食品中有毒有害物质的研究进展论文.doc

单位代码 10642 密 级 公 开 学 号 201206064023 文献检索与科技论文写作课程论文 食品中的有毒有害物质的研究进展 论文作者： 王 琼指导教师： 李会合学科专业：食品科学与工程提交论文日期： 2014年6月22日 中 国 重 庆2014年6月目 录摘 要1Abstrat1引 言21. 天然有害物质3 1.1植物类食品中的天然有害物质3 1.1.1有毒植物蛋白及氨基酸3 1.1.2毒苷3 1.1.3生物碱3 1.2动物类食品中的天然有害物质4 1.2.1贝类毒素4 1.2.2鱼类毒素42. 微生物毒素4 2.1细菌毒素4 2.2霉菌毒素43. 化学毒素5 3.1食物中的农药残留5 3.2重金属54. 食品加工中产生的有害物质6 4.1食物添加剂引起的毒害6 4.2食品加工过程中产生的有害物质6 4.2.1亚硝酸盐及亚硝胺的形成6 4.2.2多环芳烃6 4.2.3油脂氧化及加热产物6 参考文献7食品中的有毒害物质的研究进展食品科学与工程专业1班 指导教师 李会合 摘要：食品中除了营养成分和非营养性的香性成分外，还含有一些有害物质，这些物质来自于食物本身、食品加工过程、微生物污染和环境污染等。食品中的有害成分根据来源可分为天然毒物、衍生毒物、污染物和添加毒物。本文从天然有害物质（包括植物性的天然有害物质和动物性的天然有害物质）、微生物毒素、化学毒素以及食品加工过程中产生的有害物质四个方面进行讨论研究。 关键词：天然有害物质 ；微生物毒素 ；化学毒素 ；食品加工The Research Progress of Toxic and Harmful Substances in Food(College of Forestry and Life Science, Chongqing University of Arts and Science)Student: Wangqiong Instructor: Lui HuiheAbstract:In addition to the nutrients in food and sweet the nutritional ingredient, also has some harmful substances, these substances from the food itself, food processing, microbial pollution and environmental pollution, etc. The harmful ingredient in food according to the source can be divided into natural poison, toxic derivative, pollutants and add poison. In this paper, from the natural harmful substances (including natural harmful substances of plant and animal natural harmful substances),microbial toxin, chemical toxins produced by harmful substances in the process of the food processing and discuss four aspects of research.Key words: natural harmful substances; microbial toxin;chemical toxicant; food processing引 言我国食品安全目前仍然存在很多问题，大概包括以下几点：一，微生物污染是最主要的因素；二，种植，养殖过程源头污染，水污染、环境污染物以及重金属污染也很严重；三，不法企业胡乱使用添加剂，掺假制假，还很很多产品出自于不知名的小作坊，从业人员未经体检，并且环境脏乱差； 四，新技术带来的争议与隐患人造食品，以及转基因食品可能存在一定的危害。这些隐患会造成食品中的有毒害物质增加，或者从无到有1、6、8、9。食品当中的有害成分（也叫嫌忌成分或者有毒物质或毒物），是指已经证明的在人体内摄入达到某个充分数量时能带来相当程度的危害的物质。这些有害物质的摄入一般较少，可对机体的形态、发育和寿命引起不良改变，对人体造成一定的损伤。食物中的有害成分包括天然有害物质、微生物毒素、化学毒素以及食品加工过程中产生的有害物质。一般产生独行的都是有机化合物中的某些特定基团，如烃类、卤代烃类、硝基和亚硝基化合物、氨基化合物和偶氮化合物、醚类、醛和酮、羧酸和酯类，硫醇、硫醚和硫脲、磺酸和亚磺酸、砜和亚砜等，除了有机化合物，还有一些无机化合物，如金属毒物和酸碱及氧化还原剂。这些毒性物质有些来源与食物本身10，有些受环境影响外源侵入，有些则产生于食品的储藏和加工中。如大豆中的淀粉酶抑制剂，菠菜中的植酸，咖啡中的咖啡碱单宁等，食物本身就含有一些有害物质；泡菜腊肉制作过程中以及剩饭中产生的亚硝酸盐，油脂自动氧化和加热分解产生的酸败产物等属于在储藏加工中产生的有害物质。它们有的会造成腹泻，有的会减少营养物质而吸收和利用率，有的甚至会导致癌症、危及生命。了解这些有毒害物质以及简单的去除方法，可以更有效地利用营养物质，延缓衰老，减少疾病发生，延长寿命。本文分天然有害物质、微生物毒素、化学毒素以及食品加工过程中产生的有害物质四个方面进行讨论、研究。1. 天然有害物质1.1植物类食品中的天然有害物质1.1.1有毒植物蛋白及氨基酸有毒蛋白质有凝集素、过敏原，蛋白酶抑制剂、毒肽以及有毒氨基酸及其衍生物21。1、凝集素（lectins）是一种可以使红血球细胞凝集的蛋白质，有大豆凝集素、菜豆属豆类的凝集素以及蓖麻毒蛋白5。加热可将凝集素破坏，生食豆类食物会引起恶心、呕吐等症状，严重可致命。蓖麻油中的成分，蓖麻毒蛋白毒性极大，轻则呕吐、腹泻，重则死亡24。研究发现蘑菇中也含有凝集素，该凝集素具有多种生物活性，可凝集各种细胞，抑制肿瘤生长，促进细胞有丝分裂，活化淋巴细胞，激发免疫调节因子表达等等19。此外还可识别并结合生物膜或溶液中某些特定的糖链结构，在菌根形成早期阶段具有识别作用。还具有毒性作用，细胞免疫活性，杀虫剂效应及抗植物及人病毒活性。在促进菌丝分化形成子实体方面也具有活性19。2、 蛋白酶抑制剂(protease inhibitor , PI)广泛存在于动植物和微生物体内,与机体内相应的蛋白水解酶形成动态平衡,调节许多重要的生命活动20。PI是一类分子量较小的多肽或蛋白质,它们能与蛋白酶活性部位或变构部位结合抑制酶的催化活性或阻止酶原转化为有活性的酶,在调节蛋白酶活性和蛋白质代谢等方面起着重要的作用。根据其作用的酶活性部位的不同,PI分为丝氨酸蛋白酶抑制剂、半胱氨酸蛋白酶抑制剂(巯基蛋白酶抑制剂)、金属羧肽酶蛋白酶抑制剂和天冬氨酸蛋白酶抑制剂26、27、29。3、 过敏原（allergen）指人体接触了某种外源物质后会引起免疫学的反应的外源物质。常见的有2000-3000 种，它们通过吸入、食入、注射或接触等方式使机体产生过敏现象。常见的过敏原如下：吸入式过敏原，食入式过敏原，接触式过敏原，注射式过敏原，自身组织抗原。接触过敏源会引起过敏反应，如过敏性休克反应，会出现呼吸道阻塞症状，微循环障碍症状，中枢神经系统症状，皮肤过敏反应，血液病样反应，血清病样反应以及其它的全身反应。4、 毒肽（toxic phallotoxins），最典型的是存在于毒蕈中的鹅膏菌毒素和鬼笔菌毒素。鹅膏菌毒素是环八肽类，亦称毒伞肽。毒蕈中含有毒蕈碱，能刺激神经，引起心跳变慢变弱，从而伤害人或生物。中毒表现为恶心呕吐、腹痛、腹泻、出汗，还会引起精神兴奋、精神错乱和黄疸、肝肾肿大等症状25。5、 等症状有毒氨基酸及衍生物，主要存在于野豌豆、鹰嘴豆、卡巴豆中，过多食用青蚕豆导致中毒。其中的L-3，4-二羟基苯丙氨酸引起急性溶血性贫血症。对人的典型中毒症状是肌肉无力，不可逆的腿脚麻痹，甚至死亡。1.1.2毒苷 微量氰化物（氰苷）广布于植物中，主要形式为生氰的葡萄糖苷。1.1.3生物碱茄苷也叫龙葵素(Solanine)，是有毒生物碱。龙葵素的一般含量为210mg/100g，如发芽、皮变绿后可达3540mg/100g。龙葵素在幼芽及芽其部的含量最多，当食入0.20.4g时，就能发生严重中毒。马铃薯发芽后可产生较高的有毒生物碱龙葵素(Solanine)，食后可引起中毒。发芽或变绿的马铃薯不可食用 ，茄苷耐热性很强，一般烹煮很难分解，中毒出现舌、咽麻痒、头晕、头痛、胃部灼痛及胃肠炎症状；重病者抽搐，意识丧失甚至死亡。1.2动物类食品中的天然有害物质 有毒性食品大多存在于水产品，包括贝类毒素和鱼类毒素。1.2.1贝类毒素 贝类毒素包括麻痹性贝类毒素(PSP)、腹泻性贝类毒素(DSP)、神经性贝类毒素(NSP)和健忘性贝类毒素(ASP)。贝类毒素危害具有突发性和广泛性,由于其毒性大、反应快、无适宜解毒剂。石房哈毒素对热稳定，不易破坏，且是一种神经毒素，会导致头昏头痛，全身失调，严重可导致死亡。1.2.2鱼类毒素 1、河豚河豚毒素毒素为典型代表，非蛋白类神经毒素，毒性强，比NaCN强1000倍。主要作用于神经系统，发病急速而剧烈，一般先感觉局部刺痛发麻呕吐、腹泻、最后呼吸麻痹、循环衰竭，46h内死亡，最快者发病后10min死亡。同时河鲀毒素也是极其珍贵的生物药品原料，可用于研发止痛药，它可通过攻击向大脑传导疼痛信号的神经细胞来起到镇痛作用。河鲀毒素注射液对治疗鼻癌、咽喉癌、食道癌等具有良好的效果。2、 血红蛋白分解的组胺酸，在细菌脱羧酶作用下产生的组胺毒素有毒（腐败变质引起），肌肉中含较多的血红蛋白的鱼类，其中组胺酸含量较高。 组胺中毒表现为头晕、胸闷等，部分病人出现视物模糊、口和舌及四肢发麻、恶心呕吐、腹痛、血压下降等，个别重病人可死亡，组胺中毒特点是发病快，恢复快。 2. 微生物毒素 微生物种类、数量多，分布广，对自然界环境适应能力强，能使食品变质败坏，如腐败维生物，少数微生物在生长繁殖过程中产生毒素，引起食物中毒，主要的是细菌毒素和霉菌毒素。2.1 细菌毒素 食物污染后，在适宜的条件下微生物大量繁殖，产生外毒素或内毒素，人食用这些食物时摄入大量细菌和细菌毒素，从而发生细菌性食物中毒。细菌毒素主要是沙门氏毒素，葡萄球菌肠毒素及肉毒杆菌毒素。1、 沙门氏毒素种类多，2000多种。食物中毒是摄入大量的活菌引起的感染型食物中毒。中毒症状：急性胃肠炎症状呕吐、腹泻、腹痛等；中枢神经系统的症状头痛、体温升高、痉挛等。2、 葡萄球菌肠毒素在食物中毒中最常见，乳及乳制品，腌制的肉、含淀粉等食品易中毒产生毒素。肠毒素，抗热 力很强，经218248 0.5h , 100 2h 毒性才消失。中毒症状：餐后唾液增多，呕吐复痛和腹泻。2.2霉菌毒素霉菌孢子普遍存在于自然界。在潮湿的条件下霉菌生长并产生霉菌毒素。霉菌毒素很耐热，并且很难排出体外。霉菌毒素主要是曲霉毒素、青霉毒素、镰刀霉毒素和霉变甘薯毒素。1、黄曲霉毒素由黄曲霉所产生，最常见、且毒性最强的属黄曲霉毒素B1。大米、麦、豆类等都易产生黄曲霉毒素，玉米、花生最易产生该毒素。对人、畜、禽都有明显的毒害作用和致癌作用，其毒性比氰化钾还高。小剂量长期摄入或大剂量一次摄入，都能诱发肝病及癌症。 2、青霉毒素（又称黄粒米毒素），包括三类：岛青霉毒素（毒性强，诱发肝癌）、桔青霉毒素（损害肾脏）、黄绿青霉毒素（属神经毒素）。3、镰刀菌毒素（又称赤霉病麦毒素），赤霉病麦产生的毒素比较稳定，耐热、耐酸、耐干燥，在120都不能破坏其毒性。因此，病麦原料经一般的加工仍不能食用，也不能作为饲料。在碱性条件下，高温蒸汽加热，可破坏其毒素。3. 化学毒素3.1食物中的农药残留农药有杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂、粮食熏蒸剂和杀鼠剂等数百种。其中能对食品造成污染的主要是：有机氯农药，有机磷杀虫剂等。农药污染途径可分为两大类：一、直接污染：农药直接喷施于食用作物；用装过农药而未经清洗干净的运输工具和容器来贮运食物及原料。二、间接污染：施用过农药的农用水流入江河湖泊而污染水产品；通过土壤中残留的农药污染农作物；通过大气中漂浮的农药污染食用作物；饲料中残留的农药转移到禽、畜体中。3.2重金属重金属对人体毒害最大的有5种：铅、汞、铬、 砷、镉。这些重金属在水中不能被分解，人饮用后毒性放大，与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物或无机物。重金属对人体的伤害常见的有：1、 铅：是重金属污染中毒性较大的一种，一旦进入人体很难排除。直接伤害人的脑细胞，特别是胎儿的神经板，可造成先天大脑沟回浅，智力低下；对老年人造成痴呆、脑死亡等。2、 汞：引起慢性中毒，汞可在肝、肾中蓄积，并通过血液进入脑组织，造成慢性中枢神经系统损伤。还会造成听力降低、全身麻痹、精神紊乱。甲基汞还可以通过胎盘进入胎儿体内，导致初生儿畸形，表现为发育不良、智力减退。3、 镉：导致高血压，引起心脑血管疾病；破坏骨钙，引起肾功能失调。4. 食品加工中产生的有害物质食品在加工过程中使用的添加剂，如肉类食品腌制添加的亚硝酸盐；熏制食品烟熏而引入的致癌物苯并芘及其他稠环芳烃，以及食物原料在加工过程中自身变化，如油脂的氧化产物等17、18。食品加工过程中使用的容器及包装材料都有可能将有毒物质带到食品中。长期食用腌制、烧烤、油炸等不健康食品都是促癌直接因素16。4.1食物添加剂引起的毒害食品中适当使用食品添加剂是必要的，但用量过多或不当，就会给食品带来毒性。食品添加剂的化学及生物化学转化产物。食品在储藏过程中，赤藓红色素转变为内荧光素，糖精在体内转化为环己胺。某些食品在加工过程中加入营养物质作为强化剂，儿童食品中常加入VA、VD作为强化剂，由于它们为脂溶性物质，故在体内有蓄积作用，若长期食用，可造成慢性中毒。VA中毒症状为无食欲、头痛、视力模糊、皮肤干燥脱落、口鼻出血、贫血等症状。VD摄入过多，也可引起血清钙增加，总胆固醇增高，骨髓钙质过度沉积，结果造成婴儿食欲缺乏、呕吐、便秘、体重下降、生长停止等症状。4.2食品加工过程中产生的有害物质4.1.1亚硝酸盐及亚硝胺的形成亚硝酸盐进入血液后，使血红蛋白转变成高铁血红蛋白，红细胞失去携带氧的功能，出现组织缺氧。 NO2-盐在人体内可转化成亚硝胺。中毒表现为轻者呼吸困难，循环衰竭，昏迷；重者死亡4。腌制的泡菜、腐败的蔬菜、存放过久的熟蔬菜可能都有较多的亚硝酸盐。由亚硝酸盐和胺类在适当的条件下可形成N-亚硝基化合物包括亚硝胺和亚硝酰胺两类致癌物质7、14、22、28、30。4.1.2多环芳（PAHs）多环芳烃种类繁多，已知其中十多种有致癌作用。苯并(a)芘有很强毒性。熏烤肉制品中还会产生具有强致癌性的苯并(a)芘，可通过呼吸、食道、皮肤吸收等途径进入人体,主要可诱发皮肤、肺、消化道和膀胱癌15。研究也表明，苯并(a)芘还具有致畸、致突变作用，并可损害中枢神经、血液,破坏淋巴细胞、影响肝脏功能和DNA修复能力等。一些高温加工食品的环节，如烟熏、焙烤、煎炸等被认为是食品中PAHs来源地主要环节,其中最具代表性的是苯并(a)芘12、23、31。B(a)P来源主要有以下四个方面13：1、熏烤所用的燃料木炭含有少量的苯并(a)芘，在高温下有可能伴随着烟雾侵入食品中； 2、制烤时，滴于火上的食物脂肪焦化产物热聚合反应形成苯并(a)芘附着于食物表面,这是烤制食物中苯并(a)芘的丰要来源；3、由于熏烤的时候肉自身的化学成分糖和脂肪，其不完全燃烧也会产生苯并芘以及其他多环芳烃；4、食物炭化时脂肪高温裂解,产生自由基。4.1.3油脂氧化及加热产物不饱和脂肪酸的油脂在储存过程中，尤其在高温、高湿环境下极易氧化，特别是活性氧族自由基攻击油脂引起油脂氧化降解，产生多种醛、酮、酮酸及羟酸等有害氧化物2、11。氧化油脂损害动物生产性能。油脂氧化产生的多聚物动物不但不能吸收利用，还产生毒性反应和腹泻;氧化油脂可以导致动物肝脏肿大，使其采食量下降，消化率降低.氧化油脂对畜禽动物生殖上皮的损伤将直接导致动物生殖能力的下降，表现为产蛋率、产仔率下机体降;氧化油脂造成消化道上皮组织的损伤，发生腹泻等危害3。食品在加工过程中，特别是富含天门冬氨酸和还原糖的物质在高温(120以上)油炸加工过程中会产生丙烯酰胺。丙烯酰胺对动物有致癌性、神经毒性、生殖发育毒性的作用，食品加工过程中产生的丙烯酰胺对人体有潜在的神经毒性、遗传毒性和致癌性。参考文献1 史志诚中国现代毒理学的形成与发展.第八集C.2 丁志民我国食品安全的现状及亟待解决的问题J.南昌高专学报.2005：99-1023 陈宇前，蒲海燕.我国食品安全存在的问题及对策J .肉类工业.4 郑定仙.我国食品毒理学回顾与展望J.中国热带医学.2006，（10）：1880-18815 汤凤霞.天然食品中的有害物质J.饮食健康6 尹小琴.粮油果蔬食品中的天然有害成分J.中国食物与营养，2005（08）：50-51.7 舒晓燕，阮期平，侯大斌植物凝集素的研究进展J2006,（06）53-568 柯佳颖,陈寅山,饶小珍.凝集素及其生物学作用J.宁德师专学报(自然科学版)，2005，（01）：19-22.9 吴恩奇，图力古尔.蘑菇凝集素及其研究进展J.菌物研究，2012：69-76.10 徐鸿林，翟红利，王锋.豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(cpti)及其在抗虫转基因作物中的应用J.中国农业科技导报， 2008, 10(1): 18-27.11 张莉，汪东风，张宾.豆类植物蛋白酶抑制剂研究进展J.大豆科学，2006，（03）：314-319.12 金蓓，田少君.大豆胰蛋白酶抑制剂研究概况J.粮食与油脂，2005，（06）：3-6.13 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