N-亚硝基化合物对人体的危害及防治措施研究

鲁煊

（广西经贸职业技术学院，广西南宁530021）

N－亚硝基化合物（N-nitroso compounds）是化学致癌物中比较普通和重要的一种。在已发现的近300种此类化合物中90%以上对动物有不同程度的致癌性[1]。N－亚硝基化合物的分子结构通式R1（R2）=NN=O，可分为N－亚硝胺和N－亚硝酰胺，N－亚硝胺的R1和R2为烷基或芳基，在中性和碱性环境中较稳定，在一般条件下不易发生水解，但在酸性和紫外线照射下可缓慢裂解；N-亚硝酰胺的R1为烷基或芳基，R2为酰胺基，其化学性质活泼，在酸碱性条件下均不稳定。

1 N－亚硝基化合物的来源

环境和食品中的N－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－亚硝基化合物的前提物的硝酸盐、亚硝酸胺和胺类物质，广泛存在于环境和食品中，适宜条件下，这些前提物质可通过化学或生物途径合称各种各样N－亚硝基化合物。

1.1 来源于N－亚硝基化合物的前体物

1.1.1 蔬菜中的硝酸盐和亚硝酸盐

硝酸盐和亚硝酸盐广泛存在于人类生存的环境中，是自然界最普遍的含氮化合物。新鲜蔬菜中硝酸盐的含量主要与作物种类、栽培条件（如土壤和肥料的种类）以及环境因素（如光照等）有关[1]。蔬菜中的亚硝酸盐含量通常远远低于其硝酸盐含量。蔬菜的保存和处理过程对其硝酸盐和亚硝酸盐含量有很大影响，例如，在蔬菜的腌制过程中，亚硝酸盐含量明显增高，不新鲜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

用硝酸盐腌制鱼、肉等食品时许多国家和地区的一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－亚硝基化合物的可能，但目前无更好的替代品，故仍允许限量使用。

1.1.3 环境和食品中的胺类

图1 蔬菜中的硝酸和亚硝酸盐生成表Fig.1 The nitric acid and nitrite generation vegetables table

图2 肉类中的硝酸和亚硝酸盐生成表Fig.2 The nitric acid and nitrite generation meat table

胺类化合物亦广泛存在于环境和食物中。胺类化合物是蛋白质、氨基酸、磷脂等生物大分子合成的必须原料。另外，大量的胺类物质也是药物、农药和许多化工产品的原料。在胺类化合物中，以仲氨合成N－亚硝基化合物的能力最强。在蔬菜中以红萝卜的仲氨含量较高，此外，玉米、小麦、黄豆、红薯干、面包等食品中，亦有较多的仲氨。

1.2 来源于食品中的N－亚硝基化合物

1.2.1 畜禽鱼肉制品

这类食物当中含有丰富的蛋白质、脂肪和少量的胺类物质。在其研制、烘烤等加工处理过程中，尤其在油煎、油炸等烹调过程中，可能产生较多的胺类化合物。腐败变质的畜禽鱼肉，也可产生大量的胺类，胺类物质与亚硝酸盐反应生成亚硝胺。

1.2.2 蔬菜水果

蔬菜和水果中所含的硝酸盐、亚硝酸盐和胺类物质在长期贮藏和加工处理过程中可发生反应，生成微量的亚硝胺。贮存过久的新鲜蔬菜、腐烂蔬菜及放置过久的煮熟蔬菜中的硝酸盐在硝酸盐还原菌的作用下转化为亚硝酸盐[2]。食用蔬菜（特别是叶菜）过多时，大量硝酸盐进入肠道，若肠道消化功能欠佳，则肠道内的细菌可将硝酸盐还原为亚硝酸盐。

1.2.3 乳制品

某些乳制品（如奶酪、奶粉、奶酒等）含微量的挥发性亚硝胺。有的乳制品中含有枯草杆菌，可使硝酸盐还原为亚硝酸盐。

1.2.4 饮用水

在烧开水时，沸腾过久，水中不易挥发性物质，如钙、镁等重金属成份和亚硝酸盐含量升高，一般不能食用。有些地区饮用水中含有较多的硝酸盐，当用该水煮粥或煮其他食物，再在不洁的盛器内放置过夜，则硝酸盐在细菌作用下还原为亚硝酸盐。

1.3 人体内N－亚硝基化合物的合成

除食物中所含的N－亚硝基化合物外，人体内也能合成一定量的N－亚硝基化合物。由于在pH＜3的酸性环境中合成亚硝酸胺的反应较强，可将硝酸盐还原为亚硝酸盐，使其在胃液中的含量升高6倍。机体内存在一氧化氮合成酶，可将精氨酸转化成一氧气化氮和瓜氨酸；而一氧化氮可形成过氧化氮，而瓜氨酸与水作用释放亚硝酸盐。唾液中的硝酸盐可转化为亚硝酸盐，约占硝酸盐摄入量的5%～8%。

图3 食品中N-亚硝基化合物及其在体内合成Fig.3 N-nitroso compounds in food and its synthesis in vivo注：乳制品含微量的挥发性亚硝按；蔬菜长期储藏加工中形成微量的亚硝胺；啤酒制作过程中产生二甲基亚硝胺。

2 N－亚硝基化合物的毒害性

目前已有大量的研究结果表明，N－亚硝基化合物对多种实验动物有很强的致癌作用，人类接触N－亚硝基化合物及其前体物质，可能是与某些肿瘤的发生有一定的关系。

2.1 急性毒性

亚硝酸盐类中毒后，如果有20%的血红蛋白变成高铁血红蛋白，中毒者口唇、面部、手指尖、脚趾端呈紫绀状，病人可有头晕、头痛、精神萎靡、嗜睡、反应迟钝，重症者可有意识丧失。亚硝酸盐进入人体，氧化血液中的血红蛋白为高铁血红蛋白，后者无携氧功能，导致组织缺氧，中毒者头晕、无力、心率快，严重者可因呼吸衰竭导致死亡。

2.2 致癌作用

N－亚硝基化合物对动物的致癌性已得到许多实验的证实，未发现一种动物对N－亚硝基化合物的致癌作用有抵抗力[1]。一次大量给药或长期少量接触均可诱发动物几乎所有组织和器官肿瘤。同时N－亚硝基化合物可通过胎盘对子代致癌，且在胎盘期对其致癌作用的敏感性明显高于出生后或成年期。亚硝酰胺是直接致癌物，而亚硝胺为间接致癌。致癌原理是亚硝酸根离子能够影响细胞核中DNA的复制，在细胞分裂时改变遗传物质，导致癌变。

2.3 致畸作用

亚硝酰胺对动物有一定的致畸性，如甲基（或乙基）亚硝基脲可诱发胎鼠的脑、眼、肋骨等畸形，并存在剂量效应关系，而亚硝胺的致畸作用很弱。

2.4 致突变作用

大量的研究结果表明，亚硝酰胺是直接致突变物，能引起细菌、真菌、哺乳类类动物细胞发生突变。亚硝胺需经哺乳动物微颗粒体混合功能氧化酶系统代谢活化后才有致突变性。

2.5 对人类致癌的可能

食物中挥发性亚硝酸是人类暴露于N－亚硝基化合物的一个重要方面，在腊肉、奶酪、啤酒、等许多中类的食品中都能检测出亚硝胺。另外，人类接触N－亚硝基化合物的途径还有化妆品、香烟烟雾、农药、化学药物以及餐具清洗液和表面清洁剂等。目前，尚缺少N－亚硝基化合物对人类直接致癌的资料[3]。但尽管目前对此类化合物对人类有致癌性尚无定论，许多国家和地区的流行病学调查资料表明，尚未发现任何一种动物对亚硝基化合物的诱变性有抵抗力，包括灵长类动物及对化学致癌物不够敏感的动物。人类的某些癌症可能与接触N－亚硝基化合物有关。

3 预防N－亚硝基化合物毒害性的措施

已发现VC、VE、酚类等有抑制亚硝基化过程。的物质如乙醇、甲醇、正丙醇、异丙醇、蔗糖等高浓度时，尤其在pH≤3的条件下能抑制亚硝基化，原因在于pH≤3时能使亚硝酸变成无活性的亚硝酸酯；这些物质在pH≥5时反而能促进N—亚硝基过程。也有人证明鞣酸对吗啉和亚硝酸诱发的小鼠肺腺癌有抑制作用，但对已形成的亚硝胺的作用则不再有影响。防止亚硝基化合物危害的措施主要有：

3.1 制定食品中硝酸盐、亚硝酸盐使用量和残留量标准并加强管理

我国规定，亚硝酸钠可用于肉类罐头和肉制品，最大用量为0.15 g/kg，残留量以NaNO2计，肉类罐头不得超过50 mg/kg，肉制品不得超过30 mg/kg。硝酸钠在肉制品中的最大用量为0.5 g/kg残留量控制同亚硝酸钠。此外，硝酸钠还可用于干酪的防腐，最大用量为0.5 g/kg，可单独或与硝酸钾并用。在制定标准的基础上还应加强对食品中N－亚硝基化合物含量的监测，严禁食用N－亚硝基化合物含量超标的食物。

3.2 增加VC等有抑制亚硝基化过程的物质

在食品加工或烹调过程中加入VC或多食含VC的食物对抑制亚硝基化有着重要作用。摄入新鲜水果和青菜，可降低食管、胃和其它几个器官的患癌风险。蔬菜所含的酶能分解亚硝胺，故能消除其致癌性。常吃大蒜居民胃液中亚硝酸盐含量显著低于少食大蒜者，其原因可能是由于大蒜对胃液中细菌，特别是对硝酸盐还原菌的抑杀作用。茶叶、猕猴桃、沙棘果汁等对亚硝胺的生成也有较强阻断作用。

3.3 防止食品霉变和微生物污染，保证食品新鲜

由于某些细菌或霉菌等微生物可还原硝酸盐为亚硝基盐，而且许多微生物可分解蛋白质，生成胺类化合物，或有酶促亚硝基化合作用，因此要防止食品霉变或被细菌污染，保持食品的新鲜程度，防止微生物污染变质和腐败等。

3.4 采用正确合理的烹调、加工操作

要改进食品加工方法，加工腊肉、腌制鱼、制泡菜类食品时，在加工工艺可行的情况下，尽可能不用或少用硝酸盐和亚硝酸盐，以减少亚硝基化前体量从而减少亚硝胺的合成。

3.5 合理使用氮肥，控制矿物氮在土壤中的积累

目前，农肥、化肥和农药的大量使用，是环境中最主要的氮污染源。施入土壤中氮肥的环境损失主要包括淋溶损失和挥发损失。淋溶损失主要土壤特性、气候条件、灌溉与耕作制度和地表覆盖度等多种因素的影响较大[4]。这些自然的特性提供了亚硝基化合物形成的有力条件。建议生产者采用施用钼肥，钼元素在植物体内的生理作用是固氮和还原硝酸盐，农业生产过程中施用钼肥可降低硝酸盐。

[1] 吴坤.营养与食品卫生学[M].北京:人民卫生出版社,2004:114-118

[2] 吴素萍.食品中N-亚硝基化合物的危害性及预防措施 [J].中国调味品,2008(8):84-87

[3]张乃明.环境污染与食品安全[M].北京:化学工业出版社,2004:90-94

[4] 宋圃菊.N-亚硝基化合物[J].中国酿造,1995(3):3-8