溉用水和渔业养殖用水 限制食品加工工具设备 管道 包装材料和容器的铅含量 限制含铅农药的使用 推广使用无铅汽油 制定食品中铅的允许限量标准并加强监督检验 75 4 砷 1 理化特性砷是一种非金属元素 但由于其许多理化性质类似于金属 故常将其归为 类金属 之列 无机砷多为As3 和As5 的化合物 而有机砷则主要为As5 的化合物 砷在潮湿的空气中氧化或在燃烧时可形成三氧化二砷 As2O3 俗称砒霜 无机砷化物在酸性环境中经金属催化可生成砷化氢 AsH3 气体 有强毒 76 2 体内代谢和毒性砷的毒性与其存在的形式和价态有关 元素砷几乎无毒 砷的硫化物毒性亦很低 而砷的氧化物和盐类毒性较大 As3 的毒性大于As5 无机砷的毒性大于有机砷 砷主要经粪和尿排出 砷与头发和指甲中角蛋白的巯基有很强的结合力 这也是其排泄途径之一 As3 与巯基有较强的亲和力 尤其对含双巯基结构的酶有很强的抑制能力 可导致体内物质代谢的异常 同时砷也是一种毛细血管毒物 可致毛细血管通透性增高 引起多器官的广泛病变 77 急性砷中毒主要是胃肠炎症状 严重者可致中枢神经系统麻痹而死亡 并可出现七窍出血等现象 慢性中毒主要表现为神经衰弱症候群 皮肤色素异常 白斑或黑皮症 皮肤过度角化和末梢神经炎症状 无机砷化合物亦有一定的 三致 作用 已证实多种砷化物具有致突变性 可导致基因突变 染色体畸变并抑制DNA损伤的修复 砷酸钠可透过胎盘屏障 对小鼠和仓鼠有一定致畸性 78 3 食物来源1 含砷农药的使用2 工业三废的污染含砷废水对江河湖海的污染以及灌溉农田后对土壤的污染 均可造成对水生生物和农作物的砷污染 水生生物对砷有很强的富集能力 但其体内大部分是毒性较低的有机砷 3 食品加工过程中原料 添加剂及容器 包装材料等的污染 79 4 预防措施严格监管工业 三废 排放 农田灌溉用水和渔业养殖用水 限制含砷农药的使用 控制食品生产加工过程的砷污染 制定食品中砷的允许限量标准并加强监督检验 80 三 N 亚硝基化合物污染及其预防 一 结构与理化特性N 亚硝胺N 亚硝酰胺R1R1NNONNOR2R2CO 81 R1 R2可以是烷基或环烷基 也可以是芳香环或杂环化合物 如R1和R2相同 称为对称性亚硝胺 R1与R2不同时 则称为非对称性亚硝胺 低分子量的亚硝胺在常温下为黄色油状液体 而高分子量的亚硝胺多为固体 二甲基亚硝胺可溶于水及有机溶剂 其他亚硝胺均不能溶于水 只能溶于有机溶剂 N 亚硝胺在中性和碱性环境中较稳定 在一般条件下不易发生水解 但在特殊条件下也可发生水解 加成 转亚硝基 氧化还原和光化学反应等 82 R1和R2可以是烷基或芳基 R2也可以是NH2 NHR NR2 称为N 亚硝基脲 或RO基团 即亚硝基氨基甲酸酯 亚硝酰胺的化学性质活泼 在酸性或碱性条件下均不稳定 在酸性条件下可分解为相应的酰胺和亚硝酸 在碱性条件下可迅速分解为重氮烷 83 二 体内代谢和毒性亚硝胺类化合物进入体内后 主要经肝微粒体细胞色素P450的代谢活化 生成烷基偶氮羟基化物 此类代谢产物具有很强的致癌和致突变活性 而亚硝酰胺类化合物为直接致癌物和致突变物 不需要经过体内代谢活化 84 1 急性毒性各种N 亚硝基化合物的急性毒性有较大差异 对于对称性烷基亚硝胺而言 其碳链越长 急性毒性越低 85 2 致癌作用 1 能诱发各种实验动物的肿瘤 2 能诱发多种组织器官的肿瘤 3 多种途径摄入均可诱发肿瘤 4 一次大量给药或长期少量接触均有致癌作用 5 可通过胎盘对仔代产生致癌作用 86 由于亚硝酰胺是直接致癌物 能水解生成烷基偶氮羟基化物 对接触部位有直接致癌作用 这与胃癌的发生可能有较大关系 而亚硝胺为间接致癌物 需在体内经肝微粒体酶代谢活化后才有致癌活性 因此 亚硝胺在注射动物后通常并不在注射部位引起肿瘤 而是对肝脏等器官有致癌作用 人类的某些癌症可能与接触N 亚硝基化合物有关 87 3 致畸作用亚硝酰胺对动物有一定的致畸性 而亚硝胺的致畸作用很弱 88 4 致突变作用亚硝酰胺能引起细菌 真菌 果蝇和哺乳类动物细胞发生突变 亚硝胺则需经哺乳动物微粒体混合功能氧化酶系统代谢活化后才有致突变性 89 三 食物来源1 N 亚硝基化合物的前体物环境和食品中的N 亚硝基化合物系由亚硝酸盐和胺类在一定的条件下合成的 作为N 亚硝基化合物前体物的硝酸盐 亚硝酸盐和胺类物质广泛存在于环境中 在适宜的条件下 这些前体物质可通过化学或生物学途径合成各种各样的N 亚硝基化合物 90 1 蔬菜中的硝酸盐和亚硝酸盐硝酸盐和亚硝酸盐广泛地存在于人类生存的环境中 当光合作用不充分时 植物体内可积蓄较多的硝酸盐 新鲜蔬菜中硝酸盐含量差异很大 主要与作物种类 栽培条件以及环境因素有关 蔬菜中亚硝酸盐含量通常远远低于其硝酸盐含量 蔬菜的保存和处理过程对其硝酸盐和亚硝酸盐含量有很大影响 例如 在蔬菜的腌制过程中 亚硝酸盐含量明显增高 不新鲜的蔬菜中亚硝酸盐含量亦可明显增高 91 2 动物性食物中的硝酸盐和亚硝酸盐用硝酸盐腌制鱼 肉等动物性食品是通过细菌将硝酸盐还原为亚硝酸盐 而亚硝酸盐能抑制许多腐败菌的生长 从而达到防腐的目的 此外 亚硝酸分解产生的NO可与肌红蛋白结合 形成亚硝基肌红蛋白 可使腌肉 腌鱼等保持稳定的红色 从而改善此类食品的感官性状 其后发现只需用很少量的亚硝酸盐处理 就能达到较大量硝酸盐的效果 于是亚硝酸盐逐步取代硝酸盐用作食品防腐剂和护色剂 92 3 环境和食品中的胺类有机胺类化合物广泛存在于环境和食物中 胺类