进口乳制品中双氰胺对人类健康的风险概述

罗季阳，杨 倩，王 欣，孟兆祥，高 杨，秦 森，昝卫东，罗 祎

(中国检验检疫科学研究院食品风险管理与应用研究所，北京100123)

双氰胺(Dicyandiamide，DCD)，又名二氰二胺，是氰胺的二聚体，也是胍的氰衍生物。双氰胺是一种重要的化工产品中间体，主要用于生产三聚氰胺、胍及胍盐，是医药、染料中间体，环氧树脂硬化剂及阳离子表面活性剂［1］。随着其范围的推广，还被用于食品包装材料的内膜涂层、土壤固氮剂及动物饲料的非蛋白氮来源。2013 年1 月25 日，新西兰第一产业部官员证实其国出产的小部分牛奶和奶粉中监测出少量双氰胺。双氰胺可通过消化道途径进入人体，引起高铁血红蛋白症［1-2］，大剂量摄入可能对人体健康产生危害。本文就进口乳制品中双氰胺的风险进行了概述，并提出相应管理措施，旨在为进口制品监管提供技术支持。

1 双氰胺理化特性及应用

双氰胺(Dicyandiamide)是一种重要的化工产品中间体，化学式C2H4N4，它通常是针状、菱状、鳞状或粉末状的白色结晶体，微苦，熔点为205℃，溶于水、乙醇，不溶于醚、三氯甲烷四氯化碳及二硫化碳［3］。其结构式如图1 所示:

图1 双氰胺结构式Fig.1 Structure form of dicyandiamide

双氰胺主要应用于密胺，胍及胍盐，医药、染料中间体、固色剂、复合肥料、高分子凝集剂、环氧树脂硬化剂、涂料以及阳离子表面活性剂等。在新西兰，双氰胺被加在氮肥中，或直接喷洒在草场上，双氰胺的作用就是对硝化细菌有专一的抑制和毒害，从而增加氮肥的肥效，提高利用率。此外，双氰胺还被用作非蛋白氮饲料原料，成为反刍动物最直接、有效的蛋白质替代品［4-6］。

2 双氰胺的限量及检测方法

2.1 双氰胺的限量

随着双氰胺在医药、水处理、电子和化工领域的广泛引用，对健康的危害也逐渐显现并被人们所关注。双氰胺可通过呼吸道进入人体，引起高铁血红蛋白症，长期接触可引起皮肤湿疹等不良反应［1］。双氰胺在超过80℃时分解释放氨气，在酸性条件下可产生氰化氢，俄罗斯规定作业场所短期暴露限值为0.5mg/m3［7］，我国目前尚未见到此类标准。

双氰胺为化工原料，并非食品原料，欧盟、美国等国的食品污染物中也未将双氰胺列入。

2.2 双氰胺的检测方法

双氰胺多出现在化工行业，目前报道的检测方法多数是关于作业场所空气中双氰胺含量的检测。目前已经报道的关于双氰胺的检测方法有凯氏定氮法、红外光谱法、薄层色谱法、分光光度法和高效液相色谱法。

凯氏定氮法是经典的测定含氮化合物的方法，双氰胺在有硫酸铜和硫酸钾存在的情况下与浓硫酸反应，使其中的氮转化为硫酸铵，再加入氢氧化钠，加热蒸馏出的氨被硼酸吸收，在指示剂存在下以标准盐酸滴定吸收液中的氨。

红外光谱与分子的结构密切相关，是公认的一种重要定性分析工具。许多有机官能团例如甲基、亚甲基、羰基、氰基羟基、胺基等在红外光谱中都有特征吸收，但存在灵敏度低的缺点，随着化学计量学的应用，其定量灵敏度得到了较大提高。Tibor Urbanyi 和Armin Walter［8］利用红外光谱2200cm-1处测定了硫酸胍中痕量单氰胺和双氰胺。

中国药典2000 版［9］中采用微晶纤维素板，戊醇-吡啶-水(1∶2∶1.8)为展开剂，10%亚硝基铁氰化钾-铁氰化钾-10%氢氧化钠为显色剂的薄层色谱法测定盐酸二甲双胍中的双氰胺含量。分光光度法是最常用的定量分析方法。Pretorius DC 等人［10］采用比色法测定了地表水和地下水中的双氰胺。

高效液相色谱法具有分离效果好，灵敏度高，样品用量少等优点，已成为常规分析手段之一，大多数分析检测机构都拥有高效液相色谱仪。杨亚军［11］、杜宁［12］分别用高效液相色谱法对盐酸二甲双胍中双氰胺含量进行了测定。朱慧琴［13］在前人的基础上对方法进行改进，用高效液相色谱法对单氰胺中的双氰胺含量进行了测定。在国外，Maciej 和Balasaheb［14］以纯水为流动相，使用高效液相色谱法对水中的双氰胺含量进行了检测。欧盟肥料标准［15］规定了肥料中双氰胺测定的高效液相色谱测定方法。

综上所述，关于乳制品中双氰胺含量测定的方法还未见报道。在国外，目前能够检索到的资料中，液相检测方法中较为完整的是欧盟肥料中双氰胺的检测标准和美国FDA［16］的检测方法，可作为参考。在我国，王祖翔等［17］使用了高效液相色谱-串联质谱法测定食品中的双氰胺，认为该方法简便、灵敏、准确，适用于食品中双氰胺的检测。

3 双氰胺的毒性作用和暴露途径

目前关于双氰胺对人畜毒理作用的研究并不多。就现有的双氰胺毒害作用，普遍认为低剂量对人体的毒害作用是有限的，福建省卫生防疫站进行的小白鼠实验中，用化工厂生产的含量为98%的双氰胺，对四组小白鼠进行喂饲，结果表明四个剂量组实验结果都为引起小白鼠的死亡，若再提高剂量，双氰胺已不能溶解，故半致死剂量大于4000mg/kg，按毒理毒性分级属于弱毒物，而在包头医学院的相似实验中，初步认为双氰胺(经口)对大、小白鼠的最小致死剂量为12500～15000mg/kg，军队大小白鼠的半致死剂量大于15000mg/kg，按急性毒性分级，双氰胺属于低毒或相对无毒的物质［18］。贾广乐等［19］进行的三聚氰胺、三聚氰酸、双氰胺、单氰胺的毒性对比实验中，双氰胺的全部不致死的最大剂量为6500mg/kg，是四种化合物中毒性最低的，参考国家药物急性毒性分级标准当半致死剂量大约5000mg/kg，可以初步认定为微毒或基本无毒。

就现有的研究可看出，双氰胺本身属于低毒或相对无毒的物质，在动物体内分解成氰胺和尿素，未见有蓄积性和慢性中毒症状。它在土壤中主要分解成尿素。但目前要对乳制品中双氰胺的安全性做出较为准确的评估，最少需要双氰胺的ADI 值(每日允许摄入量)，但目前各国或国际组织均没有官方的ADI。欧洲食品安全局(European Food Safety Authority，EFSA)在其一份评估报告［20］中提到了双氰胺的ADI，该报告是对一种饲料添加剂的安全评估，这种饲料添加剂含有小于0.5%的双氰胺，其中使用到了添加剂申请方提供的双氰胺ADI 为1mg·kg-1·bw·day-1，并不是EFSA 官方发布的ADI，而且在评估中，EFSA 只是认可该值作为一个临时每日可耐受摄入量(PTDI)。

目前报道的流行病学资料中也没有人或动物食用了双氰胺后导致危害的报道，因此从双氰胺的毒理特性来看，其导致人畜食源性疾病的风险极低，但由于缺乏官方的毒理数据，所以很难给出准确的风险评估结果。

从现有的资料分析，双氰胺暴露到乳中可能有两个途径:一个是双氰胺喷洒到草场提高植物对氮的利用率时，双氰胺可能附着于饲草上，奶牛食用了饲草后，进入奶牛体内，然后分泌到牛乳中，新西兰乳制品中的双氰胺很可能是通过该途径暴露;另一个潜在的途径是，双氰胺作为饲料添加剂添加到牛的饲料中。1956 年，Davis［4］等研究了奶牛饲料添加了双氰胺用于增加饲料中的非蛋白氮，奶牛食用该饲料后，乳中的尿素氮的含量有所增加，这可以起到部分代替大豆等蛋白氮的作用。

4 结论及展望

从双氰胺的毒理特性来看，其属于低毒或相对无毒的物质，但由于目前缺少双氰胺检测数据和对人体的毒理学数据，无法进行暴露量评估。建议开发乳制品中双氰胺检测的权威方法并对市售进口乳制品中双氰胺含量进行调查。

双氰胺的可能的暴露途径为:通过饲草上附着的双氰胺，进入奶牛体内，并随着乳汁的分泌进入原料乳;由于国外Rust［5］等人报道双氰胺可以增加奶牛饲料中的非蛋白氮，作为一种潜在的蛋白掺假物质不无可能，因此，建议对于掺假途径的暴露要特别注意。

不管进口乳制品中双氰胺对人类健康造成的危害程度高或低，值得各方面关注的是乳制品不断出现的化学物质污染的问题。乳制品的国家食品安全标准中对可能造成污染的物质限量进行了规定，但是不能穷尽的，必须通过污染物监测和进口乳品的注册管理才能有效解决问题。我国进口乳制品中婴幼儿奶粉和乳粉比重最大，这些均通过消费途径进入婴幼儿体内，其安全问题刻不容缓。

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