丙烯酰胺的膳食风险评估研究进展

2018年3月，美国加州法院的一纸裁定将知名咖啡连锁店——星巴克推上了风口浪尖。裁定要求，加州的咖啡从业者必须在售卖的咖啡产品上标示致癌标签警示，一时间引起了众多消费者的恐慌，而其中的关键物质就是丙烯酰胺。咖啡中的丙烯酰胺是否具有致癌作用？限量值是多少？其危害作用到底有多严重？在由食安中国网和《食品安全导刊》联合举办的《食安大讲堂》之“食品中丙烯酰胺的危害及预防在线研讨会”中，国家食品安全风险评估中心的周萍萍研究员就此做出了权威解答。

若要对某一危害进行风险评估，一般需遵循如下4个步骤：首先是识别危害，即识别物质的毒性和不良作用；其次是对危害特征进行描述，确定关键效应和剂量关系，推导健康指导值；再次要进行暴露评估，通过对食品或其他相关来源摄入的危害因素进行定性和（或）定量评估；最后，综合分析危害对人群健康产生不良作用的风险及程度，并对风险特征加以描述。对丙烯酰胺的风险评估也需遵循此步骤。

何为丙烯酰胺？

丙烯酰胺是一种分子量为70.08的高度水溶性有机化合物，其于2002年首次被发现，在高温条件下加工含有碳水化合物（淀粉、小分子糖类）和蛋白质的食物就容易产生丙烯酰胺。常见的丙烯酰胺含量较高的食物有薯条、薯片、面包、油条、曲奇、烘焙好的咖啡豆等。

丙烯酰胺可通过多种途径被人体吸收，主要途径如下。一是通过水、食物进入人们的消化道；二是通过吸烟等途径使呼吸道接触丙烯酰胺；三是通过皮肤黏膜等途径接触丙烯酰胺，其中经消化道吸收最快。丙烯酰胺进入人体后广泛分布于体内各个组织，包括母乳，其主要作用机理是在细胞色素P450 2E1的作用下部分生成环氧丙酰胺，而环氧丙酰胺更容易与DNA上的鸟嘌呤结合形成加合物，进而导致遗传物质损伤和基因突变。

科研机构利用大鼠和小鼠对丙烯酰胺进行了研究，实验结果表明，经口给予大鼠0.1mg/kg bw丙烯酰胺，其绝对生物利用率为23%～48%。进入人体的丙烯酰胺约90%被代谢，仅少量以原型经尿液排出。研究报道，给予大、小鼠丙烯酰胺后，在小鼠的肝、肺、睾丸、白细胞、肾和大鼠的肝、甲状腺、睾丸、乳腺、骨髓、白细胞和脑等组织中均检出了环氧丙酰胺鸟嘌呤加合物。

丙烯酰胺对健康的影响

经研究，丙烯酰胺对实验动物，如大鼠和小鼠的健康有多重危害：急性毒性体现在大鼠、小鼠、豚鼠和兔经口摄入丙烯酰胺的LD50为150～180mg/kg，由此判断丙烯酰胺是中等毒性物质。丙烯酰胺可导致实验动物周围神经退行性变化和脑中涉及学习、记忆和其他认知功能部位的退行性变化，这是其神经毒性。此外，丙烯酰胺还具有生殖发育毒性，可导致雄性大鼠精子数目和活力下降及形态改变，最终导致生育能力下降，雄性生殖毒性NOAEL为2mg/kg bw/day，发育毒性NOAEL为1.0mg/kg bw/day。丙烯酰胺的毒性还对下一代有危害，体内和体外试验均表现有致突变作用，可引起哺乳动物体细胞和生殖细胞的基因突变和染色体异常。丙烯酰胺的代谢产物环氧丙酰胺是生物体主要致突变的活性物质。丙烯酰胺对大鼠具有较强的致癌性，可导致大鼠多种器官肿瘤，包括乳腺、甲状腺、睾丸、肾上腺、中枢神经、口腔、子宫、脑下垂体等。国际癌症研究机构（IARC）1994年将丙烯酰胺列为2类致癌物（2A），即人类可能致癌物，其主要依据为丙烯酰胺在动物和人体均可代谢转化为致癌活性代谢产物环氧丙酰胺。

丙烯酰胺对人体的危害识别和危害特征分析描述为对接触丙烯酰胺的职业人群和因事故偶然暴露于丙烯酰胺的人群的流行病学调查，均表明丙烯酰胺具有神经毒性作用，但目前没有充足的人群流行病学证据表明通过食物摄入丙烯酰胺与人类某种肿瘤的发生有明显相关性。

表1 中国总膳食研究普通人群丙烯酰胺膳食暴露状况（μg/kg bw/day）

食品中丙烯酰胺的形成及污染含量

丙烯酰胺是在特定烹调过程中形成的副产物，如油炸，是高温下游离氨基酸和还原糖发生美拉德反应的结果。影响丙烯酰胺形成的因素有时间、温度和水。具体影响：丙烯酰胺由高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物在加热(120℃以上)烹调过程中形成，140～180℃为生成的最佳温度；烘烤、油炸食品最后阶段水分减少、表面温度升高后，其丙烯酰胺形成量更高；食品中形成的丙烯酰胺比较稳定；但咖啡中的丙烯酰胺随着储存时间延长，含量有所降低。

我国人群丙烯酰胺的可能摄入量

各国对总膳食研究丙烯酰胺风险评估预防与控制

美国对食品中丙烯酰胺的管理

为降低丙烯酰胺对人类健康的风险，2016年3月，美国FDA发布减少食品中丙烯酰胺的行业指南。指南建议食品企业了解食品中的丙烯酰胺水平并采取合理措施降低其含量，同时列出了食品行业可采取的措施。该指南关注的重点是原材料、加工工艺、土豆基食品（法国薯条、薯片等）配料、谷物食品（饼干、早餐、面包等）、咖啡等丙烯酰胺源。由于丙烯酰胺主要存在于土豆类食品、谷物食品以及咖啡，因此FDA对消费者的建议是，参照《美国人膳食指南》中多食蔬果、谷物、低脂牛奶、瘦肉等建议。此外，美国规定了饮用水中丙烯酰胺限量标准为0.5/L。

欧盟对食品中丙烯酰胺的管理

2017年7月，欧盟成员国表决通过欧盟委员会的一项提案，即运用法律手段强制食品生产者降低丙烯酰胺的生成，欧盟规定的食品中丙烯酰胺基准水平如表2所示。该法律于2017年12月11日出台，为期4个月的过渡期结束后，现在正式具备了法律约束力。

表2 欧盟规定的食品中丙烯酰胺基准水平

我国对食品中丙烯酰胺的管理

我国食品安全监管工作原则是国家食品安全监管的目标不是消除危害，而是将风险控制在可接受的范围内。《中华人民共和国食品安全法》中写道，食品安全工作实行预防为主、风险管理、全程控制、社会共治，建立科学、严格的监督管理制度。

我国对于丙烯酰胺的预防和控制建议为尽量避免过度烹饪食品（如温度过高或加热时间太长），但应保证做熟，以确保杀灭食品中的微生物，避免导致食源性疾病。提倡平衡膳食，减少油炸和高脂肪食品的摄入,多吃水果和蔬菜；建议食品生产加工企业，改进食品加工工艺和条件。研究减少食品中丙烯酰胺的可能途径，探讨优化我国工业生产、家庭食品制作中食品配料、加工烹饪条件，探索降低乃至可能消除食品中丙烯酰胺的方法。