苯并(a)芘有關(guān)資料
苯并(a)芘有關(guān)資料
[db:作者] / 2023-02-10 00:00 目前,世界公認的三大強致癌物質(zhì)是黃曲霉毒素、苯并芘和亞硝胺。研究表明,食品本身并不含或很少含上述三種致癌物,但在種植、加工、運輸、貯存和烹調(diào)過程中,往往受到污染,尤其對于苯并芘的污染最為嚴重。美國科學家皮埃特教授指出:人類癌癥65%以上是因食物被污染所引起的。因此,了解苯并芘的結(jié)構(gòu)性質(zhì),控制食品苯并芘的污染,減少污染食品的攝入量,掌握食品中苯并芘的檢測方法是十分重要的,從而可以減少癌癥的發(fā)生機率。
1.苯并[a]芘的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
苯并Le]芘,又稱3,4—苯并芘。它是一種由5個苯環(huán)構(gòu)成的多環(huán)芳烴,分子式為C20H12,分子量為252。結(jié)構(gòu)式如下圖所示。
常溫下苯并[a]芘為淺黃色針狀結(jié)晶,可分為單斜晶或斜方晶,性質(zhì)穩(wěn)定,沸點310~320℃(10mm汞柱),熔點179~180℃,在水中溶解度為0.004—0.012mg/L,易溶于環(huán)己烷、己烷、苯、甲苯、二甲苯、丙酮等有機溶劑,微溶于乙醇、甲醇。在常溫下不與濃硫酸作用,但能溶于濃硫酸,能與硝酸、過氯酸、氯磺酸起化學反應(yīng),人們可利用這一性質(zhì)來消除苯并[a]芘。苯并[a]芘在堿性條件下較穩(wěn)定。苯并(a)芘在有機溶劑中,用波長360nm紫外線照射時,可產(chǎn)生典型的紫色熒光。
2、食品中苯并[a]芘的來源
苯并[a]芘是已發(fā)現(xiàn)的,200多種多環(huán)芳烴中最主要的環(huán)境和食品污染物。它是含碳燃料及有機物熱解的產(chǎn)物,煤、石油、天然氣、木材等不完全燃燒都會產(chǎn)生。而這些物質(zhì)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和人民生活等方面的大量應(yīng)用,導致了苯并[a]芘的廣泛污染??梢哉f各種動植物性食品都可能受到苯并[a]芘的污染。大多數(shù)加工食品(如熏制食品、烘烤食品和煎炸食品等)中的苯并[a]芘主要來源于食品加工過程。
2.1在熏烤、烘烤過程中形成 熏烤制品有熏魚片、熏紅腸、熏雞及火腿等動物性食品。烘烤制品有月餅、面包、糕點、烤肉、烤雞、烤鴨及烤羊肉串等食品。熏烤、烘烤常用的燃料有煤、木炭、焦炭、煤氣和電熱等。由于燃燒產(chǎn)物與食品直接接觸,煙塵中的苯并[a]芘直接接觸食品而污染。有人對木材燃燒時所產(chǎn)生的高溫裂解產(chǎn)物進行了分析,發(fā)現(xiàn)在所有的燃燒溫度下均可產(chǎn)生苯并[a]芘。另外由于烘烤溫度高,食品中的脂肪、膽固醇等成分,可在烹調(diào)加工時經(jīng)高溫熱解或熱聚,形成苯并[a]芘。據(jù)研究報道,在烤制過程中動物食品所滴下的油滴中苯并[a]芘含量是動物食品本身的10~70倍。當食品在煙熏和烘烤過程發(fā)生焦烤或炭化時,苯并[o]芘生成量將顯著增加,特別是煙熏溫度在400~1000℃時,苯并[a]芘的生成量可隨著溫度的上升而急劇增加。如當?shù)矸墼诩訜嶂?90℃時可產(chǎn)生0.7μg/㎏的苯并[a]芘,加熱至650℃時可產(chǎn)生7mg/kg的苯并[a]芘。
2.2 加工環(huán)節(jié)的污染 有些設(shè)備管道和包裝材料中含有苯并[a]芘。如在采用橡膠管道輸送原料或成品時,橡膠的填充料碳黑和加工橡膠時用的重油中均含有苯并[a]芘,當液體食品如醬油,醋,酒,飲料等經(jīng)過這些管道輸送時,苯并[a]芘有可能轉(zhuǎn)移到食品中,尤其是將橡膠管長期浸泡在食品中,其危害性更大,包裝糖果,棒冰,面包等要用蠟紙,礦蠟中苯并[a]芘的含量較高。食品加工機械用的潤滑油中苯并[a]芘含量高,若密封不好,潤滑油滴入后也會使食品收到污染。
2.3 工業(yè)廢水,廢氣的污染 生產(chǎn)碳黑,煉油,煉焦,合成橡膠,燒瀝青等行業(yè)的廢水,廢氣中含有大量苯并[a]芘,這些廢水排入江,河,湖,海,通過食物鏈將苯并[a]芘積累于水產(chǎn)品中,據(jù)調(diào)查,某地的鰻魚體內(nèi)苯并[a]芘含量為1-2.7μg/㎏。另外,瀝青中苯并[a]芘含量為2.5%-3.5%,燒瀝青和噴灑瀝青時會有大量苯并[a]芘散發(fā)在空氣中,可對環(huán)境和食品造成污染。糧食,菜籽在柏油公路上晾曬,溫度高時熔化的柏油可附著在糧食上,可導致苯并[a]芘含量顯著增高。
此外,食品中苯并[a]芘的污染與食品的種類以及加工的方法也有關(guān)系。一般來說,燒烤和熏紅腸的苯并[a]芘含量要高于烤肉和臘腸。加熱方法不同,苯并[a]芘含量的差異也很大,用煤炭和木材燒烤的食品苯并[a]芘的含量往往較高。
一些食品的苯并[a]芘含量見表
種類苯并[a]芘(μg/㎏)種類苯并[a]芘(μg/㎏)
熏奶酪0.01-5.6烤牛肉0.41-1.58
熏魚1.3-15.2烤羊肉串1-2.84
熏香腸0.8烤鴨皮0.75-2.39
熏火腿3.2烤鵝0.06
炸油條1.4-11熏排骨0.34-5.0
烘大餅3.0-7.0香腸0.34-0.53
蛋清腸0.18-0.30臘肉0.86-27.56
3.苯并[a]芘的毒性危害及代謝
3.1.危害
苯并[a]芘對人類和動物來說時一種強的致癌物質(zhì)。最初發(fā)現(xiàn)時致皮膚癌,后經(jīng)深入研究,由于侵入途徑和作用部位的不同,對機體各臟器如肺,肝,食道,胃腸等均可致癌。有許多的流行病學研究資料顯示了人類攝入多環(huán)芳族化合物與胃癌發(fā)生率的相關(guān)關(guān)系。有人用含20μg苯并[a]芘的飼料喂養(yǎng)大白鼠14個月,結(jié)果大部分發(fā)生胃癌。
苯并[a]芘致癌機制首先是在芳烴羥化酶作用下生成環(huán)氧化物和酚類化合物,然后在環(huán)氧水化酶進一步作用生成7.8-二氫二醇及9.10-二氫二醇等環(huán)氧化合物,這些環(huán)氧化物與DNA內(nèi)的脫氧嘌呤堿基形成加合物,再連接到鳥嘌呤或腺嘌呤的氮上,形成N2-脫氧鳥嘌呤加合物,N7-脫氧鳥嘌呤加合物合N6-脫氧腺嘌呤加合物。這些加合物形成的數(shù)量與持續(xù)時間決定了苯并[a]芘的致癌能力。
3.2.代謝
通過水和食物進入人體的BaP很快通過腸道吸收。吸收后很快分布于全身。多數(shù)臟器在攝入后幾分鐘和幾小時就可檢測出BaP和其代謝物。乳腺和脂肪組織中可蓄積。苯并[a]芘具有致癌性和遺傳毒刑,在經(jīng)口攝入的Bap可通過胎盤進入胎仔體,呈現(xiàn)起毒性和致癌性。
無論任何途徑攝入,主要的排泄途徑是經(jīng)肝膽通過糞便排出。絕大部分為其代謝產(chǎn)物,只有1%的為原型。
動物實驗表明,進入體內(nèi)的BaP在微粒體混合功能氧化酶系的芳烴羥化酶作用下,代謝活化為多環(huán)芳烴環(huán)氧化物,與DNA、RNA和蛋白質(zhì)大分子結(jié)合而呈現(xiàn)致癌作用,成為終致癌物。有的可經(jīng)進一步代謝,形成帶有羥基的化合物,最后可與葡萄糖醛酸、硫酸或谷胱甘肽結(jié)合從尿中排出。
4.食品中苯并[a]芘的限量標準
受苯并[a]芘污染的食品,雖然被食用后不一定表現(xiàn)明顯的急性毒性,但卻具有公認的致畸。致癌的等慢性毒性,因此存在著嚴重的安全性問題。苯并[a]芘對食品的污染已經(jīng)引起世界各國的廣泛重視,許多國家已經(jīng)規(guī)定了相應(yīng)的膳食攝入量和食品的限量標準。見下表
一些國家苯并[a]芘每人,每日膳食攝入量最大值
國 家苯 并 [a]芘/μg國家苯 并 [a]芘/μg
美國0.16-1.6荷蘭0.12-0.42
英國0.48意大利0.1-0.3
德國0.02-0.14奧地利0.36
一些國家部分食品中并[a]芘的限量檢測
食品名稱指標(μg/㎏)來源食品名稱指標(μg/㎏)來源
燒烤豬肉,雞鴨鵝5中國植物油10中國
羊肉串,板鴨5中國稻谷,小麥,大麥5中國
熏雞,熏牛肉,熏豬肉5中國調(diào)料0.03歐共體
煙熏魚5中國食品及飲料0.03意大利
熏紅腸5中國肉及肉制品1德國
5、防止苯并[a]芘污染食品的措施
5.1加強環(huán)境治理,防止工業(yè)三廢中苯并[a]芘對水域、土壤、空氣和植物造成污染。
5.2改變生產(chǎn)方式。收獲的農(nóng)作物,禁止在柏油路面晾曬。不用苯并[a]芘含量高的材料生產(chǎn)或包裝食品。
5.3改進烹調(diào)和加工方法,盡量避免食品成分熱解和熱聚,以減少苯并[a]芘形成。
5.4改變飲食習慣,盡量少吃燒烤、熏烤肉制品。不食用烤焦、炭化的肉制品。以減少苯并[a]芘的攝人量。另外,維生素A及白菜、蘿卜等十字花科蔬菜,有降解3,4一苯并芘的作用,要經(jīng)常食用。
5.5采取措施,對污染的食品進行去毒處理。如油脂可用活性炭吸附去毒,糧谷可用日光或紫外線照射。以降低食品中的苯并[a]芘含量。
6、食品中苯并[a]芘的測定
6. 1.原理
樣品先用有機溶劑提取,或經(jīng)皂化后提取,再將提取液經(jīng)液—液分配或色譜柱凈化,然后在乙酰化濾紙上分離苯并[a]芘,因苯并[a]芘在紫外光照射下呈藍紫色熒光斑點,將分離后有苯并[a]芘的濾紙部分剪下,用溶劑浸出后,用熒光分光光度計測熒光強度與標準比較定量。
6. 2.試劑
苯并[a]芘標準溶液:準確稱取10.0mg苯并[a]芘,用苯溶解后移人100mL容量瓶中,并稀釋至刻度。吸取此溶液1.0mll移人10ml容量瓶中,用苯稀釋至刻度,所得溶液每毫升含苯并[a]芘100μg.
乙?;癁V紙:將中速層析用濾紙載成30cm×4cm的條狀,逐條放人盛有乙?;旌衔?180mL苯、130mL乙酸酐、0.1mL硫酸)的500mL燒杯中,使濾紙充分接觸溶液,保持溶液溫度在21℃以上,時時攪拌,反應(yīng)6h,再放置過夜。取出濾紙條,在通風櫥吹干,再放人無水乙醇中浸泡4h,取出放在墊有濾紙的干凈白瓷盤上,在室溫風干壓平備用。
6.3.測定方法
6.3.1樣品提取 稱取50.0-60.0g切碎混勻的樣品,再用無水硫酸鈉攪拌(樣品與硫酸鈉的比例為1:1或1:2,如水分過多則需在60℃左右先將樣品烘干),裝入濾紙筒內(nèi),然后將脂肪提取器接好,加入100mL環(huán)己烷于90℃水浴上回流提取6~8h,然后將提取液倒入250mL分液漏斗中,再用6~8mL環(huán)己烷淋洗濾紙簡,洗液合并于250mL分液漏斗中,以環(huán)己烷飽和過的二甲基酰胺提取三次,每次40mL,振搖lmin,合并二甲基酰胺提取液,用40mL經(jīng)二甲基酰胺飽和的環(huán)己烷提取一次,棄去環(huán)己烷層。二甲基酰胺合并于預先裝有240mL硫酸釓(20g/mL)溶液的500mL分液漏斗中,混勻,靜置數(shù)分鐘,用環(huán)己烷提取二次,每次100mL,振搖3min,環(huán)己烷提取液合并于第一個500mL分液漏斗中。用40—50℃溫水洗滌環(huán)己烷提取液二次,每次100mL,振搖0.5min,分層后棄去水層液,收集環(huán)己烷層,于50~60℃水浴上減壓濃縮至40mL。加適量無水硫酸鈉脫水,備用。食品安全檢測服務(wù)聯(lián)系電話:13613841283
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食品安全網(wǎng) :https://www.food12331.com
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