炒菜可产生2A类致癌物扒一扒“致癌蔬菜”真相
2015-12-02季天也
◎季天也
薯片、炸薯条等零食含可能致癌物丙烯酰胺较多
近日,一则题为《专家公布致癌蔬菜名单》的报道在网上被疯转,经《环境与生活》查证,这篇报道其实是2013年8月发表在《生命时报》上的,内容是依据香港食物安全中心发布的一份题为《香港首个总膳食研究:丙烯酰胺》的报告而来,不知何故又掀起新一轮热炒。报道称,素来以“营养”、“健康”等形象示人的蔬菜家族被贴上了致癌标签,西葫芦、洋葱、大蒜等常见蔬菜均榜上有名。祸首正是在烤肉、面包和炸薯条等煎烤炸类食物中、声名狼藉的化学物质——“丙烯酰胺”。那么,丙烯酰胺是何许物质?用“致癌蔬菜”作为标题,是否有耸人听闻之嫌?
摄入上千年未察觉
《环境与生活》了解到,香港特区政府所属的食物安全中心收集了133种食物样本,包括肉类、蔬菜、豆类及麦制品等,发现样本中47%的食物,含有可能致癌的丙烯酰胺。其中,薯片、炸薯条等零食类所含最高,其次是蔬菜及其制品。实验发现,炒菜时间越长、温度越高,蔬菜中含的丙烯酰胺就越多。
其实,这种白色晶体状的有机化学物质丙烯酰胺,对人类来说是个“熟悉的陌生人”,它悄无声息地伴随着人类漫长的烹饪史。淀粉类食品在超过120摄氏度的高温烹调下,就容易产生丙烯酰胺。常温下它易溶于水和酒精,是非常普通的小分子物质。
丙烯酰胺本来是一种工业原料,直到21世纪,人们才发现它自打人类开始烹饪,就一直存在于食物中。
2002年4月,瑞典国家食品管理局(NFA)和斯德哥尔摩大学的研究人员率先指出,在一些油炸和烧烤的淀粉类食品中检出了丙烯酰胺,如炸薯条、烤面包、饼干等,之后挪威、英国、瑞士和美国等国家也报道了类似结果,并把矛头指向了高温烹调。这些结论得到了欧盟食品安全局(EFSA)和美国食品药品监督管理局(FDA)等国际权威食品机构的公认。
氨基酸+糖+高温造就它
原来,在加热烹调时,食物中的糖类(碳水化合物)会和氨基酸发生一系列化学变化,形成褐色或黑色的大分子物质——含氮类黑素,反应过程中还会产生多种气味的副产物。这种化学反应是1912年法国化学家路易斯·卡米拉·美拉德首次发现的,后来便得名“美拉德反应”。正是它为炸薯条、烤肉、烘焙面包这些煎烤炸类食物,赋予了诱人的色泽和愉悦的香味。
美拉德反应的过程十分复杂,可以造就上百种产物,在满足色香味的同时,也激活了一些“坏分子”,丙烯酰胺就是其中之一。我国国家食品安全风险评估中心的资料指出,丙烯酰胺由氨基酸之一的天门冬酰胺,在与淀粉或其他糖类发生作用后转化而来,一般在120摄氏度以上的烹调过程中形成,140 ~180摄氏度是它的最佳生成温度。
如此一来,煎、烤、炸、炒等温度均在200摄氏度以上的烹饪方式,都不能幸免,蒸煮炖这些以水为介质的烹调方式倒是与它直接划清了界限。此外,食物的含水量是另一个影响因素。比如油炸和烘烤类食物在烹调后期水分减少,表面温度明显上升,丙烯酰胺的生成量反而“水减船高”。
丙烯酰胺可以通过消化道、呼吸道和皮肤黏膜进入人体,吸收最快的途径是消化道。从健康角度而言,丙烯酰胺确实不是什么好东西,就目前已经探明的毒理特性显示,无论从哪一方面看,丙烯酰胺都对人体有害无益。
高温烹调时,食物中的糖类(碳水化合物)会和氨基酸发生美拉德反应,激活丙烯酰胺等“坏分子”。
还有,喝水一直是丙烯酰胺的重要摄入来源,世界卫生组织(WHO)的《饮用水水质准则》规定,饮用水中丙烯酰胺的含量不得超过1微克/升,我国《生活饮用水卫生标准》更不含糊,限值为0.5微克/升。而在食物中发现丙烯酰胺后,世界多国纷纷开展调查。2005年2月,联合国粮农组织和世卫组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)召开第64次会议,对食品中的丙烯酰胺进行了系统的危险性评估。
伤害神经降智商
实验动物的半数致死剂量(LD50),是毒理学上衡量物质急性毒性的指标之一,根据《化学品安全技术说明书》(MSDS)提供的数据,大鼠、小鼠、豚鼠和兔子口服的丙烯酰胺半数致死剂量,为每千克体重150 ~180毫克,它与甲醇、氯仿同属于中等毒性化学品。动物实验证明,单次口服超过每千克体重100毫克,会引发急性中毒反应。不过,对大多数普通人来说,靠吃是很难达到这个剂量的。另外,相比烹调油烟中一大票更毒的物质在威胁人体健康,急性毒性倒不是丙烯酰胺最需要提防的部分。
需要注意的是,神经毒性是丙烯酰胺的主打破坏力。它能引起外周神经系统和大脑中负责学习、记忆和其他认知能力的神经“部件”退化,外在症状表现为肢体无力、步态不稳、触觉减退、头晕头痛等。那些经常在工作上同丙烯酰胺打交道的特定职业人群,如果不穿戴手套、防护服、口罩等防护装备,厂区又缺乏有效的安保措施,时间一长就容易患上这类“神经病”。
动物实验的研究还发现,丙烯酰胺能损害哺乳动物的生殖能力,如精子数量减少、精子形态改变、胚胎发育异常等等。食品添加剂联合专家委员会(JECFA)对大白鼠进行了90天喂养试验,数据显示,丙烯酰胺对大白鼠神经系统和生殖发育系统,未观察到有害作用的最大剂量,分别为每天0.2毫克/千克和每天2毫克/千克。换言之,在引发急性中毒之前,神经系统和生殖系统早已经饱受丙烯酰胺之害了。
这还没完。大小白鼠们还要替人类经受丙烯酰胺基因/遗传毒性的测试。体内和体外的测试结果均表明,丙烯酰胺是啮齿类哺乳动物的染色体阻断剂,它进入体内后,会在一种细胞色素的作用下,生成名叫“环氧丙酰胺”的活性物质。该物质对DNA结构单元之一的鸟嘌呤“情有独钟”,很喜欢和它勾搭在一起。这么一插足,就让原本很有程序性和严谨性的DNA受伤并出现突变,继而引发各种不可知的结果,进一步激发癌症产生。
1994年,国际癌症研究机构(IARC)评估了丙烯酰胺的致癌性,认为它可致实验鼠的乳腺、甲状腺、睾丸、肾上腺、中枢神经、口腔、子宫、脑下垂体等多种器官出现肿瘤,罪证确凿。
但是,流行病学的研究未能提供一致的证据,来证明人体从膳食摄入丙烯酰胺的分量与癌症发病率存在正相关。于是,IARC将丙烯酰胺列为2A类致癌物:对人类致癌证据有限,对动物致癌有足够证据。与无机铅化合物、紫外线同属于“很可能导致人类患癌的物质”。需要注意的是,这个衡量的是致癌证据的可靠程度,而不是致癌的强度和风险大小。
蔬菜爆炒含“丙”高
天门冬氨酸和糖类相对丰富的西葫芦,炒制后所产生的丙烯酰胺平均高达360微克/千克。
了解了丙烯酰胺那么多的特点,人们更关注的是,各类主流食物中分别含有多少丙烯酰胺?JECFA第64次会议公布了24个国家的6752份检测数据,这些检测针对的是2002 ~2004年间主要消费食品中的丙烯酰胺含量,包含谷物、土豆制品、咖啡及其类似制品、奶类、糖和蜂蜜制品、蔬菜、饮料等。
其中,丙烯酰胺含量较高的3类食品是:高温加工的土豆制品(特别是炸薯片和炸薯条),平均含量为477微克/千克,最高含量为5120微克/千克;咖啡及其类似制品,平均含量为509微克/千克,最高含量为7300微克/千克;谷物类食品,平均含量为313微克/千克,最高含量为7834微克/千克。其他种类食品的丙烯酰胺含量基本在100微克/千克以下。
这样一比,便会发现吃蔬菜要好得多:炒、烤方式下产生的丙烯酰胺,平均含量为59微克/千克,最高为202毫克/千克;水煮方式下这两个数字更低,分别只有4.2微克/千克和25微克/千克,同样含量较低的还有奶类和海鲜等。
JECFA的这些资料中,67.6%的数据来自欧洲,亚洲的数据只占8.9%。而包括中国在内的亚洲多国,蔬菜主要是炒着吃的。香港食物安全中心2013年发布的丙烯酰胺研究报告指出,由于港人多爱吃炒菜,蔬菜类烹饪后的丙烯酰胺含量要明显高于JECFA的数值,平均为53微克/千克。
该报告涉及的35种蔬菜中,含量超过100微克/千克的蔬菜,往往是天门冬氨酸和糖类相对丰富的种类,如炸土豆、西葫芦、大蒜、洋葱、空心菜和柿子椒。尤为突出的是,炒西葫芦产生的丙烯酰胺平均高达360微克/千克。我国大陆地区吃菜也以高温炒制为主,因此这些数据有参考性。
东西方摄入量基本持平
毒理学强调,剂量决定毒性。人们每天摄入多少丙烯酰胺会有害?根据JECFA估计,全球一般摄入量的人群每千克体重摄入0.3 ~2微克,高摄入量人群每千克体重摄入0.6 ~3.5微克。我国大陆目前的数据还不足以确定整体的丙烯酰胺摄入水平,香港一地的这组数据分别为每天每千克体重摄入0.21微克和0.54微克。
丙烯酰胺的分子结构示意图
【环境百科】
丙烯酰胺
丙烯酰胺(化学式为C3H5ON)是个“其貌不扬”的小分子有机物,在常温下为白色无味片状结晶,熔点84.5摄氏度,易溶于水和酒精。19世纪末,人类首次利用丙烯酰氯与氨合成了丙烯酰胺。20世纪50年代,人们掌握了丙烯酰胺的量产方法,并合成出它的高分子聚合物——聚丙烯酰胺,主要用于水处理、纸浆加工、合成染料及管道内涂层等,同时也是分子生物学以及周边学科的必备实验材料。半个多世纪以来,丙烯酰胺一直作为一种重要的工业原料,在化工和分子生物学领域发挥作用。
2009年国际权威的《食品和化学毒物学》杂志指出,丙烯酰胺致癌作用的安全摄入量上限是每千克体重2.6微克,神经毒性的安全摄入量上限为每千克体重40微克。对体重70千克的人来说,这两个数字分别相当于一天吃1斤和15.5斤爆炒西葫芦。国人喜欢的高温爆炒固然是丙烯酰胺的重灾区,但是西方人常吃面包、咖啡和炸土豆制品,丙烯酰胺的总体摄入量东西方人其实大致持平。
目前,世界各国还没有对食品中丙烯酰胺的含量出台任何强制限令,因此丙烯酰胺并不存在“超标”一说。但《国际食品法典》、美国和欧盟等,为食品企业提供了建议性质的丙烯酰胺减量策略。
从以上数据不难看出,除了部分高摄入人群需要管管自己的嘴巴,一般人群的丙烯酰胺摄入量离警戒线还有一定距离,不足为虑。报道用“致癌蔬菜”字眼作为标题,未免有耸人听闻之嫌。
丙烯酰胺确实对人体一无是处,但它在食品污染物的庞大阵营中算不上厉害角色。高温烹调时,大有苯并(a)芘、重金属、反式脂肪酸等更强大的主力部队搭着PM2.5这个载体,威胁着人体健康。长期与油烟为伍的人会率先败给呼吸和心血管系统的病变,丙烯酰胺的影响倒在其次。烤肉、炸薯条等食物的丙烯酰胺含量远在蔬菜之上,蔬菜在营养结构中的地位依然稳固且难以替代。
严格来说,在膳食中做到零摄入丙烯酰胺是不可能的,没有哪个国家或组织要求消费者不吃炸薯条之类的食物。如果真的在意健康,不妨多一些蒸煮炖,少一些煎炒炸,避免过度烹饪,并“Hold住”对高糖高脂肪食物的贪欲。这样一来,别说丙烯酰胺的量完全不必挂怀,更厉害的人体污染物也能大幅减量,而且低温烹饪更有利于减少食物的营养损失。