致突变、致癌性的 杂环胺类化合物
毒理学——精选推荐
杂环胺8-MeIQx 的毒性研究前言：食物烹饪及加工除了可使食物具有可食性外。
还会产生一些危害食用者健康的遗传性毒物，如亚硝胺，多环芳烃 ( P AHs )、杂环胺 ( HCAs )等。
1977年 Sugimurra 从食物中分离 出了 HCAs ，并检测出 HCAs 的致突变相当于迄今用 Ame s 实验检测到的摄有象变活力的毒物的水平。
远远大于PAHs 所产生的致突变性现已证实，HCA 进入人体后。
主要是在P450细胞色素氧化酶的作用下，发生N-氧化和 O-己酰化反应生成DNA 加合物，产生致突变和致癌作用。
食物中主要存在氨基咪唑吖类杂环胺和咔啉娄杂环胺两大类。
氨基咪唑吖类杂环胺含有 2-氨基眯唑基团．可以熔合成一个喹啉，一个喹喔啉或一个吡啶环。
杂环胺的生成与食物的性质和烹饪的方式有关．温度是一千重要影响因素。
杂环胺的致癌性及其作用机制:对多种器官具有致癌性；间接致癌物，致癌机理：N －羟基化活化后的HCAs 带正电荷与DNA 形成加合物。
关键词：杂环胺 8-MeIQx 毒性杂环胺的物理化学性质杂环胺分为两大组：氨基咪唑氮芳烃类：喹啉类（IQ)、喹喔啉类（IQX)、吡啶类（PhIP); 氨基咔啉类：α-咔啉（A αC ）；δ-咔啉；γ-咔啉；8-MeIQx 分子量213.2 元素组成 51111N H C UVmax 264 pKa < 2, 6.31、急性实验1.1 目的与要求1、学习急性毒性试验的方法，掌握LD50的测定方法。
2、观察杂环胺8-MeIQx 的毒性反应。
1.2 实验原理急性毒性试验是指受试动物在一次大剂量给药后所产生的毒性反应和死亡情况。
药物毒性的大小，常用动物的致死量来表示，因为动物生与死的生理指标较其他指标明显、客观、容易掌握。
致死量的测定也较准确。
在测定致死量的同时，还应仔细观察动物是否出现耸毛、倦卧、耳壳苍白或充血、突眼、步履蹒跚、肌肉瘫痪、呼吸困难、昏迷、惊厥、大小便失禁等不良反应。
高蛋白食品中杂环胺形成与控制的研究进展
环胺的致 突 变 基 础 机 制 已 经 得 到 很 好 的 表 征,
10 种动物肉为原料做成馅饼,研究了前体物与杂
-乙酰基 转 移 酶 或 磺 基 转 移 酶 再 转 化 为 相 应 的
著相关 ( r = 0. 77, P < 0. 001) , 酪 氨 酸、 苯 丙 氨 酸、
细胞 色 素 P 450 酶 将 杂 环 胺 转 化 为 羟 胺 ,通 过 N
可产生杂环胺 [ 12- 13] ,后续试验发现在日常烹饪能
食品在 热 加 工 过 程 中, 会 因 蛋 白 质 的 氧 化、 降
等也可产生杂 环 胺 [ 14- 15] 。 肌 酸 ( 酐 ) 通 常 存 在 于
到 杀 菌 、熟 化 、 提 供 独 特 风 味 等 效 果 , 而 高 蛋 白
解 、聚 集 等 产 生 许 多 危 害 物 ,包 括 晚 期 糖 基 化 终
生成及抑制提供新的思路。
( 酐) 和 葡 萄 糖 的 摩 尔 比 关 系。 不 同 食 物 基 质 含
1 杂环胺的种类
种类、含量上会有较大的差异 [ 23] 。
依据生成条件将杂环胺分为两类
不同比例、含 量 的 前 体 物 [ 20- 22] ,在 杂 环 胺 生 成 的
2. 2 烹饪条件及食 品 基 质 其 余 组 分 对 杂 环 胺 形
compounds with teratogenic and carcinogenic properties, collectively called heterocyclic aromatic amines
( HAAs) , are usually produced by the thermal reaction of reducing sugars, creati ( ni) ne, amino acids,
食品致癌物杂环胺的生物标记物的研究进展
食品致癌物杂环胺的生物标记物的研究进展彭利娟【摘要】高温烹调加工肉类食品过程中所产生的杂环胺（HAAs）是一类具有致突变,致癌作用的物质。
相关流行病研究显示,长期摄入高温烹调的、富含HAAs的肉类食物,提升了前列腺癌、乳腺癌、肠癌的患病风险。
但现有研究成果尚不能对HAAs的摄入与相关癌症风险的关系进行有效评估。
寻找长效、稳定的生物标记物并建立高选择性、高灵敏度的检测方法是该项研究的关键所在。
本综述着重讨论了可能应用于分子流行病学研究中HAAs的生物标记物,包括HAAs、HAA的代谢物、DNA加合物和蛋白质加合物。
同时也对用于HAAs生物监控的分析方法进行了讨论。
【期刊名称】《武汉轻工大学学报》【年(卷),期】2016(035)002【总页数】11页(P1-11)【关键词】杂环胺;致癌物;生物标记物;代谢物;加合物【作者】彭利娟【作者单位】武汉轻工大学食品科学与工程学院,湖北武汉430023【正文语种】中文【中图分类】TS201.2在鱼肉、红肉、禽肉的高温烹饪处理过程中所产生的杂环胺(heterocyclic aromatic amines, HAAs)是一类之于人类及锯齿类动物具有致突变、致癌变作用的多环芳香族化合物。
上世纪七十年代末，科学家Sugimura最先在熟鱼肉中发现了致突变物[1-2]。
而迄今为止已有20余种HAAs在烹制后的肉食里被发现和研究。
这些HAAs分为两大类(见图1)。
第一类HAAs是分子结构中含有N-甲基-2-氨基咪唑基团，包括喹啉类(如：2-氨基-3-甲基咪唑并[4,5-f]喹啉，IQ))，喹喔类(如:2-氨基-3-甲基咪唑并[4,5-f]喹喔啉，IQx))和2-氨基-1-甲基-6-苯基咪唑并[4,5-b]吡啶(PhIP)等，被认为是氨基酸热降解产物吡啶或吡嗪与糖类及肌酸的反应产物，通常是在150―250℃的加工温度下产生[3]；第二类HAAs包括2-氨基-9H-吡啶[2，3-b]吲哚(AαC)和2-氨基3-甲基-9H-吡啶[2，3-b]吲哚(MeAαC)等,一般在250℃以上的高温下生成，是蛋白质中谷氨酸和色氨酸的热分解产物[4]。
杂环胺类化合物
啉(4,8-DiMeIQx)两种杂环胺类化合物。香辛料提取物对烧鸡中杂环胺类化合物 形成的影响通过测定香辛料提取物中的多酚含量以及抗氧化活性,从 12 种常用香 辛料中筛选出抗氧化能力较强的 5 种香辛料,考察它们对烧鸡中杂环胺形成的影 响。并对丁香中多酚的提取工艺进行优化,进一步探讨丁香提取物对烧鸡中杂环 胺形成的影响。结果表明,12 种常规香辛料水提取液中,丁香提取液抗氧化活性最 强,优化后丁香中多酚的提取工艺为：提取温度 70℃；提取时间 40min；料液比 1： 20；丁香提取液对烧鸡中 2-氨基-1-甲基-6-苯基-咪唑并[4,5-b]吡啶(PhIP)的形成 有一定抑制作用,而对 Norharman 和 Harman 抑制效果不明显(p>0.05)；丁香提取 液浸渍时间对烧鸡鸡肉中 PhIP 的形成有一定影响,浸渍时间为 5h 和 6h 的鸡肉中 PhIP 的抑制率分别为 44.4%和 38.9%,当浸渍时间低于 5h 时,丁香提取液对鸡肉中 PhIP 的抑制效果不显著。浸渍时间对鸡皮中 PhIP 的形成影响不显著(p>0.05)； 浸渍液中多酚浓度对烧鸡鸡肉和鸡皮中 PhIP 的形成无显著影响(p>0.05),但是对 鸡皮中 Harman 的形成有一定影响,随着浸渍液中多酚含量的增加,鸡皮中 Harman 含量呈现一定的上升趋势(p<0.05)。
食品中致癌物质杂环胺分析
食品中致癌物质杂环胺分析田俊;平学仁【摘要】简单介绍了杂环胺类化合物的定义、分类及形成机制,并着重阐述了影响其生成的因素、毒性以及减少生成的措施。
%This article introduces the definition of heterocyclic amines,classification and formation mechanism,and focuses on its formation,toxicity and measures of reducing its content.【期刊名称】《新疆职业大学学报》【年(卷),期】2011(019)005【总页数】3页(P76-78)【关键词】杂环胺;毒性;措施【作者】田俊;平学仁【作者单位】新疆昌吉职业技术学院旅游与酒店管理学院,新疆昌吉831100;新疆职业大学烹饪与餐饮管理学院,新疆乌鲁术齐830013【正文语种】中文【中图分类】R151越来越多研究表明，饮食是诱发人类癌症的重要因素，人们开始关注食物的安全性及其危害性。
杂环胺类化合物是日本科学家Sugimura[1]于1977年在烹调加工的鱼类和肉类制品中发现的一类具有强致突变性的物质。
至今，已从经过热处理如煎、炸、烤的肉类食物中分离鉴别出20多种，且大多数可导致实验动物多种器官的肿瘤[2]。
已有实验证明，正常烹调食物中均含有不同量的杂环胺，几乎所有的人都无法避免每天从食物中摄入杂环胺类物质。
因此，如何减少其摄入，降低患癌风险已成为研究的热点以及迫切需要解决的问题。
一、杂环胺的定义及分类杂环胺是富含蛋白质的食物在煎、炸、烤过程中蛋白质、氨基酸的热解产物，其化学结构是带杂环的伯胺。
根据其化学结构可分为两类：氨基咔啉类和氨基咪唑氮杂芳烃。
氨基咔啉类是在300℃以上的高温形成，包括如下胺类：Trp-P-1、Trp-P-2、Glu-P-1和Glu-P-2等。
氨基咪唑氮杂芳烃，是在普通家庭烹调温度（100-225℃）时形成，主要包括咪唑喹啉、咪喹啉、甲基咪喹啉和PhIP（2-氨基-1-甲基-6-苯基咪唑并〔4，5-b〕吡啶）等，这一类杂环胺被发现具有极强的致突变性。
肉制品与可能致癌——论苯并芘、杂环胺、亚硝胺的危害
齿 动 物 和 灵 长 类 动 物 肝 脏 、 乳腺 、结 肠 等 多种 靶
食品中的苯并芘 、杂环胺 、亚硝 胺是 怎样 产生？ 器 官 产 生肿 瘤 。 虽 然 ， 目前 还 没 有 充 分 的 科 学依
对 于 苯 并 芘 来说 ，食 物 在 熏 制 、烘 烤 和 煎 炸 据 说 明 杂 环胺 与人 类 癌 症 有 着 必 然 的联 系，但 是
过 程 中 ，脂 肪 、胆 固 醇、 蛋 白质 和 碳 水 化 合 物 等 一 些 病例 研 究报 告 指 出，经 常食 用烧 烤 制 品 的人
在 高 温 条件 下会 发 生 热 裂 解 反 应 ，再 经过 环 化 和 患癌 风 险 高。
聚合 反 应 ，就 能 够 形成 包括 苯 并 芘在 内的 多环 芳
【食品交全系列 第 ５７期 】
Ｑｕａ ＆ｓ拣ｌｅｔｙ质量安全 １４ｏ
肉制 品与可能致癌
论苯并芘 、杂环胺 、亚硝胺 的危害
文 ／刘 少伟 阮赞林
火腿 、培根 、烟 熏 肉等 肉制 品是 很 多 民 众 难 以舍 弃 的 美食 。 关 于 肉制 品 致癌 的说 法 由来 已久 ， 特 别是 世 界 卫 生组 织 于 ２０１５年 １０月 ２６日正 式 宣 布：火腿 、培根 等 肉制 品被 定为 “１类致 癌物 ”（即 表 示 “有很 确 凿 的证 据 ，显 示该 物 质 能增 加 人 得 癌 症 的 风 险 ”）， 为这 类 美食 蒙上 了一 层 阴影 。人 们 在 心 惊 之 余 ，更 想 了解 火腿 、培 根 等 肉制 品 为 何 可 能 致 癌 ？其 中有 什 么物 质 ？ 怎 么会 在 食 物 中 产 生的 ？ 又是 如 何 危 害人 体 健 康 的 ？我 们 到 底 还 能 不 能 食 用 这 些 肉制 品？ 带 着 这 些 疑 问 ，让 我 们 走进 本期 的食 品安 全 系列报 道 。
主要杂环胺类化合物研究进展
主要杂环胺类化合物研究进展付瑜锋;胡少东;段鹍;王宝林;孙志涛;芦昶彤;田海英;郝辉【摘要】对业界关于杂环胺的分类及其危害、烟气杂环胺的检测、主要杂环胺代谢产物和杂环胺暴露量监测的研究进展进行了综述,指出：杂环胺具有高致癌和致突变能力,烟气中杂环胺主要有10种,含量较高的为Harman,Norharman,AαC和Me AαC;对烟气中主要杂环胺的研究多集中在AαC和Me AαC,关于它们的代谢途径已经明确,但关于它们代谢产物数量的报道稍有差别;杂环胺暴露量监测主要通过检测分析人体尿液或毛发中的原型杂环胺实现,杂环胺代谢产物可作为暴露标志物用于杂环胺暴露量监测.未来的研究围绕Harman和Norharman的协同诱变作用、杂环胺AαC和Me AαC的代谢产物作为暴露标志物、快速有效地检测生物样本中杂环胺的方法和吸烟与杂环胺暴露的相关性等方面进一步开展,从而减少杂环胺的危害性,为＂吸烟与健康＂问题的研究提供参考.【期刊名称】《轻工学报》【年(卷),期】2018(033)001【总页数】13页(P13-25)【关键词】杂环胺;代谢产物;暴露量监测【作者】付瑜锋;胡少东;段鹍;王宝林;孙志涛;芦昶彤;田海英;郝辉【作者单位】河南中烟工业有限责任公司技术中心,河南郑州450000;河南中烟工业有限责任公司技术中心,河南郑州450000;河南中烟工业有限责任公司技术中心,河南郑州450000;河南中烟工业有限责任公司技术中心,河南郑州450000;河南中烟工业有限责任公司技术中心,河南郑州450000;河南中烟工业有限责任公司技术中心,河南郑州450000;河南中烟工业有限责任公司技术中心,河南郑州450000;河南中烟工业有限责任公司技术中心,河南郑州450000;【正文语种】中文【中图分类】TS4110 引言杂环胺HAAs(heterocyclic aromatic amines)是一类含有N杂环的多环芳香族化合物,由自由氨基酸、肌氨酸、肌酸酐与糖类高温反应产生,具有致癌、致突变活性[1-2].杂环胺广泛存在于煎炸食品[3-6]、咖啡饮料[6-7]、酒类[8]、卷烟烟气[9-12]、人体体液[13-14]、河水和大气[15-16]中.自从T.Sugimura和其同事在1977年首次从食物中发现具有致癌活性的杂环胺以来[5,17],目前已经有超过25种杂环胺类物质被分离鉴定出来[1-2,4].人体摄入杂环胺的渠道多种多样,但主要由食物摄入.卷烟烟气中也含有许多杂环胺,是人体摄入的杂环胺的重要来源,吸烟会导致某些杂环胺的暴露量上升,增加人们的健康风险.杂环胺被摄入人体或动物体之后,部分经Ⅰ相和Ⅱ相代谢形成解毒产物排出体外,也有一部分未经代谢直接以原型物的形态排出体外.评估杂环胺的暴露量主要是通过检测生物样本中杂环胺及其代谢物的含量来实现.本文拟综述杂环胺的分类与危害、烟气杂环胺的检测方法、主要杂环胺代谢产物和杂环胺暴露量的监测，以期为“吸烟与健康”问题的研究提供参考.1 杂环胺的分类与危害1.1 杂环胺的分类杂环胺主要产生于食物加热过程中.按照形成过程,杂环胺可分为氨基咪唑杂环胺AIAs (aminoimidazoazaarenes)和氨基咔啉杂环胺ACCs (amino-carbolinecongeners)两类.AIAs 均含有咪唑环,为极性杂环胺,其α位置上有一个氨基,在体内经过代谢后形成N-羟基化合物,具有致癌、致突变活性.这类化合物与IQ性质类似,环上的氨基均能耐受 2 mmol/L 的亚硝酸钠的重氮处理,所以该类化合物又称IQ 型杂环胺,主要形成于100～300 ℃ 温度环境,这类化合物主要是通过美拉德反应产生的,其主要杂环胺结构如图1a)所示.ACCs又称热解杂环胺,为非极性杂环胺.该类杂环胺环上的氨基经2 mmol/L亚硝酸钠的重氮处理后脱落转变成C-羟基化合物,所以又称为非IQ型杂环胺,它们的致癌、致突变活性较IQ型杂环胺弱.ACCs形成温度较高,一般超过300 ℃[2],主要来源于蛋白质和氨基酸的热裂解,其主要杂环胺结构如图1b)所示.1.2 杂环胺的危害杂环胺具有很高的致癌和致突变能力,动物实验研究表明[1-2,4],它能诱导啮齿类和灵长类动物的多种器官产生肿瘤,并能引起哺乳动物的基因突变、染色体畸变和姐妹染色体互换.1993年,国际癌症研究机构把MeIQ,MeIQx,PhIP,AαC,MeAαC,Trp-P-1,Trp-P-2和 Glu-P-1这8种HAAs作为2B类致癌物(潜在致癌物),IQ作为2A类致癌物(可疑致癌物)[18]；美国毒理学报告也把杂环胺类化合物列为人类的可能致癌物,建议减少其暴露量[1-2].图1 常见杂环胺结构图Fig.1 Chemical structures of prevalent HAAsAαC和MeAαC是人体可疑致癌物.研究表明代谢活化的AαC和MeAαC对沙门氏细菌具有致突变活性[11].G.Nauwelaers等[19]用同样剂量的AαC,4-ABP,PhIP,MeIQx和IQ在人体肝细胞中培养,发现AαC与DNA的加合物的量最多.Harman和Norharman为内生性化合物[14,20-22],人体每天产生Harman和Norharman的量大约分别为每kg体重20 ng和每kg体重50～100ng[14].Harman和Norharman本身不具有致癌、致突变活性,但它们作为潜在的诱变剂或辅助致突物会加强其他杂环胺的致癌、致突变能力[23-26].2 卷烟烟气中杂环胺的检测方法杂环胺类化合物是卷烟烟气中非常重要的有害成分,主要是在卷烟抽吸过程中由含氮化合物和含氧化合物燃烧、裂解而产生的,在主流烟气中的释放量较高,单位通常为ng/支.对卷烟烟气中杂环胺的研究起始于1962年Jr E.H.Poindexter等[27]报道的卷烟烟气中的Harman和Norharman；1980年代,D.Yoshida等[28-29]报道卷烟烟气中含有AaC和MeAαC.1990年,Y.Kanai等[30]检测到卷烟烟气中含有Glu-P-1和Glu-P-2；同年,S.Manabe等[31]检测到卷烟烟气冷凝物中含有AαC,MeAαC,Trp-P-1和Trp-P-2.1998年,D.Hoffmann等[32-33]将AaC,MeAαC等8种杂环胺类化合物列入卷烟烟气有害成分名单.随着检测技术的发展,目前烟气中检测到的杂环胺主要有Harman,Norharman,AαC,MeAαC,PhIP,IQ,Trp-P-1,Trp-P-2,Glu-P-1和Glu-P-2这10种[1,34-36].卷烟烟气中杂环胺的测定主要采用剑桥滤片进行捕集[37],再采用有机溶剂或酸性水溶液萃取滤片[36],然后采用不同的前处理方法进行富集.烟气杂环胺的富集纯化主要是用蓝棉[35]、液液萃取[36]、固相萃取[38]和液液萃取串联固相萃取[11,39]等方法，其中,固相萃取可以避免液液萃取过程中出现的乳化现象,提高萃取率,而且能有效地同时提取复杂样品中的多种杂环胺,是目前比较常用的前处理方法[35,39].文献报道的分析方法主要依托GC，GC-MS,LC和LC-MS等检测手段：GC和GC-MS 需要将样品衍生化,操作较为繁琐,且检测限较低；烟气样品的复杂性,导致LC法样品选择性不高且不能同时检测多种化合物；而 LC-MS 以其高选择性和灵敏性越来越多地被应用于多种杂环胺的同时检测[38-39].H.Kataoka等[35]开发了一种GC-NPD检测烟气AαC,Trp-P-1,IQ,PhIP和MeIQ等6种杂环胺的方法,该方法采用液液萃取和蓝棉吸附再用DMF-DMA对杂环胺衍生，最后进行GC分析.T.A.Sasaki等[36]采用液液萃取、衍生化和GC-MS-化学源负离子模式检测卷烟主流烟气中的杂环胺PhIP,IQ,AαC,MeAαC,Trp-P-1,Trp-P-2,Glu-P-1,Glu-P-2.而C.J.Smith等[12]应用固相萃取-GC-MS方法分析了卷烟烟气中的Harman,Norharman,AαC,MeAαC,该方法无需衍生.G.Zhao等[38]采用固相萃取-HPLC-MS/MS方法分析了卷烟烟气中AαC,MeAαC,Trp-P-1和Trp-P-2这4种杂环胺.部分文献报道的烟气中10种杂环胺的释放量和检测方法见表1.从表1中可以看出,卷烟烟气中的杂环胺以Harman,Norharman,AαC和MeAαC含量较高,除此以外,近年来常被报道的杂环胺还有Trp-P-1和Trp-P-2,其余鲜见报道.各篇文献所报道的卷烟烟气中杂环胺的释放量差异较大,这可能是由于受卷烟种类、抽吸方法、处理方法和检测手段等多种因素的影响造成的.3 主要杂环胺代谢产物的定性分析杂环胺有两条代谢途径解毒和活化[1,4,17]：第一步是被细胞色素P450酶催化的羟基化代谢过程,此为Ⅰ相代谢，Ⅰ相代谢产物接着被酶催化，经历Ⅱ相代谢,在这个代谢过程中，芳香环羟基化产物和部分环外氨基羟基化产物被葡萄糖醛酸转移酶(UGTs)和磺基转移酶(SULTs)催化，并与葡糖糖醛酸或磺酸等形成解毒的结合物,最后经尿液或粪便排出体外；另一部分环外氨基羟基化产物被氮乙酰转移酶(NATs)或磺基转移酶(SULTs)催化酯化形成活化产物,这些活化产物进一步异裂产生亲电子的芳基氮离子中间物,其易与大分子物质(如DNA、蛋白质、多肽等)形成加合物，产生致癌活性[1,40].杂环胺被摄入动物或人体之后,部分经Ⅰ相和Ⅱ相代谢形成解毒产物排出体外,也有一部分未经代谢直接以原型物排出体外[41-44].3.1 体内代谢产物对于杂环胺的体内代谢研究,学者们多采用肝微粒体作为模型,体内代谢产物主要为羟基化产物[45-50].1982年,T.Niwa等[45]研究了AαC在小鼠肝微粒体的代谢情况,采用HPLC-UV检测到了5种主要代谢产物,并经鉴定得出N2羟基代谢产物具有致突变活性的结论.1996年,H.Raza等[47]研究了AαC在啮齿动物肝微粒体和人肝微粒体的代谢情况,采用HPLC-UV检测到了6种主要代谢产物,并采用核磁对代谢产物进行了鉴定，发现主要代谢产物为3-OH-AαC和6-OH-AαC.1998年,H.Frandsen等[48]采用HPLC-UV,HPLC-MS和核磁研究了MeAαC在PCB诱导过的小鼠肝微粒体的代谢情况,鉴定出MeAαC的3个主要解毒羟基代谢产物和1个具有致癌活性的活化产物.2002年,他们[49]通过HPLC-DAD结合质谱技术研究了AαC和MeAαC在人肝微粒体、PCB诱导过的小鼠肝微粒体和正常小鼠肝微粒体的代谢情况发现,AαC的主要代谢产物为3-OH-AαC和6-OH-AαC,MeAαC 的主要代谢产物为6-OH-MeAαC,3-CH2OH-AαC和7-OH-M eAαC.2008年,T.Herraiz等[50]采用HPLC-UV和HPLC-MS研究了Harman和Norharman 在细胞色素P450酶和肝微粒体的代谢动力学情况,发现Harman和Norharman 主要的代谢产物是6-OH产物和N2氧化物,也有少量的3-OH产物.表1 部分文献报道的卷烟烟气中主要杂环胺的释放量和检测方法Table 1 The content of heterocyclic aromatic amines in cigarette smoke and detection method in literatures ng/支文献前处理方法检测方法HarmanNorharmanAαCMeAαCPhIPIQTrp-P-1Trp-P-2Glu-P-1Glu-P-2[30]Liquid-liquidextractionHPLC————————0．37～0．890．25～0．88[35]bluecotton/rayonadsorption-liquidliquidextractionGC-NPD——19．6～50．0—14．83．3～6．12．7～3．3———[36]two-stepderivatizationGC-NCI/MS————0．46～4．650．33～2．56————[12]SPEGC-MS254～1025675～253429．9～60．44．9～10．2——————[9]SPEHPLC-MS/MS——25～2602～37——0．29～0．480．82～1．1——[10]solventextractedHPLC-MS/MS630～1800800～330033～952．0～6．1——0．3～1．91．2～4．6——[11]Liquid-liquidextractionandSPEGC-MS/MS—247～173621．2～25．31．1～6．36—2．1～7．2—1．0～4．0—1．1～2．0[38]SPEHPLC-MS/MS——18．1～76．41．8～7．5——1．0～3．460．62～4．62——近年来,出现了利用细胞模型研究杂环胺代谢产物的报道.2007年,Z.X.Yuan等[51]研究了AαC在雄性大白鼠动物模型、大白鼠肝细胞和人HepG2肝细胞的细胞模型的代谢情况,共报道了17种代谢物,其中新发现了N-乙酰AαC，N-葡萄糖醛酸结合物和一个芳环羟基化产物.2011年,G.Nauwelaers等[32]研究了PhIP,MeIQx 和IQ在人体肝细胞和小鼠肝细胞模型中其代谢产物(DNA加合物)的形成量,通过实验发现，在人体肝细胞中PhIP,MeIQx和IQ与DNA的加合物的量远远高于小鼠肝细胞,这表明用小鼠作为动物模型评价致癌物容易低估很多致癌物质的活性.2012年,Y.Tang等[52]利用人体肝细胞模型研究了UGTS酶催化AαC的代谢情况发现，AαC代谢成葡萄糖苷酸加合物.H.Frederiksen等[53]还报道了用HPLC-MS对口服一定剂量MeAαC和AαC的大白鼠的肝脏、结肠、肾脏和心脏组织中MeAαC和AαC的代谢产物(DNA加合物)进行了定性和定量分析，发现MeAαC和AαC只与2-脱氮鸟苷形成DNA加合物，且肝脏中形成的DNA加合物最多.3.2 体外代谢产物现有文献对杂环胺体外代谢研究主要集中在AαC和MeAαC,研究方法主要是给动物喂食标样，尔后对其排泄物进行检测.2004年,H.Frederiksen等[54]采用HPLC-MS结合UV对喂食一定剂量MeAαC的小鼠24 h尿液和粪便进行了检测,定性定量地分析了小鼠尿液和粪便中的MeAαC和其11种代谢物,结果表明,约有21%的MeAαC在粪便中,34%的MeAαC在尿液中,尿液中未代谢的MeAαC约占 3.5%.同年,他们[55]又报道了采用同样的方法对喂食一定剂量的3H标记的AαC小鼠的24 h尿液和粪便进行了检测,定性定量地分析了AαC及其7种代谢物,结果表明，约有12%的AαC在粪便中,32%的AαC在尿液中,未代谢的AαC约占2.5%.4 主要杂环胺类化合物暴露量监测目前，杂环胺暴露量监测主要是通过检测分析人体尿液或毛发中的原型杂环胺来实现,杂环胺代谢产物的检测也日益受到关注.4.1 尿液中原型杂环胺检测从尿液中分离出杂环胺有许多技术手段[1],如溶剂萃取[13,56]、固相萃取[57]、极白棉处理尿液后经离子交换柱萃取[58]，以及分子印迹技术[43]和免疫亲和技术[59].1991年,hiyama等[58]报道了采用蓝棉和离子交换柱作前处理,之后用HPLC-FLD检测人体24 h尿样中的Trp-P-1,Trp-P-2,PhIP和MelQx这4种杂环胺,发现它们的质量浓度范围为0.03～1.97 ng/mL.1995年,hiyama等[60]分析了人体尿液中Harman和Norharman的含量,采用极白棉、阳离子交换柱等前处理方法,用HPLC-FLD对尿液样品进行分析，Harman和Norharman含量分别为97.7～298 ng/mL 和9.3～33.5 ng/mL.1997年,R.Reistad等[61]采用液液萃取串联蓝棉吸附前处理方法,用GC-MS检测了尿液中的PhIP,MeIQx和DiMeIQx,发现样品酸解以后杂环胺的含量明显提高,最高可以上升32%.1999年,L.C.R.Kidd 等[62]采用免疫亲和萃取柱串联HPLC-ESI-MS，分析了不同人种尿液中PhIP含量的差别，发现美国白人尿液中PhIP含量明显低于其他两个有色人种.2004年，S.Sentellas等[63]采用液液萃取、硅藻土萃取和固相萃取的方法分离和富集了15种杂环胺类化合物,采用毛细管电泳质谱进行检测,但由于方法的检测限较高,不能用于测定实际尿液样品.2010年,H-J.Cha等[64]采用多重固相微萃取对尿液进行处理,建立了尿液中的IQ,MeIQ,MeIQx,PhIP,Glu-P-1,Glu-P-2,AαC和MeAαC的HPLC-MS/MS检测方法.2011年,De F.Andres等[65]建立了检测尿液中的非极性杂环胺化合物的固相微萃取-毛细管液相色谱荧光检测方法.2014年,Y.F.Fu等[66]采用液液萃取串联固相萃取的前处理方法,用HPLC-ESI/MS/MS分析了人体尿液中15种杂环胺的含量,发现吸烟会导致AαC含量升高.4.2 毛发中原型杂环胺检测人体和动物的毛发也可以作为检测有害物质很好的基质,毛发中杂环胺的含量能很好地反映杂环胺的暴露水平[1,13,67-79].动物或人体摄入的杂环胺在组织、体液和排泄物中代谢时间较短,而在毛发中代谢周期较长,有文献报道在4周之后仍然能从毛发中检测到杂环胺的原型物[1].1999年,R.Reistad等[70]采用GC-MS检测人头发中的PhIP,检测到12个样本中PhIP的含量为50～5000 pg/g.2000年,S.Hegstad等[71]建立了一种固相萃取串联 GC-NCI/MS 检测人头发中PhIP的方法.2005年,M.Kobayashi等[72]报道了一种柱切换的 LC-ESI/MS 在选择离子扫描模式下检测人头发中PhIP的方法.2009年,E.E.Bessette等[73]报道了采用碱性水解、溶剂萃取和固相萃取分离人体毛发中HAAs,再采用HPLC-ESI/MS/MS进行检测的方法.2013年,H.Kataoka等[74]报道了一种在线固相微萃取串联HPLC-ESI/MS/MS检测人体头发中16种杂环胺含量的方法,利用该方法对吸烟和非吸烟样本进行检测,发现吸烟样本中的IQ,MeIQx,Trp-P-1,PhIP和AαC远高于非吸烟样本,这5种杂环胺可以作为吸烟暴露生物标志物.4.3 杂环胺代谢产物检测关于尿液中杂环胺代谢产物的监测研究,目前仅有MeIQx和PhIP代谢产物的报道.2001年,M.G.Knize等[75]报道了一种固相微萃取前处理结合LC-MS/MS分析技术检测人体尿液中PhIP的4种主要代谢物的方法,分析发现PhIP的代谢受个体差异影响较大.2002年,H.Frandsena等[76]报道了用分子印迹固相萃取法结合HPLC-UV检测人体尿液中的PhIP代谢物5-OH-PhIP；同年,M.G.Knize等[77]报道了采用固相微萃取和LC-MS/MS技术分析人体尿液中PhIP及其4种主要代谢物的含量发现，PhIP代谢有个体差异.2008年,H.Frandsen[43]检测了人体尿液中5-OH-PhIP,PhIP和4-OH-PhIP的含量,他们认为5-OH-PhIP能很好地反映PhIP 的暴露量,可作为其生物标志物.2009年,J.M.Fede等[78]给出了采用反向离子交换柱对尿液进行前处理,然后用HPLC-MS/MS检测PhIP和其主要代谢物的方法.2010年,D.Gu等[79]给出了一种改进的SPE前处理富集人体尿液中的MeIQx,PhIP和它们的代谢物通过HPLC-MS/MS进行检测的方法.对于杂环胺与DNA加合物的研究也有少量报道.2010年,E.E.Bessette等[80]应用LC-ESI/MS/MSn 检测了人唾液中PhIP,AαC和MeIQx与DNA的加合物,结果表明吸烟者唾液中PhIP与DNA的加合物检出比例较高.2012年,D.Gu等[81]采用LC-ESI/MS/MSn技术检测癌乳腺癌患者乳腺组织中的PhIP与DNA的加合物，发现其含量水平为每109个核苷酸中有3个加合物.5 结语与展望本文对业界关于杂环胺的分类及其危害、烟气杂环胺的检测、主要杂环胺代谢产物和杂环胺暴露量监测等的研究进展进行了综述.杂环胺作为强致癌和致突变物,是卷烟烟气Hoffmann名单中重要有害成分,其危害性越来越受到人们的重视.目前,文献报道的烟气杂环胺主要有10种,杂环胺含量较高的为Harman,Norharman,AαC和MeAαC这4种,这主要是因为卷烟燃烧锥的温度较高,最高时甚至接近900 ℃,主要产生热解杂环胺即氨基咔琳杂环胺.因此,提高卷烟纸透气度、降低卷烟燃烧锥温度是降低烟气中杂环胺类化合物释放量的一条有效途径；此外,从杂环胺产生的根源出发,降低烟叶中氨基酸、糖类和含氮化合物的含量，也是降低烟气中杂环胺类化合物释放量的一条重要途径.烹炸肉类食品是产生杂环胺类化合物的重要来源,PhIP,IQ和MeIQx作为肉类食品中含量较高且致突变能力较强的化合物,人们对这3种化合物的代谢研究较深入,对它们代谢物的类型、代谢途径基本明确,并已经寻找到相应的生物标志物,而对于烟气中主要杂环胺的研究主要集中在AαC和MeAαC,现有文献对它们代谢产物的报道稍有差别,还有待进一步研究.作为诱变剂的Harman和Norharman,其协同诱变作用报道较少,有待进一步研究.杂环胺的强致癌活性使人们高度重视对其暴露量的研究,目前杂环胺暴露量的监测主要是检测分析人体尿液或毛发中的原型杂环胺,杂环胺代谢产物作为暴露标志物的研究也日益受到关注.现有文献对杂环胺代谢产物作为暴露标志物的研究仅有关于MeIQx和PhIP代谢产物的报道,对于烟气中含量较高的AαC和MeAαC鲜见报道,还有待于进一步研究.吸烟会导致部分杂环胺暴露量增加,随着“吸烟与健康”问题越来越多地受到公众的关注,吸烟与杂环胺暴露量的相关性正在被进一步地深入研究.因此,探索快速有效地检测生物样本中杂环胺的方法，研究吸烟与杂环胺暴露量的相关性，将是今后的研究重点.参考文献:[1] TURESKY R J,LE MARCHAND L.Metabolism and biomarkers of heterocyclic aromatic amines in molecular epidemiology studies:Lessons learned from aromatic amines [J].Chem Res Toxicol,2011,24(8): 1169. [2] ALAEJOS M S,AFONSO A M.Factors that affect the content of heterocyclic aromatic amines in foods [J].Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety,2011,10(2): 52.[3] FEI X-Q,LI C,YU X-D,et al.Determination of heterocyclic amines by capillary electrophoresis with UV-DAD detection using on-line preconcentration [J].Journal of Chromatography B,2007,854(1/2): 224. [4] TURESKY R J.Formation and biochemistry of carcinogenic heterocyclicaromatic amines in cooked meats [J].Toxicol Lett,2007,168(3): 219.[5] SUGIMURA T,NAGAO M,KAWACHI T,et al.Mutagens carcinogens in food,with special reference to highly mutagenic pyrolytic products in broiled food [M]∥HIATT H,WATON J,WINSTEN J.Origins of Human Cancer.New York: Cold Spring Harbor Laboratory,1977: 1561-1577.[6] HERRAIZ T.Relative exposure to beta-carbolines norharman and harman from foods and tobacco smoke [J].Food Additives and Contaminants,2004,21(11): 1041.[7] HERRAIZ T.Identification and occurrence of the bioactive beta-carbolines norharman and harman in coffee brews [J].Food Additives and Contaminants,2002,19(8): 748.[8] RICHLING E,DECKER C,HARING D,et al.Analysis of heterocyclic aromatic amines in wine by high-performance liquid chromatography electrospray tandem mass spectrometry [J].Journal of Chromatography A,1997,791(1/2): 71.[9] 王海艳,赵阁,谢复炜,等.HPLC-MS/MS检测卷烟主、侧流烟气中的杂环胺[J].烟草科技,2010(2):28.[10] ZHANG L Q,ASHLEY D L,WATSON C H.Quantitative analysis of six heterocyclic aromatic amines in mainstream cigarette smoke condensate using isotope dilution liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry [J].Nicotine & Tobacco Research,2011,13(2): 120.[11] LIU S,TAYLOR L T,BORGERDING M F,et al.Trace analysis of mutagenic heterocyclic aromatic amines in cigarette smoke condensate and its basefractions via silylation-GC-MS [J].Beitraegezur Tabakforschung International,2013,25(5): 550.[12] SMITH C J,QIAN X L,ZHA Q M,et al.Analysis of alpha- and beta-carbolines in mainstream smoke of reference cigarettes by gas chromatography-mass spectrometry [J].Journal of ChromatographyA,2004,1046(1/2): 211.[13] ALEXANDER J,REISTADA R,HEGSTADA S,et al.Biomarkers of exposure to heterocyclic amines:Approaches to improve the exposure assessment[J].Food and Chemical Toxicology,2002,(40): 1131.[14] PFAU W,SKOG K.Exposure to beta-carbolines norharman and harman [J].J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci,2004,802(1): 115. [15] 董雪玲,刘大锰,高少鹏.高效液相色谱法测定大气颗粒物中的杂环胺[J].分析化学,2009,37(10): 1415.[16] KATAOKA H,HAYATSU T,HIETSCH G,et al.Identification of mutagenic heterocyclic amines (IQ,Trp-P-1 and AαC) in the water of the Danube River [J].Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis,2000,466(1): 27.[17] FREDERIKSEN H.Two food-borne heterocyclic amines: Metabolism and DNA adduct formation of amino-a-carbolines [J].Mol NutrFood,2005,49:263.[18] CANCER I A F O.Some naturally occurring substances:Food items and constituents,heterocyclic aromatic amines andmycotoxins[J].Carcinógenos,1993,56: 599.[19] NAUWELAERS G,BESSETTE E E,GU D,et al.DNA adduct formation of 4-aminobiphenyl and heterocyclic aromatic amines in human hepatocytes [J].Chem Res Toxicol,2011,24(6): 913.[20] TOTSUKA Y,USHIYAMA H,ISHIHARA J,et al.Quantification of the co-mutagenic beta-carbolines,norharman and harman,in cigarette smoke condensates and cooked foods [J].Cancer Letters,1999,143(2): 139. [21] FEKKES D,SCHOUTEN M J,PEPPLINKHUIZEN L,et al.Norharman,a normal body constituent [J].Lancet,1992,339(8791): 506.[22] AIRAKSINEN M M,KARI I.Beta-carbolines,psychoactive compounds in the mammalian body.Part Ⅰ:Occurrence,origin and metabolism[J].Medical Biology,1981,59(1): 21.[23] BOEIRA J M,VIANA A F,PICADA J N,et al.Genotoxic and recombinogenic activities of the two β-carboline alkaloids harman and harmine in Saccharomyces cerevisiae [J].Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis,2002,500(1): 39.[24] TOTSUKA Y,NISHIGAKI R,SUGIMURA T,et al.The possible involvement of mutagenic and carcinogenic heterocyclic amines in human cancer[M]∥ Acrylamide and Other Hazardous Compounds in Heat-Treated Foods.Boca Raton:Woodhead Publisher,2007:296-327.[25] HADA N,TOTSUKA Y,ENYA T,et al.Structures of mutagens produced by the co-mutagen norharman with o- and m-toluidine isomers [J].Mutation Research-Genetic Toxicology and EnvironmentalMutagenesis,2001,493(1/2): 115.[26] KAWAMORI T,TOTSUKA Y,UCHIYA N,et al.Carcinogenicity of aminophenyl norharman,a possible novel endogenous mutagen,formedfrom norharman and aniline,in F344 rats [J].Carcinogenesis,2004,25(10): 1967.[27] POINDEXTER Jr E H,CARPENTER R.D.The isolation of harmane and norharman from tobacco and cigarette smoke [J].Carpenter Phytochemistry,1962(1): 215.[28] YOSHIDA D,MATSUMOTO T.Amino-alpha-carbolines as mutagenic agents in cigarette smoke condensate [J].Cancer Letters,1980,10(2): 141.[29] MATSUMOTO T,YOSHIDA D,TOMITA H.Determination of mutagens amino-α-carbolines in grilled foods and cigarette smoke condensate [J].Cancer Lett,1981(12):105.[30] KANAI Y,WADA O,MANABE S.Detection of carcinogenic glutamic acid pyrolysis products in cigarette smoke condensate[J].Carcinogenesis,1990,11(6): 1001.[31] MANABE S,WADA O,KANAI Y.Simultaneous determination of amino-alpha-carbolines and amino-gamma-carbolines in cigarette smoke condensate by high-performance liquid chromatography [J].J Chromatogr,1990,529(1): 125.[32] HOFFMANN D,HOFFMANN I,EL-BAYOUMY K.The less harmful cigarette:A controversial issue a tribute to Ernst L Wynder[J].Chem Res Toxicol,2001,14(7): 767.[33] HOFFMAN D,HOFFMAN I.Letter to the editor:“tobacco smoke components”[J].Beitr Tabakforsch Int,1998,18(1): 127.[34] KAI H,GE Z,FU Y,et al.Screening and identification of the main metabolites of 2-amino-9H-pyrido[2,3-b]indole (AαC) in liver microsomesand rat urine by using UPLC-Q-TOF-MS/MS[J].Journal of Chromatography B,2017,1046:110.[35] KATAOKA H,KIJIMA K,MARUO G.Determination of mutagenic heterocyclic amines in combustion smoke samples [J].Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology,1998,60(1): 60.[36] SASAKI T A,WILKINS J M,FOREHAND J B,et al.Analysis of heterocyclic amines in mainstream cigarette smoke using a new NCI GC-MS technique [J].Analytical Letters,2001,34(10): 1749.[37] ITO N,HASEGAWA R,SANO M,et al.A new colon and mammary carcinogen in cooked food,2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine (PhIP) [J].Carcinogenesis,1991,12(8): 1503.[38] ZHAO G,WANG S,FU Y,et al.Analysis of the heterocyclic aromatic amines in cigarette smoke by liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J].Chromatographia,2014,77(11/12): 813.[39] 王海艳.卷烟烟气中杂环胺类化合物的分析检测[D].郑州:中国烟草总公司郑州烟草研究院,2009.[40] EISENBRAND G,TANG W.Food-borne heterocyclicamines.Chemistry,formation,occurrence and biological activities—A literature review [J].Toxicology,1993,84(1/3): 1.[41] ARMBRECHT H J,LAKSHMI V M,WICKSTRA J,et al.Metabolism of a heterocyclic amine colon carcinogen in young and old rats [J].Drug Metab Dispos,2007,35(4): 633.[42] TURESKY R J,GUENGERICH F P,GUILLOUZO A,et al.Metabolism of heterocyclic aromatic amines by human hepatocytes and cytochromeP4501A2 [J].Mutat Res,2002(506/507): 187.[43] FRANDSEN H.Biomonitoring of urinary metabolites of 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine (PhIP) following human consumption of cooked chicken [J].Food Chem Toxicol,2008,46(9): 3200.[44] KULP K S,KNIZE M G,FOWLER N D,et al.PhIP metabolites in human urine after consumption of well-cooked chicken [J].Journal of Chromatography B:Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences,2004,802(1): 143.[45] NIWA T,YAMAZOE Y,KATO R.Metabolic activation of 2-amino-9H-pyrido[2,3-b] indole by rat-liver microsomes [J].Mutat Res,1982,95(2/3): 159.[46] FRANDSEN H,NIELSEN P A,GRIVAS S,et al.Microsomal metabolism of the food mutagen 2-amino-3,4,8-trimethyl-3H-imdazo[4,5-F] quinoxaline to mutagenic metabolites [J].Mutagenesis,1994,9(1): 59.[47] RAZA H,KING R S,SQUIRES R B,et al.Metabolism of 2-amino-alpha-carboline—A food-borne heterocyclic amine mutagen and carcinogen by human and rodent liver microsomes and by human cytochrome P4501A2 [J].Drug Metabolism and Disposition,1996,24(4): 395.[48] FRANDSEN H,DAMKJAER S,GRIVAS S,et al.Microsomal metabolism and activation of the environmental carcinogen 2-amino-3-methyl-9H-pyrido 2,3-b indole [J].Mutagenesis,1998,13(2): 181.[49] FREDERIKSEN H,FRANDSEN H.In vitro metabolism of two heterocyclic andnes,2-amino-9H-pyrido 2,3-b indole (AαC) and 2-amino-3-methyl-9H-pyrido 2,3-b indole (MeAαC) in h uman and rat hepatic microsomes[J].Pharmacology & Toxicology,2002,90(3): 127.[50] HERRAIZ T,GUILLEN H,ARAN V J.Oxidative metabolism of the bioactive and naturally occurring beta-carboline alkaloids,norharman and harman,by human cytochrome P450 enzymes [J].Chem Res Toxicol,2008,21(11): 2172.[51] YUAN Z-X,JHA G,MCGREGOR M A,et al.Metabolites of the carcinogen 2-amino-alpha-carboline formed in male Sprague-Dawley rats in vivo and in rat hepatocyte and human Hep G2 cell incubates [J].Chem Res Toxicol,2007,20(3): 497.[52] TANG Y,LEMASTER D M,NAUWELAERS G,et al.UDP-glucuronosyltransferase-mediated metabolic activation of the tobacco carcinogen 2-amino-9H-pyrido [2,3-b]indole [J].J Biol Chem,2012,287(18): 14960.[53] FREDERIKSEN H,FRANDSEN H,PFAU W.Syntheses of DNA adducts of two heterocyclic amines,2-amino-3-methyl-9H-pyrido 2,3-b indole (MeAαC) and 2-amino-9H-pyrido 2,3-b indole (AαC) and identification of DNA adducts in organs from rats dosed with MeA alpha C[J].Carcinogenesis,2004,25(8): 1525.[54] FREDERIKSEN H,FRANDSEN H.Identification of metabolites in urine and feces from rats dosed with the heterocyclic amine,2-amino-3-methyl-9H-pyrido 2,3-b indole (MeA alpha C) [J].Drug Metabolism and Disposition,2004,32(6): 661.[55] FREDERIKSEN H,FRANDSEN H.Excretion of metabolites in urine and faeces from rats dosed with the heterocyclic amine,2-amino-9H-pyrido[2,3-b]indole (AalphaC) [J].Food ChemToxicol,2004,42(6): 879.[56] BOOBIS A R,LYNCH A M,MURRAY S,et al.CYP1A2-catalyzed conversion of dietary heterocyclic amines to their proximate carcinogens is their major route of metabolism in humans[J].Cancer Research,1994,54(1): 89.[57] HOLLAND R D,TAYLOR J,SCHOENBACHLER L,et al.Rapid biomonitoring of heterocyclic aromatic amines in human urine by tandem solvent solid phase extraction liquid chromatography electrospray ionization mass spectrometry [J].Chem Res Toxicol,2004,17(8): 1121. [58] USHIYAMA H,WAKABAYASHI K,HIROSE M,et al.Presence of carcinogenic heterocyclic amines in urine of healthy volunteers eating normal diet,but not of inpatients receiving parenteral alimentation [J].Carcinogenesis,1991,12(8): 1417.[59] STILLWELL W G,KIDD L C R,WISHNOK J S,et al.Urinary excretion of unmetabolized and phase II conjugates of 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo 4,5-b pyridine and 2-amino-3,8-dimethylimidazo 4,5-f quinoxaline in humans: Relationship to cytochrome P4501A2 and N-acetyltransferase activity [J].Cancer Research,1997,57(16): 3457.[60] USHIYAMA H,OGURI A,TOTSUKA Y,et al.Norharman and harman in human urine [J].Proceedings of the Japan Academy Series B-Physical and Biological Sciences,1995,71(1): 57.[61] REISTAD R,ROSSLAND O,LATVA-KALA K,et al.Heterocyclic aromatic amines in human urine following a fried meat meal [J].Food and Chemical Toxicology,1997,35(10): 945.[62] KIDD L C R,STILLWELL W G,YU M C,et al.Urinary excretion of 2-amino-1- methyl-6-phenylimidazo 4,5-b pyridine (PhIP) in white,African-American,and Asian-American men in Los Angeles County [J].Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention,1999,8(5): 439.[63] SENTELLAS S,MOYANO E,PUIGNOU L S,et al.Optimization of a clean-up procedure for the determination of heterocyclic aromatic amines in urine by field-amplified sample injection-capillary electrophoresis-mass spectrometry [J].Journal of Chromatography A,2004,1032(1/2): 193. [64] CHA H-J,KIM N-H,JEONG E-K,et al.Analysis of heterocyclic amines in human urine using multiple solid-phase extraction by liquid chromatography/mass spectrometry [J].Bulletin of the Korean Chemical Society,2010,31(8): 2322.[65] De ANDRES F,ZOUGAGH M,CASTANEDA G,et al.Screening of non-polar heterocyclic amines in urine by microextraction in packed sorbent-fluorimetric detection and confirmation by capillary liquid chromatography [J].Talanta,2011,83(5): 1562.[66] FU Y F,ZHAO G,WANG S,et al.Simultaneous determination of fifteen heterocyclic aromatic amines in the urine of smokers and nonsmokers using ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J].Journal of Chromatography A,2014,1333: 45.[67] NAKAHARA Y,TAKAHASHI K,KIKURA R.Hair analysis for drugs of abuse X effect of physicochemical properties of drugs on the incorporation rates into hair [J].Biological & Pharmaceutical Bulletin,1995,18(9): 1223.[68] DUPONT R L,BAUMGARTNER W A.Drug testing by urine and hair analysis:Complementary features and scientificissues.[J].Forensic Science International,1995,70(1/3): 63.[69] GRATACOS-CUBARSI M,CASTELLARI M,VALERO A,et al.Hair analysis for veterinary drug monitoring in livestock production [J].Journal of Chromatography B:Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences,2006,834(1/2): 14.[70] REISTAD R,NYHOLM S,HAUG L,et al.2-Amino-1-methyl-6-phenylimidazo [4,5-b] pyridine (PhIP) in human hair as biomarker for dietary exposure [J].Biomarkers,1999,4(4): 263.[71] HEGSTAD S,LUNDANES E,REISTAD R,et al.Determination of the food carcinogen 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo [4,5-b] pyridine (PhIP) in human hair by solid-phase extraction and gas chromatography-mass spectrometry [J].Chromatographia,2000,52(7/8): 499.[72] KOBAYASHI M,HANAOKA T,HASHIMOTO H,et al.2-amino-1-methyl-6- phenylimidazo 4,5-b pyridine (PhIP) level in human hair as biomarkers for dietary grilled/stir-fried meat and fish intake [J].Mutation Research-Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis,2005,588(2): 136.[73] BESSETTE E E,YASA I,DUNBAR D,et al.Biomonitoring of carcinogenic heterocyclic aromatic amines in hair:A validation study[J].Chem Res Toxicol,2009,22(8): 1454.[74] KATAOKA H,INOUE T,SAITO K,et al.Analysis of heterocyclic amines in hair by on-line in-tube solid-phase microextraction coupled with liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J].Anal Chim Acta,2013,786: 54.[75] KNIZE M G,KULP K S,MALFATTI M A,et al.Liquid chromatography-tandem mass spectrometry method of urine analysis for determining。
减少杂环胺洚低烹调安全风险之探究
ｆ ｒ ｄ ｉ ｉ ｈ ｐ ｏ ｅｎ ｆ ｏ ｓ ｕ ｈ ａ ａ ｎ ｓ ｕ ｉ ｇ ｃ ｏ ｉ ｇ Ｔ ｅ ｆ ｒ ｉ ｇｍ ｅ ｈ ｎ ｓ ｔ ｘ ｃ ｔ ｓ ｏ ｍｅ ｈ【 — ｒ ｔ ｉ ｏ ｄ ｃ ｓ ｎ ｇ ｓ ｍｅ ｔ ｄ ｆ ｈ ｄ ｒｎ ｏ ｋ ｎ ． ｈ ｏ ｍ ｎ ｃ ａ ｉｍ， ｏ ｉｉ ａ ａ ｉ ｙ ｗｅｌ ｓｔ ｅ ｆ ｃｏ ｓｔ ａ ａ ｅ ｔ ｉ ｅｒｆ ｒ ｉ ｇ ａ ｄ ｃ ｒ ｉ ｏ ｅ ｉ ｉ ｒ ｕ ｌ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｎ ｒ ｓｒ ｎ ｔ ｉ ｏ ｍ ｎ ｎ ａ ｃ ｎ ｇ ｎ ｃ ｔ ａ ｅ ｓ ｍｍａ ｉ ｅ ， ｎ ｅｓｒ ｓ ｈ ｈ ｃ ａ ｈ ｙ ｒｚ ｄ ａ ｄ ｔ ｔｅ ｓｉ ｈ ｓ ｐ ｔ ｎ ｔ ｅｃ ｒｅ ｔ ａ ｌ ｒ ｔｅ ｔ ｎ ｅｈ ｄ ｎ ｅｅ ｔ ｎ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇｅ ｒＨＡＡ ｉ ｏ ｓ ｕ ｕ ｒ ｎ ｍｐ ｅｐ ｅｒ ａ ｍｅ ｔ ｔ ｏ ｓａ ｄｄ ｔ ｃｉ ｈ ｏ ｏ ｉｓｆ ｏ ｈ ｓ ｍ ｏ ｅ ｏ ｆ ｄ． ｎ ｏ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｏ ｄ ； ｙ ｒ ｓ Ｆ ｏ ｓ ＨＡＡ； ｏ ｍｉ ｇＭｅ ｈ ｎ ｓ Ｄｅ ｅ ｔ ｎ ｔｃ ｎ ｌｇ Ｆ ｒ ｎ ｃ ａ ｉ ｍ； ｔｃｉ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｅ
险 提供科 学 的支 撑 。 ［ 键 词 ］ 烹调 杂 环胺 产 生机 理 检测 技 术 关
Ａ ｓ ａｔ ｂ ｔ ｃ：Ｈｅｅｏｙ ｌ ｒｍａｉ ａ ｎ ｓ（ Ａ）ａｅ ｍｕａｅ ｉ ａ ｄ ｃｒｉ ｇｎｃ ｃ ｍｐ ｕ ｄ ｒ ｔｒｃ ｃ ｃ ａｏ ｔ ｍｉｅ ＨＡ ｉ ｃ ｒ ｔ ｎｃ ｎ ａｃ ｏ ｅ ｉ ｏ ｏ ｎ ｓ ｇ ｎ
杂环胺
杂环胺类化合物的另一个重要危害是致癌作用。杂环胺化合物对啮齿动物均具不同程度的致癌性，致癌的主 要靶器官为肝脏，其次是血管、肠道、前胃、乳腺、阴蒂腺、淋巴组织、皮肤和口腔等。最近发现IQ对灵长类也 具有致癌性 。
杂环胺化合物除了具有致突变和致癌外，一些杂环胺如IQ和PhIP在非致癌靶器官心脏形成高水平的加合物， 研究发现，8只大鼠经口摄人IQ和PhIP2周，其中有7只出现心肌组织镜下改变，包括灶性心肌细胞坏死伴慢性炎 症、肌原纤维融化和排列不齐以及T小管扩张等。另一项研究报告了对lo只做IQ慢性致癌实验的猴的心脏病理组 织学检查的结果。这些猴分别摄入IQ10或20mg/kg40～80个月而患有肝肿瘤。所有动物的心脏在外观上均无改变， 但有8只猴的心脏在镜下呈局灶性损伤。光镜下损伤表现为肌细胞坏死伴或不伴炎肌原纤维消失、肌节排列紊乱等。 心肌损伤的严重程度与IQ的累积剂量有关 。
毒理学
致癌作用
致突变作用
心肌毒作用
杂环胺类化合物的主要危害之一是具有致突变性。但杂环胺是间接致突变物，在细胞色素P450作用下代谢活 化才具有致突变性，杂环胺的活性代谢物是N一羟基化合物，后经乙酰转移酶和硫转移酶作用，将N一羟基代谢物 转变成终致突变物。Ames试验表明，杂环胺在S9代谢活化系统中有较强的致突变性，其中TA98比TAl00更敏感。 提示杂环胺是致移码突变物。除诱导细菌基因突变外，杂环胺类化合物还可经S9活化系统诱导哺乳动物细胞的 DNA损害，包括基因突变、染色体畸变、姊妹染色体交换、DNA断裂、DNA修复合成和癌基因活化。但杂环胺在哺 乳动物细胞体系中致突变性较细菌体系弱 。
(2)增加蔬菜、水果的摄入量膳食纤维有吸附杂环胺并降低其活性的作用。蔬菜、水果中的某些物质如酚类、 黄酮类等活性成分有抑制杂环胺的致突变性和致癌性的作用。因此，增加蔬菜、水果的摄人量对于防止杂环胺的 危害有积极作用。
肉类热加工过程中有害物质的形成与控制研究进展
专题论述MEAT RESEARCHCHINA MEAT RESEARCH CENTER肉类热加工过程中有害物质的形成与控制研究进展李诗萌，喻倩倩，董展廷，孙 林，程 蓓，孙承锋*（烟台大学生命科学学院，山东 烟台 264000）摘 要：肉类在煎炸、烧烤、蒸煮等加热过程中会产生令人愉悦的香气，但同时也伴随着多种有害物质的产生，如杂环胺、丙烯酰胺、反式脂肪酸、多环芳烃类等，这些物质会对人体健康造成极大危害。
因此，探究肉类产品热加工过程中有害物质的成因及控制尤为重要。
本文综述上述有害物质在肉类加热过程中的形成机理，总结上述有害物质现有的检测方法及控制手段，并讨论了风味物质生成和有害物质控制之间的关系，为后期进一步研究提供参考。
关键词：肉类产品；热加工；有害物质；形成；检测方法；控制A Review of the Formation and Control of Hazardous Substances in Meat during Thermal ProcessingLI Shimeng, YU Qianqian, DONG Zhanting, SUN Lin, CHENG Bei, SUN Chengfeng *(College of Life Sciences, Yantai University, Yantai 264000, China)Abstract: Pleasant aroma will be generated in meat products during frying, roasting and other thermal processing operations, which is, however, accompanied by the formation of various harmful substances, such as heterocyclic amines, acrylamide, trans fatty acids, and polycyclic aromatic hydrocarbons. These substances will do great harm to human health. Therefore, it is particularly important to explore the cause of the formation of harmful substances in meat products during thermal processing and to control it. The formation mechanism of the harmful substances, as well as the existing detection methods and control measures are summarized in this review. Meanwhile, the relationship between flavor compounds generation and harmful substances reduction is discussed. We expect that this review will provide valuable reference for further research in the future.Keywords: meat products; thermal processing; harmful substances; formation; detection methods; control DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201123-280中图分类号：TS251.1 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2021）01-0092-06引文格式：李诗萌, 喻倩倩, 董展廷, 等. 肉类热加工过程中有害物质的形成与控制研究进展[J]. 肉类研究, 2021, 35(1): 92-97. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201123-280. LI Shimeng, YU Qianqian, DONG Zhanting, et al. A review of the formation and control of hazardous substances in meat during thermal processing[J]. Meat Research, 2021, 35(1): 92-97. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201123-280. 收稿日期：2020-11-23第一作者简介：李诗萌（1995—）（ORCID: 0000-0002-2876-565X ），女，硕士研究生，研究方向为肉制品质量安全。
杂环芳胺结构与致癌性和致突性的密度泛函研究
各 值 ） 对 ｌ 致 突性 Ｈ Ａ 界 。 ９种 Ｃ ｓ在 子 分
ｉ及 其 平 方与 致 突性 密切 相 关 ， 。 ｒ为 ０ ９ ２， ． １ Ｆ为
偶极 矩 和 Ａ — Ｈ 离子 前线轨 道 能级 差 △ ｒ Ｎ 占 界值 ） 。
第３ ６卷 第 ２期 ２１ ０ ２年 ４月
南京 理工 大学 学报
Ｊｕｎｌ ｆ ａ ｎ ｎ ｅｓｙｏ ｃ ｎｅａｄＴ ｃｎｌｇ ｏｒａ ｏ ｍｉｇＵ ｉ ｒ ｔ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈｏ ｙ Ｎ ｖ ｉ Ｓ ｅ ｏ
Ｖ０ ． ６ １ ３ Ｎｏ． ２
ＡＤ ． ２ ２ ｒ ０１
．
ｏ ｃ ｐ ｅ ｍｏｅ ｕ ａ ｒ ｉ ｌＥＨ Ｍ ｎ ｈｅ ｎ ｍｂ ｒ ｏ ｕｓ ｄ ｔｎ ｓ ｌ ｋ ｄ ｔ ｈｅ ａ ｎ ｒ ｕ ｔ Ｔｈ ｃ ｕ ｉｄ— ｌ ｃ ｌｒ ｏ ｂｔ ｏ ｏ ａ ｄ ｔ ｕ ｅ ｆｆ ｅ ｇ ｉ ｅ ｏ ｔ ｍｉ ｅ ｇ ｏ ｐ ｒ． ｅ ａ ｉ ｎ
杂环 芳 胺 结构 与 致癌 性 和 致 突性 的密 度 泛 函研 究
胡辰尧 ， 王 涛 ， 学海 ， 居 曾秀琳
（ 南京理工大学 化 工学 院 ， 江苏 南京 ２ ０ ９ ） １０ ４
摘
要 ： 据 杂环 芳胺 （ Ａ ） 生物体 内的代 谢特 征 ， Ｄ Ｔ Ｂ Ｌ Ｐ方法 分别进 行 了 １ 杂 根 ＨＣ ｓ 在 用 Ｆ －３ Ｙ ９种
ｒｌ ｅ ｏｆｃ ｎ ｒｉ０ ９ ９ ａｄｔｅＦ ｆｃ ｒ ｓ ５ ４ （ａｇｒ ｈｎｔｅｃｒ ｓｏ ｄｎ ｒｉ ｌ ａ ｅ ｅａ ｄｃｅ ｉ ｔ ． ６ ，ｎ ｔ ．７ １ｒ ａ ｏ ｅｐ ｎ ｉｇｃｉｃ ｌ ｔ ｉ ｅ ｓ ｈ ａ ｏ ｉ２ ｅｔ ｈ ｒ ｔａ ｖ ｕ
远离癌症·杂环胺：这种强致癌物大家每天都在吃
远离癌症·杂环胺：这种强致癌物大家每天都在吃有些食物看上去很美，很安全，完全符合标准，结果吃出了问题，我们才知道自己很傻很天真，今天非要儿育将带大家认识一种常见的强致癌物杂环胺，在食品安全的范畴，转化指的是食物在生产出来时检测不出毒素，但是通过储存，运输，加工，烹饪，甚至消化等过程毒素才产生出来转化，根据其发生机制可以分为化学转化和生物转化。
咱还安就是化学转化的一个例子，我们吃的肉，不管是猪肉，鸡肉，虾肉，蟹肉，都是动物的肌肉组织，肌肉组织含有一种物质叫肌酸，肌酸与肌肉蛋白质里面的苯丙氨酸在高温下会产生杂环胺，杂环胺有很强的致癌和促癌特性，诱发，dna突变产生原始癌细胞，促进癌细胞增生，抑制癌细胞死亡，促进癌组织的血管生成，使团团长得更大，促进癌细胞的转移，以上每一个特性都有很多实验证明，限于篇幅，这里就不仔细讨论了，总之，咱还安在癌症发展的多个节点都有推动癌症发展的作用，日本一项。
临床研究发现，通过食物摄入的杂环胺，可以使前列腺癌的患病风险提高90%，美国一项研究发现，摄入杂环安会提高胰腺癌的风险，一项收纳了39项相关研究，1.5万个病例的大规模荟萃分析发现，烹饪中最常产生的几种杂环胺都可以显著提高癌症的风险，在美国快餐厅里面卖的最多的是鸡肉，比如烧鸡，炸鸡，烤鸡等等，那么肌肉在烧炸烤的过程中会不会产生咱淮安呢？美国责任医师协会选择了美国八家主流快餐厅买来他们的鸡肉样品做化验，看看它们里面到底有没有这种强制癌物质？结果没有一个例外。
所有肌肉都含有杂环胺，于是责任医师协会对这八家快餐厅提起了法律诉讼，因为在美国，很多州都有法律规定，餐饮行业所卖的食物里如果含有已知的致癌物，就需要标识出来，告知消费者，但是这八家快餐厅都没有标识，很快，其中一家快餐厅与责任医师协会达成了庭外和解，他们承诺在相关州的店面要贴出警示标签，提醒消费者，他们店里卖的鸡肉含有致癌物，有些披萨的馅料含有香肠和火腿等肉料，那么在烤披萨的过程中会不会产生致癌物呢？根据一项德国研究，确实会产生，不仅如此，当把烘烤温度从230度增加到250。
模拟体系中PhIP的产生规律及抑制作用研究
模拟体系中PhIP的产生规律及抑制作用研究于春娣;邵泽平;张燕;王硕【摘要】杂环胺(Heteryclic Aromatic Amines,HAAs)是富含蛋白质的食物在烤、炸、煎等热加工过程中产生的一类有害物质,在Ames实验中表现出潜在的致突变性和致癌性.以日常热加工肉类食品中产生量最多的杂环胺PhIP(2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine)为研究对象,考察了在溶液模拟体系中,不同摩尔量的前体物质,加热温度和加热时间下PhIP的产生规律.采取超声波辅助提取了甘薯叶中的黄酮类物质,提取物对模拟体系中PhIP生成具有明显的抑制作用,抑制率为67.31%.其抑制率大小高于槲皮素、芦丁、甘草素和葛根素.%Heterocyclic aromatic amines (HAAs) are a kind of harmful substances generated in protein-rich foods during high-temperature cooking(e.g.baking, frying and grilling), and the potential mutagenicity has been demonstrated in Ames experiments. In this paper, 2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo [4,5-b]pyridine (PhIP)which was the most abundant HAAs generated in daily cooking was chose as the research target, the ef-fect of different molar amount of creatinine and phenylalanine, and the influence of different heating time and temperaturewere studied, and establishedthe optimal solution model system of PhIP formation. The total flavonoidin sweet potato leaves was extracted by ultrasonic method, the extract had inhibitory effect on the for-mation of PhIP, the inhibition ratio was 67.31%, more than quercetin, rutin, liquiritigenin and puerarin.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2017(038)007【总页数】5页(P18-22)【关键词】模拟体系;杂环胺;甘薯叶;黄酮类物质【作者】于春娣;邵泽平;张燕;王硕【作者单位】教育部食品营养与安全重点实验室,天津科技大学,天津300457;青岛农业大学食品科学与工程学院,山东青岛266109;教育部食品营养与安全重点实验室,天津科技大学,天津300457;教育部食品营养与安全重点实验室,天津科技大学,天津300457;教育部食品营养与安全重点实验室,天津科技大学,天津300457【正文语种】中文近年来，人们对食品安全的关注程度不断提升，不仅关注食品中的农药残留和兽药残留等各种化学性危害，食品加工过程中所带来的安全问题也逐渐进入人们的视野，其中，在高温加热肉类食品时出现的一类具有潜在强致癌性和致突变性的物质——杂环胺，最近三十年受到全世界科学家们的关注[1]。
判断是非题
判断是非题：1、有害昆虫主要是损坏食品质量，使食品感官性状恶化，降低食品营养价值。
（）2、食品污染的原因主要是食物在生产、种植、包装、运输、储存、销售和加工烹调过程中造成的污染。
（）3、食品腐败变质是指食品在一定环境因素影响下，由寄生虫（微生物）的作用而引起食品成分和感官性状的改变，并失去食用价值的一种变化．（）4、高温灭菌防腐主要有高温灭菌法和巴氏消毒法两类（）细菌性污染中致病菌的污染有两种情况，一是动物生前感染，二是外界污染。
（）5、在粮油食品天然污染中以黄曲霉毒素最多见，而且其毒性和致癌性最强，（）6、有毒金属污染途径主要是食品生产加工过程污染。
（）致病菌对奶的污染按致病菌的来源可分为二大类：一是挤奶前的7、污染；二是挤奶后的污染。
（）8、酸奶呈乳白色或稍黄色，具有纯正的乳酸味，凝块均匀细腻，无气泡，有少量乳清析出，这样的酸奶可以正常食用。
（）9、罐头食品若“胖听”程度的增大初步判断是物理性膨胀。
（）10、塑料是由大量大分子的单体通过共价键聚合成的一类以高分子树脂为基础，添加适量的增塑剂、稳定剂、抗氧剂等助剂，在一定的条件下塑化而成的。
（）11、青皮红肉鱼，组氨酸含量高，一旦变质，可产生大量组胺，引起人体组胺中毒。
12、蔬菜在体内的最终代谢产物呈碱性，故称碱性食品。
13、谷类食物加工精度越高，营养素就越高。
14、豆类赖氨酸含量较少，与谷类食物混合食用，可发挥蛋白质的互补作用。
15、奶应避光保存，以保护其中的营养素。
16、谷类蛋白质的生物学价值由高到低依次为大米>小麦>大麦>玉米>小米。
17、干豆维生素c的含量高于豆芽。
18、谷类蛋白质组成中的第一限制氨基酸和第二限制氨基酸分别为赖氨酸和蛋氨酸。
19、在玉米食品中加入少量小苏打获食碱，能使结合型烟酸分解为游离型，以利于人体吸收。
20、河豚鱼含有极强的河豚毒素，若处理不当，可引起急性中毒而死亡。
21、人群膳食中黄曲霉毒素污染程度与居民原发性肝癌的发病率呈负相关。
模型体系中PhIPNorharmanHarman 3 种杂环胺的形成与抑制
模型体系中PhIPNorharmanHarman 3 种杂环胺的形成与抑制一、引言3种杂环胺PhIP、Norharman和Harman是一类在食品中广泛存在的致癌物质，它们的形成与食品的加工和烹饪方法密切相关。
近年来，人们对这些致癌物质的形成机制和抑制方法进行了广泛的研究。
模型体系中的研究对于深入了解这些物质的形成机制以及寻找抑制方法具有重要意义。
1、PhIP的形成机制PhIP是一种高度致癌的致癌物质，它主要是由肉类和鸡蛋等食品中的氨基酸和脂肪酸在高温条件下烹饪而成。
具体来说，当氨基酸和糖在高温下进行糊化和糖基化反应时，会生成一系列的中间产物，这些中间产物会在高温下进一步发生氧化、脱羧等反应，最终形成PhIP。
2、Norharman的形成机制Norharman是一种存在于烟草烟气中的致癌物质，它也存在于一些食物中，并且可以在高温条件下形成。
Norharman的形成主要是由于食品中的一些氨基酸和糖类在高温下进行类似PhIP形成的反应，形成一系列的中间产物，最终生成Norharman。
这三种致癌物质的形成机制都与食品中的氨基酸、糖类等成分在高温条件下发生一系列复杂的反应有关。
控制食品在高温下的烹饪时间和温度，以及减少食品中氨基酸和糖类的含量，可以有效降低这些致癌物质的形成。
三、模型体系中3种致癌物质的抑制方法1、化学抑制剂一些化学抑制剂可以在烹饪过程中加入食品，抑制PhIP、Norharman和Harman的形成。
添加具有抗氧化性质的化学物质，如维生素C、维生素E等，可以抑制食品中氧化反应的发生，从而降低致癌物质的生成。
2、生物抑制剂3、加工方法选择合适的食品加工方法也是减少PhIP、Norharman和Harman生成的一种重要途径。
选择低温蒸煮、煮沸等加工方法而非高温炒、烤、炸等加工方法可以有效减少致癌物质的生成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
0.7 肝,皮肤,阴蒂腺,耳皮脂腺 11.0 肝,肺,造血系统
续表 不同杂环胺对大鼠和小鼠的致癌能力
化合物 Trp-P-1 Trp-P-2
PhIP
动物
大鼠 小鼠 大鼠 小鼠 大鼠 小鼠
致突变、致癌性的 杂环胺类化合物
在食品加工、烹调过程中，由于蛋白质、 氨基酸热解产生杂环胺类化合物，是一类 具有致突变、致癌的物质。
早在1939年Widmark就发现用烤马肉的提取 物涂布于小鼠的背部，可诱发乳腺肿瘤， 并未引起人们的注意。
20世纪70年代后，Sigimura和Nagao等发现， 直接以明火或炭火炙烤的烤鱼，有强烈的 致突变性。烧焦的肉，甚至正常“烹调的 肉也检出强烈的致突变性，才激起人们的 关注。
0.19 0.21
0.25
0.21
0.15
2.50
0.19
0.18
0.21
0.04
―
0.16
续表 一些西方国家膳食中杂环胺的含量(ng/g)
样品 烤牛肉 炸牛肉 烤羊肉 烤鸡肉 烤猪肉 烤鱼 炸鱼
8-MeIQx 喹喔啉
2.11 0.64 1.01 2.33 0.69 1.70 0.03
4,8-DiMeIQx 喹喔啉 1.80 0.12 0.67 0.81 0.16 5.40 6.44
三、杂环胺的致癌、致突变等毒性
（1）致突变 所有的杂环胺都是前致突变物，但必须经
过代谢活化才能产生致癌、致突变。经口 服，很快被吸收，通过血液分布于各组织。 肝脏是杂环胺的重要代谢器官，肠、肺、 肾等也有一定代谢能力。
杂环胺代谢活化有两个过程：
环外氨基由细胞色素P450（CYP）IA2催化，
一、食品中杂环胺的种类
(1)氨基咪唑氮杂芳烃(aminoimidazo azaaren, AIA)：
名称类别
最初来源
喹啉类(quinoline
congeners, IQ)
烤沙丁鱼
喹喔类(quinoxaline 炸牛肉；碎牛肉与肌酐、
congeners, IQx) 苏氨酸肌酐与葡萄糖混合热解
吡啶类(pyridine 炸牛肉；碎牛肉与肌酐
75 000
1 500
6 000
28 000
320
660
突变位点主要是第13密码子，常见的是 G T 颠换；
此外，还发现p53突变，也涉及鸟嘌呤的改 变，即密码子175和248，突变类型为
G T 和 G A 颠换。
（2）致癌性
所测试的杂环胺对啮齿类动物均具有致癌
性。除了PhIP外，致癌的主要靶器官是肝 脏，但多数杂环胺可诱发其他多种部位的 肿瘤。诱导50%动物发生肿瘤所需的剂量 （TD50）见下表。 有人采用5种杂环胺，按其各自致癌剂量的 1/5染毒，其致癌效应有相加作用。
生成N-羟基衍生物，可直接与DNA或其他
细胞大分子结合；
氧化的氨基（N-OH）可进一步被乙酰基转 移酶、磺基转移酶、氨酰tRNA合成酶或磷 酸激酶酯化，形成具有高度亲电子活性的 终代谢产物。
杂环胺是移码突变物。用Ames试验检测显 示：杂环胺在S9代谢系统中有较强的致突变 性，其中TA98比TA100更加敏感（见下表）。
酸碱分配
“蓝棉”吸附(纤维素/Cu-酞花 青)
反相HPLC-MS
正相HPLC(硅胶或CN柱)
或GC-MS
反相HPLC-MS或GC-MS
图 杂环胺的分析流程图
表 一些西方国家膳食中杂环胺的含量(ng/g)
样品
烤牛肉 炸牛肉 烤羊肉 烤鸡肉 烤猪肉 炸鱼
IQ Trp-P-2 AαC
MeAαC
喹啉 吲哚 吡啶并吲哚 吡啶并吲哚
S9活化系统可诱导哺乳动物细胞的DNA损
害，如基因突变、染色体畸变、姐妹染色 体交换、DNA断裂、程序外DNA修复合成 和癌基因活化等。杂环胺与动物体内DNA 形成加合物，是致癌、致突变的基础。
表 杂环胺在Ames试验中致突变性比较
化合物
IQ(喹啉) 4-MeIQ(喹喔啉)
8-MeIQx 4,8-DiMeIQx 7,8-DiMeIQx
Trp-P-1 吲哚 0.21 0.19 0.12
0.10
PhIP 吡啶类
27 ― ― ― 6.6 69 69.2
二、食品中杂环胺形成的机制
实验结果表明：氨基酸和肌酸是杂环胺合 成的重要前体物，糖的存在可能是起催化 作用。Jagerstad 等提出 IQ（喹啉）型杂环 胺形成的机制：
图 IQ型杂环胺的形成机制和前体化合物
回变菌落数/μg
TA98
TA100
433 000
7 000
661 000
30 000
145 000
14 000
183 000
8 000
163 000
9 000
续表 杂环胺在Ames试验中致突变性比较
化合物
Trp-P-1(蚓哚) Trp-P-2
Glu-P-1(咪唑) Glu-P-2
AαC(吡啶并吲哚)
回变菌落数/μg
TA98
TA100
39 000
1 700
104 000
1 800
49 000
3 200
1 900
1 200
300
20
续表 杂环胺在Ames试验中致突变性比较
化合物
MeAαC PhIP IQx
黄曲霉素B1 苯并[α]芘B[α]
回变菌落数/μg
TA98
TA100
200
120
1 800
120
到目前为止，已发现了20多种杂环胺，具有 强烈的致突变性，还被证明可引起实验动 物多种组织的肿瘤。
杂环胺对食品的污染，已成为食品安全领域 关注的热点问题之一。
一、食品中杂环胺的种类 二、食品中杂环胺形成的机制 三、杂环胺的致癌致突变等毒性
（1）致突变 （2）致癌性 （3）心肌毒性 四、减少杂环胺暴露与危险性的措施
congeners)
混合热解
苯并噁嗪类
(2)氨基咔啉(amino-carboline congener)：
名称类别
最初来源
α-咔啉(AαC) 大豆蛋白热解产物
γ-咔啉
色氨酸热解产物
δ-咔啉
谷氨酸热解产物
苯并吡啶
苯丙氨酸热解产物
图 常 见 杂 环 胺 的 化 学 结 构
烤鱼或烤肉 甲醇提取
稳定性同位素标记内标
表 不同杂环胺对大鼠和小鼠的致癌能力
化合物
动物
饲料中 浓度(%)
TD50 (mg/kg)
靶器官
大鼠 0.03
0.7 肝,肠,皮肝,前胃,肺
大鼠 0.03 4-MeIQ 小鼠 0.04
0.1 肝,皮肤,口腔,乳腺等 8.4 肝,前胃
大鼠 0.04 8-MeIQx 小鼠 0.06