水产动物及其制品中苯并（a）芘的研究进展和标准化现状

沈浥

（上海市质量监督检验技术研究院，国家食品质量监督检验中心（上海），上海200233）

水产动物及其制品中苯并（a）芘的研究进展和标准化现状

沈浥

（上海市质量监督检验技术研究院，国家食品质量监督检验中心（上海），上海200233）

近些年来，由于人类的生产和生活导致了海洋资源的破坏和海洋环境的持续恶化，已引起了国内学术界的高度重视和密切关注。因此迅速、有效地监测海洋中生物变化，及时督促海洋污染的治理，将损失降至最低，显得尤为重要。苯并（a）芘（Benzo（a）pyrene，B（a）P）是一种具有明显致癌作用的多环芳烃类化合物。随着海洋环境污染事件频发，水产动物及其制品中苯并（a）芘的残留日益受到人们的重视。就苯并（a）芘的危害、来源、预处理技术、检测方法、标准化以及存在的问题等进行阐述，并展望今后研究的重点和方向。旨在加强我国水产动物及其制品中的苯并（a）芘监测，为制定相关标准提供技术参考。

苯并（a）芘；水产动物；预处理技术；检测方法；标准化

据联合国粮食与农业组织渔业和水产养殖部2016年公布的调查统计数据显示，我国是一流的海洋和内陆水域渔业产量大国，同时也是世界第一的水产养殖生产者，占全球水产养殖总产量的60%以上[1]。我国既是水产品生产和出口大国，也是水产品进口大国。随着我国对水产品的需求量不断增加、养殖面积逐渐扩大和人工养殖技术日趋成熟，水产品贸易已成为我国重要的创汇来源，还在创造收入和就业机会、保障粮食安全和营养方面发挥着重要作用。然而通过2015年对全国海洋环境质量和主要入海污染源状况进行监测表明，在水质、沉积物、生物质量状况等方面的污染要素都含有石油类[2]。石油中含有的苯并（a）芘（Benzo（a）pyrene，B（a）P）在自然环境中化学性质非常稳定，毒性却超过黄曲霉毒素，它在鱼类、贝类和其他海洋生物等体内蓄积，进一步通过生物富集及食物链放大作用形成更高的浓度，人们食用后将产生危害[3]。如2010年大连新港“7·16”油污染事件以及2011年蓬莱19-3油田溢油事故都对海洋环境造成了负面影响。因此，探讨水产动物及其制品中苯并（a）芘残留的研究进展和标准化现状对于综合管理极端污染事件，有效保护海洋生态系统，合理利用开发渔业资源，具有重要的指导意义。

1 苯并（a）芘的危害

1932年Cook等从煤焦沥青中分离出具有强烈致癌性的苯并（a）芘，从而引起人们对它的关注[4]。苯并（a）芘是一种由5个苯环构成的多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs），主要有 1，2-苯并（a）芘、3，4-苯并（a）芘、4，5-苯并（a）芘等 10 多种异构体，不溶于水，微溶于乙醇、甲醇。溶于苯、甲苯、二甲苯、氯仿、乙醚、丙酮、环己烷、己烷等有机溶剂中。

苯并（a）芘对皮肤、眼睛有较强的刺激作用，可经皮肤、黏膜、呼吸道、消化道进入体内，通过血液循环很快分布全身，除少部分以原形随粪尿排出外，其余大部分经肝、肺细胞微粒体中的混合功能氧化酶激活而转化为几十种代谢产物，部分转化过程及其产生的最终产物通过不同作用方式与途径对人体健康产生不利影响：如使酶和激素结构中的蛋白质发生变异，阻断细胞生长分化调节的信号转导，改变细胞周期进程，引起细胞形态的改变，溶酶体受损，DNA损伤等，甚至导致呼吸系统、心血管系统、中枢神经系统、免疫系统和生殖系统等不同组织和器官的损伤，基因组稳定性下降、肿瘤易感性增加等。它是一种高活性间接致癌物，并具有很强的致畸性、致突变性、内分泌干扰性、神经毒性、促炎症性[3，5-11]。同时，苯并（a）芘的危害具有长期性和隐匿性，它蓄积在乳腺和脂肪组织中，在身体内自身降解相当缓慢，在表现出明显不良症状前的潜伏期一般为20年～25年[12]。世界卫生组织国际癌症研究机构（International Agency for Research on Cancer，IARC）经大量的动物试验以及临床观察分析，2006年将苯并（a）芘从第二类A组“很可能对人类致癌物”改为第一类“人类致癌物”[13]。

2 水产动物及其制品中苯并（a）芘的来源

石油类污染只是水产动物及其制品中苯并（a）芘残留的其中一个方面，其主要来源见表1。此外，伴随着贮存、运输、销售时间的延长，苯并（a）芘逐渐会由表层向内部渗透。

表1 水产动物及其制品中苯并（a）芘的主要来源[14-17]Table 1 Main sources of benzo（a）pyrene in aquatic animals and their products

3 检测进展

目前，国内外已报道苯并（a）芘的检测对象大多集中在空气、水质、动植物油脂、油炸食品、肉制品上，有关水产动物及其制品的检测报道较少。由于目标物苯并（a）芘基本上以微量级或痕量级存在，而水产动物及其制品基质成分复杂，可溶性蛋白质种类繁多，有些水产富含脂肪，苯并（a）芘由于亲脂性在非极性成分中扩散，同时在组织细胞内部同大分子物质紧密结合，的影响。文献中[10，12，19-30]预处理技术和检测方法随着样品特性的不同而各异。

3.1 预处理技术

有关苯并（a）芘检测的预处理技术见表2。

表2 苯并（a）芘常见预处理技术优劣比较Table 2 Comparison of the advantages and disadvantages of the common pretreatment techniques of benzo（a）pyrene

凝胶渗透色谱法又称尺寸排除法（或体积排除法）是从高分子量基体中分离出低分子量化合物的最有效手段，可高效地从有机物样品中除去油脂、多糖、色素和蛋白质等，被证明是一种使用比较方便快捷的样品净化技术。

3.2 检测方法

苯并（a）芘检测方法在不断发展，不同检测方法的比较见表3。

表3 苯并（a）芘常见检测方法优劣比较Table 3 Comparison of the advantages and disadvantages of the common detection methods of benzo（a）pyrene

其中，高效液相色谱法和气相色谱-质谱联用法形成多种潜在干扰物[18]。因此，一方面需要对样品进行预处理以富集、净化待测组分，消除基体干扰，同时减少预处理过程尽量减少目标物苯并（a）芘的损失。另一方面需要寻求高选择性的分析检测技术，提高检测灵敏度，降低检测限，避免结构相似的分子对检测结果应用普遍，检测精度高、适于标准化，但对于复杂的食品基质，分离度受到很大的限制。样品前处理也相对较为复杂，检测灵敏度也受限于配套检测器，同时，由于载体的稀释作用，也相对降低了灵敏度。仪器本身及维护费昂贵，不适合大批量的检测。随技术发展和革新，酶联免疫法引起较大关注，它建立在抗原与抗体特异性、可逆性结合反应的基础之上，但其自身也有局限性。在实际工作中可将两者结合，实现从初筛到定量快速准确检测。

此外，随着科学技术的不断进步，更加先进便捷的方法也陆续出现，如利用新型核壳纳米粒子作为表面增强拉曼光谱基底检测[31]，采用多克隆抗体技术发明金标免疫检测试纸[32]等，填补了国内技术空白。

4 标准化现状

鉴于苯并（a）芘对食品安全领域的巨大威胁，70年代中期美国环境保护署（EPA）提出的129种“优先控制污染物”中就有苯并（a）芘。2002年食品科学委员会（Scientific Committee on Food，SCF），2005年粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会（Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives，JECFA）分别提出过建议以苯并（a）芘作为标志来评估食品中PAHs污染的水平。2009年我国启动的全国食品污染物监测项目中苯并（a）芘已成为有机污染物的必测组分之一[13，19，33-35]。

目前，我国GB 2762-2012《食品安全国家标准食品中污染物限量》对熏、烤水产品苯并（a）芘最大限量的规定为5.0 μg/kg，并已制定国标、行标、地标等测定标准见表4，然而正如表2、表3中所述，各个标准中涉及到的预处理技术和检测方法各有利弊。

表4 我国水产动物及其制品苯并（a）芘测定的现行标准列举Table 4 Present standard for the determination of benzo（a）pyrene in aquatic animals and products in China

2015年GB 5009.27-2015《食品安全国家标准食品中苯并（a）芘的测定》已开始向社会公开征求意见[36]，它本着节约溶剂、技术稳定可靠、充分取用成熟的商品化产品、技术能覆盖所有食品基质的原则，借鉴国际标准，还增加了安全防护等警告内容，整合GB/T 5009.27-2003《食品中苯并（a）芘的测定》、GB/T 22509-2008《动植物油脂苯并（a）芘的测定反相高效液相色谱法》、SC/T 3041-2008《水产品中苯并（a）芘的测定高效液相色谱法》、NY/T 1666-2008《肉制品中苯并（a）芘的测定高效液相色谱法》，采用超声提取，中性氧化铝或分子印迹柱净化，高效液相色谱法测定样品，满足了国内市场执法监督、风险监测、进出口检测的需要。

5 展望

1）随着我国食品标准越来越国际化，苯并（a）芘检测今后的发展趋势是向着快速准确化、低成本经济化、微量小型化、在线自动化等方向发展。如寻找适用于苯并（a）芘处理的稳定、经济、高回收率的新型吸附剂，使用超光谱成像技术和便携式传感器来进行无损快速跟踪检测等将成为未来研究重点。

2）借鉴国外食品安全监控的成功经验，健全完善我国的食品安全监控法规体系，建立食品安全监控检测网络，结合苯并（a）芘不同形成途径和特定作用位点，从原料、环境、生产、产品后处理、贮藏、烹饪方式等方面出发，深入研究建立关键控制点，综合评估从源头上有效遏制它的产生，积极引导企业和市场健康发展。

3）目前虽然在苯并（a）芘的生成、安全评价和抑制研究方面取得了一些研究成果，但对其在代谢变迁、损伤毒害等过程及机理研究仍存在一些瓶颈问题，对这一风险因子的评估还基于动物试验资料，因此以生物标志物为终点的人群暴露评估及健康效应评价应是今后研究的方向。

[1]联合国粮食及农业组织渔业和水产养殖部.2016年世界渔业和水产养殖状况 [EB/OL].[2016-07-10].http://www.fao.org/fishery/statistics/zh.

[2]中国海洋信息网.中国海洋环境状况公报[EB/OL].(2016-04-14).http://www.coi.gov.cn/gongbao/huanjing/201604/t20160414_33875.html.

[3]段小丽,陶澍,徐东群,等.多环芳烃污染的人体暴露和健康风险评价方法[M].北京:中国环境科学出版社,2011:9,48

[4]秦晓蕾.PAHs多途径暴露的健康风险评估和生物标志物的研究[D].天津:天津医科大学,2013

[5]王秋兰,朱建坤,韩涛.苯并(a)芘诱发小鼠实体瘤及其对机体IL-2、IL-6的影响[J].实用预防医学,2015,22(3):296-298

[6]连立芬.苯并芘的生殖毒性机制研究进展[J].国际生殖健康/计划生育杂志,2013,32(6):450-453

[7]贾鸿宁,戴红.多环芳烃的致癌性及其机制研究进展[J].大连医科大学学报,2009,31(5):604-607

[8]贾国力,冉华中,季亢挺,等.3,4苯并芘对内皮祖细胞生物学功能的影响[J].中华细胞与干细胞杂志,2013,3(3):137

[9]杨瑾,陈文涛,范燕峰,等.苯并(a)芘染毒致人支气管上皮细胞的周期改变及BPDE-DNA加合物形成[J].癌变·畸变·突变,2015,27(2):87

[10]邓南圣,吴峰.环境中的内分泌干扰物[M].北京:化学工业出版社,2004:6-10,193-206

[11]袁海艳.苯并(a)芘神经毒性及其在脑组织中分布的研究[D].重庆:重庆医科大学,2009

[12]王欣,周智慧,赵晓联.苯并(a)芘危害性及其检测技术[J].粮食与油脂,2011(3):48-49

[13]IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans.Some Non-heterocyclic Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Some Related Exposures[EB/OL].(2005-10-18).http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol92/index.php

[14]宿书芳,刘艳明,薛霞,等.植物油中苯并(a)芘的来源分析[J].农业机械,2013(20):58-59

[15]谢君红,姚祖江,冯辉.食品中苯并芘的来源和危害及其预防[J].中外食品,2014(1):51-53

[16]ŠIMKO P.Determination of polycyclic armatic hydrocarbons in smoked meat products and smoke flavouring food additives[J].Journal of Chromatography B,2002,770(1):3-18

[17]朱小玲.烹饪过程中多环芳烃的产生及控制[J].四川烹饪高等专科学校学报,2012(5):22-25

[18]王珍.食用油中苯并(a)芘检测的前处理及其GC/MS分析[D].南宁:广西大学,2013

[19]胡浩军,侯逸众,黄方取,等.固相萃取-气相色谱-质谱法测定植物油中苯并(a)芘和苯并(e)芘[J].中国卫生检验杂志,2014,24(11):1570-1572

[20]杨水艳,邵志凌.食用油中苯并(a)芘分析方法的最新研究进展[J].粮油加工(电子版),2014(2):43-46

[21]李进伟,王兴国,金青哲.食用油中苯并(a)芘的来源、检测和控制[J].中国油脂,2011,36(6):7-11

[22]俞晔,金青哲,刘海珍,等.食用油脂中多环芳烃检测的前处理技术研究进展[J].中国油脂,2011,36(7):1-4

[23]彭志兵,莫逆,杨学文.食用油中苯并(a)芘分析方法研究进展[J].粮油食品科技,2013,21(1):46-49

[24]程春梅,董刘敏,彭进.超高效液相色谱法检测食用植物油中的苯并(a)芘[J].中国油脂,2011,36(2):77-79

[25]俸金梅,张学忠,冯雷,等.高效液相色谱-荧光法快速测定植物油中的苯并(a)芘[J].农业机械,2012(24):56-58

[26]杜京霖.油茶籽油中苯并(a)芘的产生与控制技术研究[D].宁波:宁波大学,2014

[27]杨燕.济南市食用油中苯并芘、酸价及过氧化值的调查分析[D].济南:山东大学,2012

[28]王浩,杨红梅,郭启雷,等.高效液相色谱-串联质谱法同时测定植物油中苯并芘与黄曲霉毒素B1,B2,G1,G2[J].分析测试学报,2014,33(8):911-916

[29]刘艳琴,王浩,杨红梅.凝胶渗透色谱-高效液相色谱法测定植物油中苯并芘[J].食品科技,2013,38(1):327-329

[30]陈洪涛,王力清,甄成,等.食用油脂多环芳烃污染研究进展[J].粮食与油脂,2011(6):37-39

[31]肖海波.利用新型核壳纳米粒子作为SERS基底检测苯并(a)芘[D].福建:集美大学,2012

[32]无锡市金坤生物工程有限公司.苯并芘金标检测试纸及其制备方法以及检测试纸盒:201110022123.1[P].2011-09-07

[33]Scientific Committee on Food(SCF).Opinion of the Scientific Committee on Food on the risks to human health of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in food(expressed on 4 December 2002)[EB/OL].(2002-11-04).http://ec.europa.eu/food/fs/sc/scf/out153_en.pdf

[34]Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives(JECFA).Summary and conclusions of the sixty-fourth meeting of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives(JECFA)[EB/OL].(2005-02-17).http://www.fda.gov/downloads/Food/FoodborneIllnessContaminants/ChemicalContaminants/UCM194526.pdf

[35]范波.城市污水处理中颗粒物对多环芳烃的吸附去除特性研究[D].西安:西安建筑科技大学,2011

[36]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.国家卫生计生委办公厅关于征求《食品安全国家标准饮用天然矿泉水检验方法》等11项食品安全国家标准(征求意见稿)意见的函[EB/OL].(2015-08-04).http://www.nhfpc.gov.cn/zhuzhan/zqyj/201508/077b8 18189e9436bbf5179a000b2146c.shtml

Research Progress and Standardization Status of Benzo（a）pyrene in Aquatic Animals and Their Products

SHEN Yi
（Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research，National Center of Supervision and Inspection on Food Products Quality（Shanghai），Shanghai 200233，China）

In recent years，the production and life of human lead to the destruction of marine resources and the marine environment，which have attracted much attention in the relevant domestic academic fields.Thus，monitoring the changes of the organisms in the sea timely and effectively，guiding the improvement of the marine environment and minimizing the damage become more and more important.Benzo（a）pyrene（B（a）P）is a kind of polycyclic aromatic compounds which has strong carcinogenic.The benzo（a）pyrene residue in aquatic animals and their products has attracted increasing attention with the frequent marine environmental pollution incidents.This article reviewed the harmful effects，sources，pretreatment techniques，detecting methods，standardization status and existing problems of benzo（a）pyrene.Then it proposed the emphasis and direction of the future research.In order to strengthen the benzo（a）pyrene monitoring in China in aquatic animals and their products，provide technical reference for the relevant standards.

benzo（a）pyrene；aquatic animal；pretreatment techniques；detecting methods；standardization

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.21.044

沈浥（1984—），女（汉），工程师，硕士，主要从事食品、化妆品标准化和检验研究。

2016-07-20