丙烯酰胺毒理学研究.ppt

丙烯酰胺的毒理学研究 2002年4月 瑞典首次发现富含淀粉类的食物在低水分的情况下经120摄氏度以上的高温油炸 烧烤时生成一种有毒性的 对人体可能有潜在致癌性的化合物 丙烯酰胺 这立即引起世界各国食品业的关注 也引起了各国科学家的兴趣 而作为食品科学与工程专业的学生的我们 也应该给予丙烯酰胺更多的关注 今天 就让我们一起来认识一下丙烯酰胺 来源 目录 一 丙烯酰胺的简介 二 丙烯酰胺对不同动物 同种动物不同器官的毒性作用的研究 三 生活中丙烯酰胺的预防和控制 丙烯酰胺是一种白色晶体化学物质 淀粉类食品在高温加工下容易产生丙烯酰胺 研究表明 人体可通过消化道 呼吸道 皮肤黏膜等途径接触丙烯酰胺 急性毒性实验表明 大鼠 小鼠 斑马鱼和果蝇的丙烯酰胺经口LD50为150 180mg kg 属于中等毒性物质 第一部分 丙烯酰胺的简介 丙烯酰胺的毒性 动物实验证明丙烯酰胺具有神经 生殖 遗传毒性及潜在致癌性 由于它的积累效应 长期摄入丙烯酰胺对机体是有潜在危害的 危害表现为四个方面 1 神经毒性2 生殖发育毒性3 遗传毒性4 致癌性 被我们忽略的丙烯酰胺 2002年4月瑞典国报道 在一些油炸和烧烤的淀粉类食品 如炸薯条 炸土豆片中测出丙烯酰胺 而且含量超过饮水中允许最大限量的500倍之多 除了薯条 在一些烧烤食品中也有丙烯酰胺 第二部分 丙烯酰胺对不同动物 同种动物不同器官的毒性作用的研究 1 对斑马鱼脑组织乙酰胆碱的活性作用的研究2 对大鼠神经行为功能 小脑神经丝蛋白毒性作用的研究3 对小鼠细胞DNA损伤 抗氧化剂影响的研究4 对果蝇的遗传毒性的研究 1 对斑马鱼脑组织乙酰胆碱的活性影响 实验动物 斑马鱼实验前先饲养7天 水温25摄氏度左右 每天早上清理鱼缸里的排泄物 实验剂量 对三个剂量组进行实验 其中低剂量组为2 04mg L 中剂量组为6 12mg L 高剂量组为18 36mg L 隔天换水 清理鱼虹里的排泄物 空白组条件一样 40天后可进行实验 试验方法 1 解剖鱼取出鱼脑 剪碎后放入匀浆器中 加入生理盐水 制成匀浆 离心取上清部分 每毫克组织蛋白在37摄氏度水浴6分钟 一部分待测 另一部分测蛋白 2 按照试剂盒步骤依次添加各个试剂和上清液等 混匀后静置 蒸馏水调零 测定各管的吸光度 实验结果下列图表中 纵坐标代表斑马鱼脑组织乙酰胆碱的活性高低 横坐标是丙烯酰胺的剂量 从左边起 分别是空白组 丙烯酰胺低剂量组 中剂量组 高剂量组 乙酰胆碱的活性随着丙烯酰胺剂量的增加而降低 说明丙烯酰胺对乙酰胆碱活性有抑制作用 丙烯酰胺对斑马鱼脑组织神经系统造成损伤 2 果蝇的遗传毒性研究 方法 经口饲喂果蝇不同浓度的丙烯酰胺 染毒后从各浓度组中随机取出50只 分别与雌果蝇以1 2的比例交配 至F2代孵出并观察记录结果 每100ml分别含丙烯酰胺0 5mg 1 0mg 2 0mg的培养基饲喂3天的雄蝇的生殖细胞均有明显的致突变现象 实验表明 对精母细胞阶段损害较明显 且具有明显的遗传毒性 3 大鼠神经行为功能的毒性作用的研究 方法 对大鼠进行灌胃实验 将大鼠按体重分成3组 分别为溶媒对照组 丙烯酰胺20和50mg kg剂量组 每组20只 雌雄各半 每天灌喂1次 灌胃容积10ml kg体重溶媒对照组给予相同体积的无菌水 共给药10d后进行功能观察组合测试 结果 实验表明丙烯酰胺在神经肌肉功能 自发性活动和神经兴奋性等方面对大鼠都产生了较明显的神经毒性 4 对大鼠小脑神经丝蛋白的影响 方法 用20 40mg kg丙烯酰胺腹腔注射大鼠2个月 测定小脑中NFL NFM和NFH相对含量 结果 与对照组相比 高剂量组小脑上清液NFL NFM NFH和沉淀NFL均增加了 而沉淀NFH降低14 p 0 05 低剂量组沉淀NFL 上清NFH有所增加低剂量组上清NFL NFM及沉淀NFM NFH均略微降低 但差异无显著性 p 0 05 实验表明丙烯酰胺引起的中毒与小脑组织中NF亚单位的含量变化有关 其中NFL NFM升幅最大 5 丙烯酰胺对小鼠细胞DNA损伤 1 AM对小鼠细胞DNA损伤 以50mg kg的AM给小鼠一次性腹腔注射 应用彗星试验检测染毒0 3 6 12 24h后小鼠外周血淋巴细胞 骨髓 肝 肺 脾 肾及睾丸细胞的DNA损伤情况 量效关系研究中分别以0 10 25 50mg kg的AM腹腔注射 检测12h后不同细胞DNA的损伤 对小鼠进行腹腔注射 丙烯酰胺能引起小鼠淋巴细胞 骨髓 肝等细胞的DNA损伤 6 对小鼠氧化损伤的实验研究 实验方法 小鼠50只 80 100g 分别按体重设0 5 1 0 1 5ug kg3个丙烯酰胺毒素染毒组和空白对照组及溶剂对照组 给小鼠进行腹腔注射 1次 每周6天 连续3个月 每天观察动物的临床症状 实验结果 与空白对照组及溶剂对照组比较 中 高剂量组丙氨酸转氨酶 超氧化物歧化酶活性明显增加 由此见丙烯酰胺可引起氧化损伤 丙烯酰胺的预防和控制 一 减少食品中丙烯酰胺的产生 1 减少或消除形成丙烯酰胺的前体物质控制原料中游离氨基酸和还原糖含量 美拉德反应是食品中丙烯酰胺产生的重要途径 控制原料中游离氨基酸 尤其是天冬酰胺 和还原糖的含量对减少食品中丙烯酰胺含量显得尤为重要 谷类食品中的决定因素是天冬酰胺 而马铃薯中还原糖对丙烯酰胺形成的影响更大 玉米中天冬酰胺含量少 控制玉米中天冬酰胺的含量比控制还原糖的效果更好 对食物中添加天冬酰胺酶是减少食物中丙烯酰胺的安全方式 对于面制品 加工前采用酵母发酵也是降低丙烯酰胺产生的有效途径之一 另外 热水浸泡可显著降低土豆中的天冬酰胺和还原性糖含量 一 减少食品中丙烯酰胺的产生 2 改变加工条件和加工方式比如 温度是影响丙烯酰胺产生的最主要因素之一 加工过程中 在一定温度范围内 随着加热温度的升高 产品中丙烯酰胺含量急剧上升 超过一定值则反而生成减少 适当降低油炸温度可减少食品中丙烯酰胺的产生 加热时间是影响丙烯酰胺产生的另一个主要因素 随着高温处理持续时间的延长 丙烯酰胺的生成增加 在保证食品做熟的前提下 适当减少加热时间可减少丙烯酰胺最终生成量 控制食品含水量水在美拉德反应中既是反应物 又充当着反应物的溶剂及其迁移载体 过于干燥和过于潮湿均不利于反应的进行 因此保持食品适度的含水量有利于抑制美拉德反应 干燥和浸泡处理有助于降低食品中丙烯酰胺含量 调整合适pH值如果降低马铃薯的pH值 则可减少丙烯酰胺的含量 目前大都使用柠檬酸 也可采用富马酸 苹果酸 琥珀酸 乳酸等 二 减少或消除食品中已生成的丙烯酰胺 1 物理方法减少丙烯酰胺的含量比如通过真空 真空 辐射 真空 臭氧等处理的研究表明 在真空条件下加热食品可使生成的丙烯酰胺挥发 从而降低食品中丙烯酰胺含量 光辐射 如红外线 可见光 紫外线 X射线 射线等可使丙烯酰胺发生聚合反应 从而减少其在食品中的含量 臭氧可使丙烯酰胺发生分解反应 生成小分子物质 也可减少其在食品中的含量 2 化学试剂法减少丙烯酰胺的含量添加半胱氨酸 同型半胱氨酸 谷胱甘肽等含巯基物质 与丙烯酰胺反应 有清除丙烯酰胺的作用 欧仕益等用0 3 的半胱氨酸在油炸前浸泡土豆片 发现油炸薯片中几乎检测不到丙烯酰胺 小结 综上所述 现阶段对于丙烯酰胺的研究已非常深入