丙烯酰胺-毒理學(xué)研究

1、食食食品食品13102班班 小組成員小組成員主講：陳慧霞（01） 王夢丹（04）黃思敏（22）張軼（27）李婷（28） 2002年 4月 ,瑞典首次發(fā)現(xiàn)富含淀粉類的食物 在低水分的情況下經(jīng)120攝氏度以上的高溫油炸，燒烤時生成一種有毒性的、對人體可能有潛在致癌性的化合物 丙烯酰胺。 這立即引起世界各國食品業(yè)的關(guān)注，也引起了各國科學(xué)家的興趣。而作為食品科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生的我們，也應(yīng)該給予丙烯酰胺更多的關(guān)注。今天，就讓我們一起來認(rèn)識一下丙烯酰胺。 來源 目錄目錄（一）丙烯酰胺的簡介（一）丙烯酰胺的簡介（二）丙烯酰胺對不同動物、同種動物（二）丙烯酰胺對不同動物、同種動物不同器官的不同器官的 毒性作

2、用的研究毒性作用的研究（三）生活中丙烯酰胺的預(yù)防和控制（三）生活中丙烯酰胺的預(yù)防和控制n丙烯酰胺是一種丙烯酰胺是一種白色晶體白色晶體化學(xué)物質(zhì)，化學(xué)物質(zhì)，淀粉淀粉類類食品在食品在高溫加工高溫加工下容易產(chǎn)生丙烯酰胺下容易產(chǎn)生丙烯酰胺。n研究表明，人體可通過消化道、研究表明，人體可通過消化道、呼吸道呼吸道、皮膚黏膜等途徑接觸丙烯酰胺皮膚黏膜等途徑接觸丙烯酰胺。n急性毒性急性毒性實實驗表明，大鼠、小鼠、驗表明，大鼠、小鼠、斑馬魚斑馬魚和和果蠅果蠅的丙烯酰胺經(jīng)口的丙烯酰胺經(jīng)口LD50LD50為為150-180 150-180 mg/kgmg/kg，屬，屬于于中等毒性物質(zhì)中等毒性物質(zhì)。丙烯酰胺的毒性丙烯酰

3、胺的毒性 動物實驗證明丙烯酰胺具有神經(jīng)、生殖、遺傳毒性及潛在致癌性。由于它的積累效應(yīng)，長期攝入丙烯酰胺對機體是有潛在危害的。 危害表現(xiàn)為四個方面：危害表現(xiàn)為四個方面： 1.1.神經(jīng)毒性神經(jīng)毒性 2. 2.生殖發(fā)育毒性生殖發(fā)育毒性 3. 3.遺傳毒性遺傳毒性 4. 4.致癌性致癌性被我們忽略的被我們忽略的丙烯酰胺丙烯酰胺 2002年年4月瑞典國報月瑞典國報道道。在一些油炸和燒在一些油炸和燒烤的淀粉類食品烤的淀粉類食品。 如如炸薯條炸薯條、炸土豆片、炸土豆片中中測出丙烯酰胺，而測出丙烯酰胺，而且含量超過飲水中允且含量超過飲水中允許最大限量的許最大限量的500倍倍之之多多除了薯條，在一些燒烤食品中也

4、有丙烯酰胺！第二部分：丙烯酰胺對不同動物、第二部分：丙烯酰胺對不同動物、同種動物同種動物 不同器官的毒性作用的研究不同器官的毒性作用的研究1 1、對對 斑馬魚腦組織斑馬魚腦組織 乙酰膽堿乙酰膽堿的的 活性活性作用作用 的研究的研究2 2、對、對 大鼠大鼠神經(jīng)行為功能神經(jīng)行為功能、小腦神經(jīng)絲蛋白小腦神經(jīng)絲蛋白毒性作用毒性作用 的研究的研究3 3、對、對 小鼠細(xì)胞小鼠細(xì)胞DNADNA損傷，抗氧化劑影響損傷，抗氧化劑影響 的的研究研究4 4、對對 果蠅的遺傳毒性果蠅的遺傳毒性 的研究的研究1、對斑馬魚腦、對斑馬魚腦 組織組織 乙酰膽堿的乙酰膽堿的活性影響活性影響 實驗動物：實驗動物：斑馬魚實驗前先飼

5、養(yǎng)7天，水溫25攝氏度左右，每天早上清理魚缸里的排泄物。 實驗劑量實驗劑量： 對三個劑量組進行實驗（其中低劑量組為2.04mg/L、中劑量組為6.12mg/L、高劑量組為18.36mg/L），隔天換水，清理魚虹里的排泄物，空白組條件一樣，40天后可進行實驗。 試驗方法：試驗方法： 1.解剖魚取出魚腦，剪碎后放入勻漿器中，加入生理鹽水，制成勻漿，離心取上清部分，每毫克組織蛋白在37攝氏度水浴6分鐘，一部分待測，另一部分測蛋白。 2.按照試劑盒步驟依次添加各個試劑和上清液等，混勻后靜置，蒸餾水調(diào)零，測定各管的吸光度。 實驗結(jié)果實驗結(jié)果 下列圖表中，縱坐標(biāo)代表斑馬魚腦組織乙酰膽堿的活性高低，橫坐標(biāo)是

6、丙烯酰胺的劑量。從左邊起，分別是空白組， 丙烯酰胺低劑量組、中劑量組，高劑量組。乙酰膽堿的活性隨著丙烯酰胺劑量的增加而降低。 說明丙烯酰胺對乙酰膽堿活性有抑制作用，丙烯酰胺對斑馬魚腦組織神經(jīng)系統(tǒng)造成損傷。2、果蠅的遺傳毒性研究、果蠅的遺傳毒性研究 方法：方法：經(jīng)口飼喂果蠅不同濃度的丙烯酰胺，染毒后從各濃度組中隨機取出50只，分別與雌果蠅以1：2的比例交配，至F2代孵出并觀察記錄結(jié)果。 每100ml分別含丙烯酰胺0.5mg、1.0mg、2.0mg的培養(yǎng)基飼喂3天的雄蠅的生殖細(xì)胞均有明顯的致突變現(xiàn)象。實驗表明，對精母細(xì)胞階段損害較明顯，且具有明顯的遺傳毒性。3、大鼠、大鼠神經(jīng)行為功能神經(jīng)行為功能的

7、毒性作用的的毒性作用的研究研究 方法方法：對大鼠進行灌胃實驗，：對大鼠進行灌胃實驗，將大鼠按體重分成3組，分別為溶媒對照組，丙烯酰胺20和50mg/kg劑量組。每組20只，雌雄各半。每天灌喂1次，灌胃容積10ml/kg體重溶媒對照組給予相同體積的無菌水，共給藥10d后進行功能觀察組合測試。 結(jié)果結(jié)果：實驗表明：實驗表明丙烯酰胺在神經(jīng)肌肉功能、自發(fā)性活動和神經(jīng)興奮性等方面對大鼠都產(chǎn)生了較明顯的神經(jīng)毒性4、對大鼠小腦神經(jīng)絲蛋白的影響、對大鼠小腦神經(jīng)絲蛋白的影響 方法方法：用20、40mg/kg丙烯酰胺腹腔注射大鼠2個月，測定小腦中NFL、NFM和NFH相對含量。 結(jié)果結(jié)果：與對照組相比，高劑量組小

8、腦上清液NFL、NFM、NFH和沉淀NFL均增加了 ,而沉淀NFH降低14%（p0.05）；低劑量組沉淀NFL、上清NFH有所增加低劑量組上清NFL、NFM及沉淀NFM、NFH均略微降低，但差異無顯著性（p0.05）,實驗表明丙烯酰胺引起的中毒與小腦組織中 NF 亞單位的含量變化有關(guān)，其中NFL、NFM升幅最大。5 5、丙烯酰胺對、丙烯酰胺對小鼠細(xì)胞DNA損傷 1、AM對小鼠細(xì)胞DNA損傷：以50mg/kg 的 AM 給小鼠一次性腹腔注射，應(yīng)用彗星試驗檢測染毒 0、3、6、12、24h 后小鼠外周血淋巴細(xì)胞、骨髓、肝、肺、脾、腎及睪丸細(xì)胞的DNA損傷情況。量效關(guān)系研究中分別以 0、10、25、

9、50mg/kg 的AM腹腔注射，檢測12h后不同細(xì)胞 DNA 的損傷. 對小鼠進行腹腔注射，丙烯酰胺能引起小鼠淋巴細(xì)胞、骨髓、肝等細(xì)胞的 DNA損傷。6、對小鼠氧化損傷的實驗研究、對小鼠氧化損傷的實驗研究 實驗方法實驗方法：小鼠50只(80100g)，分別按體重設(shè)0.5，1.0，1.5ug/kg3個丙烯酰胺毒素染毒組和空白對照組及溶劑對照組。 給小鼠進行腹腔注射，1次，每周6天，連續(xù)3個月，每天觀察動物的臨床癥狀。 實驗結(jié)果：與空白對照組及溶劑對照組比較，中，高劑量組丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶，超氧化物歧化酶活性明顯增加，由此見丙烯酰胺可引起氧化損傷。 丙烯酰胺的預(yù)防和控制丙烯酰胺的預(yù)防和控制 一一 、減少

10、食品中丙烯酰胺的產(chǎn)生、減少食品中丙烯酰胺的產(chǎn)生 (1) 減少或消除形成丙烯酰胺的前體物質(zhì)減少或消除形成丙烯酰胺的前體物質(zhì) 控制原料中游離氨基酸和還原糖含量。美拉德反應(yīng)是食品中丙烯酰胺產(chǎn)生的重要途徑 ,控制原料中游離氨基酸(尤其是天冬酰胺)和還原糖的含量對減少食品中丙烯酰胺含量顯得尤為重要。谷類食品中的決定因素是天冬酰胺 ,而馬鈴薯中還原糖對丙烯酰胺形成的影響更大 ,玉米中天冬酰胺含量少 ,控制玉米中天冬酰胺的含量比控制還原糖的效果更好。對食物中添加天冬酰胺酶是減少食物中丙烯酰胺的安全方式。對于面制品 ,加工前采用酵母發(fā)酵也是降低丙烯酰胺產(chǎn)生的有效途徑之一 。另外，熱水浸泡可顯著降低土豆中的天冬

11、酰胺和還原性糖含量 。一一 、減少食品中丙烯酰胺的產(chǎn)生、減少食品中丙烯酰胺的產(chǎn)生 (2) 改變加工條件和加工方式比如改變加工條件和加工方式比如: 溫度溫度是影響丙烯酰胺產(chǎn)生的最主要因素之一。加工過程中，在一定溫度范圍內(nèi) ,隨著加熱溫度的升高 ,產(chǎn)品中丙烯酰胺含量急劇上升 ,超過一定值則反而生成減少 ,適當(dāng)降低油炸溫度可減少食品中丙烯酰胺的產(chǎn)生。 加熱時間加熱時間是影響丙烯酰胺產(chǎn)生的另一個主要因素 ,隨著高溫處理持續(xù)時間的延長 ,丙烯酰胺的生成增加 ,在保證食品做熟的前提下 ,適當(dāng)減少加熱時間可減少丙烯酰胺最終生成量。 控制食品含水量控制食品含水量 水在美拉德反應(yīng)中既是反應(yīng)物 ,又充當(dāng)著反應(yīng)物的

12、溶劑及其遷移載體 ,過于干燥和過于潮濕均不利于反應(yīng)的進行。因此保持食品適度的含水量有利于抑制美拉德反應(yīng)，干燥和浸泡處理有助于降低食品中丙烯酰胺含量。 調(diào)整合適調(diào)整合適 pH pH 值值 如果降低馬鈴薯的 p H 值 ,則可減少丙烯酰胺的含量 ,目前大都使用檸檬酸 ,也可采用富馬酸、 蘋果酸、 琥珀酸、 乳酸等。 二二 、減少或消除食品中已生成的丙烯酰胺、減少或消除食品中已生成的丙烯酰胺 (1) 物理方法減少丙烯酰胺的含量物理方法減少丙烯酰胺的含量 比如 通過真空、 真空 - 輻射、 真空 - 臭氧等處理的研究表明 ,在真空條件下加熱食品可使生成的丙烯酰胺揮發(fā) ,從而降低食品中丙烯酰胺含量;光輻射,如紅外線、 可見光、 紫外線、 X射線、 射線等可使丙烯酰胺發(fā)生聚合反應(yīng) ,從而減少其在食品中的含量;臭氧可使丙烯酰胺發(fā)生分解反應(yīng) ,生成小分子物質(zhì) ,也可減少其在食品中的含量。 (2)化學(xué)試劑法減少丙烯酰胺的含量化學(xué)試劑法減少丙烯酰胺的含量 添加半胱氨酸、 同型半胱氨酸、 谷胱甘肽等含巰基物質(zhì) ,與丙烯酰胺反應(yīng) ,有清除丙烯酰胺的作用 ,歐仕益等用 0. 3 % 的半胱氨酸在油炸前浸泡土豆片 ,發(fā)現(xiàn)油炸薯片中幾乎檢測不到丙烯酰胺