北京林業(yè)大學(xué)食品衛(wèi)生學(xué)

1、第二節(jié) 有害金屬對食品的污染,一.有害金屬,有的金屬未見對人體的功能作用，卻能在少量攝入后對人體呈現(xiàn)出毒性作用，這些稱為有毒金屬(有害金屬）。 如: 汞Hg， 鉛Pb， 砷As，鎘Cd 這些有害金屬大多密度較大，因而又被稱為重金屬。,二.食品中有害金屬來源,自然環(huán)境中的金屬被食用動(dòng)植物吸收、吸附工業(yè)三廢和農(nóng)藥化肥使用造成的污染加工過程和包裝材料的污染,三.食品中汞的污染(水俁病),汞是在自然界中分布廣泛而且用

2、途較多的一種有毒重金屬。汞用于治療梅毒、甘汞（氯化亞汞）是一種瀉劑，含汞農(nóng)藥防種子發(fā)霉，汞化合物用于制漆、造紙。,汞的分類,汞--- 元素汞 汞化合物 ---無機(jī)汞：硝酸汞、砷酸汞、 甘汞、雷汞

3、 有機(jī)汞：氯化乙基汞、 醋酸苯汞、 甲基汞---水俁病,水俁病,水俁病是因長期食用受甲基汞污染的魚引起的慢性甲基汞中毒。,汞對食品的污染,進(jìn)入人體的汞主要來自被污染的魚類，汞經(jīng)被動(dòng)吸收作用滲透入浮游生物，魚類通過攝食浮游生物和鰓攝入汞，因此被污染魚貝類是食品

4、中的汞的主要來源。,汞對食品的污染特點(diǎn),a.汞主要蓄積于魚體脂肪中。b.魚是汞的天然放大器，魚齡越大含汞越多。c.魚種不同其富集汞的能力不同，鯉魚汞大于白蓮汞，吃魚的鳥體內(nèi)汞蓄積更多。d.污染汞的水灌溉或含汞農(nóng)藥使用不當(dāng)，使農(nóng)作物含汞量多，沒有富集作用。e.無機(jī)汞在海底轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆桓∮紊飻z取，再污染魚類。,汞對人體危害,元素汞： 經(jīng)消化道攝入一般不造成傷害，因元素汞幾乎不被消化道所吸收，元素汞只有在大量攝入

5、時(shí)，才有可能因重力作用造成胃的機(jī)械損傷。但由于元素汞在室溫下即可蒸發(fā)，因此可以通過呼吸吸入危害人體健康。,汞對人體危害,無機(jī)汞： 進(jìn)入人體后可通過腎臟排泄一部份，未排出的部份沉著于肝、腎并對它們產(chǎn)生損傷。,汞對人體危害,有機(jī)汞： 如甲基汞主要通過腸道排出但排泄緩慢，具有蓄積作用，在人體內(nèi)的生物半衰期為70天左右，在腦中可達(dá)245天。甲基汞可通過血腦屏障進(jìn)入腦內(nèi)，與大腦皮層的巰基結(jié)合，影響腦細(xì)胞的功能。,

6、甲基汞中毒機(jī)理,甲基汞,,消化道,,胃酸,氯化甲基汞,,在血液中,,95-100%腸道吸收,血紅蛋白的巰基結(jié)合,,血腦屏障,透過,,腦,,與脂質(zhì)結(jié)合,,影響腦功能---損害最嚴(yán)重的是小腦和大腦，在大腦的感覺區(qū)和運(yùn)動(dòng)區(qū)含量高，使視覺和聽覺障礙。,甲基汞中毒特征,小腦和腦皮質(zhì)兩側(cè)的腦細(xì)胞萎縮，病人最初的癥狀是手指、口唇和舌頭麻木，說話不清，步態(tài)蹣跚、共濟(jì)失調(diào)，走路時(shí)不能驟然停止和轉(zhuǎn)彎。以后病人出現(xiàn)聽力下降、視覺模糊和向心性視野縮小等

7、。,甲基汞中毒特征,孕婦食用被汞污染的魚后，母體本身可以不發(fā)病，但體內(nèi)的甲基汞則可通過胎盤進(jìn)入胎兒體內(nèi)，使新生兒發(fā)生先天性水俁病，損害遍及整個(gè)大腦皮層，出現(xiàn)發(fā)育不良，智力減退甚至因腦麻痹而死亡。,食品中汞的容許限量標(biāo)準(zhǔn),糧食 (成品糧) 0.02 mg/kg 果疏 0.01 mg/kg 魚 0.3 mg/

8、kg (甲基汞小于 0.2 mg/kg) 其它水產(chǎn)品 參照魚的標(biāo)準(zhǔn),四. 食品中鉛的污染,鉛是日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中使用最廣泛的有毒金屬，鉛在環(huán)境中分布很廣，存在于土壤，水，空氣和許多工業(yè)產(chǎn)品中。大氣中鉛主要來源于含鉛汽油，鉛的生產(chǎn)和加工，天然鉛沉降，煤的燃燒。農(nóng)藥，化妝品也是鉛污染的來源。,食品中鉛的來源,1. 工業(yè)三廢(廢氣，廢水，廢物)污染農(nóng)作物。 食物中

9、的鉛主要是吸附大氣，水，土壤中鉛的結(jié)果。植物的根不易吸收鉛，主要是葉子從空氣中吸收鉛。葉菜>根莖菜，果菜。2. 食品容器和包裝材料中鉛溶出，污染食品。 含鉛用具有；馬口鐵，陶瓷，搪瓷，錫壺，食品包裝的印刷顏料和油墨。3. 含鉛農(nóng)藥，食品添加劑或加工助劑的使用。,鉛對人體健康的影響,經(jīng)口攝入的鉛5-10%進(jìn)入血液。鉛進(jìn)入人體后，部分經(jīng)腎，腸道排出體外，剩下的取代骨中鈣而蓄積，蓄積量增加，機(jī)體可呈中毒反應(yīng)

10、。,中毒機(jī)理,抑制血紅蛋白的合成：鉛通過抑制血紅蛋白合成過程中的酶活性而抑制血紅蛋白的合成，并造成中間有毒產(chǎn)物的堆積。,鉛中毒可引起造血、腎臟及神經(jīng)系統(tǒng)損傷。,中毒機(jī)理,神經(jīng)損傷：鉛通過抑制神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放等酶 的活性，從而干擾神經(jīng)的傳導(dǎo)。 腎臟損傷：腎臟損傷的機(jī)理可能和血液中有毒產(chǎn)物 δ-ALA堆積有關(guān)。紅細(xì)胞毒性：鉛可直接損傷紅細(xì)胞膜

11、，造成紅細(xì)胞 溶血。,中毒表現(xiàn),急性中毒；嘔吐，流涎，嚴(yán)重者癱瘓和昏迷。慢性中毒；造血，胃腸道及神經(jīng)系統(tǒng)病變。 主要癥狀為貧血，虛弱，頭痛，肌肉痛，手腳不靈，兒童有胃和下腹部痛等。,食品中鉛的容許限量標(biāo)準(zhǔn),品種 指標(biāo) (以Pb計(jì)) / (mg/kg) 糧食 0.4 薯類

12、 0.4 疏菜 0.2 水果 0.2 乳類 (鮮) 0.05,五. 食品中砷的污染,森永奶粉事件：二十世紀(jì)六十年代，日本發(fā)生了奶粉生產(chǎn)中使用含有過量砷酸鹽的磷酸二氫鈉作為品質(zhì)改良劑而引起的森永奶粉中毒事件，造成一萬多名嬰幼兒中毒

13、，一百多人死亡。這一事件造成森永公司的倒閉。但到八十年代初，事實(shí)真相被重新披露，起因是由于另一家生產(chǎn)奶粉的公司通過買通森永的員工，在生產(chǎn)原料磷酸二氫鈉中加入砷化物所致。,五. 食品中砷的污染,香港黑腳?。憾兰o(jì)四十年代，在我國臺灣、香港等地，發(fā)生了砷的慢性中毒引起的黑腳病。患者開始表現(xiàn)為間歇性跛行，以后出現(xiàn)皮膚色素沉著，成彌漫性褐色或黑褐色斑點(diǎn)和白色脫色斑，手掌和腳趾皮膚高度角化、皸裂或形成贅生物，可發(fā)展成皮膚癌。由于

14、末梢血管神經(jīng)功能的紊亂，可導(dǎo)致微循環(huán)障礙，嚴(yán)重者肢體血管狹窄，甚至發(fā)展成肢體末端皮膚變黑、壞死，下肢發(fā)病者較多見，所以稱為黑腳病。,五. 食品中砷的污染,在我國的臺灣省、香港等地區(qū)，過去以淺井水為飲水，但淺井水由于海水成分的滲透味道比較苦，隨著生產(chǎn)力的進(jìn)步，人們開始打深井作為水源飲用，由于當(dāng)?shù)氐牡厍蛭锢砘瘜W(xué)原因，其深井水中砷化物含量高達(dá)1.82mg/L，從而造成了砷的慢性中毒，成為香港黑腳病或?yàn)跄_病。,砷,砷在自然界中廣泛

15、存在，可以通過各種途徑進(jìn)入生物圈和食物鏈對人類及生態(tài)平衡產(chǎn)生影響。環(huán)境中砷最大的天然來源是地殼風(fēng)化，每年大約可產(chǎn)生45000噸的砷，其中大部份通過河流轉(zhuǎn)移到海洋中。,食品中砷的來源,一般來說，來自于天然污染源的砷不會對食品造成大的污染，食品中砷污染主要來自于砷在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用:,食品中砷的來源,1、含砷礦石的開采 ：砷與許多有色金屬如鉛、鋅、銅等是伴生的，砷礦本身及其它礦產(chǎn)的開采、運(yùn)輸、加工和礦井水的排放，造成環(huán)境中

16、砷的污染，進(jìn)而污染食品。 2、金屬冶煉 ：各種含砷礦物的冶煉是砷進(jìn)入環(huán)境的重要途徑。由于砷的蒸氣壓低，進(jìn)入大氣的砷蒸氣能很快的凝結(jié)在大氣微粒上，可隨大氣懸浮微粒而降落在土壤、水域及農(nóng)作物表面，造成污染。,食品中砷的來源,3、化工生產(chǎn)和燃料燃燒 ：砷及其化合物是化工生產(chǎn)中的常用原料，化工污水中含大量砷，用這種含砷廢水灌溉可能造成農(nóng)作物的砷污染。煤和石油中也含有微量的砷，可經(jīng)燃燒而排放入大氣中對食品造成間接污染。 4、含砷

17、農(nóng)藥的使用：砷在農(nóng)藥中的用途所占比例最大。含砷農(nóng)藥的施用，可引起砷在土壤中的積累，從而直接影響糧食和蔬菜中砷的含量。,食品中砷的來源,5、海洋生物尤其甲殼類生物：海洋生物對砷有很強(qiáng)的富集作用，富集倍數(shù)為上千倍到幾萬倍。蝦、蟹、貝類及某些海藻中砷的含量特別高。 6、自然本底：某些地區(qū)由于砷含量高，可轉(zhuǎn)移到動(dòng)植物食品中，或人類直接通過飲水進(jìn)入人體 7、含砷農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)的使用：如食品添加劑等食品原材料中雜質(zhì)砷含量高等。,砷

18、的毒性,1、高濃度的砷化物具有很強(qiáng)的毒性，不同價(jià)態(tài)和化學(xué)形態(tài)的砷毒性差異較大。 從價(jià)態(tài)上看，砷有-3、0、+3、+5之分，元素砷是無毒的，AsH3毒性最大，但在自然界極少見。三價(jià)砷比五價(jià)砷的毒性要大得多，如As2O3俗名砒霜，引起中毒的劑量為10~50mg，敏感者1.0mg即可中毒，20mg可致死。,砷的毒性,從化學(xué)形態(tài)上看，可分為有機(jī)砷和無機(jī)砷。三價(jià)的有機(jī)砷或無機(jī)砷都強(qiáng)烈的抑制細(xì)胞呼吸。有機(jī)砷在體內(nèi)首先代謝為三價(jià)的

19、亞砷氧化物，然后與-SH基結(jié)合，特別抑制某些含-SH酶的活性，導(dǎo)致細(xì)胞呼吸障礙。三價(jià)無機(jī)砷的毒性比有機(jī)砷要強(qiáng)得多。,砷的毒性,2、進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)的砷毒性會發(fā)生變化。進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)的五價(jià)砷可在多個(gè)器官還原為三價(jià)砷，因此有人認(rèn)為五價(jià)砷的毒性是由于部份還原為三價(jià)砷引起。砷在動(dòng)物體內(nèi)可甲基化為有機(jī)砷，它可使毒性較強(qiáng)的無機(jī)砷變?yōu)槎拘暂^弱、較易排出體外的有機(jī)砷，使得砷的毒性在食物鏈中不會逐級放大，從而大大減輕砷的毒性。,砷對人體健康的影響

20、,砷進(jìn)入人體最主要的途徑是食物和飲水，它使體內(nèi)很多重要酶的活性以及細(xì)胞的呼吸、分裂和繁殖受到嚴(yán)重干擾。,砷對人體健康的影響,1、急性砷中毒：大多是由于自殺、投毒、誤食等原因引起，主要表現(xiàn)為為腸道癥狀，如惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉等，腹瀉呈“米泔水”樣。嚴(yán)重者可興奮、躁動(dòng)、意識模糊、昏迷以至呼吸麻痹而死亡。,砷對人體健康的影響,2、慢性砷中毒：除有-般的植物神經(jīng)衰弱癥侯群外，還有皮膚色素沉著、過度角質(zhì)化、末梢神經(jīng)炎等改變出現(xiàn)。我

21、國臺灣西南沿海地區(qū)的“烏腳病”即是慢性砷中毒所致。,砷對人體健康的影響,3、砷化合物可能具有致癌性：最早見于White的報(bào)告，他發(fā)現(xiàn)使用含砷的Fowler氏液治療牛皮癬時(shí)有可能并發(fā)皮膚癌。以后世界各地相繼有職業(yè)性接觸砷，環(huán)境砷污染等引起的皮膚、肺及消化系統(tǒng)腫瘤的報(bào)告。由于砷接觸者腫瘤的發(fā)病率和死亡率均明顯高于對照組，因此認(rèn)定砷具有致癌性。4、砷還是一種致畸物。,食品中砷限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),海產(chǎn)品中無機(jī)砷（mg/kg ）,海水魚(

22、鮮重計(jì)) 0.5貝類(鮮重計(jì)) 1.0藻類(干重計(jì)) 2.0甲殼類(鮮重計(jì)) 1.0甲殼類干制品 2.0,食品中砷限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),糧食 0.7 （總砷mg/kg ）水果 0.5蔬菜 0.5肉

23、0.5蛋類 0.5,六. 食品中鎘的污染,食品中鎘中毒案例：痛痛病 1968年，在日本神通灣流域的富山縣，發(fā)生了由于鎘廢水污染農(nóng)田而引起的痛痛病，病人骨骼萎縮變形、骨折，疼痛難忍，終日喊疼不止，在疼痛中死亡，是一種悲慘的疾病。由于上游含鎘污水的排放，使位于下游的河底污泥中鎘含量上升，農(nóng)民利用河底污泥作為肥料在稻田中施用，造成了大米中鎘含量增加，從而造成了鎘的慢性中毒。,六. 食品中

24、鎘的污染,痛痛病的臨床經(jīng)過分為五期：1、潛伏期，潛伏期較長，可達(dá)10~30年； 2、警戒期，病人勞累后骨骼疼痛，休息后逐漸恢復(fù)；3、疼痛期，病人即使休息時(shí)也骨骼疼痛；4、骨質(zhì)變形期，病人骨骼變形，長骨及骨盆的變形較多見，由于骨骼變形，病人身高縮短；5、骨折期，病人在輕微碰撞下即可發(fā)生骨質(zhì)骨折，甚至打噴嚏、咳嗽也能引起骨折。,食品中鎘的來源,1、自然本底：鎘廣泛存在于自然界，可通過作物根系的吸收進(jìn)入植物性食品，并通過飲水與飼料

25、移行到動(dòng)物，使畜禽類食品中含有鎘，但由于自然本底較低，食品中的鎘含量不高。,食品中鎘的來源,2、工業(yè)污染：鎘在工業(yè)上的用途廣泛，在重工業(yè)比較發(fā)達(dá)的城市，鎘的污染較重，水生生物和部份農(nóng)作物可濃集鎘而使其含量增高。,食品中鎘的來源,3、食品容器及包裝材料的污染：鎘是合金、釉彩、顏料和電鍍層的組成成分，有這些材料制成的食品容器具，可在盛放食品特別是酸性食品時(shí)，移行到食品中。,食品中鎘的來源,4、施肥的污染：有些肥料如磷肥鎘的含量

26、較高，在施用過程中可造成作物的污染。,鎘對人體健康的影響,鎘不是人體必需的微量元素，它有較強(qiáng)的毒性，在機(jī)體內(nèi)的半減期達(dá)10~35年。鎘通過消化道吸收的僅為1~6%，主要蓄積于腎和肝。鎘進(jìn)入血液后，部分與血紅蛋白結(jié)合，部份與低分子硫蛋白結(jié)合，形成的鎘-金屬硫蛋白經(jīng)血液輸送至腎，損傷腎近曲小管，使腎近曲小管的重吸收功能下降，造成鈣、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)素的流失。,鎘對人體健康的影響,1、急性中毒：可引起嘔吐、腹瀉、頭暈、多涎、意識喪失

27、甚至肺腫、肺氣腫等癥狀; 2、慢性中毒：主要表現(xiàn)在:對腎臟、對呼吸器的損傷，由于鈣的流失造成骨質(zhì)脫鈣，可引起骨骼畸形、骨折等，導(dǎo)致病人骨痛難忍，并在疼痛中死亡。3、致突變和致癌作用4、鎘還可能與高血壓和動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病有關(guān)。,食品中鎘限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),品種 指標(biāo) (以Cd計(jì)) / (mg/kg) 大米 0.2 面粉

28、 0.1 疏菜 0.05 水果 0.03,七. 鉈中毒,1、食品中鉈的來源：工業(yè)三廢污染土壤或水源后，通過作物根系的吸收而來。2、中毒機(jī)理：鉈在體內(nèi)與蛋白質(zhì)或酶的巰基結(jié)合，引起神經(jīng)細(xì)胞的病變，病變可累及大腦、小腦、脊髓和外周神經(jīng)。鉈還通過影響鉀離子有關(guān)的酶，抑制鉀離子的功能，影響心