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N-亚硝基化合物

由于食品中含有丰富的蛋白质、脂肪以及人体必需的氨基酸,这些营养物质在腌制、烘焙、油煎、油炸等加工过程后,其内部会产生一定数量的N一亚硝基类化合物;另外,食品中的某些营养物质在人体胃液环境中可能自行合成N.亚硝基化合物,从而造成对人体的伤害。因此,食品中N-亚硝基类化合物的来源包括加工过程产生以及内源性的自行合成。

N-亚硝基化合物的分子结构通式R1(R2)=N-N=O,分N-亚硝胺和N-亚硝酰胺,N-亚硝胺的R1和R2为烷基芳基;N-亚硝酰胺的R1为烷基或芳基,R2为酰胺基,包括氨基甲酰基、乙氧酰基及硝米基等;两类都可有杂环化合物。N-亚硝基化合物的生产和应用并不多,但前体物亚硝酸和二级胺及酰胺广泛存在与环境中,可在生物体外或体内形成N-亚硝基化合物。在城市大气、水体、土壤、鱼、肉、蔬菜、谷类及烟草中均发现存在多种N-亚硝基化合物。多为液体和固体,主要经消化道进入体内。属高毒,对实验动物经口LD50为150-500mg/kg(体重)。急性毒性:N-亚硝胺主要引起肝小叶中心性出血坏死,还可引起肺出血及胸腔和腹腔血性渗出,对眼、皮肤及呼吸道有刺激作用;N-亚硝酰胺直接刺激作用强,对肝脏的损害较小,引起肝小叶周边性损害。已发现约200种N-亚硝基化合物对实验动物小鼠、大鼠、豚鼠、兔、狗、猪、猴及鱼等有致癌性,以啮齿动物最敏感。染毒方式有吸入、气管注入、经口、皮下注射及静脉注射,也有将亚硝酸盐及胺等分别混于饲料及饮水种喂养动物。经口每日剂量1mg/kg(体重)或更少即可致癌,如一次给以较大剂量即可于9-12月后诱发癌肿,并发现有经胎盘致癌作用。一些N-亚硝基化合物致癌的靶器官见附表。亚硝胺是间接致癌物,亚硝酰胺是直接致癌物,终致癌物可能是碳离子和偶氮烷烃。N-亚硝基致癌化合物在多种致突变试验出现阳性结果,还有致畸及胚胎毒性。流行病学调查发现,N-亚硝基化合物的摄入与人类胃癌和食道癌的发生有关,但证据尚不充分。

硝酸盐和亚硝酸盐是最常见的一类亚硝化剂。亚硝酸盐和硝酸盐广泛存在于自然环境中。植物在生长过程中合成必要的植物蛋白质,就要吸收硝酸盐作为其营养成分;蔬菜吸收的硝酸盐由于植物酶作用在植物体内还原为氮,并与经过光合作用合成的有机酸生成氨基酸和核酸而构成植物体。当光合作用不充分时,植物体内就积蓄多余的硝酸盐。亚硝酸盐和硝酸盐也可通过人为的添加而进入食品,如作为防腐剂和护色剂被用于保藏肉类、鱼和干酪。早在20世纪初,人们就发现添加亚硝酸盐是腌肉护色风味改变的原因,并可抑制某些腐败菌和致病菌的生长,以达到防腐和着色的目的。

不同种类的亚硝基化合物,其毒性大小差别很大,大多数亚硝基化合物属于低毒和

中等毒,个别属于高毒甚至剧毒。化合物不同其毒性作用机理也不尽相同,其中肝损伤较多见,也有肾损伤、血管损伤等。

致癌性

许多动物试验证明,N-亚硝基化合物具有致癌作用。N-亚硝胺相对稳定,需要在体内代谢成为活性物质才具备致癌性,也被称为前致癌物。N-亚硝酰胺类不稳定,能够在作用部位直接降解成重氮化合物,并与DNA结合发挥直接致癌、致突变性,因此,也将N-亚硝酰胺称为终末致癌物。迄今为止尚未发现一种动物对N-亚硝基化合物的致癌作用有抵抗力,不仅如此,多种给药途径均能引起试验动物的肿瘤发生,不论经呼吸道吸人、消化道摄入以及皮下、肌内注射,还是皮肤接触都可诱发肿瘤。反复多次接触,或一次大剂量给药都能诱发肿瘤,且都有剂量一效应关系。在动物试验方面,N-亚硝基化合物的致癌作用证据充分。在人类流行病学方面。某些国家和地区流行病学资料表明,人类某些痛症可能与之有关,如智利胃癌高发可能与硝酸盐肥料大量使用,从而造成土壤中硝酸盐与亚硝酸盐含量过高有关;日本人爱吃咸

鱼和咸菜,故其胃癌高发,前者胺类特别是仲胺与叔胺含量较高,后者亚硝酸盐与硝酸盐含鼍较多。

2.致畸与致突变性

在遗传毒性研究中发现,许多N_亚硝基化合物可以通过机体代谢或直接作用诱发基因突变、染色体异常和DNA修复障碍。N-亚硝酰胺能引起子鼠产生脑、眼、肋骨和脊柱的畸形,而N-亚硝胺致畸作用很弱。二甲基亚硝胺具有致突变作用,常用作致突变试验的阳性对照。

预防N_亚硝基化合物对人体健康的危害,可以从多方面着手。根据前述食品中N-亚硝基类化合物的来源,可以从源头上对食品中的亚硝酸盐和硝酸盐进行控制,也可以采用阻断的方式减少或降低食品加工过程中产生的N_亚硝基类化合物。另外,制定食品中N-亚硝基类化合物的限量标准规范,严格控制工业排放、科学施肥等措施也是有效控制食品中N.亚硝基类化合物产生的合理途径。

(1)科学合理施肥。在蔬菜种植过程中,不施或少施硝酸铵和其他的硝态氮肥,宜

用钼肥、有机肥、微生物肥、腐殖酸类肥料等,筛选适于蔬菜施用的低累积亚硝酸盐氮肥也可有效降低蔬菜中硝酸盐的含量[1183;另外,氮肥与磷、钾肥配合施用可以促进蛋白质和重要含氮化合物的合成,减少硝酸盐的积累,控制和降低蔬菜中亚硝酸盐的含量。

(2)阻断食品中N-亚硝胺类物质的合成。利用与寻找一些阻断剂,阻止天然食品

中胺类与亚硝酸盐反应而减少亚硝胺的合成。例如,食品加工过程加入维生素C、维生素E、酚类、没食子酸及某些还原物质,具有抑制和减少亚硝胺合成的作用,而且对亚硝酸盐的发色和抗菌作用毫无影响。目前,世界上许多国家都提倡在肉制品加工过程中加入维生素C。在美国,一般每加入120 mg/kg亚硝酸钠的同时,添加50 mg/kg的维生素C,使亚硝酸盐还原为NO,促进亚硝基肌红蛋白的生成,既增加发色作用,又能降低肉制品中亚硝胺的生成量。

(3)改进食品加工方式。利用烟液或烟发生器生产的锯屑冷烟取代燃烧木材烟熏制烟熏制品,可消除或降低亚硝胺的合成。在腌制肉类及鱼制品时,所使用的食盐、胡椒、辣椒粉等配料,应分别包装,切勿混合一起而产生亚硝胺。同时,在肉制品加工过程中应尽量少用硝酸盐及亚硝酸盐。

(4)改善和提高饮食方式。食品中硝酸盐、亚硝酸盐目前看来无法根本消除,为了

降低亚硝酸盐对人体的伤害,培养科学的食品消费和饮食习惯是必要的方法。①不吃霉变、隔夜白菜。尽量购买新鲜蔬菜。从营养角度来说,新鲜蔬菜其营养成分损失较少;从安全角度看,新鲜蔬菜的亚硝酸盐含量较低。另外,蔬菜烹调时也要现整理、现洗、现切、现炒、现吃。②不吃未发酵好的酸菜。腌渍酸菜6天时亚硝酸盐含量升至最高,随后逐渐下降,20天后,基本彻底分解,所以,酸菜最好腌制1个月后再食用。在腌渍中,可按每千克腌菜中加400 mg维生素C,以阻断亚硝酸盐形成亚硝胺。③加工泡菜时用人工发酵代替自然发酵。人工接种发酵泡菜与自然发酵比,可以加快发酵速率.缩短发酵时间。乳酸的大量产生可抑制杂菌感染,使泡菜成品率提高,并且可以改善泡菜的风味,提高泡菜菌种品质[119]。④蔬菜烹调前多浸泡。亚硝酸盐溶于水,蔬菜特别是酸菜在烹调前多清洗,多浸泡。随着换水次数增加、浸泡时间延长,酸菜中亚硝酸盐含量明显降低[12 0|。⑤不饮用含有大量亚硝酸盐的6种水:在炉灶上烧了一整夜或放置了1~2天不冷不热的温吞水,自动热水器中隔夜重煮的开水或经过反复煮沸的残留开水,盛在保温瓶中已非当天的水,蒸过馒头、饭、肉等食物的蒸锅水,有苦味的井水。以上6种水中亚硝酸盐的含量比较高,不宜饮用。

(5)制定相应的标准和法规。食品卫生监督部门应从源头抓起,严格监控企业对硝酸盐、亚硝酸盐的使用。我国颁布的GB 2760一2011《食品安全国家标准食品添加剂使用卫生标准》针对不同的食品类型,对硝酸盐、亚硝酸盐的使用作出了明确规定,规定了其最大使用限量。

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