水產(chǎn)品中丁香酚殘留的人體健康風(fēng)險分析

方曉磊，柯常亮，劉 奇，李 樂，古小莉，李劉冬

( 1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院 南海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品加工重點實驗室，農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險評估實驗室，廣東 廣州 510300; 2.浙江海洋大學(xué)，浙江 舟山 316021；3.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院，北京 100141 )

一直以來，中國居民偏愛食用鮮活水產(chǎn)品。由于氣候和養(yǎng)殖條件限制，中國水產(chǎn)品養(yǎng)殖生產(chǎn)存在區(qū)域差異[1]。為滿足市場需求，鮮活水產(chǎn)品的長途運(yùn)輸狀況十分普遍。然而，鮮活水產(chǎn)品在收貯運(yùn)環(huán)節(jié)因受應(yīng)激脅迫、水質(zhì)惡化和受傷感染等因素的影響導(dǎo)致活魚免疫力、存活率和產(chǎn)品價值降低，不僅給水產(chǎn)品質(zhì)量安全帶來風(fēng)險，還制約了水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2-4]。目前，美國、日本等國家都有合法的食用魚麻醉劑用于鮮活水產(chǎn)品捕撈、分級、轉(zhuǎn)移和運(yùn)輸?shù)葷O業(yè)活動，以降低活魚收貯運(yùn)過程的死亡率和損傷率[5-9]。我國截至目前依然沒有合法登記使用的魚用麻醉劑用于收貯運(yùn)過程鮮活水產(chǎn)品的保活、保值。

丁香酚對鮮活水產(chǎn)品具有良好的麻醉效果，可以有效降低活魚的氨氮排放、代謝速率、游動行為和應(yīng)激效應(yīng)，提高存活率和運(yùn)輸密度[10-13]。因此，少數(shù)從業(yè)人員為提高活魚存活率，減少經(jīng)濟(jì)損失，在鮮活水產(chǎn)品收貯運(yùn)環(huán)節(jié)使用丁香酚作為魚用麻醉劑。2012年“麻醉魚”見諸報端后，丁香酚作為魚用麻醉劑的安全性驟然引起了社會的廣泛關(guān)注。為評估水產(chǎn)品中丁香酚殘留對人體的健康風(fēng)險，筆者綜述了丁香酚的毒理和殘留消除方面的研究成果，結(jié)合水產(chǎn)品中丁香酚殘留監(jiān)測的數(shù)據(jù)，評估了食用魚中丁香酚麻醉劑的安全性，為水產(chǎn)品收貯運(yùn)環(huán)節(jié)丁香酚的監(jiān)管提供科學(xué)依據(jù)和參考。

1 丁香酚簡介

丁香酚源自植物丁香(Syzygiumaromaticum)，是其植物精油的主要成分，含量為72.3%～97.7%[14]。丁香酚作為藥品和醫(yī)療器械在中國可以合法使用，起殺菌消毒和麻醉鎮(zhèn)痛作用[15-18]。作為食品添加劑，丁香酚主要用于增強(qiáng)食品的風(fēng)味。丁香酚在中國、美國和歐盟等國家和地區(qū)作為香料和食品風(fēng)味劑可以合法使用，且沒有制定最大殘留或使用限量[19-21]。

1972年日本學(xué)者遠(yuǎn)藤俊夫研究發(fā)現(xiàn)，丁香酚含量為10%藥物制劑FA100對幾種淡水魚類有很好的麻醉效果[22]，開啟了丁香酚作為魚用麻醉劑的先河。研究表明，丁香酚對海、淡水魚類、蝦類和貝類等不同水產(chǎn)品均有良好的麻醉效果，且麻醉誘導(dǎo)時間和凈化復(fù)蘇時間均較為短暫，適合各類漁業(yè)活動對活魚進(jìn)行處理[23-28]。由于價格低廉，麻醉效果好，丁香酚已經(jīng)成為鮮活水產(chǎn)品收貯運(yùn)環(huán)節(jié)應(yīng)用最為廣泛的魚用麻醉劑之一。

2 丁香酚的毒理學(xué)數(shù)據(jù)

2.1 急性毒性及不良效應(yīng)

急性毒性研究顯示，丁香酚經(jīng)口半致死劑量對大鼠為2680 mg/kg和1930 mg/kg，小鼠為3000 mg/kg，幾內(nèi)亞豬為2130 mg/kg[29]。依據(jù)世界衛(wèi)生組織對農(nóng)藥毒性劃分的標(biāo)準(zhǔn)，丁香酚屬于低毒害物質(zhì)[30]。經(jīng)口劑量1400～4000 mg/kg，給藥34 d，大鼠肝臟質(zhì)量有稍許增加并變黃，前胃部出現(xiàn)增生和過度角化，并伴隨病灶性潰瘍[29]。

2.2 致敏性

根據(jù)小鼠局部淋巴結(jié)試驗，丁香酚誘導(dǎo)刺激效應(yīng)含量值為13%，根據(jù)世界衛(wèi)生組織對化合物的致敏效力劃分，丁香酚致敏效力為3級，屬弱致敏物[31]。

2.3 致癌性

美國國家毒理學(xué)計劃研究顯示，以丁香酚含量為0、0.6%、1.25%的飼料飼喂雌性F344/N大鼠、雄性F344/N大鼠103周，沒有證據(jù)顯示丁香酚對大鼠致癌；以同樣方式飼喂小鼠，雌性B6C3F1小鼠體內(nèi)肝癌細(xì)胞和腺瘤均有顯著增加，雄性B6C3F1小鼠僅在低劑量組中發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞和腺瘤的發(fā)生率增高[32]。經(jīng)皮和腹腔注射兩種給藥方式的試驗結(jié)果也無法表明丁香酚對試驗動物致癌。因此，丁香酚對試驗動物致癌的證據(jù)不足。由于無法確證丁香酚對試驗動物是否致癌，加之流行病學(xué)數(shù)據(jù)缺乏，世界癌癥研究機(jī)構(gòu)將丁香酚歸類為可疑致癌物[29]。

2.4 致突變

丁香酚對大腸桿菌(Escherichiacoli)WP2 uvrA，鼠傷寒沙門氏菌(Salmonellatyphimurium)株TA1530、TA1535、TA1537、TA1538、TA98、TA100均無致突變作用。外源性代謝系統(tǒng)缺失的條件下，丁香酚可誘發(fā)中國倉鼠(Cricetulusgriseus)卵巢細(xì)胞染色體的畸變。當(dāng)外源性代謝系統(tǒng)存在時，多氯聯(lián)苯誘導(dǎo)后中國倉鼠的卵巢細(xì)胞在丁香酚的誘導(dǎo)下也會產(chǎn)生染色體畸變[32]。無論外源性代謝系統(tǒng)的是否缺失，姐妹染色單體互換的發(fā)生率都稍許增加[32]。

大鼠肝臟上皮細(xì)胞中丁香酚可以代謝產(chǎn)生2′,3′-環(huán)氧丁香酚和2′3′-二羥基-2′3′-二氫戊烯兩種產(chǎn)物。此外，在大鼠的尿液中也分離出了(3′-甲氧基-4′-羥基苯基)-1-丙酮和3-吡咯烷基-1-(3′-甲氧基-4′-羥基苯基)-1-丙酮兩種丁香酚代謝產(chǎn)物[29]。在外源性代謝系統(tǒng)缺失的條件下，2′，3′-環(huán)氧丁香酚對鼠傷寒沙門氏菌TA 1535 和 TA 100兩種菌株產(chǎn)生突變誘導(dǎo)效應(yīng)，但是對TA1537、TA 1538和T A98 3種菌株無論代謝系統(tǒng)是否缺失都沒有突變誘導(dǎo)效應(yīng)[29]。存在于尿液中的兩種代謝物對鼠傷寒沙門氏菌均無致突變效應(yīng)，即便使用丁香酚劑量為200 mg/kg 對雄性C3H/HeJ小鼠進(jìn)行宿主間介試驗時也沒有產(chǎn)生突變誘導(dǎo)作用[29]。因此，丁香酚的小鼠代謝物2′，3′-環(huán)氧丁香酚對細(xì)菌產(chǎn)生突變誘導(dǎo)效應(yīng)，存在潛在危害。

3 水產(chǎn)品中丁香酚殘留消除特征

Guénette等[33]將虹鱒(Oncorhynchusmykiss)[體質(zhì)量(63.7±14.4) g，體長(18.7±1.7) cm]置于丁香酚質(zhì)量濃度為75 mg/L水中藥浴15 min，于48 h內(nèi)不同時間間隔采集血液樣品，研究虹鱒中丁香酚藥代動力學(xué)特征。結(jié)果顯示，虹鱒血液中丁香酚殘留峰值為10.53 μg/mL，藥物半衰期為12.14 h，藥時曲線下面積AUC0-t和AUC0-∞值分別為16.55 μg·h/mL和17.04 μg·h/mL，表明丁香酚在魚體中的吸收和消除都很好，血液中丁香酚半衰期較長可能是重復(fù)給藥藥物累積所致。同為虹鱒，Meinertz等[34]將平均體質(zhì)量385 g的虹鱒置于5～100 mg/L的丁香酚溶液中藥浴4～1440 min，發(fā)現(xiàn)10 mg/L藥浴60 min時虹鱒魚肉丁香酚殘留量最高(44.5 mg/kg)，魚肉中丁香酚消除半衰期僅19.97 min。表明丁香酚在虹鱒魚肉中消除速率遠(yuǎn)高于其在血液中的消除速率，這可能與魚的個體有關(guān)系，前者試驗用虹鱒質(zhì)量僅為后者的1/6。

Kildea等[35]模擬新南威爾士漁民的作業(yè)方式用丁香油快速麻醉商品規(guī)格(457±116) g的銀鱸(Bidyanusbidyanus)。結(jié)果顯示,初次暴露后凈化48 h魚肉中丁香酚的殘留量低于檢測限。二次給藥凈化1周后，銀鱸肌肉組織中丁香酚殘留0.32 mg/kg。單次給藥時高劑量組(50 mg/L)在溫度較高的條件下，銀鱸肌肉中丁香酚的殘留量更高，而低劑量組(15 mg/L)肌肉中丁香酚的殘留量幾乎不受溫度影響，無論高劑量組還是低劑量組中肌肉中丁香酚的殘留量在48 h后低于檢測水平。

Li等[36]用10 mg/L的丁香酚溶液藥浴草魚(Ctenopharyngodonidella)2 h，肌肉中丁香酚藥峰質(zhì)量濃度1.93 mg/kg，清水凈化96 h后肌肉中沒有丁香酚殘留。

Meinertz等[34]用14C標(biāo)記的丁香酚研究其在消除過程魚肉中標(biāo)記代謝物。研究顯示，虹鱒經(jīng)10 mg/L14C標(biāo)記的丁香酚藥浴 60 min，魚肉中14C標(biāo)記的丁香酚含量在初始時(0 min)占98.6%，240 min后降至85.7%。

活魚魚肉中丁香酚殘留消除率快，且魚肉中殘留的主要成分依然為丁香酚。重復(fù)給藥影響活魚對丁香酚殘留消除能力?；铘~對初次吸收的丁香酚消除能力強(qiáng)，魚肉中丁香酚的殘留消除快，但同時也削弱了魚體對丁香酚殘留消除能力，所以二次給藥后魚肉中丁香酚殘留消除時間長。

4 水產(chǎn)品中丁香酚殘留健康風(fēng)險評估

2015年在國家水產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估項目的資助下，項目組對水產(chǎn)品運(yùn)輸環(huán)節(jié)丁香酚殘留進(jìn)展開了風(fēng)險監(jiān)測。在廣東、上海、福建、浙江、北京和遼寧等6個省市的運(yùn)魚車及市場暫養(yǎng)池中共計采集了537份活魚樣品，應(yīng)用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法分析測定了魚肉中丁香酚的殘留量[37]。結(jié)果顯示，57份活魚樣品中檢出丁香酚殘留(0.003～36.1 mg/kg)，檢出率10.6%。

中國居民營養(yǎng)與慢性病狀況報告顯示，2012年中國居民魚蝦類的日攝入量為23.7 g/d[36]。按照下式計算中國居民通過食用魚肉對丁香酚膳食暴露量。

式中，EDI為日攝入量估計值( mg/kg)；C為魚體中丁香酚殘留量，為增大安全邊際效應(yīng)本公式取監(jiān)測樣品中丁香酚的最大殘留量36.1 mg/kg計算；E為日暴露量(g/d)；m為體質(zhì)量(kg)。

不同年齡段人群丁香酚日攝入量估算值見圖1。由圖1可知，兒童膳食消費(fèi)風(fēng)險高于成人，女性的風(fēng)險略高于男性。雖然如此，所有人群的日攝入量均遠(yuǎn)低于聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會推薦的丁香酚每日允許攝入量2.5 mg/kg·bw[39]。

圖1 不同年齡段人群丁香酚日攝入量估算值

若以丁香酚殘留量為36.1 mg/kg估算，不同年齡段的人群膳食消費(fèi)水產(chǎn)品使丁香酚的人體暴露量超過聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會推薦的每日允許攝入量，兒童日消費(fèi)水產(chǎn)品須超過1.1 kg，成人大于3.97 kg。中國居民膳食指南(2016)中特定人群膳食指南推薦兒童(3～5歲)、成年女性、成年男性、乳母和孕婦水產(chǎn)品消費(fèi)量分別為20、50、75、85 g/d和100 g/d，老人(65歲以上)為30～100 g/d[40]。由此可見，估算值遠(yuǎn)高于正常的膳食推薦值，普通人日常難以達(dá)到如此高的膳食消費(fèi)量。

因此，根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)水產(chǎn)品中丁香酚殘留對人體的健康風(fēng)險較低。

5 結(jié)論與展望

現(xiàn)階段，不同國家針對食用魚中使用丁香酚的管控措施也不同，主要有3種：(1)以美國和加拿大為代表的北美地區(qū)不允許使用[5,41]。美國國家毒理計劃研究顯示，丁香酚的同系物甲基丁香酚對大鼠致癌，異丁香酚致癌性尚未明確[5]。因擔(dān)心丁香油(酚)產(chǎn)品含有甲基丁香酚或異丁香酚成分，美國食品藥品監(jiān)督管理局獸藥中心沒有批準(zhǔn)丁香酚作為漁用麻醉劑[5]。目前，三卡因甲磺酸鹽是美國唯一批準(zhǔn)使用的漁用麻醉劑，用于活魚的運(yùn)輸與處理，雖然安全性高，但休藥期過長(21 d)，實用性差[42]。因此，丁香酚是否可以作為零休藥期的漁用麻醉劑和鎮(zhèn)靜劑在美國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和漁業(yè)應(yīng)用還存在爭議[43]。(2)允許使用，同時制定有殘留限量和休藥期。日本雖然允許使用丁香酚作為水產(chǎn)麻醉劑，但制定了最大殘留限量(0.05 mg/kg)，規(guī)定魚類和甲殼類產(chǎn)品使用丁香酚后需分別休藥7 d和10 d后方可食用[44-45]。(3)丁香酚作為合法魚用麻醉劑且無殘留限量和休藥期。新西蘭食品安全局認(rèn)為丁香酚在魚體中消除速率快，遠(yuǎn)低于其在其他食品中的殘留量，而且魚體中丁香酚類殘留沒有急性和慢性膳食風(fēng)險，故撤銷水產(chǎn)品中丁香酚的殘留限量，且無需休藥期[7,46]。

目前，鮮活水產(chǎn)品運(yùn)輸容量、魚體“品相”和產(chǎn)品存活率已成為制約中國鮮活水產(chǎn)品流通和水產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸，嚴(yán)重影響待售水產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價值和水產(chǎn)品流通的運(yùn)營成本，抑制供給，無法滿足廣大消費(fèi)者的需要。因此，亟需一種低毒、高效的漁用麻醉劑來解決當(dāng)前中國鮮活水產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)睦Ь?。水產(chǎn)品中丁香酚殘留消除快、對人體健康風(fēng)險低，可以作為候選漁用麻醉劑。在未來，建議深入研究丁香酚在不同種類水產(chǎn)品中的藥代動力學(xué)特征及其標(biāo)志代謝物，開展市售水產(chǎn)品中丁香酚殘留風(fēng)險監(jiān)測，評估其作為漁用麻醉劑的安全性。

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