食品中各类化学物质毒理学

食品中各类化学物质毒理学农药兽药（激素类、抗生素类）限量元素（重金属）食品添加剂N-亚硝基化合物多环芳烃类化合物杂环胺类化合物丙烯酰胺氯丙醇食品中有毒物质的来源及种类动植物中天然有毒物质细菌毒素与真菌毒素食品包装材料和容器化学性污染物食品加工过程中形成的污染物第2页,共52页，2024年2月25日，星期天一、动、植物食品中天然有毒物质动物组织鱼类毒素：河豚毒素、鱼血毒素（黄鳝）甲状腺淋巴腺肝脏贝类毒素：蛤、贝动物食品第3页,共52页，2024年2月25日，星期天一、动、植物食品中天然有毒物质1．内分泌腺毒素（一）动物食品中的天然有毒物质（1）甲状腺素来源：动物甲状腺所分泌的激素。中毒机制及表现：过量摄入外来的甲状腺素，严重影响下丘脑功能。潜伏期：12~24h，症状：头晕、头痛、胸闷、恶心、呕吐、腹泻，出汗，心悸等。防治措施：甲状腺素在600℃以上的高温时才被破坏，一般的烹调方法不能做到去毒无害。防止甲状腺中毒的有效措施，是要做好屠宰检验工作，摘除牲畜的甲状腺。第4页,共52页，2024年2月25日，星期天（2）肾上腺激素来源：肾上腺。肾上腺能制造和分泌多种激素。中毒表现：潜伏期很短，食后15~30min发病。血压急剧升高、恶心呕吐、头晕头痛、四肢与口舌发麻、肌肉震颤，重者面色苍白、瞳孔散大。防治措施：在牲畜屠宰时及时摘除肾上腺，并要防止腺体破损流失。第5页,共52页，2024年2月25日，星期天（3）病变淋巴腺保卫组织：淋巴腺病原体机体病变淋巴腺：大量的病原微生物来源：鸡、鸭、鹅等臀尖是淋巴腺集中的地方：病菌、病毒及苯并芘等致癌物质第6页,共52页，2024年2月25日，星期天2．动物肝脏中的毒素（一）动物食品中的天然有毒物质肝脏蛋白质、维生素Ａ、叶酸（有利）胆固醇、胆酸、代谢毒素、寄生虫（不利）过量食用第7页,共52页，2024年2月25日，星期天3．鱼类毒素（一）动物食品中的天然有毒物质影响胃肠道和神经系统。开始唇、舌和喉的刺痛、麻木，接着恶心、呕吐、腹泻、头痛等，甚至会导致死亡。毒性比河豚毒素强100倍，在人体可富集，并导致蓄积毒性。鱼类组织中的组氨酸细菌分解组胺组氨酸脱羧酶鱼类有毒藻类雪卡毒素（1）鲭鱼防止措施：冷冻条件下运输和储藏，防止鱼类腐败；组胺为碱性物质，烹饪时加入食醋可降低毒性。（2）雪卡鱼第8页,共52页，2024年2月25日，星期天3．鱼类毒素青鱼、草鱼、鲢鱼、鲤鱼等淡水经济鱼类属于胆毒鱼类。清海湖裸鱼、狗鱼、鳃鱼、淡水石斑鱼等属于卵毒鱼类。（3）鱼卵和鱼胆中毒（4）黄鳝：鱼血毒素腹腔内壁的一层薄薄的黑膜，富集有害物质。第9页,共52页，2024年2月25日，星期天3．鱼类毒素（5）河豚毒素河豚毒素是一种很强的神经毒素，能抑制神经和肌肉的电信号传导。其毒性比氰化钾强1000倍。发病急而剧烈，潜伏期10min~3h。手指、唇、舌等部位疼痛呕吐、腹泻，四肢无力、发冷，指尖、口唇等处麻痹语言不清、紫绀、血压体温下降、呼吸困难，最后死于呼吸衰竭第10页,共52页，2024年2月25日，星期天河豚毒素含量：卵巢＞鱼卵＞肝脏＞肾脏＞眼睛＞皮肤＞肌肉和血液河豚毒素对热稳定，220℃以上才分解。河豚毒素中毒目前无特殊解毒剂。由于毒素存在体内解毒和排泄很快，如果发病后８小时未死亡，多能恢复。因此，一旦发现中毒，应尽快给予各种排毒和对症处理的措施（催吐、洗胃、导泻、防呼吸衰竭等），让病人度过危急期。（5）河豚毒素第11页,共52页，2024年2月25日，星期天4．贝类毒素麻痹性贝类毒素（蛤和贻贝、扇贝和牡蛎）腹泻性贝类毒素（扇贝、贻贝、杂色蛤、文蛤、牡蛎等）神经性贝类毒素（巨蛎和帘蛤）失忆性贝类毒素（贻贝）。第12页,共52页，2024年2月25日，星期天一、动、植物食品中天然有毒物质抗营养因子有毒生物碱降低Pro利用率：胰蛋白酶抑制剂降低能量利用率：非淀粉多糖降低矿物质利用率：植酸、草酸降低维生素利用率龙葵素：土豆、紫茄子秋水仙碱：鲜黄花菜麦角碱：麦角菌咖啡碱：咖啡因植物红细胞凝集素：四季豆植物食品第13页,共52页，2024年2月25日，星期天1．抗营养因子（二）植物类食品中的天然毒素干扰蛋白质消化或氨基酸的吸收与利用消化性蛋白酶抑制物（大豆）、植物凝集素（大豆、蚕豆）干扰矿物元素的吸收或代谢利用的物质（植酸、草酸）抗维生素第14页,共52页，2024年2月25日，星期天2．有毒生物碱（1）龙葵碱广泛存在于马铃薯、青番茄及老茄子等茄科植物中。主要通过抑制胆碱酯酶的活性造成乙酰胆碱不能被清除而引起中毒反应。（2）秋水仙碱鲜黄花菜又名金针菜，其中含有秋水仙碱，秋水仙碱本身无毒，但在人体内被氧化成剧毒的2-秋水仙碱。第15页,共52页，2024年2月25日，星期天3．生物碱（3）麦角碱寄生于谷类穗中的麦角菌的菌核称为麦角，其有效成分的生物碱称为麦角碱。抑制着床、促使子宫强烈收缩引产流产。（4）咖啡碱咖啡碱：咖啡豆等植物中。过量摄入，神经紧张和心律不齐；致癌和致突变作用；对胎儿有致畸作用。第16页,共52页，2024年2月25日，星期天四季豆中含有皂素和植物血球凝集素，能引起人体中毒，但这两种毒素都不耐热。4．植物血细胞凝集素第17页,共52页，2024年2月25日，星期天十字花科蔬菜：芥菜、油菜等5．植物中的其他物（1）致甲状腺肿物芥子苷芥子酶异硫氰酸酯、腈类、硫氰酸盐等有毒物质（2）蚕豆病食用蚕豆而引起的急性溶血性贫血症蚕豆毒性物质：嘧啶衍生物，蚕豆双嘧啶和异脲咪第18页,共52页，2024年2月25日，星期天二、细菌毒素与真菌毒素细菌毒素真菌毒素外毒素内毒素蘑菇毒素霉菌毒素第19页,共52页，2024年2月25日，星期天（一）细菌毒素内毒素：革兰氏阴性菌细胞壁的脂多糖。外毒素：由革兰氏阳性菌及少数革兰氏阴性菌在生长代谢过程中释放至菌体外的蛋白质。EscherichiacoliMicrococcusluteus第20页,共52页，2024年2月25日，星期天1．外毒素（一）细菌毒素概念：是病原菌的合成代谢产物，由G+和部分G-产生并释放到菌体外，化学成分一般是水溶性的蛋白质，具有损害易感细胞正常生理功能的毒性作用。（1）特点毒性强马钱子碱破伤风毒素肉毒杆菌毒素细菌内毒素志贺氏菌神经毒素白喉毒素第21页,共52页，2024年2月25日，星期天1．外毒素（1）特点毒性强选择性强：对底物具有高度选择性、只攻击特定的细胞。不稳定：对热、酸和蛋白酶敏感。抗原性强→类毒素、抗毒素类毒素：由于变性或化学修饰而失去毒性的外毒素，但仍保留其抗原性。抗毒素：含有抗体的血清制品。把类毒素给马注射，使其产生大量抗体，然后采取马血清，将其精制浓缩而成（治疗用）。例如：白喉杆菌产生的白喉外毒素，能抑制人体细胞蛋白质的合成，使细胞变性死亡；破伤风杆菌产生的破伤风毒素，作用于脊髓和脑，引起肌肉的痉挛和强直；霍乱杆菌产生的肠毒素作用到小肠粘膜，使粘膜细胞分泌功能加强，引起严重的呕吐和腹泻。第22页,共52页，2024年2月25日，星期天1．外毒素（2）分类神经毒素：破伤风痉挛毒素、肉毒毒素细胞毒素：白喉毒素、葡萄球菌表皮剥脱毒素、葡萄球菌毒性休克综合征毒素、链球菌致热外毒素肠毒素：霍乱肠毒素、大肠杆菌肠毒素、产气荚膜梭菌肠毒素、葡萄球菌肠毒素第23页,共52页，2024年2月25日，星期天肉毒毒素之所以有除皱的功效，是因为它能抑制周围运动神经末梢突触前膜乙酰胆碱释放，阻断神经和肌肉之间的信息传导，从而引起肌肉的松弛性麻痹。而且毒性越大，除皱美容效果越好。肉毒素除皱肉毒素第24页,共52页，2024年2月25日，星期天通过注射肉毒毒素局部除皱的方法会产生头痛的现象。注射肉毒素去皱失败导致注射肉毒杆菌抬头纹不当时会发生睑下垂。注射鱼尾纹处不当时会发生复视。注射肉毒毒素剂量不准确，一侧多、一侧少会发生除皱效果不对称的结果。进针刺破血管发生出血或血肿。肉毒毒素是一种免疫源性蛋白。它可造成体内产生抗体。肉毒素除皱风险第25页,共52页，2024年2月25日，星期天2．内毒素概念：G-菌细胞壁脂多糖。菌体崩解时释放，性质稳定。成分：脂多糖（类脂A、核心多糖、O-特异侧链）（1）特点毒性相对较低特异性不高：发热反应、白细胞增高、内毒素血症、内毒素休克。相对稳定：耐热。有抗原性，中和作用较弱，不产生类毒素。第26页,共52页，2024年2月25日，星期天2．内毒素（2）作用机理内毒素为外源性致热原，它可激活中性粒细胞等，使之释放出一种内源性热原质，作用于体温调节中枢引起发热。可引起发热、微循环障碍、内毒素休克及播散性血管内凝血等。第27页,共52页，2024年2月25日，星期天1．霉菌和真菌毒素（二）真菌毒素真菌毒素：真菌产生的对人和动物具有毒性的、非蛋白类的小分子次级代谢产物。毒性强，较强的致癌和致畸性。>300种真菌毒素得到分离，30种准确定性。一般产毒温度略低于其生长最适温度。第28页,共52页，2024年2月25日，星期天（1）真菌毒素发生的特点不是所有的长霉的食物含有真菌毒素。外表上可能没有发霉。一种霉菌菌株可以产生几种霉菌毒素，而同一种霉菌毒素又可以由几种霉菌产生

例如：岛青霉可产生黄天精、红天精、岛青霉素以及环青霉等几种毒素。杂色曲霉毒素可以由杂色曲霉、黄曲霉和构巢曲霉产生。第29页,共52页，2024年2月25日，星期天（2）真菌毒素的临床症状过敏霉菌病：真菌感染霉菌中毒：真菌毒素（3）主要的霉菌毒素黄曲霉毒素镰刀菌毒素：T-2毒素和呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、丁烯酸内酯、伏马菌素青霉菌毒素：岛青霉素、黄天精、展青霉素﹑橘青霉素﹑黄绿青霉毒素在体内积累后可导致癌变、畸变、突变、

第30页,共52页，2024年2月25日，星期天2．大型真菌毒素（二）真菌毒素胃肠毒素：很多种类的毒蘑菇神经、精神毒素：蛤蟆蕈溶血型毒素：鬼笔鹅膏（deathcap)肝肾损伤毒素：白毒鹅膏、鬼伞素蛤蟆蕈鬼笔鹅膏白毒鹅膏鬼伞第31页,共52页，2024年2月25日，星期天三、食品包装材料与容器塑料材料：聚乙烯仿胶制品：合成橡胶（硫化促进剂、增塑剂）纸和纸板包装材料：荧光增白剂、涂蜡、彩色颜料、重金属残留金属材料：马口铁（锡、涂层）铝、铝箔（回收铝）玻璃材料：无机盐或离子、二氧化硅陶瓷、搪瓷材料：釉料第32页,共52页，2024年2月25日，星期天四、化学性污染物农药及其残留兽药及其残留重金属：铅、汞、砷、镉食品添加剂杀虫剂杀螨剂杀菌剂除草剂杀鼠剂植物生长调节剂抗生素类磺胺类呋喃类第33页,共52页，2024年2月25日，星期天五、食品加工、烹调过程中形成的污染物1．丙烯酰胺（1）丙烯酰胺的形成丙烯酰胺主要在高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物加热(120

C

以上)烹调过程中形成。140-180℃为最佳形成温度。丙烯酰胺的主要前体物为游离天门冬氨酸与还原糖，二者发生Maillard反应生成丙烯酰胺。食品中形成的丙烯酰胺比较稳定。第34页,共52页，2024年2月25日，星期天（2）丙烯酰胺的毒性中等毒性物质。神经毒性和生殖发育毒性。致突变作用，丙烯酰胺的代谢产物环氧丙酰胺是其主要致突变活性物质。致癌作用。IARC1994年对其致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为2类致癌物（2A）。第35页,共52页，2024年2月25日，星期天（3）丙烯酰胺的控制与预防避免过度烹饪食品。提倡平衡膳食，减少油炸和高脂肪食品的摄入，多吃水果和蔬菜。食品生产加工企业，改进食品加工工艺和条件。第36页,共52页，2024年2月25日，星期天（1）氯丙醇简介氯丙醇一般指丙三醇上羟基被氯原子取代1～2个所构成一系列同系物、同分异构体总称。在实际生产中，大量产生的是3-MCPD，少量产生的是1,3-DCP，2,3一DCP及2一MCPD。2．氯丙醇第37页,共52页，2024年2月25日，星期天2．氯丙醇（2）氯丙醇的形成植物蛋白质在酸水解过程中产生的污染物。水解蛋白质是用浓盐酸在109℃下回流酸解，为了提高氨基酸得率，加入过量盐酸，若原料中还留存油脂，则其中甘油就同时水解成丙三醇，并进一步与盐酸中氯离子发生反应，生成一系列氯丙醇类化合物。酱油、醋、鸡精等水解蛋白质调味品。第38页,共52页，2024年2月25日，星期天2．氯丙醇（3）氯丙醇的毒性致癌性生殖毒性遗传毒性神经毒性（4）控制措施原料控制：油脂含量低或脱脂生产过程控制（控制酸量或加碱除去氯离子）第39页,共52页，2024年2月25日，星期天3．N-亚硝基化合物（亚硝胺）R1和R2为烷基、芳烷基、芳基时，称为亚硝胺R1(或R2)为酰基,R2(或R1)为烷基或芳烷基时，称为亚硝酰胺（1）亚硝胺的来源自然界中的闪电、火灾、化石燃料燃烧产生N0x，在土壤微生物的硝化作用下，硝酸盐被还原为亚硝酸盐；大量使用氨肥造成部分地区土壤中亚硝酸盐、亚硝胺严重超标，形成区域性癌症高发区；人们通过食物摄入亚硝胺的主要来源是啤酒和腌制品(腌肉、腌菜等)；食物霉变第40页,共52页，2024年2月25日，星期天（2）亚硝胺的生成

3．N-亚硝基化合物（亚硝胺）内源性外源性腌制过程第41页,共52页，2024年2月25日，星期天3．N-亚硝基化合物（亚硝胺）（3）亚硝胺的毒性急性中毒：主要表现在肝脏伤损及破坏血小板两个方面慢性中毒：以肝硬化为主致癌作用致畸作用和致突变作用第42页,共52页，2024年2月25日，星期天亚硝胺为间接致癌物。亚硝胺需在体内肝脏微粒体细胞色素P450代谢为烷基偶氮羟基化物，进而致癌。亚硝酰胺为直接致癌物。对接触部位直接致癌。亚硝胺致癌机理第43页,共52页，2024年2月25日，星期天3．N-亚硝基化合物（亚硝胺）（4）控制措施防止食物霉变以及其他微生物污染控制食品加工中硝酸盐及亚硝酸盐的使用量施用钼肥，降低硝酸盐含量增加维生素C摄入量，维生素C可阻断亚硝基化作用

制定标准并加强监测第44页,共52页，2024年2月25日，星期天4．多环芳烃化合物（PAH）PAH是人类最早发现的致癌物。这类化合物种类很多，最典型的是3,4-苯并芘，即苯并(a)芘（以BaP表示）。（1）食品中PAH的来源

(煤)烟尘的污染，工业三废的污染；有机物不完全燃烧，废气中的PAH随灰尘降落到农作物或土壤中，农作物吸收造成污染。食品烹调过程：熏制，烘烤油炸。脂肪热解或热聚植物和微生物可合成微量多环芳烃第45页,共52页，2024年2月25日，星期天4．多环芳烃化合物（PAHS）（2）苯并芘的危害

致癌作用致突变作用，B(a)P是一类间接致突变物致畸作用：胚胎畸形、死胎、流产（3）预防PAH危害的措施

控制环境（空气、水）污染，防止食品受到PAH的污染改进烟熏、烘烤等加工工艺避免采用高温煎炸方式，油温控制在200℃以下制订食品B(a)P的允许含量标准第46页,共52页，2024年2月25日，星期天5．杂环胺类化合物（1）杂环胺的形成

杂环胺（HCAs）是在食品加工、烹调过程中由于蛋白质、氨基酸热解产生的一类小分子有机化合物。食物蛋白质或某些氨基酸成分在高温下，合成HCAs，是膳食中产生的HCA