N-亚硝基化合物污染及其预防
N-亚硝基化合物污染及其预防
六、预防措施
1. 减少食品中NOC前体的含量
• 1）施用钼肥
• 2）低温保藏 • 3）严格控制发色剂的使用
2. 阻断食品及人体NOC的合成
• 1）改进食品加工工艺 • 2）阻断食品及人体NOC的合成
3. 破坏已形成的NOC 4. 对重点食品制订限量标准
多环芳烃化合物污染及其预防
（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAH）
• 对于PAH系统的慢性毒性研究很少，大多数研究的终点 是致癌性。
（二）毒性、致癌性与致突变性
• 2．致癌性
• 大量研究资料表明，B(a)P对多种动物有肯定的致癌性。 • 小鼠一次灌胃0.2mg B(a)P可诱发前胃肿瘤，并有剂量反应关系。 长期喂饲含B(a)P的饲料不仅可诱发前胃肿瘤，还可诱发肺肿瘤 及白血病。 • 大鼠每天经口给予2.5mg B(a)P，可诱发食管及前胃乳头癌；一 次经口给予100mg B(a）P，9只动物中有 8只发生乳腺瘤。
（三）体内代谢
3．代谢： B(a）P主要经过肝脏代谢后，由胆道从粪便排
出。B(a）P属于前致癌物，在体内主要通过动物混合功能
氧化酶系中的芳烃羟化酶的作用，代谢活化为多环芳烃环
氧化物。 • 此类环氧化物能与 DNA、RNA和蛋白质等生物大分子结 合而诱发肿瘤。 • 环氧化物进一步代谢可形成带羟基的化合物，然后与葡 萄糖醛酸、硫酸或谷胱甘肽结合，从尿中排出。
食品卫生学
N-亚硝基化合物污染及其预防
(N-Nitrosocompounds)
• 定义：是一类具有 N-NO 结构，对动物有较强 致癌作用的有机化合物。 已研究的300余种亚硝基化合物中90%以上 具有致癌性。
• 一、N-亚硝基化合物的分类与结构特点 • 二、 N-亚硝基化合物的三致作用
N 一亚硝基化合物污染及其预防
N 一亚硝基化合物污染及其预防一、食品的污染来源食品中天然存在的亚硝胺含量极微，一般在10ppb 以下，但其前身亚硝酸盐及仲胺等则广泛存在于自然界。
施用硝酸盐化肥可使蔬菜中含有较多的硝酸盐，蔬菜腌渍时，因时间、盐分不够，蔬菜容易腐败变质，腐败菌可将硝酸盐还原为亚硝酸盐，导致亚硝酸盐含量增高。
食物在烹调、烟熏、制罐过程中可使仲胺含量增高，食物霉变后，仲胺含量可增高数十倍至数百倍；肉、鱼类食品加工时，常用硝酸盐做防腐剂、发色剂，食品中的硝酸盐在细菌硝基还原酶的作用下，可形成亚硝酸盐。
仲胺和亚硝酸盐在一定条件下，可在体内，也可在体外合成亚硝胺。
有些加工食品，如熏鱼、腌肉、酱油、酸渍菜、腌菜、发酵食品、啤酒以及油煎咸肉均含有一定量的N 一亚硝基化合物。
二、对人体的危害N-亚硝基化合物对动物具有致癌性是公认的。
N-亚硝基化合物可通过消化道、呼吸道、皮肤接触或皮下注射诱发肿瘤。
一次大剂量摄人，可产生以肝坏死和出血为特征的急性肝损害。
长期小剂量摄人，则产生以纤维增生为特征的肝硬化，并在此基础上发展为肝癌。
关于致癌的机制，两类N 一亚硝基化合物有所不同。
亚硝酰胺(如甲基亚硝基脲、甲基亚硝基脲烷、甲基亚硝基胍)本身为终末致癌物，无需体内活化就有致癌作用，而亚硝胺(如二甲基亚硝胺、吡咯烷亚硝胺)本身是前致癌物，需要在体内活化、代谢产生自由基，使核酸或其他分子发生烷化而致癌。
N-亚硝基化合物对人类直接致癌还缺少证据。
但许多学者认为N-亚硝基化合物对人致癌的可能性很大，其理由是：在体外实验中发现人和大鼠的肝脏对二甲基亚硝胺的代谢性质和速度极为相似，均有近相同数量的核酸被甲基化，在人胚肾细胞培养液中加入二甲基亚硝胺，发现很快出现上皮增生，且有剂量反应关系。
据流行病学调查资料表明，人类某些癌症可能与N-硝基化合物摄入量有关。
如智利胃癌高发可能与当地大量使用硝酸盐化肥有关，日本人胃癌高发可能与其爱吃咸鱼和咸菜有关。
我国林县食管癌高发，经现场研究发现，该县食物中亚硝胺检出率为23．3％(低发区检出率仅1．2％)，并且该县食物中亚硝胺类物质可以使正常人胚肺成纤维细胞发生转化，证实它具有致癌性。
N-亚硝基化合物
含量（g/kg） 10～20 0.3～6.5 0.4 2 300 4～40 1～9
2.2～2.3
0.5 ～5.0 0.5 ～5.0
(1)从食物中摄取胺类及亚硝酸盐前体物； 硝酸盐在胃内很容易转变成亚硝酸盐。
(2)胃内温度→37℃。 (3)胃内的pH值1～4范围。 (4)胃内存在催化剂：SCN-、NaCl
2)形成氢键及加成反应：亚硝基上的O原子和与 烷基相连的N原子能与甲酸、乙酸、三氯乙酸等形成 氢键。某些亚硝胺还能与BF3、PC5、ZnBr2等发生加成 反应。
3)转亚硝基：二甲基亚硝胺和N-甲基苯胺 之间可进行转亚硝基反应。脂肪族胺之间的转 亚硝基反应需要在强酸条件下进行。
4)氧化：亚硝胺可以被多种氧化剂氧化成 硝胺。
5)还原：在pH1～5的酸性条件下，可发 生4个电子还原，产生不对称肼；而在碱性条 件下则发生2个电子还原，产生二级胺和一氧 化二氮(N2O)。
6)光化学反应：在酸性水溶液或在有机溶 剂中，在紫外光照射下，亚硝胺的NO基可发生 裂解，实验室常用此方法破坏亚硝胺。
(2)N-亚硝酰胺：亚硝酰胺的化学性质活泼， 在酸性或碱性条件下均不稳定。在酸性条件下 可分解为相应的酰胺和亚硝酸，在弱酸性条件 下主要经重氮甲酸酯重排，放出N2和羧酸酯； 在碱性条件下可迅速分解为重氮烷。
R1 R2 ─ CO
N-N=O
N-亚硝酰胺((N-nitrosamide)
式中，R1、R2可以是烷基或芳基， R2还可以是NH2、NHR、NR2（称为N亚硝基脲）或RO基团（即亚硝基氨基甲
酸酯）。
N-亚硝基化合物的理化性质
(1)亚硝胺：低分子量的亚硝胺（又称挥 发性亚硝胺）（如二甲基亚硝胺）在常温下为 黄色油状液体；而高分子量的亚硝胺（又称为 非挥发性亚硝胺）多为固体。
NDMA基础知识
N-Nitroso-compound contamination and prevention in food
N-亚硝基化合物（N-Nitroso-compound）
凡是具有 =N-N=O 这种基本结构的化合物 统称为N-亚硝基化合物。 统称为 亚硝基化合物。 亚硝基化合物 N N=O
三种加方法卤肉、禽烤全羊制品亚硝酸盐残留量（ 三种加方法卤肉、禽烤全羊制品亚硝酸盐残留量（mg/Kg)
方法
腌后弃汤另煮
样本数 17 37
平均值 范围 0.080 0.065～0.64 0.140 0.009 0.54 0.009～0.54
水、生肉+ + 卤水同时煮 腌后直接烤
19
0.749
0.049～2.36
钠 (mg/Kg)
150 750 1050 1500 2500
67 631 574 811 1386 3 8 10 19
53 310 473 724 1345 8 12 14 19
香肠中加VC对生产亚硝胺的影响
VC加入量 mg/Kg 亚硝酸盐加 二甲基亚硝 胺含量 mg/Kg 入量mg/Kg 加热 2h 加热 4h
N-亚硝基化合物
4. 来源 A 食品中亚硝胺的污染 1） 1）鱼、肉制品中的亚硝胺 2）蔬菜水果中的二甲基亚硝胺 ） 3）啤酒中的二甲基亚硝胺 ） B 亚硝基化合物前体物在体内合成
肉类和鱼制品中亚硝胺的含量水平
含量µg/Kg 国家或地区 含量 干香肠 咸鱼 干鱿鱼 炖猪肉 熏肉 加拿大 英国 日本 前苏联 中国 10--20 1--9 300 0.9-2.5 0.3—6.5 亚硝胺 NDMA NDMA NDMA NDMA NDMA
N-亚硝基化合物
R1
N-N=O
R2 ─ CO
N-亚硝酰胺((N-nitrosamide)
式中，R1、R2可以是烷基或 芳基，R2还可以是NH2、NHR、NR2（称为 N-亚硝基脲）或RO基团（即亚硝基氨基
甲酸酯）。
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N-亚硝基化合物的理化性质
(1)亚硝胺：低分子量的亚硝胺（又称挥 发性亚硝胺）（如二甲基亚硝胺）在常温下为 黄色油状液体；而高分子量的亚硝胺（又称为 非挥发性亚硝胺）多为固体。
5)还原：在pH1～5的酸性条件下，可 发生4个电子还原，产生不对称肼；而在碱性 条件下则发生2个电子还原，产生二级胺和一 氧化二氮(N2O)。
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6)光化学反应：在酸性水溶液或在有 机溶剂中，在紫外光照射下，亚硝胺的NO基可 发生裂解，实验室常用此方法破坏亚硝胺。
(2)N-亚硝酰胺：亚硝酰胺的化学性质 活泼，在酸性或碱性条件下均不稳定。在酸性 条件下可分解为相应的酰胺和亚硝酸，在弱酸 性条件下主要经重氮甲酸酯重排，放出N2和羧酸 酯；在碱性条件下可迅速分解为重氮烷。
7500
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N-亚硝基化合物致癌作用的特点:
(1)能诱发各种实验动物的肿瘤，无一幸免。 (2)能诱发多种组织器官的肿瘤，但以肝、食管和胃
为主要靶器官。 (3)多种途径接触均可诱发肿瘤，消化道摄入、皮下
肌肉注射、皮肤接触。 (4)一次大剂量或长期小剂量均有致癌作用。 (5)可通过胎盘对仔代有致癌作用基化合物、多环芳烃化合 物、杂环胺、霉菌毒素等。
近几年发现的、并且致癌性较强的就有3种：
二噁英、氯丙醇、丙烯酰胺等
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大约有80%～90%的癌症与环境因素有 关，而只有10%～20%与遗传因素有关。
如果预防措施得当，可降低30%～40% 癌症发病率，大约每年减少300～400万癌症引 起的死亡。
食品加工过程产生哪些常见化学危害物,并简要介绍制毒机理及加工过程预防控制方法。
食品加工过程产生哪些常见化学危害物，并简要介绍制毒机理及加工过程预防控制方法。
答：1、N-亚硝基化合物N-亚硝基化合物是一类具有亚硝基(N-NO)结构的有机化合物,按其化学结构可分为两大类,即N-亚硝胺和N-亚硝酰胺,对动物有较强的致癌作用。
迄今为止,已发现的亚硝基化合物有300多种,大部分有致癌作用。
1）制毒机理N-亚硝胺稳定不易水解，在中性和碱性环境中稳定，酸性和紫外光照射下可缓慢裂解。
亚硝胺类主要经肝微粒体细胞色素P450的代谢，生成烷基偶氮羟基化合物，亚硝酰胺类为直接致癌物和致突变物，不经体内代谢。
N-亚硝基化合物是亚硝酸盐和胺类物质在一定条件下合成的。
因此,亚硝酸盐与胺类物质可以看作是N-亚硝基化合物的前体,由于硝酸盐可以在硝酸盐还原菌的作用下转化为亚硝酸盐,所以也将硝酸盐作为N-亚硝基化合物的前体。
N-亚硝基化合物的前体广泛存在于食品中,在食品加工过程中易转化成N-亚硝基化合物。
N-亚硝基化合物是一种很强的致癌物质,目前已对300多种N-亚硝基化合物进行了研究,有90%以上可使动物致突变、致畸和致癌。
N-亚硝基化合物可诱发各种部位发生癌症,一次给予大剂量或长期小剂量均可导致癌变。
目前尚缺少N-亚硝基化合物对人类直接致癌的案例,尽管如此,国内外大多数学者都认为,N-亚硝基化合物是人类最主要的致癌物。
2）加工预防控制方法人体亚硝基化合物的来源有两种,一种由食物摄入,另一种是体内合成。
无论是食物中的亚硝胺,还是体内合成的亚硝胺,其合成的前体物质都离不开亚硝酸盐和胺类。
因此,减少亚硝酸盐和胺类物质的摄入是预防亚硝基化合物危害的有效措施。
①防止食物霉变及其他微生物污染食品发生霉变和其他微生物污染时,可将硝酸盐还原为亚硝酸盐,并可发生食品蛋白质的分解,产生胺类物质。
为此,在食品加工时,应保证食品新鲜,防止微生物污染。
②控制硝酸盐及亚硝酸盐的使用量在食品加工中控制硝酸盐及亚硝酸盐的使用量,可以减少其在食品中的残留量,能有效地降低亚硝基化合物的生成量。
2023年食品的化学性污染之N-亚硝基化合物相关解析
硝酸盐、亚硝酸盐对食品的污染
食品工业用硝酸盐作防腐剂，发色剂等。
– 硝酸盐和亚硝酸盐在食品生产中作为食品添加剂使用，作为发 色剂和防腐剂，使肉与肉制品呈现良好的色泽。
植物、农作物过多地使用硝胺肥料 盐碱地的植物、农作物含量高 蔬菜本身含量高：如菠菜、萝卜 蔬菜、水果等的长期贮存和加工过程中产生，尤其
四、体内代谢
代谢:
➢ 亚硝胺类主要经肝微粒体细胞色素P450的代谢,生 成烷基偶氮羟基化合物
➢ 亚硝酰胺类为直接致癌物和致突变物,不经体内代谢
五、 N-亚硝基化合物的毒性
1.急性毒性：较少报道.主要症状有头晕,乏力,肝脏 肿大,腹水,黄疸及肝实质病变。
➢ 分子的碳链越长，急性毒性越低。
2.致肿瘤毒性：能诱发各种实验动物的肿瘤、及其 多种组织器官的肿瘤。
腐烂变质时硝酸盐、亚硝酸盐得含量增加。
腌制的蔬菜
– 如腌制的青菜，其亚硝酸盐含量可达到78mg/kg（国 标亚硝酸盐残留不大于30mg/kg）。
– 食盐为5％～10%时，温度愈高，所产生的亚硝酸盐亦 愈多；
– 而盐浓度达到15%时，温度在15～20℃或37℃，亚硝 酸盐的含量均无明显变化。
– 最初2～4d亚硝酸盐含量有所增加，7～8d时，含量最 高，9d后则趋于下降。
致畸：亚硝酰胺发现脑、眼、肋骨和脊柱畸形，亚 硝胺作用较弱。
致突变：
六、预防措施
➢ 1. 防止食物霉变或被其他微生物污染 ➢ 2.控制食品加工中硝酸盐或亚硝酸盐用量 ➢ 3.施用钼肥 ➢ 4.增加维生素C等亚硝基化反应阻断剂的摄入量 ➢ 5.制定标准并加强监督
谢谢大家
基础理论
基本结构： N-N=O 目前发现300多种，90%有致癌性 1954年，发现主要是肝脏损害，坏死和继发性
N-亚硝基化合物对人体的危害及防治措施研究
的蔬 菜中亚硝酸盐含量亦可 明显增高 。 １ ． １ ． ２ 肉类食物 中的硝酸盐和亚硝酸盐
２ ０ １ ４年 １月
食品研究与开发
Ｆ ｏ ｏ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ａ ｎ ｄ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ 专题 论 述
第３ ５卷第 ２期
— ＝ ＝ ＝１ ２ ８
ＤＯ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ － ６ ５ ２ １ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ２ ． ０ ３ ３
环 境和食 品 中的 Ｎ 一 亚硝 基化合物 是 由亚硝酸盐
和胺类在一定条件下合称 。 作为 Ｎ 一 亚硝基化合物 的前
一
用硝酸盐腌制鱼 、肉等食品时许多 国家和地 区的 种古老和传统 的方法 ，其作用机理是通过细 菌将硝 酸盐 还原为亚硝酸盐 、亚硝酸盐与肌 肉中的乳 酸作用 生成 游离的亚硝 酸 ， 亚硝酸 能抑制许多腐败菌 的生长 ， 从 而可以达到防腐 的 目的。虽然使用亚硝酸盐 作为食 品添加剂有 产生 Ｎ 一 亚硝基化合物 的可能 ， 但 目前 无更
Ｎ 一 亚 硝基化合物 （ Ｎ — ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｓ ｏ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｕ ｎ ｄ ｓ ） 是 化学致
癌物 中 比较 普通 和重 要 的一 种 。在 已 发现 的近 ３ ０ ０ 种此类化合物 中 ９ ０％以上 对 动 物有不 同程 度 的致
１ ． １ 来源于 Ｎ 一 亚硝基化合物 的前体物