食品中丙烯酰胺的危險(xiǎn)性評(píng)估

食品中丙烯酰胺的危險(xiǎn)性評(píng)估

丙烯酰胺（CH2=CH-CONH2）是一種白色晶體物質(zhì)，分子量為70.08，是1950年以來(lái)廣泛用于生產(chǎn)化工產(chǎn)品聚丙烯酰胺的前體物質(zhì)。聚丙烯酰胺主要用于水的凈化處理、紙漿的加工及管道的內(nèi)涂層等。在歐盟，丙烯酰胺年產(chǎn)量約為8-10萬(wàn)噸。

2002年4月瑞典國(guó)家食品管理局（NationalFoodAdministration，NFA）和斯德哥爾摩大學(xué)研究人員率先報(bào)道，在一些油炸和燒烤的淀粉類(lèi)食品，如炸薯?xiàng)l、炸土豆片、谷物、面包等中檢出丙烯酰胺；之后挪威、英國(guó)、瑞士和美國(guó)等國(guó)家也相繼報(bào)道了類(lèi)似結(jié)果。由于丙烯酰胺具有潛在的神經(jīng)毒性、遺傳毒性和致癌性，因此食品中丙烯酰胺的污染引起了國(guó)際社會(huì)和各國(guó)政府的高度關(guān)注。為此，2002年6月25日世界衛(wèi)生組織（WHO）和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）聯(lián)合緊急召開(kāi)了食品中丙烯酰胺污染專(zhuān)家咨詢會(huì)議，對(duì)食品中丙烯酰胺的食用安全性進(jìn)行了探討。2005年2月，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）聯(lián)合食品添加劑專(zhuān)家委員會(huì)（JECFA）第64次會(huì)議根據(jù)近兩年來(lái)的新資料，對(duì)食品中的丙烯酰胺進(jìn)行了系統(tǒng)的危險(xiǎn)性評(píng)估。1．人體接觸途徑

人體可通過(guò)消化道、呼吸道、皮膚粘膜等多種途徑接觸丙烯酰胺，飲水是其中的一種重要接觸途徑，為此WHO將水中丙烯酰胺的含量限定為1μg/L。2002年4月斯德哥爾摩大學(xué)研究報(bào)道，炸薯?xiàng)l中丙烯酰胺含量較WHO推薦的飲水中允許的最大限量要高出500多倍。因此，認(rèn)為食物為人類(lèi)丙烯酰胺的主要來(lái)源。此外，人體還可能通過(guò)吸煙等途徑接觸丙烯酰胺。2.吸收、分布及代謝

丙烯酰胺可通過(guò)多種途徑被人體吸收，其中經(jīng)消化道吸收最快，在體內(nèi)各組織廣泛分布，包括母乳。經(jīng)口給予大鼠0.1mg/kgbw的丙烯酰胺，其絕對(duì)生物利用率為23-48%。進(jìn)入人體內(nèi)的丙烯酰胺約90％被代謝，僅少量以原型經(jīng)尿液排出。丙烯酰胺進(jìn)入體內(nèi)后，在細(xì)胞色素P4502E1的作用下，生成活性環(huán)氧丙酰胺（glycidamide）。該環(huán)氧丙酰胺比丙烯酰胺更容易與DNA上的鳥(niǎo)嘌呤結(jié)合形成加合物，導(dǎo)致遺傳物質(zhì)損傷和基因突變；因此，被認(rèn)為是丙烯酰胺的主要致癌活性代謝產(chǎn)物。研究報(bào)道，給予大小鼠丙烯酰胺后，在小鼠肝、肺、睪丸、白細(xì)胞、腎和大鼠肝、甲狀腺、睪丸、乳腺、骨髓、白細(xì)胞和腦等組織中均檢出了環(huán)氧丙酰胺鳥(niǎo)嘌呤加合物。目前，尚未見(jiàn)人體丙烯酰胺暴露后形成DNA加合物的報(bào)道。

此外丙烯酰胺和環(huán)氧丙酰胺還可與血紅蛋白形成加合物，在給予動(dòng)物丙烯酰胺和攝入含有丙烯酰胺食品的人群體內(nèi)均檢出血紅蛋白加合物，建議可用該血紅蛋白加合物作為接觸性生物標(biāo)志物來(lái)推測(cè)人群丙烯酰胺的暴露水平。3丙烯酰胺毒性3.1急性毒性

急性毒性試驗(yàn)結(jié)果表明，大鼠、小鼠、豚鼠和兔的丙烯酰胺經(jīng)口LD50為150-180mg/kg，屬中等毒性物質(zhì)。3.2神經(jīng)毒性和生殖發(fā)育毒性

大量的動(dòng)物試驗(yàn)研究表明丙烯酰胺主要引起神經(jīng)毒性；此外，為生殖、發(fā)育毒性。神經(jīng)毒性作用主要為周?chē)窠?jīng)退行性變化和腦中涉及學(xué)習(xí)、記憶和其他認(rèn)知功能部位的退行性變；生殖毒性作用表現(xiàn)為雄性大鼠精子數(shù)目和活力下降及形態(tài)改變和生育能力下降。大鼠90天喂養(yǎng)試驗(yàn)，以神經(jīng)系統(tǒng)形態(tài)改變?yōu)榻K點(diǎn)，最大未觀察到有害作用的劑量（NOAEL）為0.2mg/kgbw/天。大鼠生殖和發(fā)育毒性試驗(yàn)的NOAEL為2mg/kgbw/天。3.3遺傳毒性

丙烯酰胺在體內(nèi)和體外試驗(yàn)均表現(xiàn)有致突變作用，可引起哺乳動(dòng)物體細(xì)胞和生殖細(xì)胞的基因突變和染色體異常，如微核形成、姐妹染色單體交換、多倍體、非整倍體和其他有絲分裂異常等，顯性致死試驗(yàn)陽(yáng)性。并證明丙烯酰胺的代謝產(chǎn)物環(huán)氧丙酰胺是其主要致突變活性物質(zhì)。3.4致癌性

動(dòng)物試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，丙烯酰胺可致大鼠多種器官腫瘤，包括乳腺、甲狀腺、睪丸、腎上腺、中樞神經(jīng)、口腔、子宮、腦下垂體等。國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）1994年對(duì)其致癌性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，將丙烯酰胺列為2類(lèi)致癌物（2A）即人類(lèi)可能致癌物，其主要依據(jù)為丙烯酰胺在動(dòng)物和人體均可代謝轉(zhuǎn)化為其致癌活性代謝產(chǎn)物環(huán)氧丙酰胺。3.5人體資料

對(duì)接觸丙烯酰胺的職業(yè)人群和因事故偶然暴露于丙烯酰胺的人群的流行病學(xué)調(diào)查，均表明丙烯酰胺具有神經(jīng)毒性作用，但目前還沒(méi)有充足的人群流行病學(xué)證據(jù)表明通過(guò)食物攝入丙烯酰胺與人類(lèi)某種腫瘤的發(fā)生有明顯相關(guān)性。4.食品中丙烯酰胺形成、含量和人體可能暴露量4.1食品中丙烯酰胺形成

丙烯酰胺主要在高碳水化合物、低蛋白質(zhì)的植物性食物加熱(120°C以上)烹調(diào)過(guò)程中形成。140-180℃為生成的最佳溫度，而在食品加工前檢測(cè)不到丙烯酰胺；在加工溫度較低，如用水煮時(shí)，丙烯酰胺的水平相當(dāng)?shù)汀Ｋ恳彩怯绊懫湫纬傻闹匾蛩?，特別是烘烤、油炸食品最后階段水分減少、表面溫度升高后，其丙烯酰胺形成量更高；但咖啡除外，在焙烤后期反而下降。丙烯酰胺的主要前體物為游離天門(mén)冬氨酸（土

炸土豆片874(3,555)7524,080

炸土豆條1,097(6,309)3345,312

凍土豆片42(48)110750糖、蜜(巧克力為主)58(133)24112蔬菜84(193)17202

煮、罐頭45(146)4.225

烤、炒39(47)59202咖啡、茶469(1,455)5097,300

咖啡(煮)93(101)13116

咖啡(烤,磨,未煮)205(709)2881,291

咖啡提取物20(119)1,1004,948

咖啡，去咖啡因26(34)6685,399

可可制品23(23)220909

綠茶(烤)29(101)306660酒精飲料（啤酒，紅酒,杜松子酒）

66（99）

6.6464.3人群丙烯酰胺的可能攝入量

根據(jù)對(duì)世界上17個(gè)國(guó)家丙烯酰胺攝入量的評(píng)估結(jié)果顯示，一般人群平均攝入量為0.3-2.0μg/kgbw/天，90-97.5百分位數(shù)的高消費(fèi)人群其攝入量為0.6-3.5μg/kgbw/天，99百分位數(shù)的高消費(fèi)人群其攝入量為5.1μg/kgbw/天。按體重計(jì)，兒童丙烯酰胺的攝入量為成人的2-3倍。其中丙烯酰胺主要來(lái)源的食品為炸土豆條16-30%，炸土豆片6-46%，咖啡13-39%，餅干10-20%，面包10-30%，其余均小于10%。JECFA根據(jù)各國(guó)的攝入量，認(rèn)為人類(lèi)的平均攝入量大致為1μg/kgbw/天，而高消費(fèi)者大致為4μg/kgbw/天，包括兒童。由于我國(guó)尚缺少足夠數(shù)量的各類(lèi)食品中丙烯酰胺含量數(shù)據(jù)，以及這些食品的攝入量數(shù)據(jù)；因此，還不能確定我國(guó)人群的暴露水平。但由于食品中以油炸薯類(lèi)食品、咖啡食品和烘烤谷類(lèi)食品中的丙烯酰胺含量較高，而這些食品在我國(guó)人群中的攝入水平應(yīng)該不高于其他國(guó)家，因此，我國(guó)人群丙烯酰胺的攝入水平應(yīng)不高于JECFA評(píng)估的一般人群的攝入水平。5.危險(xiǎn)性評(píng)估

對(duì)非遺傳毒性物質(zhì)和非致癌物的危險(xiǎn)性評(píng)估，通常方法是在NOAEL的基礎(chǔ)上再加上安全系數(shù)，產(chǎn)生出每天容許攝入量（ADI）或每周耐受攝入量（PTWI），用人群實(shí)際攝入水平與ADI或PTWI進(jìn)行比較，就可對(duì)該物質(zhì)對(duì)人群的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估。而對(duì)遺傳毒性致癌物，以往的危險(xiǎn)性評(píng)估認(rèn)為應(yīng)盡可能避免接觸這類(lèi)物質(zhì)，沒(méi)有考慮這類(lèi)物質(zhì)攝入量和致癌作用強(qiáng)度的關(guān)系，沒(méi)有可接受的耐受閾劑量，因此管理者不能以此來(lái)確定監(jiān)管污染物的重點(diǎn)和預(yù)防措施，而管理者又非常需要評(píng)估者提供不同攝入量可能造成的不同健康危險(xiǎn)度的信息。因此，目前國(guó)際上在對(duì)該類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估時(shí)，建議用劑量反應(yīng)模型BMDL和暴露邊界比（MOE）進(jìn)行評(píng)估。BMDL為誘發(fā)5%或10%腫瘤發(fā)生率的低側(cè)可信限，BMDL除以人群估計(jì)攝入量，則為暴露限（MOE）。MOE越小，該物質(zhì)致癌危險(xiǎn)性也就越大，反之就越小。

對(duì)丙烯酰胺的非致癌效應(yīng)進(jìn)行評(píng)估，動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果引起神經(jīng)病理性改變的NOAEL值為0.2mg/kgbw。根據(jù)人類(lèi)平均攝入量為1μg/kgbw/天，高消費(fèi)者為4μg/kgbw/天進(jìn)行計(jì)算，則人群平均攝入和高攝入的MOE分別為200和50；丙烯酰胺引起生殖毒性的NOAEL值2mg/kgbw，則人群平均攝入和高攝入的MOE分別為2000和500。JECFA認(rèn)為按估計(jì)攝入量來(lái)考慮，此類(lèi)副作用的危險(xiǎn)性可以忽略，但是對(duì)于攝入量很高的人群，不排除能引起神經(jīng)病理性改變的可能。

對(duì)丙烯酰胺的危險(xiǎn)性評(píng)估重點(diǎn)為致癌效應(yīng)的評(píng)估。由于流行病學(xué)資料及動(dòng)物和人的生物學(xué)標(biāo)記物數(shù)據(jù)均不足以進(jìn)行評(píng)價(jià)，因此根據(jù)動(dòng)物致癌性試驗(yàn)結(jié)果，用8種數(shù)學(xué)模型對(duì)其致癌作用進(jìn)行分析。最保守的估計(jì)，推算引起動(dòng)物乳腺瘤的BMDL為0.3mg/kgbw/天，根據(jù)人類(lèi)平均攝入量為1μg/kgbw/天，高消費(fèi)者為4μg/kgbw/天計(jì)算，平均攝入和高攝入量人群的MOE分別為300和75。JECFA認(rèn)為對(duì)于一個(gè)具有遺傳毒性致癌物來(lái)說(shuō)，其MOE值較低，也就是誘發(fā)動(dòng)物的致癌劑量與人的可能最大攝入量之間的差距不夠大，比較接近，其對(duì)人類(lèi)健康的潛在危害應(yīng)給予關(guān)注，建議采取合理的措施來(lái)降低食品中丙烯酰胺的含量。目前，歐洲有些食品生產(chǎn)企業(yè)在減少食品加工過(guò)程中丙烯酰胺的產(chǎn)生方面已取得了很好的效果。

在對(duì)丙烯酰胺的危險(xiǎn)性評(píng)估中，用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來(lái)推導(dǎo)的BMDL數(shù)據(jù)，人群攝入量評(píng)估，加之人與動(dòng)物代謝活化強(qiáng)度的差別，因此存在不確定性。故需在進(jìn)行的幾項(xiàng)丙烯酰胺的長(zhǎng)期動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)束后再次進(jìn)行評(píng)價(jià)，并需考慮丙烯酰胺在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為環(huán)氧丙酰胺的情況，以及發(fā)展中國(guó)家丙烯酰胺攝入量的數(shù)據(jù)，并將人體生物學(xué)標(biāo)記物與攝入量和毒性終點(diǎn)結(jié)果相聯(lián)系進(jìn)行評(píng)估。6.控制與預(yù)防

由于煎炸食品是我國(guó)居民主要的食物，為減少丙烯酰胺對(duì)健康的危害，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)膳食中丙烯酰胺的監(jiān)測(cè)與控制，開(kāi)展我國(guó)人群丙烯酰胺的暴露評(píng)估，并研