丙烯酰胺的膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究進(jìn)展

2019年5月，國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心重新啟動(dòng)丙烯酰胺評(píng)估項(xiàng)目，并將丙烯酰胺的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)納入2020年的食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)計(jì)劃之中?？梢?，研究減少食品中丙烯酰胺的可能途徑，探討優(yōu)化我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)、家庭食品制作中食品配料、加工烹飪條件，探索降低乃至可能消除食品中丙烯酰胺的方法，對(duì)保障我國(guó)食品安全具有重要意義。

2018年3月28日，美國(guó)加州洛杉磯法官裁定星巴克等90家售賣咖啡的企業(yè)，須在當(dāng)?shù)厥圪u的咖啡產(chǎn)品上加貼致癌警告標(biāo)簽。一石激起千層浪，該事件引起了眾多消費(fèi)者的恐慌，而其中的關(guān)鍵物質(zhì)就是丙烯酰胺。早在2002年，瑞典科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)丙烯酰胺之后，食品界便將其作為重點(diǎn)污染物，尤其是加工過程中的污染物予以關(guān)注。什么是丙烯酰胺？丙烯酰胺對(duì)人體有怎樣的危害？應(yīng)如何預(yù)防或控制丙烯酰胺？在由食安中國(guó)網(wǎng)和《食品安全導(dǎo)刊》聯(lián)合舉辦的《食安大講堂》之“降低食品中丙烯酰胺含量的操作規(guī)程及國(guó)際進(jìn)展在線研討會(huì)”中，國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心研究員周萍萍對(duì)這一熱門話題做出了權(quán)威解答。

評(píng)定一種物質(zhì)是否有害首先需要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，然后再根據(jù)其結(jié)論開展風(fēng)險(xiǎn)管理和控制。通常而言，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分為4個(gè)步驟，①危害識(shí)別，即識(shí)別毒性或不良作用；②危害特征描述，即確定關(guān)鍵效應(yīng)和計(jì)量關(guān)系，推導(dǎo)健康指導(dǎo)值；③暴露評(píng)估，即對(duì)通過食品或其他相關(guān)來源攝入的危害因素進(jìn)行定性和/或定量評(píng)估；④風(fēng)險(xiǎn)特征描述，即綜合分析危害對(duì)人群健康產(chǎn)生不良作用的風(fēng)險(xiǎn)及其程度。其中，危害識(shí)別與危害特征描述合稱為危害評(píng)估。

什么是丙烯酰胺？

丙烯酰胺是分子量70.08的高度水溶性有機(jī)化合物，也一種重要的化工原料。2002年，瑞典斯德哥爾摩科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)一些食物在高溫烹調(diào)（如油炸、焙烤等）過程中會(huì)產(chǎn)生丙烯酰胺，薯片、面包、餅干、咖啡等都是典型的會(huì)產(chǎn)生丙烯酰胺的食品。

圖1 丙烯酰胺的形成條件

人們暴露于丙烯酰胺的途徑包括消化道、呼吸道及皮膚黏膜等，食物和飲水是丙烯酰胺主要的經(jīng)口攝入來源。丙烯酰胺可通過多種途徑被人體吸收，其中經(jīng)消化道吸收最快，并在人體內(nèi)各組織廣泛分布，包括母乳。

進(jìn)入人體內(nèi)的丙烯酰胺約90%會(huì)被代謝，僅少量以原型從尿液排出。而丙烯酰胺進(jìn)入體內(nèi)后，會(huì)在細(xì)胞色素P450 2E1的作用下部分生成環(huán)氧丙酰胺（glycidamide）——更容易與DNA上的鳥嘌呤結(jié)合形成加合物，導(dǎo)致遺傳物質(zhì)損傷和基因突變。據(jù)報(bào)道，大、小鼠在攝入丙烯酰胺后，研究人員在小鼠的肝、肺、睪丸、白細(xì)胞、腎，以及大鼠的肝、甲狀腺、睪丸、乳腺、骨髓、白細(xì)胞和腦組織等器官中檢出了環(huán)氧丙酰胺鳥嘌呤加合物。目前，尚未發(fā)現(xiàn)人體丙烯酰胺暴露后形成DNA加合物的報(bào)道。此外，丙烯酰胺和環(huán)氧丙酰胺還可與血紅蛋白結(jié)合形成加合物。

丙烯酰胺對(duì)健康的影響

丙烯酰胺對(duì)人體健康的影響主要體現(xiàn)在5個(gè)方面，即急性毒性、神經(jīng)毒性、生殖發(fā)育毒性、遺傳毒性和致癌性。有文獻(xiàn)報(bào)道，丙烯酰胺的急性毒性于大鼠、小鼠、豚鼠和兔經(jīng)口的LD50為150～180mg/kg，屬于中等的毒性物質(zhì)，且其神經(jīng)毒性、生殖發(fā)育毒性、遺傳毒性、致癌性在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中均有發(fā)現(xiàn)，特別是致癌性。1994年，國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）將丙烯酰胺列為2類致癌物（2A），即人類可能的致癌物，其主要依據(jù)為丙烯酰胺在動(dòng)物和人體均可代謝轉(zhuǎn)化為其致癌活性代謝產(chǎn)物——環(huán)氧丙烯酰胺。

目前，對(duì)于丙烯酰胺的危害評(píng)估方法主要是基于暴露邊界比（MOE）的方法，即暴露限制法，該方法通常以神經(jīng)毒性和致癌性作為致病終點(diǎn)。就致癌性而言，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織下的食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)（JECFA）以誘發(fā)雄性小鼠哈氏腺腫瘤和雌性大鼠乳腺腫瘤發(fā)病率增加10%為基準(zhǔn)反應(yīng)，計(jì)算丙烯酰胺的基準(zhǔn)劑量可信限下限分別為0.18mg/kg bw/day和0.31mg/kg bw/day。2015年，歐洲食品安全局（EFSA）開展了丙烯酰胺的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，它設(shè)置的基準(zhǔn)劑量為0.17mg/kg bw/day，同JECFA得出的計(jì)量較為接近。雖然通過對(duì)接觸丙烯酰胺的職業(yè)人群和因事故偶然暴露于丙烯酰胺的人群進(jìn)行流行病學(xué)調(diào)查均表明其具有神經(jīng)毒性，但是沒有充足的人群流行病學(xué)證據(jù)表明通過食物攝入丙烯酰胺與人類某種腫瘤的發(fā)生有明顯相關(guān)性。

表1 2005～2007年我國(guó)部分食品中丙烯酰胺污染水平

食品中丙烯酰胺的形成及污染含量

丙烯酰胺是在特定的烹調(diào)過程中，如油炸，形成的副產(chǎn)物，是高溫下的游離氨基酸和還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)的結(jié)果。時(shí)間、溫度和水是丙烯酰胺形成的影響因素——高碳水化合物、低蛋白質(zhì)的植物性食物加熱（120℃以上）烹調(diào)過程中形成，140～180℃為生成的最佳溫度；烘烤、油炸食品最后階段水分減少、表面溫度升高后，其丙烯酰胺形成量更高；食品中形成的丙烯酰胺比較穩(wěn)定，但咖啡中的丙烯酰胺會(huì)隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)含量有所降低。

國(guó)際上很多機(jī)構(gòu)都對(duì)丙烯酰胺進(jìn)行了評(píng)估工作，并報(bào)道了部分食品中丙烯酰胺的污染水平。歐盟2015年的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告中，丙烯酰胺污染含量最高的食品為咖啡，達(dá)到4500μk/kg，餅干、谷物及小麥制品等熱加工食品中也有較高含量的丙烯酰胺。2005～2007年，我國(guó)食品安全監(jiān)測(cè)網(wǎng)監(jiān)測(cè)了我國(guó)部分食品中的丙烯酰胺污染水平，詳見表1。

人群丙烯酰胺的可能攝入量

調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)普通人群丙烯酰胺的平均膳食攝入量為0.32μg/kg bw/day（2019～2011)，低于JECFA評(píng)估的一般人群攝入水平（1.0μg/kg bw/day)（JECFA，2011）。我國(guó)普通人群膳食攝入丙烯酰胺的暴露限值（MOE）分別為969和562，健康風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)予以關(guān)注。

2005年和2011年，JECFA分別對(duì)丙烯酰胺進(jìn)行了暴露評(píng)估，得出全球人群膳食攝入丙烯酰胺的暴露限值（MOE）較低。但丙烯酰胺對(duì)人類健康的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)予以關(guān)注，建議采取合理措施來降低食品中的丙烯酰胺含量。EFSA也先后于2005年和2015年進(jìn)行了丙烯酰胺暴露評(píng)估，結(jié)論認(rèn)為，丙烯酰胺的神經(jīng)毒性無需關(guān)注，而致癌性應(yīng)予以關(guān)注。香港食品安全中心在2007年也進(jìn)行了丙烯酰胺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，但其結(jié)論與JECFA和EFSA有所不同，這是因?yàn)橄愀鄣貐^(qū)的膳食結(jié)構(gòu)和西方的膳食結(jié)構(gòu)有很大差異——主要貢獻(xiàn)食品為蔬菜和谷類。盡管如此，評(píng)估結(jié)論仍是需對(duì)丙烯酰胺的致癌性予以關(guān)注。

我國(guó)總膳食研究丙烯酰胺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

2002年，我國(guó)便開展了中國(guó)總膳食研究，該項(xiàng)目由國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心牽頭，在全國(guó)的參與范圍從最開始的“4個(gè)菜籃子”發(fā)展到全國(guó)20余省?？偵攀逞芯恐饕ㄟ^家庭膳食暴露模擬當(dāng)?shù)氐纳攀诚M(fèi)習(xí)慣，及考慮烹調(diào)后食品入口的暴露結(jié)果。可以通過3次總膳食研究來對(duì)我國(guó)食品中的丙烯酰胺污染狀況進(jìn)行研究，見表2。

經(jīng)過5～10年的監(jiān)測(cè)，人們的膳食消費(fèi)不斷變化，食品中丙烯酰胺的含量也有所改變。2019年5月，國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心重新啟動(dòng)丙烯酰胺評(píng)估項(xiàng)目，并將丙烯酰胺的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)納入2020年的食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)計(jì)劃之中。同時(shí)，國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心也開展了第六次總膳食研究。屆時(shí)，將會(huì)有更新的數(shù)據(jù)來評(píng)估丙烯酰胺的風(fēng)險(xiǎn)。

降低食品中丙烯酰胺含量的操作規(guī)程及預(yù)防控制

既然丙烯酰胺在食品中的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)予以關(guān)注，那么如何控制丙烯酰胺的含量呢？國(guó)際食品法典委員會(huì)（CAC）于2009年出臺(tái)了操作規(guī)范，其認(rèn)為可以從3個(gè)方面減少特定食品中丙烯酰胺的生成，即原材料、控制/添加其他成分、食品加工及加熱。但是，不論采取怎樣的控制措施都要將食品安全性放在首位，不能顧此失彼，導(dǎo)致新的污染物產(chǎn)生。與此同時(shí)，還要保證食品的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量、感官特性和相關(guān)的消費(fèi)者可接受性。

美國(guó)對(duì)食品中丙烯酰胺的管理

為降低丙烯酰胺對(duì)人類健康的風(fēng)險(xiǎn)，美國(guó)FDA于2016年3月發(fā)布了減少食品中丙烯酰胺的行業(yè)指南，建議食品企業(yè)了解食品中的丙烯酰胺水平并采取合理措施降低其含量，同時(shí)列出了食品業(yè)界可采取的措施。該指南關(guān)注的重點(diǎn)是原材料、加工工藝、土豆基食品（法國(guó)薯?xiàng)l、薯片等）配料、谷物食品（餅干、早餐、面包等）、咖啡等丙烯酰胺來源物質(zhì)。由于丙烯酰胺主要在土豆類、谷物類食品以及咖啡中被發(fā)現(xiàn)，因此FDA對(duì)消費(fèi)者的建議是參照《美國(guó)人膳食指南》中的多食蔬果、谷物、低脂牛奶、瘦肉等多種應(yīng)對(duì)措施。此外，美國(guó)還規(guī)定了飲用水中丙烯酰胺限量標(biāo)準(zhǔn)為0.5μg/L。

表2 中國(guó)總膳食研究普通人群丙烯酰胺膳食暴露狀況（μg/kg bw/day）

歐盟對(duì)食品中丙烯酰胺的管理

2017年7月，歐盟成員國(guó)表決通過歐盟委員會(huì)的一項(xiàng)提案，即運(yùn)用法律手段強(qiáng)制食品生產(chǎn)者降低丙烯酰胺的生成。該法律于2017年12月11日出臺(tái)，為期4個(gè)月的過渡期結(jié)束后，如今正式具備了法律約束力。

我國(guó)對(duì)食品中丙烯酰胺的管理

研究減少食品中丙烯酰胺的可能途徑，探討優(yōu)化我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)、家庭食品制作中食品配料、加工烹飪條件，探索降低乃至可能消除食品中丙烯酰胺的方法，對(duì)保障我國(guó)食品安全具有重要意義。

我國(guó)的食品安全監(jiān)管目標(biāo)不是消除危害，而是將風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受的范圍內(nèi)。《中華人民共和國(guó)食品安全法》中寫道，食品安全工作實(shí)行預(yù)防為主、風(fēng)險(xiǎn)管理、全程控制、社會(huì)共治，建立科學(xué)、嚴(yán)格的監(jiān)督管理制度。2019年，我國(guó)國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對(duì)丙烯酰胺的操作規(guī)范進(jìn)行立項(xiàng)，現(xiàn)在正在公示過程中，相信近幾年我國(guó)有可能出臺(tái)關(guān)于食品中丙烯酰胺的控制規(guī)范。

目前，我國(guó)對(duì)食品中丙烯酰胺的預(yù)防和控制建議有以下幾點(diǎn)：①盡量避免過度烹飪食品（如溫度過高或加熱時(shí)間太長(zhǎng)），但應(yīng)保證做熟，以確保殺滅食品中的微生物，避免導(dǎo)致食源性疾病的產(chǎn)生；②提倡平衡膳食，減少油炸和高脂肪食品的攝入，多吃水果和蔬菜；③食品生產(chǎn)加工企業(yè)應(yīng)改進(jìn)食品加工工藝和條件，以減少食品中丙烯酰胺的產(chǎn)生。