食品中的丙烯酰胺分布及其检测方法研究进展

食品中的丙烯酰胺分布及其检测方法研究进展

一、丙烯酰胺简介

1、概述：

丙烯酰胺是一种无味白色结晶有机固体,极易溶于水、乙醇、甲醇、丙酮、二甲醚和三氯甲烷中,在酸中稳定,而在碱中易分解,对光线敏感,暴露于紫外线时较易发生聚合。由丙烯酰胺乙烯基加成反应很易形成高度交联凝胶聚合物——聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺作为各种助剂广泛用于造纸业(造纸助剂) 、石油业(油田采油助剂) 、纺织业(染料、色素成分) 、塑胶业、化工业,或用作建造坝基、隧道和污水管的浆料、肥皂和化妆品的增稠剂等,并作为絮凝剂，加入食水中,以吸附除去水中杂质。

丙烯酰胺的不安全问题是工业接触和食水受到污染，用于处理食水的聚丙烯酰胺本身无毒, 但其中含有极少量未聚合的丙烯酰胺则影响人类健康。人类接触丙烯酰胺的主要途径是化妆品(可能含

2 %聚丙烯酰胺) , 其次是包装材料、纸和厚纸板(黏合剂) 。此外, 塑胶业也是释放丙烯酰胺而造

成环境污染的主要途径。目前已发现一些含高碳水化合物的食品, 经过煎、烤、炸等高温烹调后会产生含量不等的丙烯酰胺, 且其含量随加工温度的升高而增加, 对人类健康存在潜在的危害。

2、结构性质：

英文名Acrylamide，

CAS 的登记号为79- 06- 1

分子式CH2=CHCONH2

分子量71．08

丙烯酰胺是一种不饱和酰胺，别名AM，其单体为无色透明片状结晶，沸点125℃(3325Pa)，熔点84~85℃，密度1.122g/cm3。能溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿，不溶于苯及庚烷中，在酸碱环境中可水解成丙烯酸。丙烯酰胺单体在室温下很稳定，但当处于熔点或以上温度、氧化条件以及在紫外线的作用下很容易发生聚合反应。当加热使其溶解时，丙烯酰胺释放出强烈的腐蚀性气体和氮的氧化物类化合物。

2、丙烯酰胺的形成机理：

丙烯酰胺是一种具有神经毒性的小分子化合物，它主要由游离的天门冬酰胺在食品加工过程中通过美拉德反应形成，天门冬酰胺和碳水化合物是形成丙烯酰胺必需的物质基础，高温(高于120℃)则是丙烯酰胺形成的关键条件，加工方式、水活度、pH值等因素也影响其形成。

3、研究概况：

大量研究表明，丙烯酰胺是一种神经毒素，皮肤刺激物及对人可能的致癌物质。在发现高温加热的食品中含有高剂量的丙烯酰胺之前，国内外学者认为人群暴露于丙烯酰胺除职业接触外，主要是饮水和吸烟两种途径。2000 年，瑞典学者首次提出食品高温加热过程可能产生丙烯酰胺，当时没有引起足够的重视。2002年4 月，来自斯德哥尔摩大学和瑞典国家食品管理局的科学家发表了学

术论文，指出高温加热的多种食品中含有高剂量的丙烯酰胺，引起了国际上的强烈反响。随后，其他各国食品管理机构如挪威、瑞士、德国和美国等相继确认食品中含有丙烯酰胺。这一研究结果引起了世界各国的政府部门和学术界的广泛关注。由WHO/ FAO 共同举办的食品中丙烯酰胺问题专家磋商会,于2002 年6 月25～27 日在日内瓦举行,有关癌症研究、毒理学、食品工艺、生物化学以及分析化学方面的23 位科学家参会,并共同发表了磋商结论。会议确定了许多迫切需要研究的重要课题,除了确定建立一个研究丙烯酰胺的国际网络,以更好地了解人类暴露情况及可能的健康影响外,丙烯酰胺还将被增列为WHO/ FAO 食品添加剂专家委员会(J ECFA) 未来有关会议议程的优先项目,以作更详细的评价。

4、重要指标：

有关食品中丙烯酰胺的标准值还没有制定。食品中丙烯酰胺的检验已列为我国“十五”国家重大科技专项课题,要求食品中丙烯酰胺测定方法检测低限小于10ng／g、回收率大于70％、相对标准偏差小于20％。卫生部食品安全计划也将食品中丙烯酰胺检测方法建立作为一个重要部分。德国的BgVV ( theFederal Institute for Health Protection of Consumers and VeterinaryMedicine)建议食品暂定为1. 0 mg/kg。欧盟( EU)只是规定塑料制品中丙烯酰胺向食品的迁移限量为0. 01 mg/kg。,WHO 规定生活饮用水标准丙烯酰胺的含量为0. 0005 mg/L, 2003年EU规定为0. 0001 mg/L,我国为0.0005 mg/L。国际肿瘤研究机构(IARC)将丙烯酰胺认定为2A类致癌物.

二、丙烯酰胺毒理学研究概况

从二十世纪七、八十年代开始，就有大量关于丙烯酰胺毒理学方面的研究报道。研究表明，对人和动物而言，丙烯酰胺主要是一种神经毒素。其次，它还具有一定的致癌性、致突变性和生殖毒性。

2.1 神经毒性

在二十世纪五十年代，人们就意识到丙烯酰胺具有潜在的毒性作用。最早通过职业人群暴露和动物试验研究发现，丙稀酰胺会导致动物共济失调、骨骼肌萎缩、体重减轻等神经性综合症，而且还会阻碍神经损伤的恢复功能。电生理学、神经化学和形态学的一些研究结果也证实了神经末梢机能障碍及其退化是丙烯酰胺对神经早期的毒性作用特征。但这种终端作用机制还需要进一步研究证实。

2.2 致癌性、基因毒性和生殖毒性

欧盟风险评估报告表明，丙烯酰胺是诱导动物各种器官良性和恶性肿瘤的致癌物质。这种肿瘤可能与内分泌失调有关，而且多发生在动物的脑和脊髓索状组织中。有关丙烯酰胺对人致癌的危险还没有确切的证据说明。美国环境保护署(EPA)和国际癌症研究机构(IARC)依据生物评价数据及丙烯酰胺与DNA 作用机理如丙烯酰胺会诱导基因突变，结构染色体异常和姊妹染色体交换等，把它划为“对人类可能致癌”的一类物质。

JanuszBlasiak等(2004)对丙烯酰胺基因毒性的分子机理进行了研究，认为它对正常细胞D N A 的影响是多种形式的，包括改变D N A 基质，促进细胞凋亡，削减D N A 合成时的修复功能等；

同时，他还发现自由基会促进这些作用，而抗氧化剂会作为保护剂阻止丙烯酰胺的这种基因毒性。

在生殖毒性方面，Rochelle 等(2003)研究报道丙烯酰胺具有动物雄性生殖毒性作用。其作用机理是丙烯酰胺或它的代谢产物甘氨酰胺与多巴胺的感受器及精子细胞的精蛋白结合，改变精子的