温州市食品环境雌激素污染状况及风险评估

赵娜娜，应力，孙方云，龙甲，贺栋梁，应晨江，叶晓蕾

（1.温州医科大学 环境与公共卫生学院，浙江 温州 325035；2.温州医科大学 口腔医学院，浙江温州 325035；3.华中科技大学 公卫学院营养与食品卫生系，湖北 武汉 430030）

温州市食品环境雌激素污染状况及风险评估

赵娜娜1，应力2，孙方云1，龙甲3，贺栋梁3，应晨江3，叶晓蕾1

（1.温州医科大学 环境与公共卫生学院，浙江 温州 325035；2.温州医科大学 口腔医学院，浙江温州 325035；3.华中科技大学 公卫学院营养与食品卫生系，湖北 武汉 430030）

目的：检测温州市食品中主要环境雌激素的含量，评估膳食暴露风险。方法：随机抽取该市常见的肉类、水产类、蔬菜类和粮谷类食品，采用高效液相色谱-质谱串联法检测壬基酚（NP）、雌二醇（E2）、炔雌醇（EE2）、双酚A（BPA）的含量，结合当地人群的膳食结构，计算人群膳食暴露量，评估健康风险。结果：全部样品中均检出环境雌激素，NP检出率（100%）为最高，EE2检出率（49.3%）为最低，近1/4食品同时检出四种环境雌激素，同时检出2种及以上环境雌激素的食品占96.6%；居民平均膳食暴露风险指数分别为：NP 1.09×10-2，E2 0.41，BPA 1.84×10-4；最大风险指数分别为：NP 2.88×10-2，E2 1.20，BPA 8.58×10-4。结论：被检食品中绝大部分能同时检出2种以上环境雌激素；温州市食品中NP和BPA的健康风险指数小于1，尚属于安全范围；E2的暴露量已有一定风险。

环境雌激素；膳食暴露；风险评估；双酚A；壬基酚

环境雌激素是指一类在体内具有雌激素样作用的外来化学物质，它可通过污染环境和进入食物链等途径进入机体，造成生殖、内分泌以及心血管系统等危害[1-2]。近20多年来，国内外对水、空气和土壤中的环境雌激素污染的研究比较多[3-5]，但对人群的膳食暴露水平及其健康风险研究相对较少。本研究主要通过液相色谱-质谱串联法检测温州市食品中主要环境雌激素的含量，评估膳食暴露风险。

1 材料和方法

1.1 主要试剂与仪器液相色谱质谱联用仪（LC-MS/MS）、色谱柱（BEH C18 2.1×100 mm，1.7μ m）、HLB固相萃取柱（3 mL，60 mg，OASIS）均购自美国Water公司；二甲基亚砜购自美国Sigma公司；β-葡萄糖醛酸酶/芳香基硫酸酯酶购自美国Merck公司；各种标准品由德国Dr.Ehrensorfer公司购买，纯度大于99%；其他实验用试剂均为色谱纯级别。

1.2 方法

1.2.1 样品采集、保存：在温州市鹿城区和茶山区随机抽取两个大型超市和农贸市场作为食品采样点，从各个采样点购买当地居民常用的食品作为样品。采集的肉类样品有猪肉、牛肉和鸡肉；海产品有鳝鱼、带鱼、鲳鱼和小黄鱼；植物性食品有盘菜、胡萝卜、芹菜、菠菜等根茎类和秀珍菇、西红柿、西葫芦等花果实类；粮谷类以大米和面条为代表。每份0.5～1.0 kg，经充分切碎、研磨得到初级样品。

1.2.2 样品的前处理：准确称取样品5.00 g，经酶解，超声、氮吹、复溶等浓缩成10 mL液体，采用HLB小柱萃取富集后氮吹，用1 mL甲醇定容，备样上机[6]。

1.2.3 LC-MS/MS：所有样品用LC-MS/MS进行检测，标准曲线的横坐标是质量浓度，纵坐标是定量离子色谱峰面积与内标定量离子峰面积比，得到相关系数均大于0.995的线性回归方程，检出限均为0.05 μg/mL，回收率大于80%。

色谱条件：以5 mmol/L乙酸铵（含1%氨水）和甲醇为流动相，在柱温35 ℃的情况下以0.2 mL/ min的速度进样10μL。

质谱条件：以ESI（-）为离子源，采用多反应检测的方式在毛细管电压为-2.5 kV，离子源温度为120 ℃、脱溶剂气温度为350 ℃的情况下进行进样检测。具体的质谱检测采集参数如表1所示。

采用内标法计算各种被检测物质的含量包括壬基酚（NP），雌二醇（E2），炔雌醇（EE2），双酚A（BPA）等。

表1 NP、BPA、E2、EE2质谱采集参数

1.3 暴露评估

1.3.1 膳食数据来源：暴露评估所需的食物消费量数据来自浙江省食品安全委员会办公室2009年发布的《2008年浙江省城乡居民膳食结构调查报告》。浙江省城市居民人均每日食物摄入量情况如下：食物总摄入量1 124.27 g，其中粮谷类295.84 g、蔬菜类302.01 g、肉类131.10 g、鱼虾类121.54 g。上述四类食物摄入量占食物总摄入量75.6%。

1.3.2 暴露量的计算和风险评价：根据所测得食物样品中NP、E2、EE2、BPA污染水平和浙江省居民膳食结构调查，对于每一组人群，根据公式S=CT/W分别计算每类食物中每种环境雌激素日均暴露量；其中S为该组人群通过该类食品对环境雌激素的摄入量[ng/（kg bw·d）]；C为该组人群对该类食物的摄入量（g/d）；T为该类食物中环境雌激素的含量（ng/ g）；W为该组人群的标准体质量（60 kg）。

对食物中NP、BPA、E2污染的风险评价，以每日容许摄入量（TDI）为参照标准，其中NP为5μ g/（kg bw·d）（丹麦），E2为0.05 μg/（kg bw·d）（国际食品法典委员会），BPA 50 μg/（kg bw·d）（美国）。用R=日均暴露总量/TDI计算相应环境雌激素的风险指数。若R≤1，则该环境雌激素暴露风险是可以接受的；如果R＞1，则暴露量已超过可接受限度，应当采取适当的风险管理措施。

1.4 统计学处理方法采用PASW18.0进行统计分析。环境雌激素的总体检出率估计采用bootstrap法，n =1 000；食物中环境雌激素含量用中位数（M）、最大值（Xmax）、最小值（Xmin）表示，测定值经秩转换后用单因素方差分析作多组间的比较，两两比较采用LSD-t检验，多个率比较用x2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 食物中环境雌激素的含量所有样品中均检出环境雌激素，四种环境雌激素的检出率有所不同（P＜0.001），NP的检出率高达100%，EE2的检出率相对较低，为49.3%（见表2）；近1/4食品同时检出NP、E2、EE2、BPA四种环境雌激素，同时检出2种及以上环境雌激素的食品占96.6%。

表2 被检食物中四种环境雌激素的检出情况（n=29）

肉类中环境雌激素含量较高，其中NP的含量均高于水产类、蔬菜类和粮谷类中的含量（P＜0.001）；E2的含量高于蔬菜类和粮谷类中的含量（P＜0.001），但与水产类中的含量相比，差异无统计学意义（P＞0.05）；BPA的含量高于水产类和蔬菜类中的含量（P＜0.05），但与粮谷类中的含量相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。各类食物中EE2含量差异无统计学意义（P＞0.05）（见表3）。

表3 四类食物中环境雌激素含量[M（xmin～xmax），ng/g]

2.2 居民环境雌激素暴露量和健康风险评估表4结果显示，温州市居民环境雌激素NP、E2、EE2和BPA的人均暴露量分别是：3 255.80、1 235.20、121.71和551.60 ng/标准人日。以每日容许摄入量（TDI）为参考标准，求得NP、E2和BPA的风险指数分别为NP 1.09×10-2，E2 0.41和BPA 1.84× 10-4；若以最大暴露量评估，其风险指数分别为NP 2.88×10-2，E2 1.20和BPA 8.58×10-4（见表5）；其中E2的最大暴露风险指数大于1。

表4 温州市成年居民环境雌激素暴露量评估值（ng/标准人日）

表5 温州市居民环境雌激素NP、E2和BPA的风险评估结果

3 讨论

环境雌激素的种类繁多，来源复杂。农业中的有机氯农药、生活中的塑料制品和垃圾焚烧时产生的二恶英、医疗卫生上的己烯雌酚药物等都可释放环境雌激素。这些物质广泛存在环境中，邵兵等[7]对动物组织样品进行检测，发现NP广泛存在于各种动物源性食品中，且有近一半样品中有BPA检出。本次研究结果也发现同样的现象，在对温州市市面上流通较广的肉类、海产品、蔬菜和粮谷类等食品中NP、E2、EE2和BPA含量进行检测，全部被检样品中均有环境雌激素的检出，NP检出率高达100%，最低检出率也有49.3%。

在被检样品中，肉类食品环境雌激素含量较高，可能原因有：首先在生态系统中，动物体内的环境雌激素可通过食物链的传递发生生物积累、浓缩、放大等效应[8]；其次因动物生长周期较植物长和动物食品后期生产、加工、包装、运输等步骤较多，故接触环境雌激素的时间、机会较多；第三因其可提高瘦肉率、促进动物生长而被广泛应用于畜禽业。肉类和海产品中E2、EE2的含量差异无统计学意义，这与王君等[9]报道的某市EE2的浓度在水产品中高于畜禽肉的结果不相一致。这可能与：①人口密集程度和工业经济发展水平不同，生活、生产垃圾对水资源的污染严重程度差异有关；②沿海内陆城市的水产品生活环境不同等有关[10]。肉类食品作为环境雌激素污染最严重的种类和粮谷类作为消费量最多的种类，在居民环境雌激素的暴露中贡献最大。

本次调查结果显示NP、E2、BPA的风险指数均小于1，即使以最大暴露量评估，NP和BPA的风险指数仍远小于1。考虑到本次调查并未包含日常的全部食物种类，上述的暴露量和风险指数较实际值偏小。由于居民肉类、水产类、蔬菜类和粮谷类食品的摄入量已占膳食总摄入量的75.6%，因此，即使将误差估计在内，其风险指数仍将小于1，所以可以认为通过膳食途径的NP、BPA的暴露量尚属安全范围。但值得注意的是E2风险系数为0.41，若以最大暴露量评估已达1.2，由于在人体内极低浓度的E2、EE2即可引起严重的内分泌紊乱，并且有致畸致癌的后果，故要严格对待食物中E2和EE2的问题，为居民合理膳食提出警醒。

环境雌激素间的联合毒作用相当复杂，张玉敏等[11]通过小鼠研究发现NP与BPA在低剂量时雌激素样活性有协同作用，高剂量时有相加作用；但刘晓丽[12]在其研究中发现NP与BPA在相互作用时既存在协同作用，也存在拮抗作用；其他激素间也发现有类似的相互作用。本次研究中96.6%被检样品中同时检出2种以上环境雌激素，近1/4样品中同时含有NP、BPA、E2、EE2，提示环境雌激素健康影响研究中应高度重视联合毒作用的问题。

本次研究主要是通过LC-MS/MS对温州市常见食物种类中四种环境雌激素进行检测，结合浙江省膳食调查，计算居民膳食暴露量及健康风险评价。但研究中未考虑职业和其他暴露途径，同时所调查的地区和食物种类有待拓广。

[1]Alonso-magdalena P, Vieira E, Soriano S, et al. Bisphenol A exposure during pregnancy disrupts glucose homeostasis in mothers and adult male offspring[J]. Environ Health Perspect, 2010, 118(9): 1243-1250.

[2]林枝, 车宝光, 王学东, 等. 环境污染物的生态毒理学研究方法进展[J]. 温州医学院学报, 2012, 42(1): 192-196.

[3]Salste L, Leskinen P, Virta M, et al. Determination of estrogens and estrogenic activity in wastewater effluent by chemical analysis and the bioluminescent yeast assay[J]. Sci Total Environ, 2007, 378(3): 343-351.

[4]Matsumoto H, Adachi S, Suzuki Y. Bisphenol A in ambient air particulates responsible for the proliferation of MCF-7 human breast cancer cells and Its concentration changes over 6 months[J]. Arch Environ Contam Toxicol, 2005, 48 (4): 459-466.

[5]Bolz U, Hagenmaier H, Korner W. Phenolic xenoestrogens in surface water, sediments, and sewage sludge from Baden-Wurttemberg, south-west Germany[J]. Environ Pollut, 2001, 115(2): 291-301.

[6]Shao B, Zhao R, Meng J, et al. Simultaneous determination of residual hormonal chemicals in meat, kidney, liver tissues and milk by liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Analytica Chimica Acta, 2005, 548(1-2): 41-50.

[7]邵兵, 韩源, 李冬梅, 等. 加速溶剂萃取-液相色谱-质谱/质谱法分析动物组织中的壬基酚、辛基酚和双酚A [J]. 色谱, 2005, 23(4): 362-365.

[8]Nie X, Lan C, Wei T, et al. Distribution of polychlorinated biphenyls in the water, sediment and fish from the Pearl River estuary, China[J]. Marine Pollut Bull, 2005, 50 (5): 537-546.

[9]王君, 夏玮, 肖永华, 等. 某市动物性食品环境雌激素活性的调查与分[J]. 公共卫生与预防医学, 2012, 23(4): 1-5.

[10]Kawahata H, Ohta H, Inoue M, et al. Endocrine disrupter nonylphenol and bisphenol A contamination in Okinawa and Ishigaki Islands, Japan-within coral reefs and adjacent river mouths[J]. Chemosphere, 2004, 55(11): 1519-1527.

[11]张玉敏, 李海山, 崔金山. 子宫增重法检测壬基酚、双酚A雌激素样活性及其联合作用[J]. 中国工业医学杂志, 2006, 19(5): 269-272.

[12]刘晓丽. 壬基酚和双酚A对斑马鱼(Danio rerio)精巢发育组织学及性激素合成酶基因表达影响的研究[D]. 上海: 华东师范大学, 2011.

（本文编辑：吴健敏）

Contamination levels of environmental estrogens in foods and risk assessment in Wenzhou

ZHAO Nana1, YING Li2, SUN Fangyun1, LONG Jia3, HE Dongliang3, YING Chenjiang3, YE Xiaolei1.1.School of Environmental Science and Public Health, Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325035; 2.School of Stomatology, Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325035; 3.Department of Nutrition and Food Hygiene, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, 430030

Objective:To determine the levels of environmental estrogens (ESs) in foods in Wenzhou, and perform an assessment of the health risk of ESs.Methods:Randomly selected items from categories of meat, fish/ shellfish products, vegetables and cereals of the city and the concentration of ESs, such as nonylphenol (NP), bisphenol A (BPA), ethinylestradiol (EE2) and estradiol (E2), were determined by LC-MS/MS. Daily dietary exposure and health risk index of each estrogen were calculated considering the dietary pattern of the local people.Results:ESs were detected in all samples, the highest detection rate was of NP (100%) while the lowest was of EE2 (49.3%). Four ESs were simultaneously detected in about 1/4 of the samples and two or more ESs were detected in 96.6% of foods. The average dietary exposure risk index of NP, EE2, and BPA were 1.09×10-2, 0.41, and 1.84×10-4and the maximum dietary exposure risk index of NP, EE2, and BPA were 2.88×10-2, 1.20, and 8.85×10-4, respectively.Conclusion:Four ESs are detected in almost every food samples; The health risk index of NP, E2 and BPA is less than 1 in food samples in Wenzhou. But the exposure level of E2 may have risk to local residents.

environmental estrogens; dietary exposure; risk assessment; bisphenol A; nonylphenol

R155.51

A

1000-2138（2014）03-0173-04

2013-10-12

国家自然科学基金资助项目（810 3005 1）。

赵娜娜（1987-），女，山东滨州人，硕士生。

叶晓蕾，教授，硕士生导师，Email：yexiaolei@ wzmc.edu.cn。