研生试剂-食品中激素与人体健康
编者按:奶粉中三聚氰胺的阴影尚未*散去,如今又有媒体报道圣元奶粉疑致婴儿性早熟,大家都知道“病从口入”,可是人不能不吃饭、婴幼儿也不能不吃奶、普通老百姓更不可能把自家的食品都做一遍检测后再食用。同时,随着生活水平的不断提高,大家在化妆品上的消费也是呈几何量级的增长。但是,无论是食品中还是化妆品中,一旦添加了不该添加或不适量添加的激素,则会造成大家想象不到的严重后果。因此,本刊特邀请中国计量科学研究院相关专家撰文,为大家解读食品中激素与人体健康的关系以及化妆品中含有激素可能造成的严重后果。
随着现代化工业和农业的发展,残留在食品中的污染物对人体健康造成的直接和潜在危害也越来越多。按照我国《食品安全法》,所谓食品安全是指食品无毒、无害,符合应当有的营养要求,对人体健康不造成任何急性、亚急性或慢性危害。食品安全的概念可进一步表述为:食品(食物)的种植、养殖、加工、包装、贮藏、运输、销售、消费等活动符合国家强制标准和要求,不存在可能损害或威胁人体健康的有毒有害物质以导致消费者病亡或者危及消费者及其后代的隐患。因此,食品安全既包括安全,也包括经营安全;既包括结果安全,也包括过程安全;既包括现实安全,也包括未来安全。
20世纪科学家在生物体内发现激素后,激素类生长促进剂在畜牧业上得到了广泛的应用,激素不仅能促进畜禽的生长、繁育,还能提高瘦肉率。以肉食鸡的饲养为例,雏鸡从破壳长到2.5公斤出售,自然生长一般要1年左右,而用含激素饲料喂养的速生鸡只需45天,甚至只用39天。更为严重的是,近年来有些养殖场为刺激畜禽的快速生长、提高瘦肉率,非法使用了许多国家明令禁止使用的激素,例如在甲鱼和鳗鱼饲养过程中使用了己烯雌酚,在猪饲养过程中使用盐酸克伦特罗(俗称“瘦肉精”)等。盐酸克伦特罗原本是一种主要用于治疗哮喘疾病的药物,20世纪80年代初,美国一家公司的员工意外发现将一定剂量的盐酸克伦特罗药物添加在饲料中可以明显促进动物的生长、增加瘦肉率,因此又被称为“瘦肉精”。随后,这一新发现在一些国家被应用于养殖业。从20世纪90年代起,世界各国陆续发生了多起食用含有瘦肉精的肉制品而导致的中毒事件。
虽然经瘦肉精饲养后动物的肌肉、肝脏、肺脏、肾脏、眼球内药物残留量多,残留维持时间较长,但是这些样品检测前的预处理过程复杂,难于操作。瘦肉精在动物体内代谢后大量以原型从尿液中排出,而且其在尿液中的残留浓度比血浆中高几十倍,可实现宰前检测,所以尿液是检测非法使用瘦肉精的较好的样品。美国食品药品管理局和世界卫生组织建议畜产品中盐酸克伦特罗的zui高残留*为肉和脂肪中0.2μg/kg、肝和肾中0.6μg/kg、奶中0.05μg/kg。目前动物源性食品中瘦肉精残留检测的方法有液相色谱法、气相色谱/质谱法、液相色谱/串联质谱法、毛细管电泳法和免疫分析技术等,检出限在ng/g的量级左右。一般人食用瘦肉精严重超标(有文献报道每天瘦肉精摄入量超过67μg时才对人体有害)的动物源性食品后15分钟至6小时出现症状,症状持续90分钟至6天,症状通常可逆。
除了人们熟悉的瘦肉精外,残留于动物源性食品中的激素还有许多种。它们一旦通过食物进入人体,就会明显影响机体的激素平衡,将会对人体健康特别是婴幼儿和青少年造成严重危害。有的引起致癌、致畸;有的引起机体水、电解质、蛋白质、脂肪和糖的代谢紊乱等。儿童性早熟跟儿童偏吃肉食有一定关系。当然,儿童性早熟的成因是十分复杂的,吃的(包括奶粉等)、穿的(纸尿裤等)、用的(塑料奶瓶、玩具等),以及环境污染(化学污染、电磁污染、光污染等)等,都有可能成为导致现代社会儿童性早熟的因素。在国内一些大中城市,性早熟儿童的比例逐年增加,有的医院性早熟专科每天诊治竟达近百名性早熟儿童,其中有5岁男孩长胡须、7岁女孩来月经等症状;食品及环境中的激素残留还有使男孩女性化、女孩男性化等作用。
食品中的激素或类似激素的物质可能有不同的来源,包括天然的和人工合成的,后者的使用种类和数量比过去要多得多、使用的剂量也高得多,对人体固有激素系统的正常工作可能构成严重干扰,尤其对胎儿、婴幼儿、儿童和青少年的生殖系统、神经系统、免疫系统的正常发育威胁极大。那么,激素究竟是什么物质?
激素(Hormone)常音译为荷尔蒙,其希腊文原意为“奋起活动”,现在把凡是通过血液循环或组织液起传递信息作用的化学物质统称为激素。激素不参加具体的代谢过程,只对特定的代谢和生理过程起调节作用,调节其速度和方向,从而使机体的活动更适应于内外环境的变化。正常条件下生物体内激素的分泌量极微,为纳克级左右,但其调节作用极明显,作用机制是通过与细胞膜上或细胞质中的专一性受体蛋白结合而将信息传入细胞,引起细胞内发生一系列相应的连锁变化,zui后表达出激素的生理效应。激素的生理作用主要是:通过调节蛋白质、糖和脂肪等物质的代谢与水盐代谢,维持代谢的平衡,为生理活动提供能量;促进细胞的分裂与分化,确保各组织、器官的正常生长、发育及成熟,并影响衰老过程;影响神经系统的发育及其活动;促进生殖器官的发育与成熟,调节生殖过程;与神经系统密切配合,使机体能更好地适应环境变化。可以说,激素是我们生命中的重要物质。除了人体自然正常分泌的内源性激素,食品中含有或残留的激素或类似激素物质有哪些呢?广义地说,食品中的激素类物质可以分为动物激素、植物激素和环境激素。
动物激素产生于动物脑垂体、下丘脑、肾上腺、甲状腺、胰腺、睾丸和卵巢等,分泌的激素可分为三大类:(1)肽类和蛋白质类激素(如生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素、催乳素、抗利尿激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、胰岛素等);(2)氨基酸衍生物类激素(如甲状腺激素、肾上腺素);(3)类固醇激素(如雄激素、雌激素和孕激素)。除了动物自然分泌的激素,外源激素等药物在动物体内的分布与残留,跟药物投放是在动物食前、食后,是随饲料还是随饮水、注射,以及药物种类关系都很大,一般在有代谢作用的肝脏、肾脏中浓度高;在鸡蛋中,脂溶性药物容易在卵黄中蓄积。进入动物体内的药物排出量随时间延长而增加,即动物体内药物的浓度逐渐降低,而且降低的程度随药的种类和动物的不同而异。比如,鸡药的半衰期多在12小时以下,多数鸡用药物的休药期为7天。休药期是畜禽产品允许上市前(或允许食用时)的停药时间。执行休药期喂养的动物食品是安全的。牛奶是一种成分非常复杂的食品,奶牛在分泌乳汁的时候,处于生理特殊期,牛奶原奶本身就含有雌激素和孕激素。雌激素属于类固醇激素的一类,是与动物繁殖有直接关系的生殖激素,主要有雌酮、雌二醇和雌三醇三种类型。雌二醇有两种形式,有生物活性的17β-雌二醇和无生物活性的17α-雌二醇。雌激素可应用于奶牛中,主要与孕激素等一起诱导奶牛发情和泌乳。因此,现代牛奶中的雌激素既包括内源性雌激素,即奶牛本身产生的雌激素,也包括外源性雌激素,即作为兽药应用于奶牛的雌激素,但目前普遍认为在规范用药的前提下外源性雌激素药物残留量可忽略不计。有报道显示,美国、韩国、荷兰等原料奶和市售牛乳中雌激素含量在(0.16~4.4)μg/kg,孕酮zui高数值是98.0μg/kg(将液态奶按8:1换算为乳粉的含量)。一般情况下,牛初乳的雌激素水平较高,0~2天的牛初乳中雌激素含量为一般乳粉含量的10倍以上;第7天的牛初乳雌激素含量则为一般乳粉的5倍左右。按照《兽药管理条例》的规定,*2002年发布了第235号公告《动物性食品中兽药zui高残留*》,对有关雌激素类的药物作出了明确的规定。该条例规定苯甲酸雌二醇仅作治疗药物使用,禁止使用己烯雌酚及其盐、酯,以及醋酸甲羟孕酮等物质,并且规定上述物质在动物性食品中不得检出。值得注意的是,即便是对食品安全标准要求zui为严格的欧盟,在2008年检测的75万份动物及动物产品中,也有近2000个样本即0.27%存在兽药残留超过法定*的情况,其中激素占了不合格结果的19%。根据动物种类分,在不符合*的样本中,猪的比例zui高(39%),其次为奶牛(31%)和家禽(17%)。
植物自身产生的、运往其他部位后能调节植物生长发育的微量有机物质称为植物激素。人工合成的具有植物激素活性的物质又称为植物生长调节剂。已知的植物激素主要有以下几类:生长素(促进生长)、赤霉素(促进发育)、细胞分裂素(促进细胞分裂和防止叶子衰老)、脱落酸(生长抑制剂,有利于细胞体积增大)、乙烯(催熟)和油菜素甾醇(为甾体类激素,生理作用较广,但作用机理与动物甾体类激素*不同)。植物激素在细胞分裂与生长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面,分别或相互协调地调控植物的生长、发育与分化。这种调节的灵活性和多样性,可通过使用外源激素或人工合成植物生长调节剂的浓度与配比变化,进而改变内源激素水平来实现。虽然植物生长调节剂和动物没有什么关系,但关于植物生长调节剂对人体是否有害已进行很长一段时间的争论。有的观点认为植物生长调节剂、植物激素等会被人体吸收,对人体造成不利影响。而有的观点认为植物激素对人体没有害处。不过直至目前,关于植物生长调节剂是否能在人体内代谢,是否对人体有害,暂时还没有定论。大家可以感受到的是,使用人工合成植物激素催熟的瓜果蔬菜可能看上去个大色鲜,但味道和口感却没有自然生长的好,其营养价值也是要打折扣的。
环境激素又称“环境荷尔蒙”或“内分泌干扰物质”,指由于污染而存在于环境中的干扰生物体内分泌的化学物质。这些物质类似于生物体内的天然激素,与激素的受体结合,影响生物体内自身分泌激素的量,使生物体产生对体内激素的过度作用;或直接刺激,或抑制内分泌系统,使内分泌系统失调,进而阻碍生物体的生殖、发育等机能,甚至引发恶性肿瘤乃至物种灭绝的危害。常见的环境激素包括:人造雌性激素、多溴联苯醚(PBDEs)、六溴环十二烷(HBCD)、二噁英(dioxin)、双酚A(Bisphenol A)及其衍生物、多氯联苯(PCBs)、烷基酚聚氧乙烯醚(APE)、壬基酚(NP)、有机锡等,另外有研究指出,环境污染物中的镉(Cd)、铅(Pb)和汞(Hg)等重金属产物亦为可疑的内分泌干扰物。目前被确认的环境激素还在持续不断的增加,环境激素几乎无处不在,要*杜绝它不太可能。这就意味着人类已经别无选择,应尽量减少向环境中释放环境激素等有害化学物质,加强对人工合成化学物质从到应用的管理,停用或替代目前正在使用的包括杀虫剂、塑料添加剂等在内的环境激素。作为普通消费者可以采取的措施有:(1)尽量减少使用一次性用品。一次性用品产生的垃圾(特别是废旧塑料制品垃圾)焚烧后能产生剧毒的二噁英,并向环境中释放大量环境激素,这些环境激素通过种植养殖环节富集到食品原料中并带入食品,所以应尽可能减少使用一次性用品,特别是一次性饭盒等(国内有的企业用回收塑料甚至洋垃圾一次性饭盒);(2)选用大瓶、大袋包装的食品,减少包装的浪费和对环境的污染;(3)不用聚氯乙烯塑料容器在微波炉中加热食品。因为聚氯乙烯塑料制品中添加的增塑剂邻苯二甲酸酯类化合物是一种环境激素,而它可能在高温中渗出到加热的食品中;(4)不用不合格的塑料奶瓶,如聚碳酸酯制成的奶瓶,倒入开水后双酚A会部分溶出到牛奶中;(5)多用肥皂,少用洗涤剂。肥皂是天然原料脂肪加上碱制成的,使用后排放出去,很快就可由微生物分解。而洗涤剂成分复杂,多含有各种苯酚类有机物;(6)少食用近海鱼和近海养殖的贝类。近海受到有害化学物质污染的几率较大,随着食物链浓缩、富集和放大,人食用近海海产品后,受到环境激素危害的风险也会增加;(7)消费肉类要适度。禽畜的饲料中可能含有激素类物质,畜禽的养殖和加工过程也容易受到环境激素的污染,如当年震惊世界的比利时“二噁英鸡”事件。此外,减少肉制品的消费也有利于减少碳排放;(8)多食用谷物和黄绿叶菜。据研究,多食用谷物和黄绿叶菜,如糙米、小米、黄米、荞麦、菠菜、萝卜、白菜等,有利于化学毒物从体内排出;饮茶有助于将体内的环境激素排出体外。
鉴于食品中各种激素残留量与人体健康息息相关,能否准确检测食品中激素的含量就显得尤为重要,我国计量科研人员已经开展了多年的食品中激素准确测定的同位素稀释质谱方法学研究,并成功地参加物质量咨询委员会(CCQM)组织的多次环境、食品、临床中激素含量测定的关键比对研究,如贻贝中多氯联苯含量的测定、红酒中铅含量的测定、血清中孕酮含量的测定、血清中氢化可的松含量的测定、塑料中多溴联苯醚含量的测定等,支撑了我国在食品、临床和环境中激素检测和校准能力的互认;为北京奥运会研制出用于食品中激素残留检测的标准物质,为科技奥运贡献了力量,并为即将召开的广州亚运会食品中的激素残留检测提供溯源性保障。
要避免食品中激素残留对我们和子孙后代的危害,需要做的工作还很多,首要的是各主管部门要完善相关法规,加大*力度,从种植养殖环节进行源头治理。同时,加强宣传有关食品安全知识,提倡消费者到正规市场购买畜禽肉及其制品,少食用反季节水果,少食用动物内脏,少食用近海养殖海产品,减少一次性塑料制品的使用。此外,应进一步加强动物源性食品中内源性激素对人体健康影响的研究,积累各类食品中激素含量的本底值,制定科学合理的*,保护广大群众特别是青少年儿童的健康,降低由食品中激素引发的食源性疾病风险的发生。