DOi:10.13590/j.cjfh.2017.03.021
2015年陕西省烘焙食品中氨基脲的含量调查及居民膳食暴露评估
王敏娟,聂晓玲,田丽,胡佳薇,乔海鸥,李天来

(陕西省疾病预防控制中心,陕西 西安710054)

作者简介: 王敏娟女主管技师 研究方向为理化检验 E-mail:wmj1010@126.com
通信作者: 聂晓玲女主管技师研究方向为食品卫生检验 E-mail:m15129267782_1@163.com

收稿日期: 2017-04-14

基金项目: 陕西省科技资源开放共享平台项目“公共卫生检测监测服务平台”(2016FWPT-12)

摘要:目的 了解陕西省烘焙食品中氨基脲的污染状况,评估陕西省居民氨基脲的膳食暴露量,对陕西省居民通过烘焙食品摄入氨基脲的人体健康风险进行评估。方法采集有代表性的烘焙食品共160份,利用超高效液相色谱-串联质谱法进行氨基脲含量测定,采用暴露边界比(MOE)法对陕西省居民通过烘焙食品摄入氨基脲的人体健康风险进行评估。结果陕西省烘焙食品中氨基脲的检出率为56.3%(90/160),最大值为2 364.0 μg/kg。其中面包中氨基脲的检出率最高,为80.2%(69/86)。以烘焙食品的平均消费水平和氨基脲的平均含量水平计算,不同年龄段男性的日膳食暴露量范围为0.043~0.270 μg/kg BW,MOE值的范围为92 734~582 065,不同年龄段女性的日膳食暴露量范围为0.045~0.232 μg/kg BW,MOE值的范围为107 542~551 345。以氨基脲的最高含量计,成年男性的MOE值为68 228,成年女性的MOE值为64 627。结论陕西省烘焙食品中氨基脲的残留现象较为普遍,但居民经烘焙食品暴露途径摄入的氨基脲对人体构成的健康风险很低。
关键词: 氨基脲; 烘焙食品; 暴露评估; 食品安全; 食品污染物
中图分类号: R155     文献标识码:A     文章编号:1004-8456(2017)03-0360-05
Investigation on the contamination of semicarbazide in baked foods and its dietary exposure assessment in Shaanxi Province
WANG Min-juan, NIE Xiao-ling, TIAN Li, HU Jia-wei, QIAO Hai-ou, LI Tian-lai

(Center for Disease Control and Prevention of Shaanxi Province,Shaanxi Xian 710054,China)

Abstract:Objective To investigate the residue levels of semicarbazide (SEM) in baked foods and assess the dietaryexposure and health risk for Shaanxi residents. MethodsA total of 160 representative baked foods were collected and determinied with liquid chromatography-electrospray tandem mass spectrometry. The margin of exposure (MOE) method was used to assess the risk of SEM intake from baked foods for Shaanxi residents. ResultsThe average detection rate of SEM in baked foods was 56.3%(90/160) and the highest residue level was 2 364.0 μg/kg. Bread had the highest detection rate of 80.2%(69/86). On the average consumption of baked foods and the content level of SEM, the exposurel of men from different age groupsranged from 0.043 to 0.270 μg/kg BW, and the MOE ranged from 92 734 up to 582 065. The exposure of women from different age groups ranged from 0.045 to 0.232 μg/kg BW, and the MOE ranged from 107 542 to 551 345. At the highest content level of SEM, the MOE of male and femal adults was 68 228 and 64 627, respectively. ConclusionThe contamination of SEM in baked foods was quite common but it may cause little health risk for human body.
Key words: Semicarbazide; baked foods; exposure assessment; food safety; food contaminants
        烘焙食品中氨基脲主要来源于面粉增筋剂偶氮甲酰胺(azodicarbonamide,ADA)的受热分解[1]。偶氮甲酰胺在湿润的条件下能够快速的转化为非挥发性物质联二脲(hydrazodicarbonamide)和脲唑(urazole),联二脲具有与氨基脲相似的分子结构,因此在酸性条件下二者经加热处理可缓慢生成氨基脲[2]。氨基脲(semicarbazide,SEM)属于联胺类小分子化合物,具有遗传毒性和致癌性[3-5]。2003年,欧洲食品安全局(EFSA)发布了有关SEM的风险评估报告,欧盟颁布了2014/1/EU[6]关于暂停使用偶氮甲酰胺为发泡剂的指令,停止偶氮甲酰胺作为发泡剂在欧盟市场中使用,基于食品安全考虑,目前已有欧盟、澳大利亚、新加坡、日本和南非等国家或组织禁止在面粉中添加偶氮甲酰胺[7]。我国现行标准规定小麦粉中偶氮甲酰胺的最大使用量为45 mg/kg,推荐使用量为10~25 mg/kg[8],以规范偶氮甲酰胺 在面粉中的安全使用量。烘焙食品及其他面制品中氨基脲的限量目前没有国家标准。研究[9]表明,由于受温度和湿度的影响,烘焙食品中的氨基脲含量要远远高于面粉,因此调查烘焙食品中氨基脲的含量以及由此引发的健康风险具有重要意义。本研究对陕西省烘焙食品中氨基脲的含量进行调查,以现有的毒理学研究为基础[10],对陕西省居民经食用烘焙食品产生的膳食暴露风险进行评估。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1样品来源
        2015年2月至5月采集烘焙食品3类共160份,分别包括面包、饼干和糕点。样品经采样人员以消费者身份购买,采样遵循代表性、适时性和随机性原则,采样点覆盖陕西省10个地市(西安市、咸阳市、渭南市、宝鸡市、铜川市、榆林市、安康市、汉中市、商洛市、延安市)的主要超市、农贸市场和批发市场。
1.1.2主要仪器与试剂
        超高效液相色谱仪(U3000,美国Dionex)、三重四级杆串联质谱仪(含电喷雾离子源,3200 Q-trap,美国AB SCIEX)、BEH C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm,美国Waters)、超纯水制备系统(Milli-Q)、电子天平、全自动固液萃取装置、氮吹仪。氨基脲(SZBA333XV)、13C15N-氨基脲(SZBB180XV)标准品均购自美国Sigma,纯度均≥99%,乙腈(色谱纯)。
1.2方法
1.2.1样品前处理
        称取混匀的样品约2 g置于50 ml离心管中,加氨基脲同位素内标溶液,经盐酸和邻硝基苯甲醛溶液于37 ℃恒温箱中衍生16 h,衍生液经HLB固相萃取小柱净化后,洗脱液在40 ℃下氮吹至干,残渣以1 ml 0.1%甲酸溶液溶解,过0.22 μm滤膜后,以串联质谱法检测。
1.2.2点暴露评估模型
        氨基脲属于非遗传性致癌物,具有中等蓄积毒性。氨基脲可使小鼠癌症发生率增高,有致突变和致畸作用[10]。本研究采用暴露边界比(margin of exposure,MOE)法对不同人群在氨基脲不同污染水平的暴露量进行评估。MOE的定义为基准剂量下限值(BMDL)与人群膳食暴露量的比值[11]。MOE值越大,越安全,MOE值低于10 000,则认为有健康风险[12]
1.2.3基准计量下限
        目前,由于未能建立氨基脲致癌的最大无作用剂量(NOAEL),食品添加剂联合专家委员会(JECFA)尚未给出氨基脲的每日允许摄入量(ADI)。王群等[4]比较了氨基脲及其原型呋喃西林与孔雀石绿及其代谢物隐色孔雀石绿的毒理学数据,认为硝基呋喃及其代谢物与孔雀石绿及其代谢物的毒性比较相近。综合氨基脲的毒理学资料,氨基脲是一种弱的非基因毒性致癌物,具有弱的致突变和致畸性,此外,还具有神经毒性、抗雌激素样等作用。但在氨基脲的风险评估中,EFSA认为遗传毒性和致癌性仍是评估重点[6]。在致癌试验中,在小鼠每天饮用水中添加剂量为130~160 mg/kg BW的氨基脲盐酸盐时,雌性和雄性小鼠肺肿瘤(腺瘤+腺癌)发生率和雌性小鼠血管瘤发生率明显增加。但大鼠每天连续口服氨基脲剂量为25 mg/kg BW 72周,未发现致癌性[13]。妊娠大鼠每天口服氨基脲盐酸盐,胚胎发生腭裂和子宫内死亡的无效果水平为30~40 mg/kg BW。给妊娠7 d仓鼠每天单次口服剂量为100 mg/kg BW的氨基盐酸盐,可引起胚胎生长迟缓,但不致畸[14]。EFSA认为,在致癌性方面,经食物摄入的氨基脲含量不足以对人类健康产生影响,结合氨基脲盐酸盐引起胚胎腭裂的剂量水平,保守起见,本研究采用25 mg/kg BW作为氨基脲的基准剂量下限。
1.2.4膳食暴露量计算
        氨基脲的每日膳食暴露量(EXP)计算公式如下: EXPi=(Xi Ci)/BWi 式中:EXPi为观察个体i氨基脲的每日膳食暴露量,μg/kg BW;Xi为观察个体i某天消费烘焙食品的量,g;Ci为食用烘焙食品中所含氨基脲的浓度,μg/kg;BWi为个体i的体重,kg。未成年人体重参考《中国学龄儿童少年营养与健康状况调查报告》[15],成年人的体重以60.00 kg计。不同人群烘焙食品的每日平均摄入量来源于《2002年中国居民营养与健康状况调查报告》[16],结合烘焙食品中氨基脲残留水平的数据,分别计算城市和农村成人及儿童在不同氨基脲残留百分位数水平下(均值、第50百分位数、第90百分位数、第95百分位数以及最大值,分别以 XiP50、P90、P95和Xmax表示)经烘焙食品的氨基脲暴露量。
2结果
2.1不同烘焙食品中氨基脲的含量
        用1.2.1所述方法对样品进行测定,方法使用前进行了方法学考察,该方法的检出限为0.5 μg/kg,在面包中的回收率为91.5%~121.7%之间,保留时间相对标准偏差(RSD)为0.8%,峰面积RSD为2.3%,重现性良好,满足测定要求。用SPSS软件对160份烘焙食品中氨基脲的含量测定结果进行统计学分析,烘焙食品中氨基脲的总检出率为56.3%(90/160),参考王绪卿等[17]食品污染监测低水平数据处理问题,结果中低于检出限的数据≤60%时,未检出的样品以1/2检出限参与计算。本研究采用1/2检出限即0.25 μg/kg参与统计,烘焙食品中氨基脲的平均含量为277.1 μg/kg,面包中氨基脲的含量最高,为2 364.0 μg/kg,详细结果见表1。
表1不同烘焙食品中氨基脲的含量测定结果
Table 1Mmonitoring results of SEM in flour products    
2.2氨基脲的评估结果
        各年龄组男女儿童、青少年体重参考2015年中国少年儿童体重身高表[15],成年男性体重以60.00 kg计,成年女性体重以55.00 kg计,不同年龄组烘焙食品的平均消费量来源于《2002年中国居民营养与健康状况调查报告》[16],具体数据见表2。在对陕西省烘焙食品中氨基脲含量水平的调查基础上,结合不同人群烘焙食品的平均消费水平[16],分别计算男性和女性不同年龄段烘焙食品平均消费水平在氨基脲不同污染水平的膳食暴露量,并按照1.2.2计算相应的MOE值,结果见表3、4。可以看出,以烘焙食品的平均消费水平和氨基脲的平均含量水平计算,不同年龄段男性的平均日膳食暴露量范围为0.043~0.270 μg/kg BW,MOE值的范围为92 734~582 065;不同年龄段女性 的平均日膳食暴露量范围为0.045~0.232 μg/kg BW,MOE值的范围为107 542~551 345。在男性人群中,日膳 食暴露量最大值最高为2~4岁人群(2.300 μg/kg BW),其MOE值为10 870;在女性人群中,日膳食暴露量最大值最高为2~4岁人群(1.983 μg/kg BW),其MOE值为12 606;≥18岁的男性的日膳食暴露量最大值为0.366 μg/kg BW,MOE值为68 228,≥18岁的女性的日膳食暴露量最大值为0.387 μg/kg BW,MOE值为64 627。
表2不同年龄段男性和女性体重及烘焙食品消费量
Table 2Weight and the flour products consumption of males and females in different ages    
表3男性不同年龄评估结果
Table 3Results of assessment of males in different ages    
3讨论
        表3可知,未成年男性对氨基脲的MOE值随着年龄的增长而变大,即未成年男性暴露于氨基脲的健康风险随年龄增长而降低,不同年龄段男性在氨基脲的不同含量水平其MOE值均大于10 000,表明不同年龄组男性食用烘焙食品不会引起健康风险。表4可知,不同年龄组女性在氨基脲含量的不同百分位水平及均值和最大值水平MOE值均大于10 000,表明女性食用烘焙食品引起健康风险的可能性微乎其微。需要指出的是,由于未能获得陕西省居民烘焙食品消费量的不同百分位数,本研
表4女性不同年龄评估结果
Table 4Results of assessment of females in different ages    
参考文献
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