一、 农药污染及其预防
农药能防治病、虫、鼠害,提高农畜产品产量,是获取农业丰收的重要措施。但如
果使用不当,对环境和食品会造成污染。施用农药后,在食品表面及食品内残存的农药
机器代谢产物、降解物或衍生物,统称为农药残留。食用含有农药残留的食品,大剂量
可能引起急性中毒,低剂量长期摄入可能有致畸,致癌和致突变作用。
目前世界上使用的农药原药多达一千多种, 我国目前使用的农药也有近两百种原药
和近千种制剂。我国原药年产量近40万吨,在世界上排第二位。农药按化学结构可分为
有机氯类、有机磷类、有机氮类、氨基酸酯、有机硫、拟除虫菊酯、有机砷、有机汞等
多种类型。如按用途可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀线虫剂、杀螨剂、杀鼠剂、落
叶剂和植物生长调节剂等类型。使用较多的是杀虫剂、杀菌剂和除草剂三大类。
1.农药污染途径
(1)直接污染:因喷洒农药可造成农作物表面沾附污染,被吸收后转运至各个部分而
造成农药残留。污染的程度与农药的性质、剂型、施用方法及浓度和时间有关。内吸性
农药(如内吸磷、对硫磷)残留多,而渗透性农药(如杀螟松)和触杀性农药(如拟除虫菊
酯类)残留少;易降解的品种如有机磷残留时间短,不易降解的品种如有机氯、重金属
制剂则残留时间长;油剂比粉剂更易残留,喷洒比拌土施撒残留高;施药浓度高,次数
频、距收获间隔期短则残留高。其他与气象因素、农作物的品种等也有一定关系。
(2)间接污染:由于大量施用农药以及工业“三废”的污染,大量农药进入空气、
水体和土壤,成为环境污染物。农作物长期从污染的环境中吸收农药,可引起食品二次
污染。
(3)生物富集作用与食物链:生物富集作用是指生物将环境中低浓度的化学物质,
通过食物链的转运和蓄积达到高浓度的能力。食物链是指在生物生态系统中,由低级到
高级顺次作为食物而连结起来的一个生态链条。 某些化学物质在沿着食物链转移的过程
中产生生物富集作用,即每经过一种生物体,其浓度就有一次明显的提高。某些理化性
质比较稳定的农药,如有机氯、有机汞和有机砷制剂等,脂溶性强,与酶和蛋白质有较
大的亲和力,不易排出体外,在食物链中通过生物富集作用逐级在生物体内浓缩,可使
其残留量增高。
生物富集作用以水生生物最为明显。如原来水体仅含DDT3×10-5ppm时,通过浮游
生物、小鱼、大鱼、水鸟等捕食生物逐渐富集,最终在水鸟体内DDT含量可高达25ppm,
为原水中DDT含量的833万倍(表2-4-2)。
表 2-4-2 DDT 在食物链中的富集和浓缩
食物链 DDT 含量(ppm) 浓缩倍数
-5
水 3×10 1
浮游生物 0.04 1.3万
小鱼体内 0.5 17万
大鱼体内 2.0 66.7万
水鸟体内 25.0 833万
2.食品中农药残留及其毒性
(1)有机氯农药对人体危害: 有机氯是最早使用的一种农药, 主要有六六六及DDT等,
在环境中稳定性强,不易降解,在环境和食品中残留期长,如DDT在土壤中消失95%的
时间需3~30年(平均10年),通过食物链进入体内后,因是脂溶性物质,主要蓄积于脂
肪组织中。
有机氯农药多数属于中等毒或低毒。急性中毒时,主要表现为神经毒作用,如震颤
抽搐和瘫痪等。有机氯农药的慢性毒性作用主要侵害肝、肾和神经系统等。用浓度 5ppm
的 DDT 给大鼠或小鼠灌胃,可引起肝脂肪浸润和肝小叶中心增生。人在慢性中毒时,初
期有知觉异常,进而出现共济失调,精神异常,肌肉痉挛,肝、肾损害,如肝肿大,蛋
白尿等。
有机氯农药能诱发细胞染色体畸变,因为有机氯可通过胎盘屏障进入胎儿,部分品
种及其代谢产物具有一定致癌作用。人群流行病学调查资料表明,使用有机氯农药较多
的地区畸胎发生率和死亡率比使用较少的地区高 10 倍左右。关于其致癌作用,一般认
为高剂量 DDT 可使小鼠肝癌增多, 但对一些接触者进行的流行病学调查和一些自愿者每
天口服 DDT 35mg,时间长达 21. 个月,
5 体内 DDT 的蓄积量为一般人的几十至几百倍时,
未见致癌的证据。
关于六六六的致癌作用也有很多报道。给小鼠 20mg/(kg·d),可引起肝癌。工业
品六六六,纯α、β、γ异构体在较大剂量时也可引起肝癌。但对大量长期接触六六六
和 DDT 的工人作肝脏活体组织检查,仅发现慢性肝损害。
由于有机氯农药化学性质稳定,不易降解,在环境和食品上长期残留,并通过食物
链逐级浓缩,具有一定的潜在危害,因此许多国家已停止生产和使用,我国已于 1983
年停止生产,1984 年停止使用。
(2)有机磷农药对人体的危害:有机磷农药是目前使用量最大的一种杀虫剂,常用
产品是敌百虫、敌敌畏、乐果、马拉硫磷等。大多数有机磷农药的性质不稳定,易迅速
分解,残留时间短,在生物体内也较易分解,故在一般情况下少有慢性中毒。有机磷农
药对人的危害主要是引起急性中毒。有机磷属于神经性毒剂,可通过消化道、呼吸道和
皮肤进入体内,经血液和淋巴转运至全身。其毒性作用机制主要是与生物体内胆碱酯酶
结合,形成稳定的磷酰化乙酰胆碱酯酶,使胆碱酯酶失去活性,从而导致乙酰胆碱在体
内大量堆积,引起胆碱能神经纤维高度兴奋。
(3)拟除虫菊酯类:本类产品是人工合成的除虫菊酯,可用作杀虫剂和杀螨剂,具
有高效、低毒、低残留、用量少的特点。目前大量使用的产品有数十个品种,如溴氰菊
酯(敌杀死)、丙炔菊酯、苯氰菊酯、三氟氯氰菊酯等。其毒性作用机制是通过对钠泵的
干扰使神经膜动作电位的去极化期延长, 阻断神经传导。 另外,还具有改变膜的流动性,
增加兴奋性神经介质和 cGMP 的释放,干扰细胞色素 c 和电子传递系统功能。此类农药
由于施用量小,残留低,一般慢性中毒少见,急性中毒多由于误服或生产性接触所致。
(4)氨基甲酸酯类:这类农药属中等毒农药,目前使用量较大,主要用作杀虫剂(如
西维因、速灭威、混灭威、呋喃丹、克百威、灭多威、敌克松、害扑威等)或除草剂(如
丁草特、野麦畏、哌草丹、禾大壮等)。该类农药的特点是药效快,选择性高,对温血
动物、鱼类和人的毒性较低,容易被土壤中的微生物分解,在体内不蓄积,属于可逆性
胆碱酯酶抑制剂。急性中毒主要表现为胆碱能神经兴奋症状,慢性毒性和三致(致癌、
致畸、致突变)毒性方面报道不一,目前尚无定论。有实验报道,此类农药在弱酸条件
下可与亚硝酸盐结合生成亚硝胺,有潜在致癌作用。
3.预防措施
(1)发展高效、低毒、低残留农药:所谓高效就是用量少,杀虫效果好;而低毒是
指对人畜的毒性低,不致癌、不致畸、不产生特异病变。低残留是农药在施用后降解速
度快,在食品中残留量少。
(2)合理使用农药:我国已颁布《农药安全使用标准(GB4285-1989)》和《农药合理
使用准则(GB4321.1~3—1987~1989)》,对主要作物和常用农药规定了最高用药量或
最低稀释倍数,最高使用次数和安全间隔期(最后一次施药到距收获时的天数),见表
24—3。
(3)加强对农药的生产经营和管理:许多国家都有严格的农药管理和登记制度。我
国国务院 1997 年发布的《农药管理条例》中规定由国务院农业行政主管部门负责全国
的农药登记和农药监督管理工作。同时还规定了我国实行农药生产许可制度。未取得农
药登记和农药生产许可证的农药不得生产、销售和使用。
(4)限制农药在食品中的残留量:见表 2-4-4、表 2-4-5。
表 2-4-3 农药安全使用标准(蔬菜部分)
农药 最高用药量 施要方法 最多次数 安全间隔期
乐果 100ml/亩 喷雾 6 ≥7 天
敌百虫 100g/亩 喷雾 5 ≥7 天
敌敌畏 200ml/亩 喷雾 2 ≥5 天
二氧苯醚菊酯 24ml/亩 喷雾 8 ≥2 天
辛硫磷 100ml/亩 喷雾 2 ≥6 天
氰戊菊酯 20ml/亩 喷雾 3 ≥5 天
表 2-4-5 食品中有机磷农药残留限量标准(mg/kg)
食品名称 总体六六六(mg/kg) 总体 DDT(mg/kg)
粮食(成品粮) ≤0.3 ≤0.2
蔬菜、水果 ≤0.2 ≤0.1
鱼类 ≤2 ≤1
肉类,脂肪含量在 10%以下(以鲜重计) ≤0.4 ≤0.2
脂肪含量在 10%以上者(以脂肪计) ≤4.0 ≤0.2
蛋类(去壳) ≤1.0 ≤1.0
蛋制品 按蛋折算 按蛋折算
牛乳 ≤0.1 ≤0.1
乳制品 按牛乳折算 按牛乳折算
绿茶和红茶 ≤0.4 ≤0.2
表 2-4-5 食品中有机磷农药残留限量标准(mg/kg)
品种 敌敌畏 乐果 马拉硫磷 对硫磷
原粮 ≤0.1 ≤0.05 ≤3 ≤0.1
成品粮 - - - -
蔬菜、水果 ≤0.2 ≤ 不得检出 不得检出
食用油 不得检出 不得检出 不得检出 ≤0.1
二、有毒金属污染及其预防
环境中的金属元素大约有 80 余种,进人人体主要是通过消化道,也可通过呼吸道
和皮肤接触等途径进入人体。有些金属是构成人体组织必需的元素,如钙、铁、磷、钾、
钠等,而某些金属元素在较低摄人量的情况下对人体即产生毒性作用,如铅、汞、镉、
砷等,常称为有毒金属。
(一)污染途径
1.工业三废 含有金属毒物的工业三废排入环境中,可直接或间接污染食品,而
污染水体和土壤的金属毒物,还可通过生物富集作用,使食品中的含量显著增高。
2.食品生产加工过程污染食品在生产加工过程中,接触不符合卫生要求的机械设
备、管道、容器或包装材料,在一定的条件下,其有害金属可溶出污染食品;在食品运
输过程中,由于运输工具被污染,也可污染食品。
3.农药和食品添加剂污染某些金属农药(如有机汞、有机砷等),或农药不纯含有
金属杂质,在使用过程中均可污染食品。食品在生产加工过程中,使用含有金属杂质的
食品添加剂,也可造成对食品的污染。
4.某些地区自然环境中本底含量高 生物体内的元素含量与其所生存的空气、土
壤、水体这些元素的含量成明显正相关关系。 高本底的有毒金属元素的地区, 生产的动、
植物食品中有毒金属元素含量高于其他低本底的地区。
(二)汞、镉、铅、砷对食品的污染及危害
1.汞对食品的污染及危害
(1)污染来源:汞及其化合物广泛应用于工农业生产和医疗卫生行业,可通过废水、
废气、废渣等途径污染食品。另外,用有机汞拌种,或在农作物生长期施用有机汞农药
均可污染农作物。除职业接触外,进入人体的汞主要来源于受污染的食品。据我国对各
类食品中汞的化学形式研究,发现水产品中的汞主要以甲基汞形式存在,而植物性食品
中的汞则以无机汞为主。水产品中特别是鱼、虾、贝类食品中甲基汞污染对人体的危害
最大。例如,日本的水俣病,由于当地水域受汞污染,经食物链的生物富集作用使鱼体
内汞含量高达 20~60mg/kg,为生活水域汞含量的数万倍。
(2)对人体的危害:微量汞对人体不致引起危害,但进入体内的数量过多,则会损
害人体的健康。汞由胃肠道吸收与其存在形式有关。金属汞很少由胃肠道吸收,故其经
口毒性极小。二价无机汞化物在胃肠道内的吸收率为 1.4%~15.6%,平均为 7%。
吸收后经血液转运,约以相等的量分布于红细胞和血浆中,并与血红蛋白和血浆蛋白的
巯基结合。二价无机汞化物不易通过胎盘屏障,主要由尿和粪排出。有机汞的吸收率较
高,如甲基汞的胃肠道吸收率为 95%。血液中的汞 90%与红细胞结合,10%与血浆蛋
白结合,并通过血液分布于全身,血液中汞含量可反映近期摄人体内的水平,也可作为
体内汞负荷程度的指标,通常以 0.5μmol/L(100μg/L)作为正常值上限。
甲基汞脂溶性较高,易于扩散并进入组织细胞之中,主要蓄积于肾脏和肝脏,并通
过血脑屏障进入脑组织。大脑对甲基汞有特殊的亲和力,其浓度比血液浓度高 3~6 倍。
甲基汞也可随头发的生长而进入毛发,血液中浓度与头发浓度之比为 1:250。毛发中甲
基汞含量与摄入量成正比,因此发汞值可以反映体内汞的水平。甲基汞主要由粪排出,
由尿排出很少。一般认为血汞在 200μg/L 以上,发汞在 50μg/g 以上,尿汞在 2μg
/L 以上,即表明有汞中毒的可能。
汞由于存在形式的不同,其毒性亦异,无机汞化物多引起急性中毒,有机汞多引起
慢性中毒。 有机汞在人体内的生物半衰期平均为 70 天左右, 而在脑内半衰期为 180~250
天。甲基汞可与体内含巯基的酶结合,成为酶的抑制剂,从而破坏细胞的代谢和功能。
慢性甲基汞中毒的病理损害主要为细胞变性、坏死,周围神经髓鞘脱失。中毒表现起初
为疲乏、头晕、失眠,而后感觉异常,手指、足趾、口唇和舌等处麻木,严重者可出现
共济失调、发抖,说话不清,失明,听力丧失,精神紊乱,严重者可因疯狂痉挛而死。
(3)食品中汞的允许限量我国食品卫生标准(GB2726—1994)规定,食品中汞允许限
量为(≤mg/kg): 鱼和其他水产品 0. 3(其中甲基汞为 0.2), 肉、 0.
蛋 05,粮食 0.02,
蔬菜、水果、薯类、牛奶 0.01,油 0.05。
2.镉对食品的污染及危害
(1)污染来源:镉对食品的污染主要是工业废水的排放造成的。含镉工业废水污染
水体, 经水生生物浓集, 使水产品中镉含量明显增高。 含镉污水灌溉农田亦可污染土壤,
经作物吸收而使食品中镉残留量增高。用含镉金属作容器存放酸性食品或饮料时,可使
大量的镉溶出,造成对食品的严重污染。日本某镉污染严重的地区,稻米平均含量为
1.41mg/kg(非污染区为 0.08mg/kg), 贝类含镉量高达 420mg/kg(非污染区为 0. 05mg
/kg)。食品被镉污染后,含镉量有很大差别,海产品和动物食品(尤其是肾脏)高于植
物性食品,而植物性食品中以谷类、根茎类、豆类含量较高。
(2)对人体的危害: 进人人体的镉以消化道摄人为主, 镉在消化道的吸收率为 l%~
12%,一般为 5%,低蛋白、低钙和低铁的膳食有利于镉的吸收,维生素 D 也可促进镉
的吸收。吸收的镉经血液运至全身。血液中的镉一部分与红细胞结合,一部分与血浆蛋
白结合。红细胞中的镉部分与血红蛋白结合,部分可能以金属硫蛋白的形式与低分子蛋
白质结合。这些结合的镉主要分布于肾和肝。肾脏含镉量约占全身蓄积量的 1/3,而肾
皮质镉浓度是全肾脏镉浓度的 1.5 倍。这是因为含镉的金属硫蛋白可经肾小球过滤进
入肾小管,或者排出体外,或重吸收,从而造成了镉在肾近小曲管的选择性蓄积。因此,
肾脏是慢性镉中毒的靶器官。体内的镉可通过粪、尿、毛发等途径排出,半衰期为 15~
30 年。正常人血镉<50μg/L,尿镉<3μg/L。如血镉>250μg/L 或尿镉>15μg/L,
则表示有过量镉接触和镉中毒的可能。
镉对体内巯基酶具有较强的抑制作用, 长期摄人镉后可引起镉中毒, 主要损害肾脏、
骨骼和消化系统,特别是损害肾近曲小管上皮细胞,影响重吸收功能,临床上出现蛋白
尿、氨基酸尿、高钙尿和糖尿,使体内呈负钙平衡而导致骨质疏松症。日本神通川流域
的“骨痛病”(痛痛病)就是由于镉污染造成的一种典型的公害病。此病的主要特征是背
部和下肢疼痛,行走困难、蛋白尿、骨质疏松和假性骨折。
此外,摄人过多的镉还可引起高血压、动脉粥样硬化、贫血等。锌、镉是相互拮抗
的元素, 镉可以干扰结合锌的酶。 进入体内的镉可置换含锌酶中的锌, 并抑制该酶活性。
提高锌的摄入,能拮抗镉的毒性作用。
(3)食品中残留镉的卫生标准我国食品卫生标准(GBl5201—1994)规定, 食品中镉容
许限量为(≤mg/kg):大米 0.2,面粉 0.1,杂粮和蔬菜 0.05,肉、鱼 0.1,蛋 0.05,
水果 0.03。
3.铅对食品的污染及其危害
(1)污染来源:含铅工业三废的排放和汽车尾气是铅污染食品的主要来源;食品加工
用机械设备和管道含铅,在适宜的条件下,可移行于食品中;食品的容器和包装材料也
是铅的重要来源,如陶瓷食具的釉彩、铁皮罐头盒的镀焊锡含铅,用这些食具盛酸性食
品,或是涂料脱落时,铅易溶出污染食品,用铁桶或锡壶盛酒也可将铅溶出;印刷食品
包装材料的油墨、颜料,儿童玩具的涂料也是铅的来源;某些食品添加剂或生产加工中
使用的化学物质含铅杂质,亦可污染食品。含铅农药(如砷酸铅等)的使用,可造成农作
物的铅污染。
(2)对人体的危害:人体内的铅主要来源于食物。据国外报道,每天进入人体的铅
来自食物者大约有 400μg,水 10μg,城市空气 26μg,农村空气 1μg,估计目前人体
内铅的总量是古代人的 100 倍。
进入消化道的铅约有 5%~10%被吸收,吸收部位主要是十二指肠,吸收率受食物
中蛋白质、钙、植酸等影响。体内铅主要经过肾和肠道排出。铅在体内的半衰期较长,
故可长期在体内蓄积。尿铅、血铅、发铅是反映体内铅负荷的常用指标。血铅正常值上
限为 2.4μmol/L,尿铅为 0.39μmol/L(0.08mg/L)。
铅的毒性作用主要是损害神经系统、造血系统和肾脏。食物铅污染所致的中毒主要
是慢性损害作用,主要表现为贫血、神经衰弱、神经炎和消化系统症状,如食欲不振、
胃肠炎、口腔金属味、面色苍白、头昏、头痛、乏力、失眠、烦躁、肌肉关节疼痛、便
秘、腹泻等。严重者可导致铅中毒性脑病。儿童摄入过量铅可影响其生长发育,导致智
力低下。
(3)食品中铅的允许限量:我国食品卫生标准(GBl4935—1994)规定,食品中铅容许
限量为(≤mg/kg):蔬菜和水果为 0.2,粮食和薯类为 0.4,豆类 0.8,肉类和鱼虾
类 0.5,蛋类 0.2,鲜奶 0.05。
4.砷对食品的污染及其危害
(1)污染来源: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。砷及其化合物广泛存在于自然界,并大量用于工农业生产中,故
食品中通常含有微量的砷。食品中的砷污染主要来源于含砷农药、空气、土壤和水体。
如使用含砷农药过量或使用时间距收获期太近,可致农作物中砷含量明显增加。如水稻
孕穗期施用有机砷农药,收获的稻米中砷残留量可达 3~10mg/kg,而正常稻谷含砷不
超过 lmg/kg。用含砷废水灌溉农田后,可使小白菜含砷量高达 60~70mg/kg,而一般
蔬菜中砷平均含量在 0.5mg/kg 以下。
(2)对人体的危害:食品中砷的毒性与其存在的形式有关。食品中的砷有无机砷和
有机砷两种形式。一般认为三价砷的毒性大于五价砷,无机砷的毒性大于有机砷。砷化
物是一种原浆毒,对体内蛋白质有很强的亲和力。食物和饮水中的砷经消化道进人体内
后与多种含巯基的酶结合, 使之失去活性, 抑制细胞的正常代谢, 从而出现一系列症状。
长期摄入砷化物可引起慢性中毒,表现为腹泻、便秘、食欲减退、消瘦等消化道症状。
皮肤可出现色素沉着,手掌和足底过度角化。血管受累时呈肢体末梢坏疽,即所谓慢性
砷中毒黑脚病。神经系统为多发性神经炎,神经衰弱综合征。
目前已证实多种无机砷化合物具有致突变性,可导致体内外基因突变、染色体畸变
并抑制 DNA 损伤的修复。流行病学调查表明,无机砷化合物可能与人类的皮肤癌和肺癌
的发生有关。
(3)食品中砷的允许限量:我国食品卫生标准(GIMSl0—1994)规定,食品中砷的允
许限量为(≤mg/kg,按 As 计):粮食 0.7,食用食物油 0.1,酱油、食盐、醋、酒类、
蔬菜、水果、淡水鱼、肉类、蛋类 0.5,鲜奶 0.2。
(三)预防措施
1.消除污染源有毒金属污染食品后,由于残留期较长,不易去除。因此,消除污染
源是降低有毒金属元素对食品污染的最主要措施。 应重点作好工业三废的处理和严格控
制三废的排放,加强卫生监督。禁用含砷、铅、汞的农药和不符合卫生标准的食品添加
剂、容器包装材料、食品加工中使用的化学物质等。
2.制订各类食品中有毒金属元素的最高允许限量标准,加强食品卫生质量检测和监
督工作。
3.严格管理有毒有害金属及其化合物,防止误食、误用、投毒或人为污染食品。
三、N 一亚硝基化合物污染及其预防
(一)结构与分类
N-亚硝基化合物(N-nitroso compounds)是一类毒性和致癌性很强的物质,根据其化
学结构分为亚硝胺和亚硝酰胺两大类。
R1
\
N—N—O
/
R2
亚硝胺的基本结构
R
\
N—N 一 0
/
R’C0
亚硝酰胺的基本结构
上式亚硝胺中的 R1 和 R2 为烷基或芳香基,R1 和 R2 相同者称为对称的亚硝胺,如
甲基亚硝胺;R1 和 R2 不相同者,称为不对称的亚硝胺,如甲基苯基亚硝胺。亚硝酰胺
的 R 为烷基,R’CO 为酰基。
(二)N 一亚硝基化合物的合成及影响因素
1. 合成的前体物质形成 N-亚硝基化合物的前体包括 N-亚硝化剂和可亚硝化的含氮有机
化合物。N-亚硝化剂包括硝酸盐和亚硝酸盐以及其他氮氧化物,还包括与卤素离子或硫
氰酸盐产生的复合物;可亚硝化的有机含氮化合物主要涉及胺、氨基酸、多肽、脲、脲
烷、呱啶、酰胺等。硝酸盐广泛存在于人类的环境中,如水、土壤和植物;在一定条件
下硝酸盐可转变为亚硝酸盐,因此亚硝酸盐常伴随硝酸盐而存在。可亚硝化的含氮有机
化合物在人类食物中广泛存在,特别是胺和酰胺。在海鱼组织中,二甲胺(仲胺)含量多
在 100mg/kg 以上,三甲胺和氧化三甲胺含量更高(通常为 1000mg/kg)。 鱼中的氧化三
甲胺在加热时可转变为二甲胺。
2.影响合成的因素
(1)pH:除反应浓度外,氢离子浓度对反应影响较大。在酸性环境中极易反应。例如,
仲胺亚硝基化的最适宜 pH 为 2.5~3.4,胃液酸度 pH 为 1~3,故适宜于亚硝基化合
物的合成。
(2)胺的种类与亚硝基程度:过去认为仲胺反应速度最快,伯胺、叔胺很难反应,但
近年来已证实,在有硫氰酸根存在的条件下,伯胺与亚硝酸的反应也很快。人的唾液中
有大量的硫氰酸根,所以,此途径备受重视。
(3)微生物:在微生物的作用下可将硝酸盐还原为亚硝酸盐,又参与胺的形成,故
能促进 N 一亚硝基化合物的生成。另外,肠道硝酸盐还原菌能将仲胺及硝酸盐合成亚硝
胺;某些霉菌如黄曲霉、黑曲霉菌也能促进亚硝胺的合成。
(三)食品的污染来源
食品中天然存在的亚硝胺含量极微,一般在 10ppb 以下,但其前身亚硝酸盐及仲胺
等则广泛存在于自然界。施用硝酸盐化肥可使蔬菜中含有较多的硝酸盐,蔬菜腌渍时,
因时间、盐分不够,蔬菜容易腐败变质,腐败菌可将硝酸盐还原为亚硝酸盐,导致亚硝
酸盐含量增高。食物在烹调、烟熏、制罐过程中可使仲胺含量增高,食物霉变后,仲胺
含量可增高数十倍至数百倍;肉、鱼类食品加工时,常用硝酸盐做防腐剂、发色剂,食
品中的硝酸盐在细菌硝基还原酶的作用下,可形成亚硝酸盐。仲胺和亚硝酸盐在一定条
件下,可在体内,也可在体外合成亚硝胺。
有些加工食品,如熏鱼、腌肉、酱油、酸渍菜、腌菜、发酵食品、啤酒以及油煎咸
肉均含有一定量的 N 一亚硝基化合物。
(四)对人体的危害
N-亚硝基化合物对动物具有致癌性是公认的。N-亚硝基化合物可通过消化道、呼吸
道、皮肤接触或皮下注射诱发肿瘤。一次大剂量摄人,可产生以肝坏死和出血为特征的
急性肝损害。长期小剂量摄人,则产生以纤维增生为特征的肝硬化,并在此基础上发展
为肝癌。关于致癌的机制,两类 N 一亚硝基化合物有所不同。亚硝酰胺(如甲基亚硝基
脲、甲基亚硝基脲烷、甲基亚硝基胍)本身为终末致癌物,无需体内活化就有致癌作用,
而亚硝胺(如二甲基亚硝胺、吡咯烷亚硝胺)本身是前致癌物,需要在体内活化、代谢产
生自由基,使核酸或其他分子发生烷化而致癌。
N-亚硝基化合物对人类直接致癌还缺少证据。 但许多学者认为 N-亚硝基化合物对人
致癌的可能性很大,其理由是:在体外实验中发现人和大鼠的肝脏对二甲基亚硝胺的代
谢性质和速度极为相似,均有近相同数量的核酸被甲基化,在人胚肾细胞培养液中加入
二甲基亚硝胺, 发现很快出现上皮增生, 且有剂量反应关系。 据流行病学调查资料表明,
人类某些癌症可能与 N-硝基化合物摄入量有关。 如智利胃癌高发可能与当地大量使用硝
酸盐化肥有关,日本人胃癌高发可能与其爱吃咸鱼和咸菜有关。我国林县食管癌高发,
经现场研究发现,该县食物中亚硝胺检出率为 23.3%(低发区检出率仅 1.2%),并且
该县食物中亚硝胺类物质可以使正常人胚肺成纤维细胞发生转化,证实它具有致癌性。
N-硝基化合物还对动物具有致畸作用。
至今,在 300 多种 N-亚硝基化合物中,已发现大约有 80%以上能对动物诱发出肿
瘤,最多见的是肝、食管及胃癌;肺、膀胱及鼻咽癌偶见。
(五)预防要点
1.制订食品中硝酸盐、亚硝酸盐使用量及残留量标准我国规定在肉类罐头及肉类制
品中硝酸盐最大使用量为每千克食物 0.5g,亚硝酸盐每千克食物 0.15g,残留量以亚
硝酸钠计,肉类罐头为每千克食物不得超出 0.05g,肉制品每千克不得超过 0.03g。
2.防止微生物污染及食物霉变作好食品保藏,防止蔬菜、鱼肉腐败变质,产生亚硝
酸盐及仲胺。这对降低食物中亚硝基化合物的含量极为重要。
3.阻断亚硝胺合成维生素 C 具有阻断 N-亚硝基化合物合成的作用。抗坏血酸盐与亚
硝酸盐在一起能很快起作用,抗坏血酸被氧化,生成脱氢抗坏血酸,亚硝酸盐则被还原
生成氧化氮(NO),使硝酸盐离子浓度降低,胺的亚硝化作用从而受到阻断。据研究资料
表明,维生素 E、维生素 A、大蒜及大蒜素可抑制亚硝胺的合成,茶叶、猕猴桃、沙棘
果汁也有阻断亚硝胺合成的作用。
4.施用钼肥施用钼肥可以使粮食增产,而且粮食中钼含量增加,硝酸盐含量下降。
如大白菜和萝卜施用钼肥后, 维生素 C 含量比对照组高 38.5%,亚硝酸盐平均下降 26.5
%。钼在植物中的作用主要是固氮和还原硝酸盐。如植物内缺钼,则硝酸盐含量增加。
四、多环芳烃类化合物污染及其预防
多环芳烃类(PAH)是由二个以上苯环稠合在一起并在六碳环中杂有五碳环的一系列
芳香烃化合物及其衍生物。目前,已发现约 200 种,其中多数具有致癌性。苯并(a)芘
[benzo(a)pyrene,B(a)P]是多环芳烃类化合物中的一种主要的食品污染物。
(一)B(a)P 的理化特性
B(a)P 是一种由 5 个苯环构成的多环芳烃,分子式为 C20H12 分子量 252,常温下为
针状结晶,浅黄色,可为单斜晶或斜方晶,性质稳定,沸点 310~312℃,熔点 178℃,
在水中溶解度仅为 0.5~6μg/L,稍溶于甲醇和乙醇,溶于苯、甲苯、二甲苯和烷己
环等有机溶剂中。日光和荧光都可使之发生光氧化作用。臭氧也可使之氧化。与 NO 或
NO2 作用则发生硝基化。在苯溶液中呈蓝色或紫色荧光,在浓硫酸中呈带绿色荧光的橘
红色。
(二)食品中 B(a)P 污染来源
1.熏烤食品污染熏烤食品时所使用的熏烟中含有多环芳烃(包括 B(a)P)。烤制时,
滴于火上的食物脂肪焦化产物热聚合反应,形成 B(a)P,附着于食物表面,这是烤制食
物中 B(a)P 的主要来源。食物炭化时,脂肪因高温裂解,产生自由基,并相互结合(热
聚合)生成 B(a)P,例如烤焦的鱼皮,B(a)P 可高达 53.6~70μg/kg。
2.油墨污染油墨中含有炭黑,炭黑含有几种致癌性多环芳烃。有些食品包装纸的油
墨未干时,炭黑里的多环芳烃可以污染食品。
3.沥青污染沥青有煤焦沥青及石油沥青两种。煤焦油的蒽油以上的高沸点馏分中含
有多环芳烃,石油沥青 B(a)P。含量较煤焦沥青少。我国一些地方的农民常将粮食晒在
用煤焦沥青铺的马路上,从而使粮食受到污染。
4.石蜡油污染通过包装纸上的不纯石蜡油,可以使食品污染多环芳烃。不纯的石蜡
纸中的多环芳烃还可污染牛奶。
5.环境污染食物大气、水和土壤如果含有多环芳烃,则可污染植物。一些粮食作物、
蔬菜和水果受污染较突出。
(三)对人体的危害
B(a)P 主要是通过食物或饮水进入机体,在肠道被吸收,入血后很快分布于全身。
乳腺和脂肪组织可蓄积 B(a)P。动物实验发现,经口摄入 B(a)P 可通过胎盘进入胎仔体
内,引起毒性及致癌作用。B(a)P 主要经过肝脏、胆道从粪便排出体外。
B(a)P 对兔、豚鼠、大鼠、小鼠、鸭、猴等多种动物,均能引起胃癌,并可经胎盘
使子代发生肿瘤,造成胚胎死亡及仔鼠免疫功能下降。B(a)P 是许多短期致突变实验的
阳性物,但它是间接致突变物,在 Ames 试验及其他细菌突变、细菌 DNA 修复、姐妹染
色单体交换、染色体畸变、哺乳类细胞培养及哺乳类动物精子畸变等实验中均呈阳性反