亚硝胺是什么致癌因子

近日,清华大学环境学院国家环境模拟与污染控制重点实验室课题组的研究成果发布,陈超副研究员说“从全国23个省、44个大中小城市和城镇、共155个点位采集了164个水样,包括出厂水、用户龙头水和水源水。研究中测试了当前已知的全部9种亚硝胺类消毒副产物,其中NDMA(亚硝基二甲胺)的浓度最高。” 陈超表示,“前期的流行病学研究表明,亚硝胺与中国某些区域的消化道癌症密切相关。”在已经鉴别出的700多种消毒副产物中,亚硝胺是健康风险最大的消毒副产物类别之一,特别是NDMA。自来水中检出致癌物亚硝胺的新闻报道后,亚硝胺广为人知,有望成为继PM2.5后新的“网红”。那么,亚硝胺到底是何方神圣?为什么大家谈之色变?在生活中如何避免或减少亚硝胺的摄入?在查阅有关资料后,整理出下文,供大家参考。

一、亚硝胺性质

引亚硝胺化学式为NR2NO(R代表H或烃基)。IUPAC(国际理论和应用化学联合会)标准命名是亚硝胺(所谓的“亚硝酸胺”是一种错误的称呼)。低分子量的N-亚硝胺在常温下为黄色油状液体,高分子量的N-亚硝胺多为固体;二甲基亚硝胺可溶于水及有机溶剂,其他则不能溶于水,只能溶于有机溶剂,在通常情况下,N-亚硝胺不易水解,在中性和碱性环境中较稳定,但在特定条件下也发生水解、加成、还原、氧化等反应。

其中,NDMA(亚硝基二甲胺,亚硝胺类化合物中的一种)曾经用作火箭的燃料,后来由于污染严重而在美国停止使用。

大气中的NDMA绝大部分存在于气相中,颗粒物上极少分布。在阳光下NDMA迅速分解,光解的半衰期在5~30min。地表水中的NDMA也可在阳光作用下光解。由于其亨利常数低,因此在水体中的挥发不是主要的过程。地表的NDMA主要通过光解和挥发而减少。野外条件下地表NDMA挥发的半衰期在1~2h。在表层以下的土壤以及阳光到达不了的深水处,NDMA主要在微生物的作用下缓慢降解。通气状态下微生物降解的半衰期为50~55d,稍快于厌氧状态。根据NDMA的辛醇-水分配系数估计其被水生生物富集、悬浮颗粒物或底泥固定作用微弱,在土壤里也不易被土壤颗粒固定,具有向下迁移进入地下水的可能性。

二、亚硝胺的毒性及致癌机理

N-亚硝胺是世界公认的三大致癌物质之一(另两种是黄曲霉素和苯并芘);亚硝胺是较移稳定的化合物,基致癌机理是:其化合物中与氨氮相连的碳原子上的氢受到肝微粒体P450的作用,其碳上的氢被氧化而成羟基,再进一步分解和异构化,生成烷基偶氮羟化物,此化合物是具有高度活性的致癌剂。

需要说明的是,它的致癌性与化学结构、理化性质以及体内代谢过程等有关。

通过科学家对亚硝胺致癌性进行的长期研究的动物实验表明:许多亚硝胺,包括香烟中的10多种亚硝胺,无论是对低等动物还是高等动物,都能诱发出肿瘤;而且还证明,亚硝胺几乎对动物的所有脏器和组织都能诱发出肿瘤,其中主要器官的肝脏、食管、肺和胃、肾、其次是鼻腔、气管、食管、胰腺、口腔等;另外,亚硝胺具有明显的亲和性,不同结构的亚硝胺,可以有选择地对特定的器官诱发出肿瘤;例如,具有对称结构的亚硝胺对白鼠主要诱发出肝癌,非对称的二烷基亚硝胺和某些杂环亚硝胺对大白鼠主要诱发出食管癌等。

食物、化妆品、啤酒、香烟中都含有亚硝胺。在熏腊食品中,含有大量的亚硝胺类物质,某些消化系统肿瘤,如食管癌的发病率与膳食中摄入的亚硝胺数量相关。当熏腊食品与酒共同摄入时,亚硝胺对人体健康的危害就会成倍增加。在所试验的动物中,没有一种能耐受亚硝胺不致癌的。不但长期小剂量可以使动物或人致癌,而且只要一次较高剂量的“冲击”就可引起癌症发生。大量的动物实验还表明,亚硝胺能通过胎盘和乳汁引发实验动物后代发生癌肿。

三、亚硝胺的生成转化

亚硝酸盐是亚硝胺类化合物的前体物质。在自然界,亚硝酸盐极易和胺化合,生成亚硝胺。在人体胃的酸性环境里,亚硝酸盐也可以转化为亚硝胺。

在人们日常膳食中,绝大部分亚硝酸盐在人体内像“过客”一样随尿排出体外,只是在特定条件下才转化成亚硝胺。所谓特定条件,包括酸碱度、微生物和温度。所以,通常条件下膳食中的亚硝酸盐不会对人体健康造成危害,只有过量摄入亚硝酸盐,体内又缺乏维生素C的情况下,才会对人体引起危害。此外,长期食用亚硝酸盐含量高的食品,或直接摄入含有亚硝胺的食品,有可能诱发癌症。

影响因素为:pH的影响;亚硝酸盐浓度的影响;温度;组织成分;腌制剂成分的影响。

亚硝酸盐是亚硝胺类化合物的前体物质。亚硝酸盐广泛存在于自然界环境中,尤其是在食物中。例如蔬菜中亚硝酸盐的平均含量大约为4mg/kg,肉类约为3mg/kg,蛋类约为5mg/kg,而豆粉的平均含量可达10mg/kg,咸菜中的平均含量也在7mg/kg以上。在人们日常膳食中,绝大部分的亚硝酸盐在人体内像“过客”一样随尿排出体外,只有在特定条件下才转化成亚硝胺。所谓特定条件,包括酸碱度、微生物和温度。所以,通常条件下膳食中的亚硝酸盐不会对人体健康造成危害,只有过量摄取,身体内又缺乏维生素C的情况下,才能对人体引起危害。此外,长期食用亚硝酸盐含量高食品,可能诱发癌症。引亚硝胺化学式为:亚硝胺的化学式是NR2NO(R代表H或烃基)。大量的动物实验已确认,亚硝胺是强致癌物,并能通过胎盘和乳汁引发后代肿瘤。同时,亚硝胺还有致畸和致突变作用。人群中流行病学调查表明,人类某些癌症,如胃癌、食道癌、肝癌、结肠癌和膀胱癌等可能与亚硝胺有关。由不致癌性的亚硝酸与二级胺在pH2-4的正常胃酸条件下生成亚硝胺。亚硝胺可以在人体中合成,是一种很难完全避开的致癌物质。实验证明,维生素C有抑制亚硝胺合成的功能。与上皮细胞分化密切相关的维生素A亦有抑癌作用,因此每天多吃胡萝卜和西红柿是非常有益的。

食物、化妆品、啤酒、香烟中都含有亚硝胺。

(1)自然生成及工业部门的排放

NDMA既有自然来源也有人为来源。以二甲胺和三甲胺为主的烷基胺与氮的氧化物、亚硝酸、亚硝酸盐、接触反应,以及通过与硝基或亚硝基化合物的转亚硝基作用都可以生成NDMA。因此,制革、农药生产、橡胶和轮胎制造、烷基胺的生产和使用场所、鱼类加工、铸造和染料生产、肥皂生产、去污剂和表面活性剂制造等工业部门都会生成和排放NDMA。NDMA可以在大气和土壤中通过上述过程生成。

(2)亚硝酸盐与胺的体内合成

亚硝酸盐广泛存在于自然界环境中,尤其是在食物中。亚硝酸盐每天都会随着粮食、蔬菜、鱼肉、蛋奶进入人体。例如蔬菜中亚硝酸盐的平均含量大约为4mg/kg,肉类约是3mg/kg,蛋类约为5mg/kg。某些食品里含量更高,比如豆粉平均含量可达10mg/kg,咸菜里的平均含量也在7mg/kg以上。

亚硝酸盐不都是人体“过客”,亚硝酸盐是亚硝胺类化合物的前体物质。在自然界里,亚硝酸盐很容易与胺化合,生成为亚硝胺。在人体胃的酸性环境里,亚硝酸盐也可以转化为亚硝胺在人们日常膳食中,绝大部分亚硝酸盐在人体中像“过客”一样随尿排出体外,只是在特定条件里才转化成亚硝胺。所谓特定条件,包括酸碱度、微生物和温度。所以,通常条件下膳食中的亚硝酸盐不包括酸碱度、微生物和温度。所以,通常条件下膳食中的亚硝酸在缺少VC的情况下,才能对人体引起危害。此外,假如长期食用亚硝酸盐含量高的食品,或直接摄入含有亚硝胺食品,极有可能诱发癌症。

由于生成亚硝胺的前体物质亚硝酸盐、硝酸盐和胺类在食物中普遍存在。

新鲜蔬菜含很少的亚硝酸盐,而蔬菜在室温下存放则在细菌及酶的作用下硝酸盐可还原成亚硝酸盐。含大量硝酸盐的蔬菜有莴苣、萝卜、菠菜、芹菜、甜菜等。腌制蔬菜由于硝酸盐还原菌的作用可将硝酸盐转变为亚硝酸盐,腌制一周以后亚硝酸盐含量增加,在半个月时达高峰,在10℃以下,可持续到第三周。在比较酸泡菜与腌菜中的硝酸盐和亚硝酸盐时发现,以腌菜中的亚硝酸盐含量较高。

烟熏或盐腌的鱼及肉中含有较多的胺类,霉变的食品中有亚硝胺形成。香港曾报道咸鱼内含有较多的二甲基亚硝胺(DMN)。

山东淄博市调查熟肉制品289份,亚硝酸盐检出率98.96%,超标率达44.98%,最高达478.0 mg/kg;

河南省新乡市调查卤肉制品58份,亚硝酸盐检出率为98.3%,超标率达39.7%,最高达370.7 mg/kg。

广西桂林市调查腊肉制品53份,亚硝酸盐检出率100%,超标率13.2%,最高达166.2 mg/kg。日本东京27个市售啤酒样中有25份(占93%)检出DMN,平均含量约2μg/kg。

法国与国际癌症研究机构(IARC)合作分析的268个酒样的结果,苹果白兰地酒和苹果酒含有DMN、二乙基亚硝胺(DENA)和二丙基亚硝胺。在麦芽中也发现有DMN和N-亚硝基吡咯烷。

有人在7份麦芽中检出亚硝胺,含量在1.7~76.7μg/kg,平均为16.4 μg/kg。

某些食品中的霉菌能促进亚硝胺的合成。在接种白地霉的沙氏培养基中,加入亚硝酸钠与二乙胺或加入硝酸钠与甲基苯胺,经28℃培养数日,即发现有DENA或甲基苯基亚硝胺的形成,而未接种白地霉的对照组中未发现有任何亚硝胺类。

在玉米面饼中接种串珠镰孢霉或其它真菌,培养8 d后,加入少许硝酸钠,发现有亚硝胺的形成,包括DMN、DENA、甲基苄基亚硝胺和N-3甲基丁基-N-1甲基丙酮基亚硝胺(MAMBNA)。在玉米面饼接种林县常见的真菌后,经4 d培养,其中二级胺的含量增加。

Fong等在干鱼中检出亚硝胺。

咸肉经油煎后,约90%的试样中可测出亚硝基呲咯烷。未加热的咸肉中含有非致癌物脯氨酸亚硝胺,油煎时可转变为致癌的亚硝基呲咯烷。

李国玉等在广东顺德和南澳等地各种食物中均检测到多种亚硝胺,提示体内长期摄入和形成亚硝胺可能是广东各地食管癌、肝癌和鼻咽癌等癌症高发的重要因素。

林县居民主要的食物中发现不挥发性肌氨酸亚硝胺(NSAR)。

五、如何减少亚硝胺的摄入量

(1)亚硝酸盐是生成亚硝胺的前体物质,减少亚硝酸盐的摄入量可以减少亚硝胺在体内的合成。

世界食品加工业将亚硝酸盐作为食品添加剂使用,已有数十年的历史。为了保证居民的食品安全,1994年,联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)规定,硝酸盐和亚硝酸盐的每日允许摄入量(ADI)分别为5mg/kg体重和0.2mg/kg体重。

(2)少吃或不吃腌制食品,少吃或不吃隔夜剩饭菜。

在食品加工中防止微生物污染,对降低食品中亚硝胺含量至关重要。

加强对肉制品的监督、监测,严格控制亚硝酸盐的使用量。

少吃或不吃隔夜剩饭菜。因为剩菜中的亚硝酸盐含量明显高于新鲜制作的菜。

少吃或不吃咸鱼、咸蛋、咸菜。因为其中也含有较多的亚硝胺化合物。

在腌制食品时,要注意掌握好时间、温度和食盐的用量。由于食盐在腌制食品过程中有抑菌防腐的作用,因此腌制时间过短、温度过高或食盐用量不足10%,都容易造成腌制食品中的细菌大量繁殖,使腌制食品中的亚硝酸盐含量增加。当浓度在10%~15%时,只有少数细菌生长;当浓度超过20%时,几乎所有微生物都会停止生长。一般腌制10天后,腌制食品中的亚硝酸盐开始下降。就是说,吃腌制食品要在腌制15天之后。

广泛宣传亚硝酸盐的毒性,督导食品加工者莫把白色粉末当食盐用。

多食用抑制亚硝胺形成的食物,如大蒜、茶、富含维生素C的蔬菜水果。

(3)饮用水质合格的水

由于具有高致癌性、高检出率,饮用水中的亚硝胺类消毒副产物得到了国内外研究人员的空前关注。目前,中国尚无饮用水亚硝胺水质标准,因此,对于我等吃瓜群众,只能寄希望于有关专家学者尽快推动将亚硝胺类物质纳入饮用水水质标准,有关机构、组织尽快实施自来水中亚硝胺类物质的监控和管理。动手能力强的,可在家自行安装自来水深度处理净化设备。

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