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1、多环芳烃的污染古德祥 中山大学昆虫学研究所 教育部食品工程研究中心多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAH)为煤、石油、煤焦油、烟草和一些有 机化合物的热解或不完全燃烧，产生的一 系列多环芳烃化合物，其中一些有致癌作 用。 多环芳烃是指两个以上苯环连在一起的碳氢 化合物。两个以上苯环连结方式有两种：1. 常见多环芳烃的结构非稠环型：苯环与苯 环之间各由一个碳原 子相连，如联苯、联 三苯等。稠环型：两个碳原子 为两个苯环所共有， 如萘、蒽等多环芳烃的母体结构图 常见多环芳烃的结构2. 污染来源与环境中的迁移、分布和转化n在工业生产和其他人类活动中，由于
2、有机 物不完全燃烧，产生大量PAH到环境中。 如木材、煤和石油的燃烧；森林大火、垃 圾焚烧、熏制食品和香烟烟雾也是PAH的 重要来源。一般人群(非职业接触)暴露PAH的可能源：污染了的大气(释放源为汽车、工厂和民用木 材、煤、矿物油)；污染的室内空气(香烟烟雾、敞口炉)；吸烟；使用含PAH的产品；屋内灰尘；从污染了的土壤和水经皮肤吸收；污染了的食品和饮水。n大多数PAH通过大气排放进入环境， 在水和大气、水和沉积物、水和生物 体之间分布和转化，并在水和沉积物 中的生物体中蓄积。3. 食品的污染n食品可被空气污染，也可由直接热气干燥 或烟熏制造时所玷污。n苯并芘是食品中最普遍检测的PAH，并 作
3、为PAH的指标。3.1 烧烤肉制品的污染肉类以木柴、木炭明火灸烤，含PAH的烟 尘和肉中脂肪高温裂解是造成PAH污染的 原因。PAH污染的顺序： 烤羊肉串烤牛肉烤鸭皮烤乳猪烤鸭肉 烤鹅表 中国传统烤肉品中PAH含量(g/kg)品 名屈苯并e芘 苯并芘 苯并j荧蒽烤鸭肉 13.920.34烤鸭皮 112.531.51烤鸭肉 23.810.30烤鸭皮 210.390.820.75烤鸭肉 31.530.43烤鸭皮 39.151.84烤鸭皮 425.473.052.396.7续表 中国传统烤肉品中PAH含量(g/kg)品 名屈苯并e芘苯并芘烤羊肉串115.412.251.47烤羊肉串27.380.67
4、烤羊肉串35.413.03拌生羊肉串3.790.50烤牛肉19.051.26烤牛肉213.111.661.58烤牛肉311.700.980.41续表 中国传统烤肉品中PAH含量(g/kg)PAH类类烤羊肉串4 烤羊肉串5烤鹅鹅烤乳猪屈15.513.171.416.67 苯并j荧蒽2.766.07 苯并e芘1.503.620.230.68 苯并k荧蒽2.153.920.78苯并芘1.002.840.060.44 7,12-二甲基苯并蒽0.220.08 二苯并,h蒽0.201.380.140.07 茚酚1,2,3-c,d芘2.396.662.05肉肠是我国目前消费量最大有肉食品，烟熏 是其加工过程
5、中的一个环节，会造成污染 。PAH含量顺序：大腊肠蛋清肠大肉肠华夏肠圆火腿表 市售肉肠中PAH含量(g/kg)品 名屈苯并e芘 苯并k荧蒽 苯并芘蛋清肠 17.101.2411.300.27蛋清肠 21.620.131.920.18蛋清肠 32.310.412.690.30大肉肠 11.600.250.740.22大肉肠 22.530.283.370.11大肉肠 39.512.673.870.96品 名屈苯并e芘苯并k荧荧 蒽 大腊肠16.981.1619.53大腊肠27.100.9517.22大腊肠34.200.719.62华夏肠12.410.55华夏肠22.330.89华夏肠36.672.
6、78圆火肠11.75.0450.64圆火肠22.420.731.73圆火肠32.690.703.94腊味肉品在我国有着悠久历史，熏烟是这类 肉品中PAH的重要污染源。 19份样品，除检出苯并芘外，还检出屈、 苯并e芘、苯并k荧蒽，而苯并芘只占 PAH总量的1.21%7.77%，因此以它的含量 作为PAH污染指标来评价安全性是不恰当 的。表 中国腊肉制品中PAH含量(g/kg)品名屈苯并e芘 苯并k荧荧 蒽苯并芘熏排骨14.851.004.900.34熏腓骨2110.57.08177.905.00腊肉112.52.2910.690.80腊肉23.840.673.07腊肉3109.85.25130
7、.60腊肉461.601.8065.503.74腊肉592.202.95174.004.29续表 中国腊肉制品中PAH含量(g/kg)品 名屈苯并e芘苯并k荧荧 蒽苯并芘腊肉8172.025.9515.6010.80腊肉9312.518.8014.9917.19腊肉11103.39.124.845.67腊肉1274.326.8919.123.89腊肉13103.5639.9362.2627.56腊肉14121.5514.3813.744.24腊肉1517.925.576.741.33续表 中国腊肉制品中PAH含量(g/kg)品名苯并 j荧荧 蒽7,12-二甲基 苯并蒽二苯并 ,h蒽印酚1,2,
8、3- c,d芘腊肉1218.000.442.1310.24腊肉1354.047.2259.92腊肉1422.472.0616.68腊肉159.290.081.833.113.2 鱼及其他海产品的污染多数熏鱼检出苯并芘为0.11.5 g/kg。检出范围从ND18 g/kg。熏美洲鳗鱼检出苯并芘高达60 g/kg3.3 乳制品的污染熏奶酪中检出PAH(荧蒽、苯并芘、苯并 蒽等)，含量为 0.015.60g/kg。未熏奶酪中二苯并,h蒽为0.01g/kg， 芘为1.5g/kg（英国）。加拿大婴儿配方食品（1984）检出：荧蒽8.0g/kg 芘4.8g/kg苯并蒽1.7g/kg 苯并b荧蒽0.7苯并芘
9、1.2g/kg 苝0.6g/kg 蒽0.3g/kg 茚酚1,2,3-c,d芘1.2g/kg人奶样品中PAH水平为0.0030.03g/kg3.4 对蔬菜的污染靠近高速公路生长的莴苣可检出高浓度的 PAH，其污染水平与靠近高速公路的距离 成反比。大气污染的大叶蔬菜如菠菜，其 PAH的水平可高出10倍。焦炭厂附近生长的胡萝卜和豆子，检出荧蒽 1.61.7 g/kg 和芘1.01.1 g/kg(德国)马铃薯是苯并芘水平为0.2400g/kg （德国），其皮中含高浓度的PAH。3.5 水果及糖果点心的污染有时鲜水果比罐头水果以及浆中PAD含量还 高，特别是坚果，检出了菲17 g/kg和屈 69 g/k
10、g （1990）。19821983年，英国的布丁、饼干、糕饼样 品中检出高浓度的PAH，可能来源于植物 油。3.6 谷物及干食品的污染谷物可检出苯并芘0.24.1g/kg。烟熏过的谷物可高达160g/kg。生长在靠近工业区的麦子、玉米、燕麦和大 麦，PAH的浓度比远离工业区的高。3.7 对饮料的污染苯并芘在咖啡粉为0.8g/kg,泡咖啡为 0.01g/L；茶叶含9.51g/kg,泡茶0.02 g/L。威士忌酒和啤酒样品的PAH分析，苯并b荧 蒽、苯并k荧蒽、苯并芘、苯并 g,h,i苝、二苯并,h蒽、茚酚1,2,3 -c,d芘含量在0.01g/kg左右,最高为苯 并芘0.24g/kg。3.8 动
11、植物油的污染据报道，猪油和烧烤肉的油滴中，单个PAH 水平范围在0.016.9 g/kg(二苯并,h 蒽0.01g/kg；荧蒽6.9g/kg)。30份来自意大利和法国的植物油分析，苯并 芘平均值为59g/kg，最高值为 140g/kg。4. 多环芳烃的毒理学4.1 代谢PAH是脂溶性化合物。人类接触的途径：肺和呼吸道吸入含PAH的气溶胶和微粒；摄入受污染的食物和饮水进入胃肠道；通过皮肤与携带PAH的物质接触。 吸入的PAH广泛分布于各组织，以脂肪组织最 丰；亦能通过胎盘传入胎儿各组织。 PAH代谢物可通过尿和粪便排出。苯并芘+4,5- 7,8- 二氢二醇 9,10- 1-，2-，6-， 7-，
12、9-，10-羟基 酚类化合物4,5-、7,8-、 9,10-环氧化合物芳烃羟化酶环氧水化酶图 苯并芘的代谢4.2 毒性PAH急性毒性为中等或低毒性。如萘，小鼠 经口和静脉给出药，按体重计LD50为100 5000mg/kg，大鼠口服为2700mg/kg。一次 大剂量萘可诱导小鼠、大鼠、仓鼠支气管 坏死。苯并芘等可引起过敏皮炎，过度角化； 经7种动物试验研究，均有致癌作用。PAH多数具有致癌或可疑致癌性(见下表)。表 一些常见PAH的遗传毒性和致癌性试验名称遗传遗传 毒性致癌性蒽嵌蒽(+)+苯燕蒽+苯并b荧蒽+苯并j荧蒽+苯并k荧蒽+苯并c菲(+)(+)苯并芘+苯并b芘+?续表 一些常见PAH的
13、遗传毒性和致癌性试验名称遗传毒性致癌性 屈(+)+环戊苯c,d芘+二苯并,h蒽+二苯并,e芘+二苯并,h芘(+)+二苯并,i芘+(+)苝+()三亚苯+()nPAH的致癌作用：苯并芘首先在7,8-位 上发生氧化，再水解成7,8-二氢二醇，最终 形成致癌物-7,8-二氢二醇-9,10-环氧化物。 (湾区理论)终致癌物与DNA内的脱氧嘌呤碱 基形成加合物，如N2脱氧鸟嘌呤加合物、 N7脱氧鸟嘌呤加合物、 N6脱氧腺嘌呤加合 物。DNA加合物的形成与持续存在，是肺 癌发生的决定因素。炼焦工人、吸烟肺癌发生率增高。吸烟也增 加膀胱、肾盂、口咽、喉和食道肿瘤的发 生率。表 PAH膳食摄入量最大值(gd1人
14、1) (奥地利,1991)化合物摄摄入量化合物摄摄入量蒽5.6苯并蒽0.14蒽嵌蒽0.30苯并b荧蒽1.0晕苯0.09苯并j荧蒽0.90苝0.20苯并k荧蒽0.30菲2.0二苯并,h蒽0.10表 PAH膳食摄入量最大值(gd1人1)化 合 物摄摄入量(奥地利) 摄摄入量(荷兰)苯并芘0.360.5苯并g,h,i苝7.60.9屈0.905.0荧蒽4.310茚酚1,2,3-c,d芘0.310.3芘4.05.1表 食品中苯并芘限量卫生标准(g/kg) (中国国家卫生标准GB7104-94)品 名指 标标 品 名指 标标 烧烤猪肉 鸡 鸭 鹅5熏猪肉5熏鸡,熏马肉,熏牛肉5植物油10叉烧,羊肉串5稻谷5火腿,板鸭5小麦5熏红肠,香肠5大麦5烟熏鱼5表 食品中苯并芘限量卫生标准(g/kg)品 名指标标来 源食品中调料0.03欧共体,1991肉及肉制品1德国,1988食品及饮料0.03意大利,1988谢 谢
