三、N-亞硝基化合物污染及其預防

　　N-亞硝基化合物(NOC)是對動物具有較強致癌作用的一類化學物質，已研究的有300多種亞硝基化合物，其中90%具有致癌性。

　　(一)N-亞硝基化合物的分類和結構特點及理化性質

　　根據(jù)分子結構不同N-亞硝基化合物可分為N-亞硝胺和N-亞硝酰胺。

　　1. 亞硝胺： 亞硝胺是研究最多的一類N-亞硝基化合物，低分子量的亞硝胺(如二甲基亞硝胺)在常溫下為黃色油狀液體，高分子量的亞硝胺多為固體;溶于有機溶劑，特別是三氯甲烷。亞硝胺在中性和堿性環(huán)境中較穩(wěn)定，在酸性環(huán)境中易破壞，鹽酸有較強的去亞硝基作用。加熱到70℃～110℃，N-N之間可發(fā)生斷裂。此鍵最弱。形成氫鍵和加成反應：亞硝基上的O原子和與烷基相連的N原子能和甲酸、乙酸、三氯乙酸

　　2.亞硝酰胺：亞硝酰胺的化學性質活潑，在酸性和堿性條件中均不穩(wěn)定。在酸性條件下，分解為相應的酰胺和亞硝酸，在弱酸性條件下主要經(jīng)重氮甲酸酯重排，放出N2和羥酯酸。在弱堿性條件下亞硝酰胺分解為重氮烷。

　　(二)N-亞硝基化合物的前體物

　　1.硝酸鹽和亞硝酸鹽

　　(1)硝酸鹽和亞硝酸鹽廣泛的存在于人類環(huán)境中，是自然界中最普遍含氮化合物。一般蔬菜中的硝酸鹽含量較高，而亞硝酸鹽含量較低。但腌制不充分的蔬菜、不新鮮的蔬菜中、泡菜中含有較多的亞硝酸鹽(其中的硝酸鹽在細菌作用下，轉變成亞硝酸鹽)。

　　(2)作為食品添加劑加入量過多。

　　2.胺類物質

　　含氮的有機胺類化合物，是N-亞硝基化合物的前體物，也廣泛的存在于環(huán)境中，尤其是食物中，因為蛋白質、氨基酸、磷脂等胺類的前體物，是各種天然食品的成分。

　　另外，胺類也是藥物、化學農藥和一些化工產(chǎn)品的原材料(如大量的二級胺用于藥物和工業(yè)原料)。

　　(三)天然食品中的N-亞硝基化合物及亞硝胺在體內的合成

　　在自然界中含量比較高的有以下幾種： 海產(chǎn)品，肉制品，啤酒，及不新鮮的蔬菜等。

　　此外亞硝基化合物可在機體內合成。胃pH為1～4，適合合成所需Ph，因此胃可能是合成亞硝胺的主要場所;口腔和感染的膀胱也可以合成一定的亞硝胺。

　　(四)N-亞硝基化合物的致癌性

　　1.N-亞硝基化合物致癌可通過呼吸道吸入、消化道攝入、皮下肌肉注射、皮膚接觸均的動物引起腫瘤。且具有劑量效應關系。

　　2.不管是一次沖擊量還是少量多次的給予動物，均可誘發(fā)癌腫。

　　3.可使多種動物罹患癌腫，到目前為止，還沒有發(fā)現(xiàn)有一種動物對N-亞硝基化合物的致癌作用具有抵抗力。

　　4.各種不同的亞硝胺對不同的器官有作用，如二甲基亞硝胺主要是導致消化道腫瘤。可引起胃癌、食管癌、肝癌、腸癌、膀胱癌等。

　　5.妊娠期的動物攝入一定量的NOC可通過胎盤使子代動物致癌，甚至影響到第三代和第四代。有的實驗顯示NOC 還可以通過乳汁使子代發(fā)生腫瘤。

　　(五)與人類腫瘤的關系

　　目前缺少N-亞硝基化合物對人類直接致癌的資料了。但許多的流行病學資料顯示其攝入量與人類的某些腫瘤的發(fā)生呈正相關。

　　食物中的揮發(fā)性亞硝胺時人類暴露于亞硝胺的一個重要方面。許多的食物中都能檢測出亞硝胺;此外，人類接觸N-亞硝基化合物的途徑還有化妝品、香煙煙霧、農藥、化學藥物以及餐具清洗液和表面清潔劑等。

　　人類許多的腫瘤可能都與亞硝基化合物有關，如胃癌、食管癌、結直腸癌、膀胱癌，以肝癌，引起肝癌的環(huán)境因素，除黃曲霉毒素外，亞硝胺也是重要的環(huán)境因素。肝癌高發(fā)區(qū)的副食以腌菜為主，對肝癌高發(fā)區(qū)的腌菜中的亞硝胺測定顯示，其檢出率為60%。

　　亞硝胺和亞硝酰胺的致癌機制并不完全相同。亞硝胺較穩(wěn)定對組織和器官的細胞沒有直接的致突變作用。但是，與氨氮相連的α-碳原子上的氫受到肝微粒體P450的作用，被氧化形成羥基，此化合物不穩(wěn)定，進一步分解和異構化，生成烷基偶氮羥基化合物，此化合物是具有高度活性的致癌劑。因此，一些重要的亞硝胺，如二甲基亞硝胺和吡咯烷亞硝胺等，用于動物注射作致癌實驗，并不在注射部位引起腫瘤，而是經(jīng)體內代謝活化引起肝臟等器官腫瘤。

　　N-亞硝基化合物，除致癌性外，還具有致畸作用和致突變作用。

　　其中致畸作用，亞硝酰胺對動物具有致畸作用，并存在劑量效應關系;而亞硝胺的致畸作用很弱。

　　致突變作用，亞硝酰胺是一類直接致突變物。亞硝胺需經(jīng)哺乳動物的混合功能氧化酶系統(tǒng)代謝活化后才具有致突變性。亞硝胺類活化物的致突變性和致癌性無相關性。

　　(六)預防措施

　　1.減少其前體物的攝入量。如限制食品加工過程中的硝酸鹽和亞硝酸鹽的添加量;盡量食用新鮮蔬菜等。

　　2.減少NOC的攝入量。人體接觸的NOC有70-90%是在體內自己合成的。多食用能阻斷NOC合成的成分和富含食品。如VitC，E、及一些多酚類的物質;并制定食品中的最高限量標準。

　　四、多芳族化合物污染及其預防

　　多環(huán)芳族化合物目前已鑒定出數(shù)百種，其中苯并(a)芘研究的最早，資料最多。

　　(一)苯并(a)芘 [B(a)P]

　　1.結構及理化性質

　　是有5個苯環(huán)構成的多環(huán)芳烴。分子式為C20H12，分子量為252。常溫下為針狀結晶，淺黃色，性質穩(wěn)定。沸點310℃-312℃。熔點為178℃。溶于苯、甲苯、二甲苯及環(huán)己烷中。稍溶于甲醇和乙醇中。在水中溶解度僅偽.5-6ug/L。陽光和熒光均可使之發(fā)生光氧化作用，臭氧也可使之氧化。與NO或NO2作用可發(fā)生硝基化。在苯溶液中呈蘭色或紫色熒光。

　　2.致癌性和致突變性

　　對動物的致癌性是肯定的。

　　能在大鼠、小鼠、地鼠、豚鼠、蠑螈、兔、鴨及猴等動物成功誘發(fā)腫瘤，在小鼠并可經(jīng)胎盤使子代發(fā)生腫瘤。也可使大鼠胚胎死亡、仔鼠免疫功能下降。

　　是短期致突變實驗的陽性物。在一系列的致突變實驗中皆呈陽性反應。

　　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)生率的相關關系。

　　3.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。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和蛋白質大分子結合而呈現(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、硫酸或谷胱甘肽結合從尿中排出。

　　1. 對食品的污染

　　多環(huán)芳烴主要由各有機物如煤、柴油、汽油、原油及香煙燃燒不完全而來。食品中的多環(huán)芳烴主要有以下幾個來源：①食品在烘烤或熏制時直接受到污染;②食品成分在烹調加工時經(jīng)高溫裂解或熱聚形成，是食品中多環(huán)芳烴的主要來源;③植物性食物可吸收土壤、水中污染的多環(huán)芳烴，并可受大氣飄塵直接污染;④食品加工過程中，受機油污染，或食品包裝材料的污染，以及在柏油馬路上晾曬糧食可使糧食受到污染;⑤污染的水體可使水產(chǎn)品受到污染;⑥植物和微生物體內可合成微量的多環(huán)芳烴。

　　4. 防止BaP危害的預防措施

　　包括防止污染、去毒和制定食品中最高允許限量標準。

　　(二)雜環(huán)胺類化合物(HCA)

　　在烹飪的肉和魚類中發(fā)現(xiàn)的HCA主要有氨基-咪唑-喹啉或氨基-咪唑-喹惡啉(統(tǒng)稱為IQ化合物)，和氨基-咪唑-砒啶(如PhIP)，當火焰與食物接觸或燃燒時，起氨基卡啉顯著增加。這些物質是在高溫下由肌酸、肌酐、某些氨基酸和糖形成的。為帶雜環(huán)的伯胺。PhIP是烹飪食品中含量最多的HCA。

　　1.HCA的致癌性 IQ化合物主要可誘發(fā)小鼠肝臟腫瘤，也可誘發(fā)出肺、前胃和造血系統(tǒng)的腫瘤，大鼠可發(fā)生肝、腸道、乳腺等器官的腫瘤;PhIP主要雄性大鼠腸道腫瘤，雌性乳腺腫瘤，小鼠的淋巴腺腫瘤。而其他氨基酸的熱解產(chǎn)物主要誘發(fā)小鼠的肝臟和血管腫瘤，大鼠、小鼠的肝臟和小腸腫瘤。

　　2. 防止HCA危害的措施

　　(1)改進烹調方法，盡量不要采用油煎和油炸的烹調方法，避免過高溫度，不要燒焦食物。

　　(2)增加蔬菜水果的攝入量。膳食纖維可以吸附HCA。而蔬菜和水果中的一些活性成分又可抑制HCA的致突變作用。

　　(3)建立完善的HCA的檢測方法，開展食物HCA含量檢測，研究其生成條件和抑制條件，以及在體內的代謝情況，毒害作用的域劑量等方面的研究，盡早制定食品中的允許含量標準。

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