致癌性的硝酸盐、亚硝酸盐致癌性的硝酸盐、亚硝酸盐与与 NN-- 亚硝基化合物亚硝基化合物

古 德 祥古 德 祥中山大学昆虫学研究所中山大学昆虫学研究所

教育部食品工程研究中心教育部食品工程研究中心

19371937 年年 FreundFreund 首次报道了两例职业接触首次报道了两例职业接触N-N- 亚硝基二甲基胺亚硝基二甲基胺 ((NDMANDMA ，又称，又称二甲基二甲基亚硝胺亚硝胺 )) 中毒案例，病人出现中毒性肝炎和中毒案例，病人出现中毒性肝炎和腹水。其后以腹水。其后以 NDMANDMA 给出小鼠和狗染毒，给出小鼠和狗染毒，也出现肝脏退行性环死。之后揭示了也出现肝脏退行性环死。之后揭示了 NDMNDMAA 不仅是肝脏的剧毒物质，也是强致癌物，不仅是肝脏的剧毒物质，也是强致癌物，可引起肝脏肿瘤。可引起肝脏肿瘤。

挪威曾发生羊、貂因带有亚硝酸盐腌制的挪威曾发生羊、貂因带有亚硝酸盐腌制的鱼粉饲料，而得严重的肝病。引起人们对鱼粉饲料，而得严重的肝病。引起人们对亚硝胺的关注。亚硝胺的关注。

亚硝酸盐摄入过多亚硝酸盐摄入过多 ,, 能迅速进入血液，引起能迅速进入血液，引起机体机体缺氧中毒缺氧中毒。人体摄入。人体摄入 0.3~1.5g0.3~1.5g 亚硝酸亚硝酸盐，可引起中毒，盐，可引起中毒， 3g3g 即可致死。即可致死。

亚硝酸盐亚硝酸盐中毒事件中毒事件，全国各地常有发生。，全国各地常有发生。据资料，仅河南省据资料，仅河南省 1989~19941989~1994 年发生亚硝年发生亚硝酸中毒酸中毒 174174 起，起， 30373037 人中毒，人中毒， 4444 人死亡。人死亡。

肉串烤制前的腌制环节，腌制时间过长，肉串烤制前的腌制环节，腌制时间过长，产生亚硝胺，会引起中毒。产生亚硝胺，会引起中毒。

食盐在腌制咸菜过程中易产生亚硝胺盐。食盐在腌制咸菜过程中易产生亚硝胺盐。咸菜在胃肠道酸性环境会产生亚硝胺，易咸菜在胃肠道酸性环境会产生亚硝胺，易引发胃癌、食道癌、肝癌、结肠癌等。引发胃癌、食道癌、肝癌、结肠癌等。

动物实验证明，亚硝胺能通过胎盘和乳汁，动物实验证明，亚硝胺能通过胎盘和乳汁，引起后代发生肿瘤。引起后代发生肿瘤。

嫩肉粉一般都含亚硝酸盐。嫩肉粉一般都含亚硝酸盐。

N-N- 亚硝基化合物是一类具有亚硝基化合物是一类具有 N-N=O N-N=O 结构的有机化合物，对动物有结构的有机化合物，对动物有 致癌作用。致癌作用。 300300 多种多种同类化合物中，同类化合物中，

80%80% 以上以上对所试动物有对所试动物有致癌性致癌性。。 亚硝基化合物的前体物，包括硝酸盐、亚亚硝基化合物的前体物，包括硝酸盐、亚

硝酸盐和胺类。根据其分子结构，可分为硝酸盐和胺类。根据其分子结构，可分为N-N- 亚硝胺亚硝胺和和 N-N- 亚硝酰胺亚硝酰胺。。

RR11 R R11

N-N=O N-N=ON-N=O N-N=O RR22 YCX YCX N-N- 亚硝胺亚硝胺 N-N- 亚硝酰按亚硝酰按

RR11 、、 RR22 是烷基或芳烃；是烷基或芳烃； X=OX=O ，， Y=RY=R22 或或NHNH22 、、 NHRNHR 、、 NRNR22 等等

环境污染与食品污染来源环境污染与食品污染来源

(1)(1) 环境中的硝酸盐和亚硝酸盐。微生物的根环境中的硝酸盐和亚硝酸盐。微生物的根瘤菌及植物的固氮肥作用，是硝酸盐的重瘤菌及植物的固氮肥作用，是硝酸盐的重要来源。人类活动，特别是氮肥的使用，要来源。人类活动，特别是氮肥的使用，以及工业和生活污水的排放，使环境中的以及工业和生活污水的排放，使环境中的氮增加。氮增加。

(2)(2) 膳食中摄入的硝酸盐和亚硝酸盐。蔬菜能膳食中摄入的硝酸盐和亚硝酸盐。蔬菜能从土壤中富集硝酸盐，如莴苣与生菜中最从土壤中富集硝酸盐，如莴苣与生菜中最高可达高可达 5800mg/kg5800mg/kg ，菠菜，菠菜 7000mg/kg7000mg/kg ，，甜菜甜菜 6500mg/kg6500mg/kg 。蔬菜腌制，亚硝酸盐含。蔬菜腌制，亚硝酸盐含量增高量增高

表 表 我国食品中亚硝酸盐含量我国食品中亚硝酸盐含量 (mg/kg)(mg/kg)

样品名称样品名称 样品数样品数 范 围范 围 均 值均 值蔬菜蔬菜 217217 0~8.000~8.00 0.590.59

粮食粮食 6565 0~8.300~8.30 1.101.10

水产品水产品 4444 0~2.400~2.40 0.800.80

肉类肉类 5252 0~13.400~13.40 0.700.70

蛋类蛋类 3131 0~10.430~10.43 1.601.60

盐类盐类 3636 0~1.800~1.80 0.500.50

酱菜类酱菜类 6363 0~85.630~85.63 5.205.20

奶及其制品奶及其制品 222222 0~5.000~5.00 0.100.10

(3)(3) 作为食品的防腐剂和发色剂作为食品的防腐剂和发色剂 腌肉、腌鱼、火腿、香肠、罐头等的加工腌肉、腌鱼、火腿、香肠、罐头等的加工

过程加硝，作为防腐剂是一种古老的方法。过程加硝，作为防腐剂是一种古老的方法。它具有稳定的颜色，减少哈败，改进了风它具有稳定的颜色，减少哈败，改进了风味又抑制微生物生长的作用。味又抑制微生物生长的作用。

亚硝酸盐有抑制肉毒梭菌的作用，它是目亚硝酸盐有抑制肉毒梭菌的作用，它是目前未能完全代替的食品添加剂。前未能完全代替的食品添加剂。

(4)(4) 硝酸盐和亚硝酸盐的体内合成硝酸盐和亚硝酸盐的体内合成 唾液中的硝酸盐可转化为亚硝酸盐，约占唾液中的硝酸盐可转化为亚硝酸盐，约占

硝酸盐摄入量的硝酸盐摄入量的 5%~8%5%~8% 。。 低胃酸水平促成细菌生长，可将硝酸盐还低胃酸水平促成细菌生长，可将硝酸盐还原为亚硝酸盐，使其在胃液中的含量升高原为亚硝酸盐，使其在胃液中的含量升高 66倍。倍。

机体内存在一氧化氮合成酶，可将精氨酸机体内存在一氧化氮合成酶，可将精氨酸转化成一氧气化氮和瓜氨酸；而一氧化氮转化成一氧气化氮和瓜氨酸；而一氧化氮可形成过氧化氮，而瓜氨酸与水作用释放可形成过氧化氮，而瓜氨酸与水作用释放亚硝酸盐。亚硝酸盐。

食品中食品中 N-N- 亚硝基化合物的形成亚硝基化合物的形成

(1)(1) 食品中加入硝酸盐和亚硝酸盐食品中加入硝酸盐和亚硝酸盐 在酸性条件下，亚硝酸盐与二级胺或三级在酸性条件下，亚硝酸盐与二级胺或三级

胺相互作用，容易形成胺相互作用，容易形成 N-N- 亚硝基化合物。亚硝基化合物。如亚硝胺保存的鱼饲料，与鱼体内的氧化如亚硝胺保存的鱼饲料，与鱼体内的氧化三甲胺反应，形成三甲胺反应，形成 NDMA(N-NDMA(N- 亚硝基二甲亚硝基二甲胺胺 );); 肉类热加工容易形成肉类热加工容易形成 NPYR(N-NPYR(N- 亚硝亚硝基吡咯烷基吡咯烷 )) 和和 NThZ(N-NThZ(N- 亚硝基噻唑亚硝基噻唑 )) 。。

为阻止微生物生长防止奶酪哈败，也加硝酸为阻止微生物生长防止奶酪哈败，也加硝酸盐（荷兰和德国允许加到）盐（荷兰和德国允许加到） 1g/kg1g/kg 。。

（（ 22 ））食品干燥食品干燥 食品食品明火热空气干燥明火热空气干燥是形成是形成 N-N- 亚硝基化亚硝基化

合物的合物的第二机制第二机制。如制。如制啤酒的干麦芽啤酒的干麦芽中中 NDNDMA(N-MA(N- 亚硝基二甲胺亚硝基二甲胺 )) 最高可达最高可达 100 100 μμg/kg/kgg ，间接加热可降至，间接加热可降至 0.5 0.5 μμg/kgg/kg 。。

奶粉干燥，奶粉干燥， NDMANDMA 的污染水平在的污染水平在 0.1~5 0.1~5 μμg/kgg/kg 。。

煤气炉明火烤鱼煤气炉明火烤鱼，， NDMANDMA 明显增加。明显增加。

(3)(3)容器和包装材料向食品迁移容器和包装材料向食品迁移 大多数食品包装材料含有大多数食品包装材料含有吗啉吗啉 (98~824 (98~824 μμg/g/

kgkg)) ，吗啉易形成，吗啉易形成 NMOR(N-NMOR(N- 亚硝基吗啉亚硝基吗啉 )) ，，可迁移至食品中。可迁移至食品中。

许多橡胶制品许多橡胶制品 (( 包括婴儿包括婴儿奶嘴奶嘴 )) 含有含有挥发性挥发性的亚硝胺的亚硝胺 (42~617 (42~617 μμg/kgg/kg)) 可进入饮水和牛可进入饮水和牛奶中。奶嘴在奶中。奶嘴在 150ml 150ml 沸水煮沸水煮 3min3min 或或 3737℃℃ 保温保温 3h3h ，有，有 6%~44%6%~44% 的挥发性亚硝胺的挥发性亚硝胺迁移到食品中。迁移到食品中。多数避孕套多数避孕套含有致癌物亚含有致癌物亚硝胺。硝胺。

(4)(4)直接添加直接添加 用于用于腌肉的预混剂腌肉的预混剂，含有盐、糖、胡椒等，含有盐、糖、胡椒等

香料和亚硝酸盐，胡椒中含呱啶香料和亚硝酸盐，胡椒中含呱啶 (PIP)(PIP) ，与，与亚硝胺形成 亚硝胺形成 N-N- 亚硝胺呱啶亚硝胺呱啶 (NPIP)(NPIP) 。。

我国的我国的方便面调料方便面调料含胡椒和海米等，可检含胡椒和海米等，可检出高水平的亚硝胺化合物。出高水平的亚硝胺化合物。

使用离使用离子交换树脂子交换树脂，带入亚硝胺，使食品，带入亚硝胺，使食品工业用水污染，工业用水污染， N-N- 亚硝基二甲胺亚硝基二甲胺 (NDMA)(NDMA)和和 N-N- 亚硝基二乙胺亚硝基二乙胺 (NDEA)(NDEA) 的污染在的污染在 1 1 μμg/L g/L 以下。以下。

硝酸盐与亚硝酸盐的毒性硝酸盐与亚硝酸盐的毒性 亚硝酸盐亚硝酸盐急性中毒作用急性中毒作用包括镇静、平滑肌包括镇静、平滑肌松弛、血管扩张和血压下降，导致外周血松弛、血管扩张和血压下降，导致外周血液循环障碍，加重高铁血红蛋白血症，造液循环障碍，加重高铁血红蛋白血症，造成组织缺氧。动物的成组织缺氧。动物的 LDLD5050按体重计在按体重计在 100~100~200mg/kg200mg/kg 。肾上腺皮质增生是大鼠最敏感。肾上腺皮质增生是大鼠最敏感的指标。的指标。

亚硝酸盐是一种允许使用的食品添加剂，亚硝酸盐是一种允许使用的食品添加剂，只要使用控制在安全范围内不会对人体造只要使用控制在安全范围内不会对人体造成危害。成危害。

高剂量的亚硝酸盐高剂量的亚硝酸盐能便血色素中二价铁氧能便血色素中二价铁氧气化成三价铁，产生大量气化成三价铁，产生大量高铁血红蛋白高铁血红蛋白，，从而使其从而使其失去携氧失去携氧和和释氧能力释氧能力。如果摄入。如果摄入亚硝酸盐过多，使高铁血红蛋白的形成速亚硝酸盐过多，使高铁血红蛋白的形成速度超过还原速度，则出现高铁血蛋白血症，度超过还原速度，则出现高铁血蛋白血症，即产生亚硝酸盐中毒。即产生亚硝酸盐中毒。

当体内高铁血红蛋白达到当体内高铁血红蛋白达到 20%~40%20%~40% 就出就出现缺氧症状，达到现缺氧症状，达到 70%70% 以上可导致死亡。以上可导致死亡。

亚硝酸盐亚硝酸盐中毒症状中毒症状：口唇、指甲和全身皮：口唇、指甲和全身皮肤出现紫绀等组织缺氧症状，并有头晕、肤出现紫绀等组织缺氧症状，并有头晕、头痛、心率加速、恶心、呕吐、腹痛等症头痛、心率加速、恶心、呕吐、腹痛等症状。严重者引起呼吸困难、循环衰竭和中状。严重者引起呼吸困难、循环衰竭和中枢神经损伤，常死于呼吸衰竭。枢神经损伤，常死于呼吸衰竭。

N-N- 亚硝基化合物和毒性亚硝基化合物和毒性 N-N- 亚硝基化合物的急性中毒差别很大。许亚硝基化合物的急性中毒差别很大。许

多亚硝胺的急性中毒表现相似，肝脏是首多亚硝胺的急性中毒表现相似，肝脏是首先的靶器官，常伴有出血性肺水肿，还可先的靶器官，常伴有出血性肺水肿，还可以发生骨髓和淋巴组织的损伤。以发生骨髓和淋巴组织的损伤。

许多许多 N-N- 亚硝基化合物都有亚硝基化合物都有潜在致癌性潜在致癌性 ((已已测试测试 300300 多种多种 N-N- 亚硝基化合物的致癌性，亚硝基化合物的致癌性，80%80% 以上的结果为阳性以上的结果为阳性 )) ，迄今为止，，迄今为止，未未发现发现一种实验动对一种实验动对 N-N- 亚硝基化合物的致癌亚硝基化合物的致癌作用有作用有抵抗力抵抗力。。

无论那一种方式染毒无论那一种方式染毒 ((经口摄入、呼吸道吸经口摄入、呼吸道吸入、皮肤注射或接触入、皮肤注射或接触 )) ，，无论无论是是大剂量还是大剂量还是多次小剂量染毒多次小剂量染毒，均可诱发肿瘤，还出现，均可诱发肿瘤，还出现剂量—效应关系。剂量—效应关系。

不同亚硝基化合物有不同的致癌靶器官：不同亚硝基化合物有不同的致癌靶器官：对称性的亚硝胺对称性的亚硝胺 (( 如如 N-N- 亚硝基二甲胺亚硝基二甲胺 NDNDMA)MA)主要主要诱发肝癌诱发肝癌；而；而不对称的亚硝胺不对称的亚硝胺(( 如如 N-N- 亚硝基甲基苄胺亚硝基甲基苄胺 NMBzA)NMBzA) 主要主要诱发诱发食道癌食道癌。致癌物。致癌物 N-N- 亚硝基甲基脲亚硝基甲基脲 MNUMNU ，，除了诱发接触部位肿瘤外，能诱发中枢神除了诱发接触部位肿瘤外，能诱发中枢神经系统肿瘤和胎儿肿瘤。经系统肿瘤和胎儿肿瘤。

在遗传毒性研究中发现，许多在遗传毒性研究中发现，许多 N-N- 亚硝基化亚硝基化合物可通过机体代谢或直接作用，合物可通过机体代谢或直接作用，诱发基诱发基因突变因突变、、染色体异常染色体异常和和 DNADNA 修复障碍修复障碍。。

食品中亚硝酸盐允许限量标准食品中亚硝酸盐允许限量标准 20022002 年食品添加剂联合专家委员会年食品添加剂联合专家委员会 ((JECFJECF

AA))确定亚硝酸盐每日摄入量确定亚硝酸盐每日摄入量 ((ADIADI 值值 ))按体按体重计为重计为 0.07mg/kg0.07mg/kg 。我国一般人群膳食每。我国一般人群膳食每人每日摄入量为人每日摄入量为 3.2mg3.2mg ，以体重，以体重 60kg60kg 计，计，每日摄入量为每日摄入量为 0~4.2mg0~4.2mg ，不超过，不超过 JECFAJECFA的标准的标准 (60kg(60kg 计为计为 4.2mg)4.2mg) ，处于安全水平。，处于安全水平。

表 表 我国食品中亚硝酸盐的限量卫生标准我国食品中亚硝酸盐的限量卫生标准

食品类食品类 允许限量允许限量 标准人消费量标准人消费量 亚硝酸盐摄入亚硝酸盐摄入蔬菜蔬菜 4mg/kg4mg/kg 310.2g310.2g 1242.21242.2μμgg粮食粮食 33 439.9439.9 1319.71319.7

鱼类鱼类((鲜鲜 )) 33 27.527.5 82.582.5

肉类肉类((鲜鲜 )) 33 58.958.9 176.7176.7

蛋类蛋类((鲜鲜 )) 55 1616 80.080.0

食盐食盐 22 13.913.9 27.827.8

酱腌菜酱腌菜 2020 9.79.7 194.0194.0牛奶牛奶 ,, 奶奶

粉粉 22 14.914.9 29.829.8

合计合计 3151.73151.7

表 表 食品中亚硝胺的允许限量标准食品中亚硝胺的允许限量标准 ((μμ g/kgg/kg))

品 种品 种 N-N- 亚硝基二甲亚硝基二甲胺胺

N-N- 亚硝基二乙亚硝基二乙胺胺

海产品海产品 44 77

肉制品肉制品 33 55

啤酒啤酒 //μμg•Lg•L−1−1 33 ――

谢 谢