食品化學(xué)污染課件

食品的化學(xué)性污染及其預(yù)防YanZhao(AssociateProf.)DepartmentofNutrition&FoodHygieneHarbinMedicalUniversity一、農(nóng)藥和獸藥殘留及其預(yù)防

(一)農(nóng)藥與農(nóng)藥殘留農(nóng)藥(pesticide)：指用于預(yù)防、消滅或者控制危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)的病、蟲、草和其他有害生物以及有目的地調(diào)節(jié)植物、昆蟲生長(zhǎng)的化學(xué)合成或者來源于生物、其他天然物質(zhì)的一種物質(zhì)或幾種物質(zhì)的混合物及其制劑農(nóng)藥殘留(pesticideresidues)：指任何由于使用農(nóng)藥而在食品、農(nóng)產(chǎn)品和動(dòng)物飼料中出現(xiàn)的特定物質(zhì)，包括農(nóng)藥本身的殘留以及被認(rèn)為具有毒理學(xué)意義的農(nóng)藥衍生物1.分類按用途：分為殺（昆）蟲劑、殺（真）菌劑、除草劑、殺線蟲劑、殺螨劑、殺鼠劑、落葉劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和昆蟲不育劑等類型按化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)：分為有機(jī)磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯、有機(jī)氯、有機(jī)砷、有機(jī)汞、有機(jī)硫、取代苯、有機(jī)雜環(huán)、苯氧羧酸等多種類型按照農(nóng)藥對(duì)大鼠經(jīng)口和經(jīng)皮急性毒性的大?。悍譃閯《绢悺⒏叨绢悺⒅械榷绢惡偷投绢愞r(nóng)藥3.食品中農(nóng)藥殘留的來源(1)施用農(nóng)藥對(duì)農(nóng)作物的直接污染農(nóng)藥性質(zhì)劑型及施用方法施藥濃度、時(shí)間和次數(shù)

氣象條件農(nóng)作物的品種、生長(zhǎng)發(fā)育階段及食用部分

(2)農(nóng)作物從污染的環(huán)境中吸收農(nóng)藥：施用農(nóng)藥和工業(yè)三廢的污染，大量農(nóng)藥進(jìn)入空氣、水和土壤，成為環(huán)境污染物

(3)通過食物鏈污染食品：某些比較穩(wěn)定的農(nóng)藥、與特殊組織器官有高度親和力或可長(zhǎng)期貯存于脂肪組織的農(nóng)藥可通過食物鏈的作用逐級(jí)濃縮，稱為生物富集作用(bioconcentration)

(4)其他來源的污染4.食品中常見的農(nóng)藥殘留

(1)有機(jī)磷主要用作殺蟲劑(如敵百蟲、敵敵畏、樂果、馬拉硫磷等)，部分品種可用作殺菌劑(如稻瘟凈、異稻瘟凈、敵瘟靈)或殺線蟲劑(如克線丹、丙線磷、苯線磷)化學(xué)性質(zhì)較不穩(wěn)定，在自然界中易于降解，在環(huán)境中不易長(zhǎng)期殘留，在生物體內(nèi)的蓄積性亦較低一些品種(如內(nèi)吸磷、對(duì)硫磷、甲胺磷等)對(duì)人和哺乳動(dòng)物有較大的毒性，大量接觸或攝入可致急性中毒甚至死亡屬于神經(jīng)毒物，能抑制膽堿酯酶活性，導(dǎo)致體內(nèi)乙酰膽堿蓄積，使神經(jīng)傳導(dǎo)功能紊亂而出現(xiàn)相應(yīng)的中毒癥狀。部分有機(jī)磷農(nóng)藥(如馬拉硫磷、敵百蟲、三硫磷、樂果、甲基對(duì)硫磷等)有遲發(fā)性神經(jīng)毒作用慢性中毒主要是神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)和視覺損傷的表現(xiàn)，某些有機(jī)磷農(nóng)藥還可損害視覺器官。多數(shù)有機(jī)磷農(nóng)藥無明顯的“三致”活性，但已發(fā)現(xiàn)某些有機(jī)磷農(nóng)藥在可能有一定的誘變性。(3)擬除蟲菊酯類可用作殺蟲劑和殺螨劑。自上個(gè)世紀(jì)70年代初合成第一個(gè)光穩(wěn)定性擬除蟲菊酯殺蟲劑—氯菊酯以來得到了迅速的發(fā)展，目前大量使用的品種已達(dá)數(shù)十個(gè)。優(yōu)點(diǎn)：屬于高效低殘留類農(nóng)藥，在環(huán)境中的降解以光解(異構(gòu)、酯鍵斷裂、脫鹵等)為主，其次是水解和氧化反應(yīng)作用機(jī)理：引起神經(jīng)細(xì)胞傳導(dǎo)阻滯或重復(fù)放電，而阻斷神經(jīng)傳導(dǎo)。另外，還具有改變膜流動(dòng)性，增加谷氨酸、天冬氨酸等興奮性神經(jīng)介質(zhì)和cGMP的釋放，干擾細(xì)胞色素C和電子傳遞系統(tǒng)的正常功能等作用。(4)有機(jī)氯是早期使用的最主要?dú)⑾x劑。特點(diǎn)：在環(huán)境中很穩(wěn)定，不易降解毒性：多屬低毒或中等毒。急性中毒主要是神經(jīng)系統(tǒng)和肝、腎損害的表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物長(zhǎng)期低劑量攝入有機(jī)氯農(nóng)藥，可致慢性中毒，主要表現(xiàn)為肝臟病變、血液和神經(jīng)系統(tǒng)損害。有機(jī)氯可通過胎盤屏障進(jìn)入胎兒體內(nèi)，部分品種及其代謝產(chǎn)物有一定致畸性，某些有機(jī)氯農(nóng)藥在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中有一定致癌作用。5.食品貯藏和加工過程對(duì)農(nóng)藥殘留的影響(1)貯藏

谷物在倉(cāng)貯過程中農(nóng)藥殘留量緩慢降低，但部分農(nóng)藥可逐漸滲入內(nèi)部，使谷粒內(nèi)部殘留量增高蔬菜水果在低溫貯藏時(shí)農(nóng)藥殘留量降低十分緩慢貯藏溫度對(duì)易揮發(fā)的農(nóng)藥殘留量影響很大水果表皮殘留的農(nóng)藥在貯藏過程中有向果肉滲入的趨勢(shì)(2)加工常用的食品加工過程一般可降低農(nóng)藥殘留量，但特殊情況下亦可使農(nóng)藥濃縮、重新分布或生成毒性更大的物質(zhì)。(二)獸藥殘留獸藥：指用于預(yù)防、治療、診斷動(dòng)物疾病或者有目的地調(diào)節(jié)動(dòng)物生理機(jī)能的物質(zhì)(含藥物飼料添加劑)，主要包括血清制品、疫苗、診斷制品、微生態(tài)制品、中藥材、中成藥、化學(xué)藥品、抗生素、生化藥品、放射性藥品及外用殺蟲劑、消毒劑等(《獸藥管理?xiàng)l例》2004年)。獸藥殘留：指動(dòng)物產(chǎn)品的任何可食部分所含獸藥的母體化合物及/或其代謝物，以及與獸藥有關(guān)雜質(zhì)的殘留。獸藥殘留既包括原藥也包括藥物在動(dòng)物體內(nèi)的代謝產(chǎn)物。主要的獸藥殘留包括七類：①抗生素類；②驅(qū)腸蟲藥類；③生長(zhǎng)促進(jìn)劑類；④抗原蟲藥類；⑤滅錐蟲藥類；⑥鎮(zhèn)靜劑類；⑦β-腎上腺素能受體阻斷劑。使用獸藥的利與弊：減少畜禽類的損失、提高產(chǎn)量，提高畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，增加食物供應(yīng)是使用獸藥產(chǎn)生的最大效益。由于獸藥廣泛而大量的使用，對(duì)人體造成多方面的危害，還可對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。在控制畜禽類疾病方面，應(yīng)通過推廣良好的養(yǎng)殖規(guī)范、改善動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境條件與衛(wèi)生、改善營(yíng)養(yǎng)等措施而盡量減少獸藥的使用。1.食品中獸藥殘留的來源治療禽、畜疾病用的藥品（如林可霉素、氨芐青霉素、氯霉素、金霉素等抗生素類）禽、畜和水產(chǎn)動(dòng)物飼料中的添加劑和激素等（如瘦肉精等）2.常見獸藥殘留的毒性急性毒性：大多數(shù)動(dòng)物性食品中的獸藥殘留量一般都很低，食用后不產(chǎn)生急性中毒慢性毒性和“三致”作用：是長(zhǎng)期食用獸藥殘留超標(biāo)的動(dòng)物性食品對(duì)人體的主要危害過敏反應(yīng)產(chǎn)生耐藥菌株和破壞正常的腸道菌群平衡

2.安全合理使用農(nóng)藥和獸藥我國(guó)已頒布《農(nóng)藥安全使用標(biāo)準(zhǔn)》(GB4285-1989)和《農(nóng)藥合理使用準(zhǔn)則》(GB8321-1987)。同時(shí)也應(yīng)注意對(duì)農(nóng)民的宣傳和指導(dǎo)，加強(qiáng)安全防護(hù)工作，防止農(nóng)藥污染環(huán)境和農(nóng)藥中毒事故的發(fā)生。對(duì)畜禽養(yǎng)殖戶也應(yīng)加強(qiáng)合理使用獸藥的宣傳和指導(dǎo)，禁止隨意使用獸藥。對(duì)允許使用的獸藥也必須嚴(yán)格遵守使用劑量和休藥期的有關(guān)規(guī)定，以防止動(dòng)物性食品中獸藥殘留對(duì)人體的危害。

3.制定和嚴(yán)格執(zhí)行食品中農(nóng)藥和獸藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)2005年修訂的《食品中農(nóng)藥最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)》包括了136種農(nóng)藥的最大殘留限量(maximumresiduelimits,MRLs)，并且已經(jīng)制定了數(shù)十種農(nóng)藥殘留量的分析方法標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)農(nóng)業(yè)部頒布的《動(dòng)物性食品中獸藥最高殘留限量》中規(guī)定了獸藥在牛、羊、豬、家禽、馬、魚中的殘留限量。在經(jīng)常性食品衛(wèi)生監(jiān)督工作中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥和獸藥殘留量的檢測(cè)，嚴(yán)格執(zhí)行最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)。二、有毒金屬污染及其預(yù)防環(huán)境中的各種金屬元素可以通過食物和飲水?dāng)z入、呼吸道吸入和皮膚接觸等途徑進(jìn)入人體，其中一些金屬元素在較低攝入量的情況下對(duì)人體即可產(chǎn)生明顯的毒性作用，如鉛、鎘、汞等，常稱之為有毒金屬。另外，許多金屬元素，甚至包括某些必需元素，如鉻、錳、鋅、銅等，如攝入過量也可對(duì)人體產(chǎn)生不同程度的毒性作用。(一)污染食品的途徑、毒作用特點(diǎn)和控制措施1.污染食品的途徑某些地區(qū)特殊自然環(huán)境中的高本底含量人為環(huán)境污染而造成有毒金屬元素對(duì)食品的污染食品加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售過程中的污染添加劑中含有的有毒金屬元素2.毒作用特點(diǎn)強(qiáng)蓄積性通過食物鏈的生物富集作用可在生物體及人體內(nèi)達(dá)到很高的濃度對(duì)人體造成的危害常以慢性中毒和遠(yuǎn)期效應(yīng)為主4.預(yù)防措施消除污染源：主要措施，如控制工業(yè)三廢排放，加強(qiáng)污水處理和水質(zhì)檢驗(yàn)；禁用含Hg、As、Pb的農(nóng)藥和劣質(zhì)食品添加劑；金屬和陶瓷管道、容器表面應(yīng)做必要的處理；發(fā)展并推廣使用無毒或低毒食品包裝材料等制定各類食品中有毒有害金屬的最高允許限量標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)經(jīng)常性的監(jiān)督檢測(cè)工作妥善保管有毒有害金屬及其化合物對(duì)已污染食品的處理(二)幾種主要有害金屬對(duì)食品的污染及毒性1.汞(Hg)體內(nèi)代謝和毒性：食品中的金屬汞幾乎不被吸收，無機(jī)汞吸收率亦很低，90%以上隨糞便排出，而有機(jī)汞的消化道吸收率很高。吸收的汞迅速分布到全身組織和器官，但以肝、腎、腦等器官含量最多。汞是強(qiáng)蓄積性毒物，在人體內(nèi)的生物半衰期平均為70d左右，在腦內(nèi)的儲(chǔ)留時(shí)間更長(zhǎng)。體內(nèi)的汞可通過尿、糞和毛發(fā)排出，故毛發(fā)中的汞含量可反映體內(nèi)汞儲(chǔ)留的情況。甲基汞中毒50年代日本發(fā)生的典型公害病—水俁病我國(guó)松花江流域也曾發(fā)生慢性甲基汞中毒主要表現(xiàn)：神經(jīng)系統(tǒng)損害的癥狀，如運(yùn)動(dòng)失調(diào)、語言障礙、視野縮小、聽力障礙、感覺障礙及精神癥狀等，嚴(yán)重者可致癱瘓、肢體變形、吞咽困難甚至死亡。血汞＞200μg/L，發(fā)汞＞50μg/g，尿汞＞2μg/L，即表明有汞中毒的可能；血汞>1mg/L，發(fā)汞>100μg/g可出現(xiàn)明顯的中毒癥狀。甲基汞還有致畸作用和胚胎毒性。

2.鎘(Cd)體內(nèi)代謝：鎘進(jìn)入人體的主要途徑是通過食物攝入。鎘的消化道吸收率約為5%～10%，食物中鎘的存在形式以及膳食中蛋白質(zhì)、維生素D和鈣、鋅等元素的含量均可影響鎘的吸收。進(jìn)入人體的鎘大部分形成金屬硫蛋白，主要蓄積于腎臟，其次是肝臟。毒性：鎘對(duì)體內(nèi)巰基酶有較強(qiáng)的抑制作用。鎘中毒主要損害腎臟、骨骼和消化系統(tǒng)，尤其是損害腎近曲小管上皮細(xì)胞，使其重吸收功能障礙，臨床上出現(xiàn)蛋白尿、氨基酸尿、糖尿和高鈣尿，導(dǎo)致體內(nèi)出現(xiàn)負(fù)鈣平衡，發(fā)生骨質(zhì)疏松和病理性骨折。對(duì)動(dòng)物和人體有一定的“三致”作用。食物來源：工業(yè)“三廢”食物鏈的富集作用食品包裝材料和容器預(yù)防措施：嚴(yán)格監(jiān)管工業(yè)“三廢”排放、農(nóng)田灌溉用水和漁業(yè)養(yǎng)殖用水限制食品加工設(shè)備、管道、包裝材料和容器、顏料等的鎘含量制定食品中鎘的允許限量標(biāo)準(zhǔn)并加強(qiáng)監(jiān)督檢驗(yàn)3.鉛(Pb)體內(nèi)代謝毒性：鉛對(duì)生物體內(nèi)許多器官組織都具有不同程度的損害作用，尤其是對(duì)造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟的損害更為明顯。食品鉛污染所致的中毒主要是慢性損害作用，臨床上可表現(xiàn)為貧血、神經(jīng)衰弱、神經(jīng)炎和消化系統(tǒng)癥狀，嚴(yán)重者可致鉛中毒性腦病，損害免疫系統(tǒng)。兒童對(duì)鉛較成人更敏感，過量鉛攝入可影響其生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致智力低下。食物來源：食品容器和包裝材料工業(yè)“三廢”和汽油燃燒含鉛農(nóng)藥(如砷酸鉛等)的使用含鉛的食品添加劑或加工助劑預(yù)防措施：嚴(yán)格監(jiān)管工業(yè)“三廢”排放、農(nóng)田灌溉用水和漁業(yè)養(yǎng)殖用水限制食品加工工具設(shè)備、管道、包裝材料和容器的鉛含量限制含鉛農(nóng)藥的使用，推廣使用無鉛汽油制定食品中鉛的允許限量標(biāo)準(zhǔn)并加強(qiáng)監(jiān)督檢驗(yàn)4.砷(As)體內(nèi)代謝：食品中砷的毒性與其存在的形式和價(jià)態(tài)有關(guān)。毒性：