医学培训：营养学课件-食品污染及其预防.ppt

食品污染及其预防,内容,食品污染的概况和存在的问题 食品生物、化学性污染的危害及鉴定 食品腐败的定义、过程及预防处理措施,食品污染（Food Contamination）,Food contamination refers to the presence in food of harmful chemicals and microorganisms which can cause consumer illness 食品污染：是指在各种条件下，导致有毒有害物质进入到食物，造成食品安全性、营养性和/或感官性状发生改变的过程。 食品从种植、养殖到生产、加工、贮存、运输、销售、烹调直至餐桌的整个过程中的各个环节，都有可能受到某些有毒有害物质污染，以致降低食品卫生质量或对人体造成不同程度的危害。,回顾历史上的食品安全重大事件，令人触目惊心！ 1968年，日本稻米镉污染事件，引起“痛痛病” 1971年，日本甲基汞污染事件，引起“水俣病” 1986年，前苏联切尔诺贝利核泄漏事件，造成15万平方公里的污染 1987年，中国上海毛蚶污染事件，造成33万人的甲肝爆发 1992年，英国疯牛病事件，造成英国畜牧业惨重损失 1999年，比利时二恶英时间，造成上百欧元的损失 2005年，苏丹红事件 2006年，多宝鱼事件 2009年，“三鹿奶粉”事件 2010年，地沟油事件 2011年，黄金大米事件,近年来频繁发生的国际食品安全事件，引起了消费者的极大不安 世界各国纷纷采取包括立法、行政、司法等多种措施，确保食品安全 1997年，美国公布了总统食品安全计划，组建总统食品安全委员会 2000年，欧盟发布了食品安全白皮书，在欧盟建立食品安全网络和预警系统 2001年，WHO第53届大会通过食品安全决议，将食品安全列为公共卫生的优先领域 2003年，中国卫生部发布食品安全行动计划，科技部也已将其列入“十五”重大科技专项 2009年2月28日，十一届全国人大常委会第七次会议通过了中华人民共和国食品安全法,我国的食品污染现状,问题复杂、形式严峻 传统问题 新的问题 犯罪分子违法性那个为 食品新技术新资源 食品监督管理 食品企业规模,食品污染造成的危害（hazard）,影响食品的感官性状和营养价值 对机体健康的不良影响 造成急性食品中毒 引起机体的慢性危害 对人类致畸、致突变和致癌作用,分类按食品污染物的性质,生物性污染物 微生物（细菌、细菌毒素、霉菌、霉菌毒素） 致病菌：引起食物中毒或人畜共患传染病 条件致病菌：引起食物中毒 非致病菌：引起食品腐败变质 寄生虫（虫和虫卵） 昆虫（甲虫、螨类、娥类、蝇蛆等） 病毒（肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒、口蹄疫病毒等）,分类按食品污染物的性质,化学性污染物 来自生产、生活和环境 农药、兽药 有毒金属 N-亚硝基化合物 有机化合物（多环芳烃类、杂环胺类、二恶英、三氟丙醇等） 来自食品容器、包装材料、运输工具 滥用食品添加剂 如亚硝酸盐 食品加工、贮存过程中产生的 如酒中的醇类、醛类 掺假、制假中加入的物质,分类按食品污染物的性质,物理性污染物 非化学性杂物（如草籽、沙石、灰尘、苍蝇等） 食品产、储、运、销过程 掺假、掺杂（注水肉、奶粉掺假等） 放射性污染 放射性物质开采、冶炼、生产 生活中的应用 放射性废物的排放和管理 意外事故（切尔诺贝利事件）,微生物污染来源,致病菌 致病性细菌食源性传染病、食物中毒 人畜共患传染病病源菌人畜共患传染病 产毒霉菌与霉菌毒素食物中毒 相对致病菌食物中毒 非致病菌 非致病性细菌 不产毒霉菌、酵母 食品腐败变质 食物污染的标志物,微生物污染及其卫生学意义,食品细菌,细菌 原核生物类 传统上可根据形态、营养型、染色反应及其他性质分类，如：杆菌、球菌、梭菌等；革兰氏阴性、阳性菌；嗜冷、嗜温、嗜热菌等 分子遗传学可依据其DNA中G+C含量进行分类，若G+C含量相差=10%，则碱基序列不同 食品细菌 食品中常见的细菌 由于食品理化性质、外界环境及加工条件影响，食品细菌只是自然界中的一小部分 包括致病菌、条件致病菌和非致病菌 食品细菌污染所引起的腐败变质是食品卫生中最常见的有害因素之一,食品细菌,非致病菌 占食品细菌的绝大多数，其中多为腐败菌 是评价食品卫生质量的重要指标 是研究食品腐败变质原因、过程和控制措施的主要对象 按影响食品卫生质量的重要性，食品中重要的非致病菌属 假单胞菌属：是食品腐败性细菌的代表 黄单胞杆菌属 微球菌属和葡萄球菌属 芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属 肠杆菌科 弧菌属 嗜盐杆菌属和嗜盐球菌属 乳杆菌属：常与乳酸菌同时存在,食品细菌,食品细菌污染的鉴定,细菌菌相 共存于食品中的细菌种类及其相对数量的构成 相对数量较大的细菌称为优势菌 影响因素： 污染细菌来源 食品理化性质 环境条件 细菌共生、抗生等 意义： 根据食品理化性质及所处环境条件可预测污染食品的菌相 检验食品细菌菌相可估测食品腐败变质的过程及特征,食品细菌污染的鉴定,食品细菌菌相的意义 根据食品理化性质及所处环境条件可预测污染食品的菌相，如： 常温放置的肉类：早期以芽孢杆菌、微球菌和假单胞菌为主肠杆菌中后期以变形杆菌为主 罐头食品 PH5.3 嗜热平酸菌和厌氧腐败菌 PH 5.3-4.5 嗜热厌氧菌 PH 4.5-3.7 芽孢杆菌和梭状芽孢杆菌的嗜热耐酸菌 PH <4.5 只有乳杆菌存在 检验食品细菌菌相可估测食品腐败变质的程度及特征，如： 分解蛋白质的细菌：（需氧）芽孢杆菌、假单孢菌、变形杆菌；（厌氧）梭状芽孢杆菌 分解脂肪的细菌：产碱杆菌 分解淀粉、纤维素的细菌：芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌 产生色素的细菌： 红色 粘质沙雷菌、粉红微球菌 黄色、黄绿色 微球菌你、黄杆菌、假单孢菌等 黑色 产黑杆菌、变形杆菌、假单孢菌等,食品细菌污染的鉴定,菌落总数 食品检样经过处理，在一定条件下培养后（如培养基成分、培养温度和时间、PH、需氧性质等），所得1mL(g)检样中所含的菌落的总数，以菌落形成单位i（colony forming unit, CFU)表示 GB/T 4789.2-2003 菌落总数代表食品中细菌污染的数量反映食品的卫生质量，及食品在产、运、销过程中的卫生措施和管理情况 但不代表食品对人体健康的危害程度 卫生学意义： 菌落总数主要作为判断食品被污染程度的标志 还可用于预测食品耐储藏的期限，作为评价食品腐败变质程度的指标 也可用于观察细菌在食品中繁殖的动态变化，为卫生学评价提供依据 食品中细菌数量对食品卫生质量的影响比菌相更为明显，数量越多，腐败变质的速度越快，但二者之间的关系复杂,食品细菌污染的鉴定,大肠菌群（coliform bacteria, coliform group） 一群能发酵乳糖、产酸产气、需氧和兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌，以100mL(g)检样中大肠菌群最近似数（cmaximum probable number, MPN)表示 GB/T 4789.3-2003 主要来自于人和温血动物的肠道（粪便） 包括肠杆菌科的埃希菌属、柠檬酸杆菌属、肠杆菌属和克雷伯菌属（埃希菌属为主体，又称为典型大肠杆菌，其他三种可直接来自粪便，也可由典型大肠杆菌在体外变异而来） 卫生学意义： 主要作为食品受到粪便污染的标志 作为肠道致病菌污染食品的指示菌,大肠菌群的卫生学意义 主要作为食品受到粪便污染的标志： 来源特异性：大肠杆菌只来源于肠道 易检出：肠道中数量较多 抵抗力强：可在外界环境中存活一定时间 检验方法敏感 作为肠道致病菌污染食品的指示菌： 用于推断食品是否污染肠道致病菌的可能 在粪便中数量较多 与肠道致病菌来源相同 一定条件下，在外界生存时间与肠道致病菌一致,食品细菌污染的鉴定,食品细菌污染的鉴定,肠球菌，近年来也有将其列入反映粪便污染的指示菌 大肠菌群中嗜中温菌，在5以下基本不能生长 不适于低温的水产品，尤其是冷冻食品 肠球菌科链球菌科，其带边为粪链球菌，其自然宿主是人和温血动物的肠道，对外界抵抗力强，可克服大肠菌群的不足 卫生学意义： 作为冷冻食品受粪便污染的指示菌 *大肠菌群在5以下不能生长，因此不适用于低温菌占优势的食品,食品微生物污染的危害食品腐败变质,食品腐败变质（food spoilage） 食品在微生物为主的各种因素作用下，造成其原有化学性质或物理性质发生变化，降低或失去其营养价值的过程 以食品组成性质为基础 在环境因素的影响下 主要由微生物的作用引起 三者互为条件、相互影响、综合作用,食品腐败变质的原因和条件,食品的组成和性质 酶类生化作用（后熟、呼吸作用等）加速腐败变质 营养成分、水分、PH值、渗透压影响食品微生物的繁殖、菌相决定腐败变质的进程和特征 组织、细胞的完整性组织破溃、细胞膜碎裂是促进腐败变质的条件 细胞的肉馅、解冻后的鱼和肉、籽粒不完整的粮豆等 状态及所含的不稳定物质 胶体体系的破坏、不饱和脂肪酸、色素、芳香物质等的变化 如酸奶凝固、面包老化、水果变色等,食品腐败变质的原因和条件,微生物 细菌、酵母、霉菌（微生物酶类） 糖酵母属糖浆、蜜饯、蜂蜜等发酵酸败 德马利氏酵母属盐腌食品变质、酸性食品氧化生膜 汉逊氏和毕氏酵母属酒精氧化、变质 红酵母属肉类红斑 曲霉属、青霉属食品霉变的先兆 根霉属、毛霉属食品霉变的象征 环境因素 温度 湿度 阳光（紫外线）,食品腐败变质的化学过程与鉴定标准,微生物 鉴定指标 感官：硬度、弹性下降、结构、外形、颜色、气味改变 物理：浸出物量、浸出物导电率、折光率、冰点、粘度等 化学：挥发性盐基总氮（TVBN）；二甲胺、三甲胺含量测定（水产品）、K值等 微生物：菌相、菌落总数、大肠菌群、霉菌及毒素等,食品腐败变质的化学过程与鉴定标准,挥发性盐基总氮（total volatile basic nitrogen, TVBN） 食品水浸液在碱性条件下能与水蒸气一起蒸馏出来的总氮量，即在此种条件能行成氨的含氮物 包括氨与一甲胺、二甲胺、三甲胺，具有挥发性和碱性 适用于鱼类、肉类以及大豆制品蛋白质腐败鉴定 K值 指ATP的低级分解产物中肌苷和次黄嘌呤说占的比例 用于鱼类早期腐败鉴定 K20%鱼体新鲜；K40%表明鱼体开始腐败,食品腐败变质的化学过程与鉴定标准,脂肪的酸败 鉴定指标 感官：颜色、气味改变 物理：过氧化价、酸价、碘价、凝固点、比重、折光率、皂化价等 化学：羧基（醛酮）反应 微生物：菌相、菌落总数、大肠菌群、霉菌及毒素等,食品腐败变质的化学过程与鉴定标准,脂肪酸败的影响因素 脂肪酸饱和程度 紫外线、氧、水分 铜、铁、镍等金属离子 油料动植物残渣 天然抗氧化物,食品腐败变质的化学过程与鉴定标准,碳水化合物的分解 鉴定指标 感官：外观、颜色、气味改变 物理：酸度升高 化学：糖、醇、醛、酮含量升高、产气 微生物：菌相、菌落总数、大肠菌群、霉菌及毒素等,食品腐败变质的卫生学意义及处理原则,卫生学意义 不良的感官性质，使人难以接受 刺激性气味 异常颜色 组织溃烂 粘液污秽 营养价值降低 可能引起食物不良反应或中毒 产生致癌物前体（如胺类） 处理原则 确保人体健康为前提 选捡、烹调加工等方法对轻度和部分腐败食品进行处理,防止食品腐败变质的措施,食品保藏（food preservation） 防止食品腐败变质、延长食品可供食用的期限而进行的加工处理 方法 化学保藏、低温保藏、高温杀菌保藏、干燥保藏、食品辐照保藏 基本原理 改变食品的环境和性质 温度、水分、氢离子浓度、渗透压 采用抑菌、杀菌措施 杀灭微生物 减弱微生物生长繁殖的能力,食品保藏的常用方法,食品的低温保藏 低温可延缓或抑制食品微生物的生长 食品冷藏（-215，常用48） 长期冷藏时应定期检查食品质量 食品冷冻（-12-23，常用-18） 采用缓冻或速冻方法先将食物冻结，而后在冻结状态的温度下储藏的方法 急速冷冻、缓慢解冻 缓慢冷冻时形成的细胞内冰晶体大，引起细胞结构破坏，还可引起蛋白质变性 解冻速度越快，微生物存活量越多（机制不明） 低温保藏对食品质量的影响 冰晶体（-2-5）可使食品组织结构和细胞发生机械损伤 食品中蛋白质变性 解冻后食品比新鲜食品更易腐败,食品保藏的常用方法,食品的高温保藏 原理：高温对微生物体内酶、脂质体、细胞膜的破坏、原生质构造不均一导致蛋白质凝固 不耐热的生长型微生物 50，30-60分钟出现死亡 63，1-10分钟出现死亡 细菌芽孢耐热性较强100，数小时,微生物耐热性指标,D值（decimal reduction time) 某一温度和条件下，微生物指数递减的时间，即杀灭90%微生物所需的时间 反应微生物在特定温度下的耐热性 一般用Dx表示，x指温度，如D121指121条件下的D值 F值 一定量细菌在某一温度下被完全杀死所需要的时间 表示杀灭微生物孢子的能力 一般用Fx表示，x指温度，如F121指121条件下的D值 Z值 指在热力致死曲线上，经过一个对数周期的加热时间所对应的温度变化值 反应微生物在不同致死温度下的相对耐热性,巴氏杀菌,巴氏杀菌（Pasteurization） 不完全灭菌，不能杀死芽孢 杀灭所有致病菌 破坏和降低一些食品腐败微生物的数量 低温长时间灭菌法（low temperature long time, LTLT） 高温段时间杀菌法（high temperature short time, HTST） 适用于牛奶、PH<4的蔬菜、果汁罐头、啤酒、醋、葡萄酒等,食品保藏的常用方法,高温杀菌 杀灭所有通过平板或其他计数方法可以测出的活菌 110121，1520 min 杀灭繁殖型和芽孢型微生物 用于罐头食品（又称为商业杀菌，commercial sterilization) 超高温杀菌（ultra high temperature） 用于乳及乳制品加工 与巴氏杀菌不同，保留了牛奶原有的自然特性，保持无菌，适合无菌储存 微波加热法 915MHz、2450MHz，与巴氏杀菌效果类似,食品保藏的常用方法,高温灭菌工艺对食品质量的影响,蛋白质 150，氨基酸（色氨酸、谷氨酸等）热解为具有有变性的杂环胺类化合物 脂肪 过度加热过氧化物、低分子分解产物等油脂变色、粘度上升、脂肪酸氧化等 碳水化合物 淀粉糊化、淀粉性食物老化、食品褐变 120可生成丙烯酰胺（人类可能致癌物）,食品保藏的常用方法,食品的干燥保藏 原理：降低食品水分，抑制可引起食品腐败和食物中毒的微生物的生长 杀灭部分微生物，但不能对微生物造成致命性杀灭 抑制微生物引起食品腐败的作用，延长保质期 脱水保藏 将食品中水分含量降至微生物生长繁殖必需的含量以下 细菌<10%、酵母<20%、霉菌1316% aw<0.6 脱水处理 干燥保藏 种类：热风干燥、接触干燥、辐射干燥、冷冻干燥 冷冻干燥的特点,食品保藏的常用方法,食品的化学保藏 食品防腐剂 严格的安全法规 健康相关的问题 发酵保藏 盐渍、糖渍、熏制、气体保藏等,食品保藏的常用方法,食品的辐照保藏 辐照食品 利用人工控制的辐射能源处理过的食品 不是同一类食品，而是被同一种辐照工艺处理过的食品 食品辐照 利用适当的辐射源产生的辐射能量，以安全剂量照射食品或食品原料，达到灭菌、杀虫、抑制发芽等目的，从而提高食品的安全性和延长保存期（货架期） 是一种食品保存方法 辐照保藏的问题 不适宜于所有食品 卫生问题 安全性 评价方法：是否在食品中产生放射性；对食品感官性状的影响；对食品营养成分的影响；可能产生的有害物质。,食品保藏的常用方法,对放射源的要求 具有放射性、穿透力强 能够进行人工诱导和控制 不再处理后的食品中产生辐射性 不再处理食品中产生显著热量 “电离辐射”放射源符合上述要求 60Co-射线、137Cs-射线 电子加速器产生的<10MeV的电子束 辐照剂量 被辐照物吸收1焦耳（J）能量称为1戈瑞（Gy） 辐照防腐 (radurization)<5 kGy 辐照消毒 (radicidation)510 kGy 辐照灭菌 (radappertization)1050 kGy,食品辐照保藏的剂量和用途,食品辐照保藏的优点,杀虫、灭菌、抑制发芽效果好，节省时间、杀虫彻底、无残留 可减少食品添加剂和农药的使用量 是冷加工过程（温度升高23），对感官性状和营养成分影响小 适用于工业化生产，可带包装操作，工作效率高 辐照食品保鲜度高（无需冷藏可达数月至1年）,霉菌与霉菌毒素对食品的污染及预防,霉菌（molds） 真菌（Eumycetes） 是指有细胞壁、不含叶绿素、无根茎叶、以寄生或腐生方式生存、可进行有性或无性繁殖的一类生物 多数为有分枝或无分枝的丝状体，少数为单细胞 已知约10万多种 霉菌 是真菌中的一部分 菌丝体比较发达，且没有较大的子实体 以缠结的形式生长，可迅速蔓延 食品中最重要的霉菌通过子囊孢子、接合孢子和分生孢子来繁殖，其中子囊孢子是最重要的再生阶段,霉菌与霉菌毒素对食品的污染及预防,食品中常见的霉菌 毛霉属 根霉属 曲霉菌属 青霉菌属 木霉属 交链孢霉属 芽枝霉属 镰刀霉属 与食品卫生关系密切的多属于半知霉纲的曲霉属、青霉菌属和镰刀菌属 GB 4789.16-2003描述了各种霉菌的特点及鉴别要点,霉菌与霉菌毒素对食品的污染及预防,霉菌毒素（mycotoxin） 霉菌在其所污染的食品中产生的代谢产物 仅有少数产毒霉菌汇总的部分菌株可以产生毒素 霉菌产毒能力受菌株本身的生物学特性、外界条件的影响 产毒特点： 真菌产毒只限于少数的产毒真菌，而产毒菌种中也只有一部分菌株产毒 同一产毒菌株的产毒能力有可变性和易变性 产毒菌种所产生的真菌毒素不具有严格的专一性 产毒需要一定的条件,霉菌与霉菌毒素对食品的污染及预防,产毒条件：霉菌污染食品并在食品上繁殖是先决条件，影响其产毒的因素主要包括基质（食品）、水分、湿度、温度以及空气流通等 基质：在天然食品上更易繁殖，不同食品易污染霉菌亦不同，如： 玉米、花生: 黄曲霉及其毒素 小麦、玉米: 镰刀菌及其毒素 大米 : 青霉菌及其毒素 水分：1718%是霉菌繁殖产毒的最佳条件 食品的水分含量是影响微生物相及其政治以及食品腐败变质的重要因素 食品水分中可供微生物利用的一部分称水分活性（water activity, aw）,霉菌与霉菌毒素对食品的污染及预防,水分： aw越小表明其保持水分的能力越强，能供微生物利用的水分越少，越不利于微生物繁殖 粮谷类食品aw90%湿生性霉菌（毛霉、酵母属） 30时不能产毒或产毒能力减弱 少数镰刀菌属适宜温度为0或-2-7 通风：大部分霉菌产毒需有氧条件，毛霉、庆绿曲霉厌氧,霉菌与霉菌毒素对食品的污染及预防,主要产毒霉菌 曲霉菌属（黄曲霉、赭曲霉、烟曲霉、杂色曲霉等） 青霉菌属（岛青霉、桔青霉、扩展青霉等） 镰刀菌属（梨孢镰刀菌、雪腐镰刀菌、禾谷镰刀菌等） 起他菌属（绿色木菌、漆班菌属等） 常见霉菌毒素 黄曲霉毒素 赭曲霉属 杂色曲霉菌 展青霉素 T-2毒素 其他：,霉菌与霉菌毒素的卫生学意义,引起食品变质食用价值降低或不能食用 全世界每年2%的粮食因为霉变而无法食用 霉变污染毒 （霉菌菌落总数）测定 霉菌菌相检测 新鲜粮食可携带田野霉（交链孢霉、弯孢霉等）无害 贮藏粮食易检出霉、青霉、并不表示已经霉变 若检测出毛霉、根霉、木霉（霉变后期）则表示已经霉变 引起人畜中毒 赤霉病变雪腐镰刀菌烯醇、T-2毒素 黄变米赭曲霉属 黄曲霉毒素污染 霉变甘蔗,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,B1,G1,M1,黄曲霉毒素,AF的毒性顺序如下：B1M1G1B2M2。 AFB1的毒性和致癌性最强， 比氰化钾大100倍。,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素B1的代谢,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,黄曲霉毒素,食品的化学污染（Chemical contamination）,食品化学污染物种类繁多 环境污染物 农药 有毒金属 N-亚硝基化合物 多环芳烃类化合物 杂环胺 二恶英 丙烯酰胺 三聚氰胺 来自容器、包装材料的污染 食品添加剂,食品的化学污染（Chemical contamination）,食品化学污染特点 污染途径复杂、多样，涉及的范围广，不易控制 受污染的食品外观一般无明显的改变，不易鉴别 污染物的性质较为稳定，在食品中不易消除 污染物的蓄积性强，易对健康造成多方面的危害 新的化学污染的来源 食品、食品添加剂和食品相关产品的新原料、新技术、新工艺 农业化学投入品 食品加工方式的改变 在食品中违法添加非食用物质,一、农药残留及其预防,农药残留（Pesticide Residue）指的是在农业生产中施用农药后的一部分农药直接或间接残存于谷物、蔬菜、果品、畜产品、水产品中以上及污染和水体中的现象 农药分类： 生物性农药（危害小） 化学性农药（危害大） 食品中农药残留的来源 施用农药对农作物的直接污染 农作物从污染的环境中吸取农药 通过食物链污染食品 生物富集作用（Bioconcentration） 其他,比较稳定的农药 与特殊组织器官有高度亲和力 可长期贮存于脂肪组织的农药 如有机氯、有机汞、有机锡等,生物富集作用（Bioconcentration）,农药残留的来源,3. 兽药,兽药管理条例（2004年）： 兽药：是指用于预防、治疗、诊断动物疾病或者有目的地调节动物生理机能的物质（含药物饲料添加剂），主要包括：血清制品、疫苗、诊断制品、微生态制品、中药材、中成药、化学药品、抗生素、生化药品、放射性药品及外用杀虫剂、消毒剂等 兽药残留：动物产品的任何可食部分所含兽药的 母体化合物（原药） 代谢物 与兽药有关的杂质,减少农作物和畜禽类的损失、提高产量 提高农业、畜牧业和养殖业生产的经济效益 提高绿化效率 减少虫媒传染病的发生 改善人类和动物的生活居住环境,引起急性、慢性中毒，致突变、致畸、致癌 使有害生物、人产生抗药性，促使用药量和用药次数增加 害虫的天敌被农药毒死，更加依赖农药杀虫 使环境质量恶化、物种减少、生态平衡被破坏 使鱼虾等水产品大幅度减产,3. 使用农药/兽药的利与弊,DDT*：主要包括P,P-DDT、O,P-DDT、P,P -DDE、P,P-DDD 六六六：异构体 、异构体 、异构体、异构体,主要品种,在环境中很稳定，不易降解，是残留性最强的农药，且脂溶性强，主要蓄积在脂肪组织,主要特点,中毒或低毒 急性：神经系统和肝、肾损害，慢性：肝脏病变、血液和神经系统损害 有雌激素活性，尤其是DDT、DDD、DDE 部分品种及其代谢产物有致畸性 DDT可致肝癌,毒性,* DDT，CAS登记号50-29-3，被国家环保部化学品登记中心危险化学品管理部列入 严格限制进出口有毒化学品信息表 （2010年）,1. 有机氯农药,锌硫磷、敌敌畏、敌百虫、马拉硫磷、杀螟硫磷、丙溴磷、氧化乐果、乙酰甲胺磷 含有甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷和磷胺的复配产品自2004年6月30日起禁止销售和使用，2007年1月1日起,全面禁止这5种农药在农业上使用,主要品种,大部分易于降解，在环境中不易长期残留，但个别例外，如二嗪农。多数有机磷农药品种在生物体内的蓄积性较低。,主要特点,是毒性较大的一类农药，根据大鼠经口LD50，分为：剧毒类（<5mg/kg）：甲胺磷、甲拌磷、对硫磷、内吸磷；高毒类（550mg/kg）：氧乐果、敌敌畏；中毒类（50500mg/kg）：乐果、乙硫磷、敌百虫；低毒类（5005000mg/kg）：马拉硫磷 急性：抑制胆碱酯酶活性，体内乙酰胆碱蓄积，神经传导功能紊乱 有些品种有迟发性神经毒性 慢性：神经、血液和视觉 多数品种无明显的“三致”，某些品种可造成DNA损伤,毒性,2. 有机磷农药,常见兽药毒性,慢性毒性和“三致”作用,产生耐药菌株和破坏肠道菌群的平衡,急性毒性,过敏反应,2. 常见兽药毒性,2.生产许可管理,4.使用管理,5.制定、完善和执行残留限量标准,8.尽可能减少农药和兽药的使用,预防控制措施,1.登记注册管理,3.经营管理,6.调整农药和兽药的品种结构,7.消除残留于食品中的农药和兽药,控制食品中农药/兽药残留的措施,农药管理条例： 国家实行农药登记制度 生产（包括原药生产、制剂加工和分装）农药和进口农药，必须登记 国务院农业行政主管部门所属的农药检定机构负责全国的农药具体登记工作,登记注册管理,兽药管理条例 ： 新兽药研制者应向国务院兽医行政管理部门提出新兽药注册申请 研制用于食用动物的新兽药，还应当按照国务院兽医行政管理部门的规定进行兽药残留试验并提供休药期、最高残留限量标准、残留检测方法及其制定依据等资料,农药,兽药,控制食品中农药/兽药残留的登记注册管理,二、有机金属的污染,食品中有害金属污染的毒作用特点 大多数情况下为低剂量长期摄入后在体内蓄积导致的慢性危害和远期效应（如致癌、致畸、致突变作用） 存在形式与毒性有关 毒作用与机体酶活性有关 蓄积性强 食物中某些营养素影响有毒金属的毒性,二、有机金属的污染,预防措施 严格监管工业生产中的“三废”排放 农田灌溉用水和渔业养殖用水应符合要求 禁止使用有毒金属农药并严格控制有毒金属和有毒金属化合物的使用：控制食品生产加工过程有毒金属的污染，限制油漆等中的镉含量，推广使用无铅汽油 制定食品中有毒金属的允许限量标准并加强监督检验,银白色液体金属，原子量200.59，比重13.59，熔点38.87，沸点356.58 具有易蒸发特性，常温下可以形成汞蒸汽 在环境中被微生物作用可转化成甲基汞等有机汞 在自然界中有单质汞（水银）、无机汞和有机汞等几种形式,1. 汞（mercury，Hg）,对食物的污染 通过废水、废气、废渣等污染环境，进而污染食物 以鱼贝类食品的甲基汞污染最为重要 食物链的生物富集作用，在鱼体内达到很高的含量 含汞农药的使用和废水灌溉农田等途径污染农作物和饲料,1. 汞（mercury，Hg）,体内代谢和毒性 食品中的金属汞几乎不被吸收 无机汞吸收率低 有机汞的消化道吸收率很高，甲基汞可达95 吸收的汞迅速分布到全身组织和器官，但以肝、肾、脑等器官含量最多,1. 汞（mercury，Hg）,甲基汞主要与蛋白质的巯基结合。在血液中90%与红细胞结合，10与血浆蛋白结合 甲基汞具有亲脂性以及与巯基的亲和力很强，其可通过血-脑屏障、胎盘屏障和血-睾屏障 进入大脑后导致脑和神经系统损伤 甲基汞并可致胎儿和新生儿的汞中毒 人体内的生物半衰期平均为70d，在脑内的储留时间更长，其半衰期可达180250d 体内的汞可通过尿、粪和毛发排出 血液中的汞可作为近期摄入体内的汞的水平指标，也可作为体内汞负荷程度的指标 毛发中的汞含量亦可反映体内汞负荷情况,1. 汞（mercury，Hg）,甲基汞中毒的主要表现 神经系统损害的症状 血汞在200gL以上，发汞在50gg以上，尿汞在2gL以上，表明有汞中毒的可能 血汞1mgL，发汞100gg可出现明显的中毒症状 致畸作用 胚胎毒性,公害病：水俣病,1. 汞（mercury，Hg）,食品中汞的限量标准,1. 汞（mercury，Hg）,银白色金属，原子量112.41，比重8.64，熔点320.9，沸点765 在自然界中以硫镉矿形式存在 常与锌、铅、铜、锰等共存,2. 镉（cadmium，Cd）,对食物的污染 工业含镉三废的排放对环境和食物的污染 食品包装材料和容器含有的镉迁移至食品 用作玻璃、陶瓷类容器的上色颜料、金属合金和镀层的成分以及塑料稳定剂 一般环境中镉含量相当低，可通过食物链富集 海产食品、动物性食品（尤其是肾脏）含镉量通常高于植物性食品,2. 镉（cadmium，Cd）,体内代谢和毒性 主要以消化道摄入为主 消化道吸收率约为112，一般为5% 低蛋白、低钙和低铁的膳食、维生素D有利于镉的吸收 主要蓄积于肾脏、肝脏 大多数镉与低分子硫蛋白结合，形成金属硫蛋白 通过粪、尿和毛发排出 人体内的半衰期约1530年 对体内巯基酶有较强的抑制作用,2. 镉（cadmium，Cd）,镉中毒主要损害肾脏、骨骼和消化系统 肾脏是镉慢性中毒的靶器官：主要损害肾近曲小管，使其重吸收功能障碍，引起蛋白尿、氨基酸尿、糖尿和高钙尿 高钙尿导致体内出现负钙平衡 造成软骨症和骨质疏松 膳食中铁的吸收和加速红细胞破坏，可引起贫血 公害病：痛痛病（骨痛病）,2. 镉（cadmium，Cd）,食品中镉的限量标准,2. 镉（cadmium，Cd）,1. N-亚硝胺（Nnitrosamine） 分类、结构与理化特性 R1、R2可以是烷基或环烷基，也可以是芳香环或杂环化合物 R1和R2相同，称为对称性亚硝胺 R1和R2不同时，则称为非对称性亚硝胺 N-亚硝胺在中性和碱性环境中较稳定，在通常条件下不易发生水解，但在特殊条件下也可发生水解、加成、转亚硝基、氧化还原和光化学反应等,三、N-亚硝基化合物污染及预防,2. N-亚硝酰胺（Nnitrosamide） R1和R2可以是烷基或芳基 R2也可以是NH2、NHR、NR2（称为N-亚硝基脲）或RO基团（即亚硝基氨基甲酸酯） 亚硝酰胺的化学性质活泼，在酸性或碱性条件下（甚至在近中性环境下）均不稳定。在酸性条件下可分解为相应的酰胺和亚硝酸，在碱性条件下可迅速分解为重氮烷。,三、N-亚硝基化合物污染及预防,两类N-亚硝基化合物在致癌作用上的区别 亚硝胺相对稳定，进入体内后，主要经肝微粒体细胞色素P450的代谢活化，生成烷基偶氮羟基化物才有致突变、致癌性 N-亚硝酰胺类不稳定，能够在作用部位直接降解成重氮化合物，与DNA结合发挥其直接致突变和致癌作用，为直接致癌物,三、N-亚硝基化合物污染及预防,1. 急性毒性 各种N-亚硝基化合物的急性毒性有较大差异 对称性烷基亚硝胺而言，其碳链越长，急性毒性越低 肝脏是主要的靶器官 损伤骨髓与淋巴系统,三、N-亚硝基化合物污染及预防,2. 致癌作用 已证实N-亚硝基化合物为强的动物致癌物 包括5种灵长类动物的40多种种属，无一种动物能幸免 通过胎盘引起子代的肿瘤 致癌作用的特点 具有器官特异性 多种途径摄入均可诱发肿瘤 一次大量给药或长期少量接触均有致癌作用 有明显的剂量-效应关系,三、N-亚硝基化合物污染及预防,代谢产生的烷基偶羟基氮化合物，与DNA分子上的碱基形成加合物，诱发基因突变、染色体异常 抑制修复DNA损伤的6O-烷基脱氧鸟嘌呤烷基转移酶，导致DNA修复障碍，最终引起肿瘤 尚缺乏N-亚硝基化合物对人类直接致癌的资料 ，但许多国家和地区的流行病学调查研究表明，人类的某些癌症可能与接触N-亚硝基化合物有关。,三、N-亚硝基化合物污染及预防,3. 致畸作用 甲基（或乙基）亚硝基脲可诱发胎鼠的脑、眼、肋骨和脊柱等畸形，并存在剂量-效应关系 亚硝胺的致畸作用很弱。 4. 致突变作用,三、N-亚硝基化合物污染及预防,1. N-亚硝基化合物的前体物（硝酸盐、亚硝酸盐和胺类物质） （1）植物性食品中的硝酸盐和亚硝酸盐 土壤中和肥料中的氮在土壤中固氮菌和硝酸盐生成菌的作用下可转化为硝酸盐 光合作用不充分时，植物体内可积蓄较多的硝酸盐 作物种类、栽培条件（如土壤和肥料的种类）以及环境因素（如干旱、阳光、温度等）影响作物中硝酸盐含量 蔬菜的保存和处理过程对硝酸盐和亚硝酸盐含量有很大影响 （2）动物性食物中的硝酸盐和亚硝酸盐 食品防腐剂和护色剂在食品生产中使用 （3）环境和食品中的胺类 食品天然成分的蛋白质、氨基酸和磷脂，都可以是胺和酰胺的前体物 肉、鱼等动物性食品中在其腌制、烘烤等加工处理过程中，尤其是在油煎、油炸等烹调过程中，可产生较多的胺类化合物 药物、化学农药和一些化工产品的原料,食物来源,三、N-亚硝基化合物污染及预防,2食品中的N-亚硝基化合物 肉、鱼等动物性食品中含有丰富的胺类化合物，在弱酸性或酸性的环境中，能与亚硝酸盐反应生成亚硝胺 传统的啤酒生产过程中，大麦芽在窑内加热干燥时，其所含大麦芽碱和仲胺等能与空气中的氮氧化物（NOx）发生反应，生成二甲基亚硝胺 3.亚硝胺化合物的体内合成 在pH3的酸性环境中合成亚硝胺的反应较强，另外，胃中存在亚硝酸盐和具催化作用的氯离子和硫氰酸根离子，有利于胃内N-亚硝基化合物的合成，因此胃可能是人体内合成亚硝胺的主要场所 在唾液中及膀胱内（尤其是尿路感染时）也可能合成一定量的亚硝胺。,三、N-亚硝基化合物污染及预防,预防措施 防止食物被微生物污染 控制食品加工中硝酸盐或亚硝酸盐用量 施用钼肥 阻断亚硝基化反应 制定食品中允许量标准并加强监测,三、N-亚硝基化合物污染及预防,苯并（a）芘的结构与理化特性 分子式C20H12，分子量为252 常温下为浅黄色的针状结晶，沸点310312，溶点178 水中溶解度为0.56g/L，稍溶于甲醇和乙醇，易溶于苯、甲苯、二甲苯及环己烷等有机溶剂中 性质较稳定，但日光及荧光可使其发生光氧化反应。臭氧也可使其氧化，与NO或NO2作用则可发生硝基化反应，也很易卤化,四、多环芳烃族化合物污染及预防,食物来源 食品在烘烤或熏制时直接受到污染 食品成分高温烹调加工时发生热解或热聚反应所形成 植物性食品可吸收土壤、水和大气中污染的多环芳烃 食品加工中受机油和食品包装材料等的污染 在柏油路上晒粮食 污染的水可使水产品受到污染 植物和微生物可合成微量的多环芳烃,四、多环芳烃族化合物污染及预防,体内代谢 通过食物或水进入机体的PHA在肠道被吸收入血后很快分布于全身，几乎在所有器官组织中均可发现，但以脂肪组织中含量最高 动物实验发现PHA可通过胎盘 主要经肝脏代谢 代谢产物与谷胱甘肽、硫酸盐、葡萄糖醛酸结合后，经尿和粪便排出 胆汁中排出的结合物可被肠道中酶水解而重吸收,四、多环芳烃族化合物污染及预防,毒性 PHA急性毒性为中等或低毒性 有的PHA对血液系统有毒性 B(a)P对小鼠和大鼠有胚胎毒，致畸和生殖毒性 B(a)P在小鼠和兔中能通过血-胎盘屏障发挥致癌作用 B(a)P具有致癌性，涉及的部位包括皮肤、肺、胃、乳腺等,四、多环芳烃族化合物污染及预防,在动物体内主要通过混合功能氧化酶系中的芳烃羟化酶（aryl hydrocarbon hydroxylase，AHH）的作用，代谢活化为多环芳烃环氧化物 如B(a)P首先在7，8-位上发生氧化，进而水解为7，8-二氢二醇，最后形成7，8二氢二醇-9，10-环氧化物。此环氧化物能与DNA、RNA和蛋白质等生物大分子结合而诱发突变和肿瘤 B(a)P为间接致突变物，在体外致突变试验中需要加入S-9代谢活化 人群流行病学研究表明，食品中B(a)P含量与胃癌等多种肿瘤的发生有一定关系,四、多环芳烃族化合物污染及预防,预防措施 1.防止污染 加强环境治理，减少环境B(a)P的污染 熏制、烘烤食品及烘干粮食等加工过程应改进燃烧过程，避免使食品直接接触炭火，使用熏烟洗净器或冷熏液 不在柏油路上晾晒粮食和油料种子，以防沥青玷污 食品生产加工过程中要防止润滑油污染食品，或改用食用油作润滑剂。 2.去毒 用吸附法可去除食品中的一部分B(a)P 3.制定食品中限量标准,四、多环芳烃族化合物污染及预防,.,五、丙烯酰胺污染及预防,丙烯酰胺及其与丙烯腈、丙烯酸乙酯等的共聚物可作为包装材料用添加剂用于黏合剂和纸中 丙烯酰胺的均聚物聚丙烯酰胺可用于水的净化处理、凝胶电泳，也可用作土壤改良剂、化学灌浆物质 在一些高温油炸和焙烤的淀粉类食品中也检出丙烯酰胺,（一）结构与理化特性 1. 结构 2. 理化特性 在常温下，丙烯酰胺为白色无味的片状结晶，熔点84.5，沸点125，相对密度1.13g/cm3 ，易溶于水、乙醇、乙醚及三氯甲烷，在室温和弱酸性条件下稳定，受热分解为CO、CO2、NOx 丙烯酰胺在食物中也较稳定,五、丙烯酰胺污染及预防,五、丙烯酰胺污染及预防,（二）在体内的代谢 人体内的丙烯酰胺约90%被代谢，仅少量以原型的形式经尿排出 环氧丙酰胺是主要的代谢产物，比丙烯酰胺更易与DNA上的鸟嘌呤结合形成加合物，导致遗传物质的损伤和基因突变 丙烯酰胺也可与神经和睾丸组织中的蛋白发生加成反应，这可能是其对这些组织产生毒性作用