蜜蜂和人都应该吃新鲜蜂蜜<br/>——羟甲基糠醛毒理研究进展

蜜蜂和人都应该吃新鲜蜂蜜
——羟甲基糠醛毒理研究进展

2022-02-11王琪琦乔江涛张红城

中国蜂业 2022年10期

王琪琦乔江涛张红城 │文

1 哈尔滨商业大学食品工程学院，哈尔滨 150010；2 中国农业科学院蜜蜂研究所，北京 100093

羟甲基糠醛（简称HMF）作为美拉德反应的中间体，由葡萄糖或果糖经脱水反应生成。HMF 的分子中含有一个醛基和呋喃环，化学性质较活泼，容易分解成乙酰丙酸和甲酸或发生进一步聚合反应。HMF 广泛存在于蜂蜜[1]、水果制品[2-4]、啤酒[5]、醋[6]、奶制品[7]、饮料[8]等预包装食品中，且在一定程度上羟甲基糠醛的含量可反映食品的新鲜程度[1]。食物中HMF 的形成速率取决于环境、温度、糖的类型、pH 值以及二价阳离子的浓度[8,9]，HMF 的形成与应用和许多食品的热负荷直接相关。新鲜或未经处理的食品中几乎不存在HMF，但在热处理和储存中会迅速积累，在某些干果和焦糖产品中甚至会超过1g/kg[10-12]，不同食品中HMF 的含量差异很大[13]。热处理是最常见的食品加工方式，过度加热或不适当的储存条件会增加HMF 含量，HMF 含量被认为是含碳水化合物食品质量下降的标志[14]，因此严格控制HMF 含量至关重要。世界卫生组织（WHO）和欧盟的食品法典（EU Directive 110/2001）定义了蜂蜜的最大HMF 含量水平（40mg/kg），超过此水平的蜂蜜，品质下降；新鲜蜂蜜中HMF 的含量很低，一般不会超过10mg/kg[15]。本文主要综述了HMF 对蜜蜂和人的毒理的研究进展。

一、HMF对蜜蜂的毒性

天然状态下蜂蜜中HMF 含量极低，对蜂蜜品质几乎没有影响。在蜜蜂饲喂过程中，蜂粮中HMF 的浓度小于10～15mg/kg，对蜜蜂没有任何影响；当蜂粮中HMF 的浓度达到250mg/kg 时，产生毒性，会造成蜜蜂幼虫死亡[16]。

HMF 含量在蜂蜜中不断升高，可能会导致蜜蜂死亡。Bailey[17]发现，与新鲜蜂蜜相比，长时间储存的蜂蜜因含有大量的HMF，用来饲喂蜜蜂时会导致蜜蜂的死亡率增加。在大约1500mg/kg HMF 的高浓度下，蜜蜂死亡率增加一倍。HMF 不仅对成年蜜蜂有毒性，对幼虫蜜蜂也是一样，Sophie Krainer等人[18]研究了HMF 对幼虫和成年蜜蜂的影响，浓度低于750ppm 的HMF 不会对幼虫造成影响。当HMF 达到7500mg/kg 或更高浓度时，会导致幼虫完全死亡。和成年蜜蜂相比较，幼虫在喂养6 天后对HMF 的敏感性要比成年蜜蜂高出数倍，但是在第22 天成年蜜蜂的敏感性要高于幼虫。

综上所述，不管是蜜蜂幼虫还是成年蜜蜂，当HMF 的浓度达到一定值时，都会对蜜蜂造成致命伤害。并且随着HMF 浓度的增高，对蜜蜂的毒性也随之增强，蜜蜂的死亡率增高。

二、HMF对人的毒性

HMF 是在食品加工或烹饪过程中自然形成的，是不可避免的，在经过热处理的许多食物中都含有HMF，如蜂蜜、咖啡、果汁、糖果、蛋糕、番茄酱、加工的谷物产品、热处理的牛奶和酒精饮料等[17]。

研究表明，HMF 能与人体蛋白质结合产生积蓄中毒，食用过多HMF 的食品可能会导致基因突变，具有潜在的致癌风险[19,20]。也有研究表明，虽然HMF 本身毒性低，但是HMF 能在体内和体外分别形成磺酸氧甲基糠（SMF）和5-氯甲基糠醛（5-CMF），这些物质具有较强致癌性和基因毒性[21]。迄今为止进行的毒理学研究发现，HMF 与结肠癌[22]、皮肤乳头状瘤[23,24]、肾脏的脂瘤性肿瘤[25]或染色体畸变诱发[26]有关。

HMF 的形成可能遵循多种途径，涉及不同的前体和中间体。关于在复杂食品基质中形成HMF 的机理是非常复杂的，尤其是在食品加工和存储过程中的变化。HMF 在日常饮食中含量很高，据估计，人类每天最多摄入150mg HMF[27]。除饮食外，人类还可能通过药物制剂和香烟摄入HMF。非含硫的呋喃衍生物如HMF 的代谢物糠醛，它是一种已知的反应性醛，可能具有肝毒性。考虑到HMF 的潜在毒性，《中国药典》规定在葡萄糖溶液中HMF 的浓度不得高于11.8μg/mL[28]。

目前关于HMF 的毒性还存在较大争议，主要是HMF 不稳定，其体内代谢产物5-SMF 具有显著毒性。但是通常需要SULT 的存在才能产生毒性，因此，HMF 对人类负面影响的程度有待进一步研究。