王琪琦 喬江濤 張紅城 │文

1 哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，哈爾濱 150010；2 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所，北京 100093

羥甲基糠醛（簡(jiǎn)稱(chēng)HMF）作為美拉德反應(yīng)的中間體，由葡萄糖或果糖經(jīng)脫水反應(yīng)生成。HMF 的分子中含有一個(gè)醛基和呋喃環(huán)，化學(xué)性質(zhì)較活潑，容易分解成乙酰丙酸和甲酸或發(fā)生進(jìn)一步聚合反應(yīng)。HMF 廣泛存在于蜂蜜[1]、水果制品[2-4]、啤酒[5]、醋[6]、奶制品[7]、飲料[8]等預(yù)包裝食品中，且在一定程度上羥甲基糠醛的含量可反映食品的新鮮程度[1]。食物中HMF 的形成速率取決于環(huán)境、溫度、糖的類(lèi)型、pH 值以及二價(jià)陽(yáng)離子的濃度[8,9]，HMF 的形成與應(yīng)用和許多食品的熱負(fù)荷直接相關(guān)。新鮮或未經(jīng)處理的食品中幾乎不存在HMF，但在熱處理和儲(chǔ)存中會(huì)迅速積累，在某些干果和焦糖產(chǎn)品中甚至?xí)^(guò)1g/kg[10-12]，不同食品中HMF 的含量差異很大[13]。熱處理是最常見(jiàn)的食品加工方式，過(guò)度加熱或不適當(dāng)?shù)膬?chǔ)存條件會(huì)增加HMF 含量，HMF 含量被認(rèn)為是含碳水化合物食品質(zhì)量下降的標(biāo)志[14]，因此嚴(yán)格控制HMF 含量至關(guān)重要。世界衛(wèi)生組織（WHO）和歐盟的食品法典（EU Directive 110/2001）定義了蜂蜜的最大HMF 含量水平（40mg/kg），超過(guò)此水平的蜂蜜，品質(zhì)下降；新鮮蜂蜜中HMF 的含量很低，一般不會(huì)超過(guò)10mg/kg[15]。本文主要綜述了HMF 對(duì)蜜蜂和人的毒理的研究進(jìn)展。

一、HMF對(duì)蜜蜂的毒性

天然狀態(tài)下蜂蜜中HMF 含量極低，對(duì)蜂蜜品質(zhì)幾乎沒(méi)有影響。在蜜蜂飼喂過(guò)程中，蜂糧中HMF 的濃度小于10～15mg/kg，對(duì)蜜蜂沒(méi)有任何影響；當(dāng)蜂糧中HMF 的濃度達(dá)到250mg/kg 時(shí)，產(chǎn)生毒性，會(huì)造成蜜蜂幼蟲(chóng)死亡[16]。

HMF 含量在蜂蜜中不斷升高，可能會(huì)導(dǎo)致蜜蜂死亡。Bailey[17]發(fā)現(xiàn)，與新鮮蜂蜜相比，長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存的蜂蜜因含有大量的HMF，用來(lái)飼喂蜜蜂時(shí)會(huì)導(dǎo)致蜜蜂的死亡率增加。在大約1500mg/kg HMF 的高濃度下，蜜蜂死亡率增加一倍。HMF 不僅對(duì)成年蜜蜂有毒性，對(duì)幼蟲(chóng)蜜蜂也是一樣，Sophie Krainer等人[18]研究了HMF 對(duì)幼蟲(chóng)和成年蜜蜂的影響，濃度低于750ppm 的HMF 不會(huì)對(duì)幼蟲(chóng)造成影響。當(dāng)HMF 達(dá)到7500mg/kg 或更高濃度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致幼蟲(chóng)完全死亡。和成年蜜蜂相比較，幼蟲(chóng)在喂養(yǎng)6 天后對(duì)HMF 的敏感性要比成年蜜蜂高出數(shù)倍，但是在第22 天成年蜜蜂的敏感性要高于幼蟲(chóng)。

綜上所述，不管是蜜蜂幼蟲(chóng)還是成年蜜蜂，當(dāng)HMF 的濃度達(dá)到一定值時(shí)，都會(huì)對(duì)蜜蜂造成致命傷害。并且隨著HMF 濃度的增高，對(duì)蜜蜂的毒性也隨之增強(qiáng)，蜜蜂的死亡率增高。

二、HMF對(duì)人的毒性

HMF 是在食品加工或烹飪過(guò)程中自然形成的，是不可避免的，在經(jīng)過(guò)熱處理的許多食物中都含有HMF，如蜂蜜、咖啡、果汁、糖果、蛋糕、番茄醬、加工的谷物產(chǎn)品、熱處理的牛奶和酒精飲料等[17]。

研究表明，HMF 能與人體蛋白質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生積蓄中毒，食用過(guò)多HMF 的食品可能會(huì)導(dǎo)致基因突變，具有潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn)[19,20]。也有研究表明，雖然HMF 本身毒性低，但是HMF 能在體內(nèi)和體外分別形成磺酸氧甲基糠（SMF）和5-氯甲基糠醛（5-CMF），這些物質(zhì)具有較強(qiáng)致癌性和基因毒性[21]。迄今為止進(jìn)行的毒理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，HMF 與結(jié)腸癌[22]、皮膚乳頭狀瘤[23,24]、腎臟的脂瘤性腫瘤[25]或染色體畸變誘發(fā)[26]有關(guān)。

HMF 的形成可能遵循多種途徑，涉及不同的前體和中間體。關(guān)于在復(fù)雜食品基質(zhì)中形成HMF 的機(jī)理是非常復(fù)雜的，尤其是在食品加工和存儲(chǔ)過(guò)程中的變化。HMF 在日常飲食中含量很高，據(jù)估計(jì)，人類(lèi)每天最多攝入150mg HMF[27]。除飲食外，人類(lèi)還可能通過(guò)藥物制劑和香煙攝入HMF。非含硫的呋喃衍生物如HMF 的代謝物糠醛，它是一種已知的反應(yīng)性醛，可能具有肝毒性?？紤]到HMF 的潛在毒性，《中國(guó)藥典》規(guī)定在葡萄糖溶液中HMF 的濃度不得高于11.8μg/mL[28]。

目前關(guān)于HMF 的毒性還存在較大爭(zhēng)議，主要是HMF 不穩(wěn)定，其體內(nèi)代謝產(chǎn)物5-SMF 具有顯著毒性。但是通常需要SULT 的存在才能產(chǎn)生毒性，因此，HMF 對(duì)人類(lèi)負(fù)面影響的程度有待進(jìn)一步研究。

三、結(jié)語(yǔ)

蜂蜜中低濃度的HMF 不會(huì)影響蜜蜂健康，但是高濃度的HMF 會(huì)引起蜜蜂死亡。因此，不應(yīng)該用儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)保質(zhì)期的蜂蜜飼喂蜜蜂。蜂蜜在加工和儲(chǔ)存過(guò)程中也應(yīng)盡量選擇低溫處理。雖然HMF對(duì)人類(lèi)負(fù)面影響的程度還有待進(jìn)一步深入研究，但我們?nèi)越ㄗh無(wú)論是蜜蜂還是人類(lèi)，都應(yīng)該食用新鮮蜂蜜。