常见食品污染物解析：保护自己的健康

食品污染物是指食品从生产(包括农作物种植、动物饲养和兽医用药)、加工、包装、贮存、运输、销售,直至食用等过程中产生的或由环境污染带入的、非有意加入的化学性危害物质。除上文提及的农药残留和兽药残留之外,食品中化学性污染还包括无机污染物和有机污染物。无机污染物包括重金属、类金属、硝酸盐、亚硝酸盐等;有机污染物包括环境持久性有机污染物,如芳香烃、多环芳烃、二9英3、多氯联苯、邻苯二甲酸酯等,以及加工过程中产生的有机污染物,如杂环胺类化合物、丙烯酰胺等。

1.重金属

密度大于4.5 g/cm3的金属称为重金属,如铅、镉、汞、砷、锡、镍、铬等。重金属污染环境后,一般很难被微生物降解,重金属在自然中蓄积达到安全限值以上就会对人体产生危害。重金属可以通过食物链富集并产生生物放大作用,有些重金属进入人体后可转变为毒性更强的化合物。重金属对人体的危害隐蔽性高,不易在短时间内发现,过量保留可导致慢性中毒,甚至具有致癌、致畸和致突变作用。目前,影响食品安全的重金属主要是铅、镉、汞和砷等。对于重金属污染,控制手段主要是防止工矿业“三废”、交通运输业尾气排放等对空气、土壤、水体的污染而间接导致的食物重金属污染。

(1)铅

铅污染主要来源是汽车等交通工具排放的废气造成道路附近的农田、水源的污染。废气中铅通过空气传播沉降于植物和土壤表面,从而造成植物通过叶片吸收大气中的铅。动物性食品中的铅污染通常低于植物。食物是非职业性接触人群受铅污染的主要来源。铅在人体的生物半衰期为4年,大部分铅与红细胞结合,随后逐渐以磷酸铅盐形式积于骨骼中,取代骨中的钙,在骨骼中的生物半衰期可达10年。铅对人体的造血系统、神经系统和肾脏的损害以慢性损害为主。儿童对铅较成人更敏感,过量铅摄入可影响其生长发育,导致智力低下。

(2)镉

镉广泛存在于自然中,土壤以及海水中都存在镉元素,尤其是工业“三废”含镉废水的排放。镉进入人体的主要途径是通过食物摄入。几乎所有食品都含有镉元素,大多数食物中的镉含量很低,因此高消费量食品对镉的膳食暴露贡献较大。人体对镉的排泄能力较差,人体生物半衰期为15～30年。镉中毒主要损害肾脏、骨骼和消化系统。镉对动物和人体有一定的致畸、致瘤和致突变作用。海水产品和动物性食品以及内脏中镉含量高于植物性食品,而植物性食品中以谷物、块茎植物和绿叶蔬菜中镉含量较高,说明植物在生长过程中会从土壤中吸收镉并蓄积。

(3)汞

汞是广泛存在于环境中的重金属元素。汞对人体危害的严重程度与摄入汞的形态、剂量及摄入途径密切相关。一般来说,无机汞的危害较为轻微,有机汞主毒性较强,后者在食物链中主要以甲基汞形态积聚。食品中的金属汞几乎不被吸收,90%以上的汞是随便排出体外,而有机汞中毒性较大的甲基汞90%以上可被人体吸收。鱼类和贝类是膳食中有机汞的主要来源,对一般人群而言,甲基汞暴露主要来自水产品。由于甲基汞能溶于水并迅速被胃肠道吸收,迅速分布到全身组织和器官并逐渐蓄积,汞在人体内的生物半衰期平均为70天左右,在脑内的半衰期长达180～250天。汞蓄积达到一定剂量时会引起急性毒性、致癌性、生殖毒性、神经毒性、发育毒性、遗传毒性等危害。发育中的胎儿、婴幼儿对甲基汞特别敏感。鱼类甲基汞含量与其品种、生活环境、觅食模式及年龄相关。一般来说,寿命越长及在食物链的位置越高的鱼类(如体型较大的捕猎鱼类),体内蓄积的甲基汞会越多。此外,汞也可通过含汞农药的使用残留和污水灌溉等途径污染农作物和饲料,造成谷类、蔬菜、水果和动物性食品的汞污染。

(4)砷

砷是一种非金属元素,但具有类似于金属的理化性质。食品中的砷会以多种形式存在,其中无机砷的毒性大于有机砷,三价砷的毒性大于五价砷。水生生物包括鱼类、螃蟹、可食藻类等是膳食砷暴露的主要来源,尤其是甲壳类和某些鱼类对砷有很强的富集能力,但是鱼类中的砷多以低毒的有机砷形式存在,而植物性食品中的砷多以高毒的无机砷形式存在。毒性较低的有机砷进入人体后分布于全身,以肝、肾、肺、皮肤、毛发、指甲和骨骼中蓄积量最高,生物半衰期为80～90天。砷可造成代谢障碍,急性中毒表现为胃肠炎症状,严重者可致中枢神经系统麻痹而死亡;慢性中毒主要表现为神经衰弱综合征、皮肤色素异常(白斑或黑皮症)、皮肤过度角化和末梢神经炎症状等。

2.硝酸盐和亚硝酸盐

硝酸盐和亚硝酸盐对人体的健康影响源于它们在人体代谢过程中产生具有潜在致癌性的N-亚硝基化合物。在研究过的300多种亚硝基化合物中,发现90%以上对动物有不同程度的致癌性。N-亚硝基化合物的前体物质包括硝酸盐、亚硝酸盐和胺类,广泛存在于人类的生活环境中,如绿叶蔬菜通常天然地含有高浓度的硝酸盐,亚硝酸盐主要是作为食品添加剂用于肉制品加工和保存中。食品和水源中的硝酸盐和亚硝酸盐可引起胃癌和食管癌,习惯食用腌制品可能导致上述慢性中毒的现象,也是肝癌发生的危险性因素。把亚硝酸盐误当作食盐而摄入过多,或误服工业用亚硝酸盐是造成亚硝酸盐急性中毒的主要原因。亚硝酸盐急性中毒剂量为0.2～0.5克,致死剂量约为3克。亚硝酸盐急性中毒表现为呼吸困难、头痛,严重病症为血管扩张、血压下降,休克甚至死亡。因此,食品企业要妥善保存亚硝酸盐,严格遵守GB 2760—2014《食品安全国家标准　食品添加剂使用标准》规定的使用范围和限量加工食品。餐饮服务单位由于条件有限,应严格执行国家有关规定,禁止采购、贮存、使用食品添加剂亚硝酸盐(亚硝酸钠、亚硝酸钾),防治亚硝酸盐过量添加导致的急性食物中毒。

3.有机污染物(www.xing528.com)

有机污染物具有低水溶性,高分子质量,在环境中具有很高的持久性和稳定性,通常与食品中的脂肪结合。食品中的有机污染物质可分为外源性有机污染物和内源性有机污染物。外源性有机污染物通常指工业生产活动中产生的有机物对食物链的污染,内源性有机污染物指食品加工工艺中产生的具有一定的毒性的副产品,通常与高温高热的烹饪方式相关。有机污染物对食品安全的影响在近年来得到了广泛关注,环境有机污染物进入食物链的可能性和持续性与其本身的工业生产规模、使用模式、存在浓度等有密切的关系。目前已发现可能造成人体健康风险的有机污染物主要包括芳香烃、多环芳烃、多氯联苯、二英 等有机物及其衍生物。

(1)多环芳烃

多环芳烃化合物是已知的环境致癌物,具有全球性广泛分布的特点。多环芳烃化合物从化石燃料燃烧过程中释放出来,通过大气循环在土壤水体中沉积分配,其中苯并(a)芘是多环芳烃的典型代表。多环芳烃化合物在谷物、脂肪和油类食品中均有发现,与农作物源头的环境污染、烹调和加工方法、生产方式等有关。例如,烧烤等加工方式对食品成分发生热解和热聚反应生成苯并(a)芘、柏油路上晾晒粮食和油料种子等也是食品受到多环芳烃化合物污染的情形。防范多环芳烃化合物的污染可以从加强农田环境的保护、改进烹饪加工方法等方面进行管理。

(2)多氯联苯

多氯联苯(PCBs)是一类以联苯为原料在金属催化剂的作用下经高温氯化而生成的氯代芳烃,常见的多氯联苯有130多种,因其良好的绝缘性、抗热性和化学稳定性被广泛用作蓄电池、变压器、电容器、润滑油、涂料、防尘剂、杀虫剂等的制造。PCBs结构中的氯取代数目和位置决定了它们的毒性大小。PCBs具有高度的脂溶性,主要蓄积在脂肪组织中。它们能穿透胎盘并从母乳中分泌出来,影响胎儿和婴儿的健康。PCBs的生物降解率极低,在环境中极易蓄积并通过食物链的逐级放大作用在某些生物体内达到很高的浓度,从而造成生态和人体的健康损伤。PCBs具有难降解、易蓄积和易远距离迁移等特性,其生物毒性主要体现为致癌性、生殖毒性、发育毒性、神经毒性和内分泌干扰毒性等。斯德哥尔摩公约将多氯联苯列入首批全球控制的12种持久性有机污染物之一。该公约2004年5月17日生效,即公约签署国应禁止生产和使用PCBs,并采取措施减少或消除多氯联苯污染的排放。

(3)二英

二英是指在结构、化学性质和毒性方面相近的一类多氯联苯类有机物,主要包括多氯二苯并二英 (75种 ) 、多氯二苯并呋喃(210种)和二英样多氯联苯1(209种)等共429种物质。二英类物质属于典型的环境污染物,在环境中无处不在,可自然形成(例如火山爆发和森林大火释出)、燃烧生成(例如废物焚化)、工业过程(例如製造化学品、以氯漂白纸浆、冶炼金属)等产生的副产品。二英类物质在环境中难以降解,具有持久性和生物蓄积性,在体内的半衰期约7～11年,可通过食物链由植物到动物,再由动物到人类逐渐累积。人类接触二英90% 以上是通过食品,其中主要是肉制品和乳制品、鱼类和贝类。水产品中二英类物质残留一般由水体污染或受污染的饲料带入。二英类物质是已知化合物中毒性最强的物质,1998年,国际癌症研究机构已把二英类物质列为人类Ⅰ级致癌物。长期摄入二英类物质还会导致免疫系统、生殖功能、内分泌系统及发育中神经系统的损害。加强对工业企业、交通运输、垃圾焚烧等环境污染物的源头治理,是减少二英对食品污染的重要措施。

(4)丙烯酰胺

富含碳水化合物的食品如炸薯条、炸薯片、谷物和面包等,经高温加工或油炸烹饪后都可能产生丙烯酰胺。丙烯酰胺的最佳生成温度约为140～180℃,烘烤和油炸食品的时间越长、温度越高,生成的丙烯酰胺越高。丙烯酰胺的主要前体物为游离氨基酸(天门冬氨酸)与还原糖,两者发生美拉德反应后产生。丙烯酰胺具有潜在的神经毒性、遗传毒性和致癌性。因此,对于需要烘烤和油炸的食品,应尽量避免过高温度和过长时间的烹饪,或者改变烹饪方式采用水煮或微波炉烹调等温度较低,水分较多的烹调方法。此外,食品在高温烹调加工过程,化学分子容易受热发生聚合反应,形成杂环胺类化合物等高分子量的稳定物质,该类物质结构与具有致癌风险的大分子物质近似,而人体对该类物质的代谢能力有限,因此建议通过改变高温油炸的烹调方式和饮食习惯来避免该类物质的过多摄入。

(5)邻苯二甲酸酯

邻苯二甲酸酯是一类具有增塑和软化功能的有机高分子化合物,可增加塑料的柔韧性,因此又被俗称为增塑剂,广泛应用于食品包装材料。对普通人群,食物是该类物质的主要暴露途径。邻苯二甲酸酯在生产和使用期间可能向环境中释放,同时食品包装材料中邻苯二甲酸酯的迁移也可能导致食品如食用油、酒类等中含有低浓度的邻苯二甲酸酯。

邻苯二甲酸酯不是食品原料,也不是食品添加剂,严禁在食品、食品添加剂中人为添加。邻苯二甲酸酯对人体内分泌系统有干扰作用,有明确的生殖和发育毒性,国际癌症研究组织将邻苯二甲酸酯列入2B类致癌物。我国规定食品容器、食品包装材料中使用邻苯二甲酸酯类物质应当严格执行GB 9685—2008《食品容器、包装材料用添加剂使用卫生标准》规定的品种、范围和特定迁移量或残留量,不得接触油脂类食品和婴幼儿食品。

食品企业在选择食品容器和包装材料时应严格把关,避免使用添加了增塑剂的食品容器和包装材料;在食品生产工艺中所使用的设备、管道应避免和减少含有增塑剂的塑料配件使用;食物储运过程中控制好适宜温度,防止温度升高和增塑剂迁移导致的食品污染。