□黃燕芬 田 立 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)

食品中 苯并芘的研究進展

□黃燕芬 田 立 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)

隨著食品行業(yè)的發(fā)展，食品安全衛(wèi)生問題頻發(fā)。苯并芘是在可知領(lǐng)域探究的最具代表性和國際公認性的強烈致癌物質(zhì)，苯并芘通過呼吸道、消化道、皮膚組織等多種吸收途徑，能夠在一定的劑量中產(chǎn)生潛在的癌變、畸形等風(fēng)險。本文根據(jù)苯并芘的結(jié)構(gòu)，綜合論述了其性質(zhì)、來源、產(chǎn)生機理、潛在的危害、檢測方法，為今后更好地研究苯并芘，控制其在食品中的含量奠定一定的理論基礎(chǔ)，供大家借鑒參考。

苯并芘概述

定義

苯并芘（BaP）是一種普遍存在于煙草煙霧，汽車尾氣和燒烤食品中的多環(huán)芳烴化合物。從其影響危害上看，苯并芘是在可知領(lǐng)域探究的最具代表性和國際公認性的強烈致癌物質(zhì)。在傳播渠道上，苯并芘通過呼吸道、消化道、皮膚組織等多種吸收途徑，能夠在一定的劑量中對人體產(chǎn)生潛在的癌變、畸形等風(fēng)險。

當苯并芘的凝聚力達到一定數(shù)值時，在生態(tài)環(huán)境、物理環(huán)境、身體機能等多項問題的作用下，苯并芘能夠誘發(fā)癌癥、白血病等病癥，在人體健康中產(chǎn)生較大的危害。即使苯并芘的劑量較低，但是在被吸收后，依然會進一步導(dǎo)致人體細胞突變，產(chǎn)生各項不良反應(yīng)。因此，苯并芘具有較強的危害性和影響性。

結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

苯并芘，分子式為C20H12，相對分子質(zhì)量為252.32。苯并芘呈無色至淡黃色、針狀、晶體(純品)，熔點179 ℃，沸點475 ℃，相對密度（水=1）1.35，苯并芘不溶于水，在乙醇、甲醛等物質(zhì)中呈微溶狀態(tài)。同時苯并芘在有機溶液中會出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，在濃酸溶液中呈現(xiàn)橙紅色或其他熒光顏色。這些顏色也成為檢驗分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的重要因素。

苯并芘在食品中的來源

熏烤食品

熏烤食品時使用的木炭、煤炭、液化石油氣等不完全燃燒產(chǎn)物中含有苯并芘。在熏雞、熏肉等多種燒烤食物中，苯并芘的產(chǎn)生量較大。這是因為在熏烤食品中，所用來熏烤肉質(zhì)的熏燈中含有大量的污染物，肉類所含有的脂肪在燒制過程中處于半生不熟的狀態(tài)，會產(chǎn)生大量的苯并芘。特別是食物在燃燒的過程中食物上所包裹的淀粉一旦被火烤制成焦糊狀態(tài)，那么淀粉中也會產(chǎn)生大量的苯并芘，被人們食用會形成強烈的致癌風(fēng)險。

糧食作物

在人們賴以生 存的空氣中，大量的BaP也會漂浮在空氣中?；覊m和顆粒通過大氣的沉降，在植物的生長過程中會污染到糧食作物， 使農(nóng)作物變成潛在的BaP傳播體，使糧食作物的本身受到污染。

同時，一些不法分子在糧食運輸經(jīng)營的過程中，過于關(guān)注經(jīng)濟效益，經(jīng)一些質(zhì)量低劣甚至存在致癌風(fēng)險的礦物油脂攪拌到發(fā)霉、發(fā)黃的米中，損害消費者的身體健康，而獲得高額的利潤。這些礦物油質(zhì)多來源于有毒有害的化合物，其中苯并芘的含量更加凸顯。

炒制烘焙食物

BaP也存在炒制、焙烤食物中，例如在炒制茶葉的過程中，在經(jīng)過高溫作用下，茶水中所含有的BaP難以溶于水中，因此在茶葉和湯渣中，都存在大量的苯并芘。在炒制過程中，過高溫度下，食品中含有苯并芘會大幅度增強。另外，高溫下烘烤食品中的蛋白質(zhì)、脂肪的分解，例如：炙火下燒烤的牛、羊肉，在油脂分解的過程中，也會形成苯并芘。這些有毒有害物質(zhì)不容易被分解，因此，會大大增強人體患病、致癌的風(fēng)險。

食用植物油

環(huán)境污染、加工運輸過程接觸污染物或者油料干燥過程中與熱解燃氣直接接觸可使油菜籽中沉積BaP。此外，在瓜子油、花生油等油料的加工中，經(jīng)過壓制和炒制的成品油也存在這樣的風(fēng)險。如果所炒制的溫度過高，那么在加工的工程中會出現(xiàn)局部溫度過高的現(xiàn)象，因此在 熱解的情況中會產(chǎn)生大量的BaP。汪學(xué)德 等研究表明，當芝麻的炒制溫度超過200 ℃時，所經(jīng)過壓榨的油中存在BaP。另外，食物油在加工過程中出現(xiàn)的揚煙、溫度等因素對芝麻油的影響也比較大。在芝麻食用油脫臭的過程中，脫臭工藝選擇不當時，在加工中就會形成內(nèi)源性BaP。

苯并芘中的形式組成

在當前的醫(yī)療水平中，BaP的形成組成尚不完整。相關(guān)研究學(xué)者表明，通過自由基反應(yīng)、分子內(nèi)加成或者小分子的聚合，能夠從宏觀上概況出食品中苯并芘的形成狀況。澳大利亞生物研究學(xué)家Badger和他的同事曾經(jīng)在1960年提出了另一個推論，即有機物在高溫缺氧條件下所裂變，形成的乙烯基乙炔或1,3-丁二烯，在不斷的循環(huán)中，形成己基苯，最后形成苯并芘。

苯并芘的毒理作用

高致癌 性

在苯并芘的發(fā)展中，它屬于多環(huán)芳烴類，它是當前醫(yī)學(xué)界已經(jīng)查明的400多種主要致癌物中的一種。其毒性在各類多環(huán)芳烴類中位居榜首。進入體內(nèi)的苯并芘在經(jīng)過人體的新陳代謝后，會產(chǎn)生大量的分子中間體，因此，會使靶細胞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生改變，導(dǎo)致DNA產(chǎn)生損傷。BaP處理也可導(dǎo)致細胞核蛋白的表達的改變。也有學(xué)者研究證實BaP在口腔的致癌作用并揭示BaP主要沿著動態(tài)路徑從口腔、前胃到達小腸和肝臟，其他途徑有通過皮膚及其附屬器官包括聽器官進入人體，其中BaP致 發(fā)病率和死亡率較高的是肝癌。

致畸性和致突變性

BaP可經(jīng)胎盤致發(fā)育中的胎兒DNA損傷，造成胚胎畸形、免疫功能下降等。在暴露的環(huán)境中，早期胚胎發(fā)育期間DNA合成率高，DNA甲基化模式正在形成，對表觀遺傳失調(diào)是一個非常敏感的時期。有研究表明，多環(huán)芳烴能通過胎盤使發(fā)育中的胎兒被BaP誘導(dǎo)致DNA損傷，并且其損傷程度是其母親的10倍。除此之外，苯并芘還能夠?qū)е翫NA產(chǎn)生損傷，導(dǎo)致發(fā)育中血清水平受到抑制，精子生成能力減弱，進一步增加了致畸性和致突變 的風(fēng)險。

苯并芘的檢測方法

熒光分光光度法

《食品中苯并芘的測定方法》（GB/ T 5009.27-2003）中明確說明了熒光分光光度法的應(yīng)用，即采用有機溶液提取、皂化提取、色譜凈化和乙酰分離等形式，用熒光分光光度法進行定量。從總體上說，熒光分光光度法是中國食品衛(wèi)生標準中規(guī)定的國家標準方法。熒光分光光度法作為一種較為傳統(tǒng)的檢驗測定方法，其各項屬性也較為穩(wěn)定。

薄層層析法

樣品處理后，經(jīng)氫氧化鉀皂化后，環(huán)己烷萃取，將提取液經(jīng)環(huán)己烷-二甲基亞砜液-液分配及氧化鋁或氧化鋁-硅鎂型吸附劑色譜柱凈化，然后在氧化鋁薄層板上進行層析分離，BaP在紫外光照射下呈紫色熒光光點，與標準比較，定量，最低檢出量約0.005 μg。這種薄層層析法的檢測方法具有一定的優(yōu)勢，但同時也存在一定的風(fēng)險性。

高效液相色譜法

有關(guān)食品中BaP的研究，吳敏 等人采用固相萃取-高效液相色譜-熒光法(HPLC-FLD)聯(lián)合測定食品中苯并芘的含量，根據(jù)不同樣品基質(zhì)對樣品提取條件進行了優(yōu)化，采用固相萃取柱凈化，XbridgeTMC18色譜柱分離，外標法定量。該方法前處理簡單，分析時間短，具有良好的靈敏度和準確性，適用于各類食品中苯并芘的測定。李琴 等人也建立了植物油中苯并芘殘留的高效液相色譜快速測定方法，該方法樣品預(yù)處理簡便、試劑耗用少、分析時間短等優(yōu)點顯著提高了檢測的效率。還有采用液相色譜對食品中苯并芘的含量進行測定的方式，樣品以環(huán)己烷為提取劑，凈化、蒸發(fā)濃縮后用流動相溶解，熒光檢測器激發(fā)波長283 nm，發(fā)射波長404 nm，此方法簡便快速、安全性 好、靈敏度高、線性范圍寬以及精確度高。

氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用

除了上述檢測方法，在苯并芘的發(fā)展中，通過氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)鑒定，能夠用于快速、清晰的鑒定BaP。所采用的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，能夠進一步加深檢查方式的準確性和科學(xué)性。這一方法的運用較為適合苯并芘的特性，分離效果明顯，且色譜的再現(xiàn)性比較好。

GC-MS法分析PAHs的報道有關(guān)于環(huán)境中PAHs的（水質(zhì)，大氣等），有關(guān)于分析食品中PAHs的，有關(guān)于分析卷煙煙氣中的PAHs的。例如：S.Yurchenko等學(xué)者所探究的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，進一步測量了在熏魚中苯并芘的含量。檢測結(jié)果發(fā)展，在熏魚身上所提取的樣品中，經(jīng)過一系列的提純、皂化、分離等氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，能夠發(fā)現(xiàn)熏魚身上所含有的苯并芘數(shù)值，并在最新研究中采用了聚苯乙烯-二乙烯苯共聚的微型GPC柱與GC-MS聯(lián)機在線凈化分離技術(shù)，通過該項技術(shù)的發(fā)展形勢，更加快捷、準確地表現(xiàn)出了樣品含有的苯并芘數(shù)值。在對單個樣品的處理時間上，大大低于10 min。除了在處理時間上的便捷，在所消耗的有機溶液中，其消耗了也保持在10 mL以下。

結(jié)語

BaP大量存在于熏烤食品、糧食作物、炒制、烘烤食品和食用油等這些物質(zhì)中，具有強致癌性和致畸性，成為我國食品的安全隱患。在相關(guān)衛(wèi)生、食品等質(zhì)量監(jiān)督檢驗的各項環(huán)節(jié)中，經(jīng)過關(guān)于苯并芘的研究從未停止。但是在我國生物技術(shù)發(fā)展中，關(guān)于此類問題的探究和探討仍然存在一定的空白。如何減少食品中的苯并芘與苯并芘的降解問題依然迫在眉睫。因此，科學(xué)工作者在今后的工作中應(yīng)加快這幾方面的研究進程。