食品添加剂硝酸盐亚硝…

食品添加剂硝酸盐亚硝酸盐的毒性和人体健康的危害

毒理与功能评价所陈新霞奚清丽王民生

常见的硝酸盐(nitrate)为硝酸钠，为白色细小结晶状粉末，稍带淡灰色或淡黄色，无臭，味略苦咸，易潮解和溶于水，其水溶液为中性，高热时分解为亚硝酸钠。硝酸盐广泛用作于食品加工业中的发色剂和防腐剂。

亚硝酸盐(nitrite)俗称“硝盐”，外观及滋味都与食盐相似，人们通常称为“工业用盐”。亚硝酸盐主要指亚硝酸钠，它是一种白色或淡黄色结晶状颗粒或粉末，无臭，味咸稍带苦味，易潮解，易溶于水，难溶于乙醇和乙酸，其水溶液的pH为9，能缓慢吸收空气中的氧而转变为硝酸钠。亚硝酸盐主要用于生产各种染料和某些有机合成、金属表面的热处理，也常在肉类制品中允许作为发色剂限量使用。

硝酸盐和亚硝酸盐广泛分布于自然环境，主要来源是含氮肥料的大量使用。食品、燃料、炼油等工厂排入环境和水体中的大量含氮废弃物和氮氧化物，经过生物、化学转换后均形成硝酸盐，而造成地表水和地下水的硝酸盐污染，在硝酸盐还原菌的作用下，硝酸盐还原成亚硝酸盐。无机、有机含氮肥料和农药的大量使用，导致土壤中硝酸盐富集化，菜根从土壤中获取养分的同时，也摄入了大量硝酸盐，一些蔬菜如卷心菜、花椰菜、胡萝卜、芹菜、菠菜等通常含有很高的硝酸盐（1000 ～3000mg／kg），一般成年人每天摄入的硝酸盐约100mg 。蔬菜中的硝酸盐，在腌制过程中极易被还原成亚硝酸盐。在食品加工中，硝酸盐和亚硝酸盐常作为肉制品的发色剂添加于食品原料中，以增加腌肉制品的色泽和抑制微生物的繁殖及毒素的产生，来延长保质期和提高腌肉的风味。

人体主要通过饮食摄入过多的硝酸盐与亚硝酸盐，这两种物质在我国A级绿色食品中不得使用。1994年联合国粮农组织和WHO规定了硝酸盐和亚硝酸盐的每日容许摄入量（ADI 值）分别为5mg／kg和0.2mg／kg。我国食品安全国家标准食品添加剂使用标准（GB2760-2011）规定，在肉制品中硝酸盐(硝酸钠，硝酸钾)的最大使用量不得超过500mg ／kg，亚硝酸盐的最大使用量不得超过150mg／kg。在肉制品中亚硝酸盐的最终残留量不得超过30mg／kg，肉罐头中不得超过50mg／kg。婴儿对硝酸盐和亚硝酸盐敏感，因此，欧共体建议亚硝酸盐不得用于婴儿食品，硝酸盐应限制使用。

硝酸盐与亚硝酸盐主要从消化道进入人体。含有大量硝酸盐的饮水、粮食、鱼、肉制品、蔬菜、渍酸菜、隔夜炒菜等食用后，在口腔可被唾液中硝酸盐还原酶还原成亚硝酸盐进入人体。

唾液腺可以浓缩富集硝酸盐并分泌到口腔中，唾液中的硝酸盐水平是血液中的20倍。Xia等比较了Sjogren综合征、腮腺良性肥大患者和健康成人的腮腺液、混合唾液、血液和尿液中硝酸盐、亚硝酸盐含量后发现，Sjogren综合征患者混合唾液中硝酸盐、亚硝酸盐的总量均明显低于健康对照组和腮腺良性肥大组，而Sjogren综合征患者尿液中硝酸盐、亚硝酸盐的总量均明显高于健康对照组。Xia等还通过建立小型猪腮腺破坏萎缩的动物模型来进行硝酸盐负荷实验研究，结果发现当双侧腮腺破坏后混合唾液中硝酸盐、亚硝酸盐含量明显降低，给予硝酸盐负荷后腮腺破坏组混合唾液中硝酸盐、亚硝酸盐升高的幅度明显低于对照组，而尿液中的硝酸盐含量却明显高于对照组。说明腮腺是机体硝酸盐代谢的重要器官,而机体维持高浓度的唾液硝酸盐含量可能与口腔抗菌作用有关。

唾液中的硝酸盐随吞咽运动进入胃中,在正常情况下在胃和十二指肠重吸收入血，经血循环回到唾液腺，再次分泌到唾液中，经历了从十二指肠→唾液腺→口腔→十二指肠的循环过程，这种循环使硝酸盐不断地在口腔被还原成亚硝酸盐，人体内80%亚硝酸盐都是从这个循环得到的。在病理情况下，如一些疾病导致胃酸过低时，胃液中的一些硝酸盐还原菌活性增强，也可使硝酸盐还原为亚硝酸盐。Hunault的研究表明硝酸盐在胃肠道高吸收，而在

肝脏的低首过效应，给9名健康志愿者单一口服亚硝酸钠(0.12 and 0.06mmol NaNO2/mmol Hb)，测定血清硝酸盐、亚硝酸盐和高铁血红蛋白作为亚硝酸盐氧化活性作用的指标，发现给以口服0.12 mmol NaNO2/mmol Hb亚硝酸钠其绝对活性达98%，口服0.06mmol NaNO2/mmol Hb. 亚硝酸钠其绝对活性达95%。亚硝酸盐进入胃中后，若在胃酸性环境适宜的情况下, 在人体的胃肠道内可以和蛋白质食品中的胺类物质合成N-亚硝基化合物（NOC），尤其是生成N-亚硝胺和亚硝酰胺等强致癌物。

唾液亚硝酸盐在口腔中可以继续还原为一氧化氮(NO)，通过呼吸排出体外，当大量硝酸盐在口腔还原为亚硝酸盐后，随着亚硝酸盐含量的增加，其还原为NO的能力也增加，从而加大亚硝酸盐的排泄。饮食中的绝大部分硝酸盐与亚硝酸盐可以随尿液排出。从口腔进入体内的硝酸盐60%～70%在24～48h从尿中排泄，其他排泄途径有：10%经汗液排出，0.5%经粪便排出。硝酸盐在体内迁移转化过程如下图。

引自参考文献都韶婷，章永松，林咸永, 等. 蔬菜积累的硝酸盐及其对人体健康的影响.中国农业科学2007, 40(9):2007-2014.

一、毒性概述

（一）动物实验资料

1、急性毒性硝酸盐大鼠经口LD50为3236mg/kg，亚硝酸盐的小鼠经口LD50为200mg/kg。其中亚硝酸钠大鼠经口LD50为85mg/kg；大鼠皮下注射LD50为15mg/kg；家兔静脉注射LD50为80mg/kg；家兔皮下注射LD50为60mg/kg；狗经口LD50为330mg/kg。

2、亚急性毒性目前硝酸盐和亚硝酸盐的慢性毒性资料不多。有研究小鼠每日腹腔注射0.25%亚硝酸钠0.015ml/g (其中含亚硝酸钠3.75×10-5mg)，染毒15天后，实验组体重减轻，谷草转氨酶、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶活性尿素氮、肌酐等水平升高。

3、致突变Ames试验中，亚硝酸钠的浓度在8.48×10-4mg/ml以下，没有诱变作用;当剂量在1.075×10-1～2.57×10-1mg/ml范围时，呈阳性反应。当亚硝酸钠的浓度大于2.57×10-1mg·mL-1时，亚硝酸钠对细菌有毒性增加，使试验菌株趋于死亡。有研究表明亚硝酸钠是DNA交联/氧化剂，亚硝酸钠的主要作用是使DNA分子上一条链的碱基与互补链上的相应碱基共价接合，形成DNA-DNA交联。此外，亚硝酸钠还可引起碱基的氧化脱氨反应，使氨基变为酮基，造成碱基转换型突变。

4、生殖发育毒性动物实验研究发现, 硝酸盐和亚硝酸盐转化为亚硝胺和亚硝酰胺后，可以通过胎盘屏障，亚硝酰胺对动物有致畸作用。尽管目前还没有得到低剂量硝酸盐和