(2)汞、镉、铅、砷对食品的污染及危害
1)汞对食品的污染及危害
汞及其化合物广泛应用于工农业生产和医疗卫生行业,可通过废水、废气、废渣等途径污染食品。另外,用有机汞拌种,或在农作物生长期施用有机汞农药均可污染农作物。除职业接触外,进入人体的汞主要来源于受污染的食品。据我国对各类食品中汞的化学形式研究,发现水产品中的汞主要以甲基汞形式存在,而植物性食品中的汞则以无机汞为主。水产品中特别是鱼、虾、贝类食品中甲基汞污染对人体的危害最大。例如,日本的水俣病。
2)对人体的危害:微量汞对人体不致引起危害,但进入体内的数量过多,则会损害人体的健康。金属汞很少由胃肠道吸收,故其经口毒性极小。二价无机汞化物在胃肠道内的吸收率平均为7%。吸收后经血液转运,约以相等的量分布于红细胞和血浆中,并与血红蛋白和血浆蛋白的巯基结合。二价无机汞化物不易通过胎盘屏障,主要由尿和粪排出。有机汞的吸收率较高,如甲基汞的胃肠道吸收率为95%。血液中的汞90%与红细胞结合,10%与血浆蛋白结合,并通过血液分布于全身,血液中汞含量可反映近期摄人体内的水平,也可作为体内汞负荷程度的指标,通常以0.5μmol/L(100μg/L)作为正常值上限。
甲基汞脂溶性较高,易于扩散并进入组织细胞之中,主要蓄积于肾脏和肝脏,并通过血脑屏障进入脑组织。大脑对甲基汞有特殊的亲和力,其浓度比血液浓度高3~6倍。甲基汞也可随头发的生长而进入毛发,血液中浓度与头发浓度之比为1:250。毛发中甲基汞含量与摄入量成正比,因此发汞值可以反映体内汞的水平。甲基汞主要由粪排出,由尿排出很少。一般认为血汞在200μg/L以上,发汞在50μg/g以上,尿汞在2μg/L以上,即表明有汞中毒的可能。
汞由于存在形式的不同,其毒性亦异,无机汞化物多引起急性中毒,有机汞多引起慢性中毒。有机汞在人体内的生物半衰期平均为70天左右,而在脑内半衰期为180~250天。甲基汞可与体内含巯基的酶结合,成为酶的抑制剂,从而破坏细胞的代谢和功能。慢性甲基汞中毒的病理损害主要为细胞变性、坏死,周围神经髓鞘脱失。中毒表现起初为疲乏、头晕、失眠,而后感觉异常,手指、足趾、口唇和舌等处麻木,严重者可出现共济失调、发抖,说话不清,失明,听力丧失,精神紊乱,严重者可因疯狂痉挛而死。
食品中汞的允许限量我国食品卫生标准(GB2726—1994)规定,食品中汞允许限量为(≤mg/kg):鱼和其他水产品0.3(其中甲基汞为0.2),肉、蛋0.05,粮食0.02,蔬菜、水果、薯类、牛奶0.01,油0.05。
2)镉对食品的污染及危害
镉对食品的污染:主要是工业废水的排放造成的。含镉工业废水污染水体,经水生生物浓集,使水产品中镉含量明显增高。含镉污水灌溉农田亦可污染土壤,经作物吸收而使食品中镉残留量增高。用含镉金属作容器存放酸性食品或饮料时,可使大量的镉溶出,造成对食品的严重污染。食品被镉污染后,含镉量有很大差别,海产品和动物食品(尤其是肾脏)高于植物性食品,而植物性食品中以谷类、根茎类、豆类含量较高。
对人体的危害:进入人体的镉以消化道摄入为主,镉在消化道的吸收率一般为5%,低蛋白、低钙和低铁的膳食有利于镉的吸收,维生素D也可促进镉的吸收。吸收的镉经血液运至全身。血液中的镉一部分与红细胞结合,一部分与血浆蛋白结合。红细胞中的镉部分与血红蛋白结合,部分可能以金属硫蛋白的形式与低分子蛋白质结合。这些结合的镉主要分布于肾和肝。镉能选择性蓄积在肾近小曲管处,因此,肾脏是慢性镉中毒的靶器官。体内的镉可通过粪、尿、毛发等途径排出,半衰期为15~30年。正常人血镉<50μg/L,尿镉<3μg/L。如血镉>250μg/L或尿镉>15μg/L,则表示有过量镉接触和镉中毒的可能。
镉对体内巯基酶具有较强的抑制作用,长期摄入镉后可引起镉中毒,主要损害肾脏、骨骼和消化系统,特别是损害肾近曲小管上皮细胞,影响重吸收功能,临床上出现蛋白尿、氨基酸尿、高钙尿和糖尿,使体内呈负钙平衡而导致骨质疏松症。日本神通川流域的“骨痛病”(痛痛病)就是由于镉污染造成的一种典型的公害病。此病的主要特征是背部和下肢疼痛,行走困难、蛋白尿、骨质疏松和假性骨折。
此外,摄人过多的镉还可引起高血压、动脉粥样硬化、贫血等。锌、镉是相互拮抗的元素,镉可以干扰结合锌的酶。进入体内的镉可置换含锌酶中的锌,并抑制该酶活性。提高锌的摄入,能拮抗镉的毒性作用。
我国食品卫生标准(GBl5201—1994)规定,食品中镉容许限量为(≤mg/kg):大米0.2,面粉0.1,杂粮和蔬菜0.05,肉、鱼0.1,蛋0.05,水果0.03。
3)铅对食品的污染及其危害
污染来源:含铅工业三废的排放和汽车尾气是铅污染食品的主要来源;食品加工用机械设备和管道含铅,在适宜的条件下,可移行于食品中;食品的容器和包装材料也是铅的重要来源,如陶瓷食具的釉彩、铁皮罐头盒的镀焊锡含铅,用这些食具盛酸性食品,或是涂料脱落时,铅易溶出污染食品,用铁桶或锡壶盛酒也可将铅溶出;印刷食品包装材料的油墨、颜料,儿童玩具的涂料也是铅的来源;某些食品添加剂或生产加工中使用的化学物质含铅杂质,亦可污染食品。含铅农药(如砷酸铅等)的使用,可造成农作物的铅污染。
对人体的危害:人体内的铅主要来源于食物。进入消化道的铅约有5%~10%被吸收,吸收部位主要是十二指肠,吸收率受食物中蛋白质、钙、植酸等影响。体内铅主要经过肾和肠道排出。铅在体内的半衰期较长,故可长期在体内蓄积。尿铅、血铅、发铅是反映体内铅负荷的常用指标。血铅正常值上限为2.4μmol/L,尿铅为0.39μmol/L(0.08mg/L)。
铅的毒性作用:主要是损害神经系统、造血系统和肾脏。食物铅污染所致的中毒主要是慢性损害作用,主要表现为贫血、神经衰弱、神经炎和消化系统症状,如食欲不振、胃肠炎、口腔金属味、面色苍白、头昏、头痛、乏力、失眠、烦躁、肌肉关节疼痛、便秘、腹泻等。严重者可导致铅中毒性脑病。儿童摄入过量铅可影响其生长发育,导致智力低下。
食品中铅的允许限量:我国食品卫生标准(GBl4935—1994)规定,食品中铅容许限量为(≤mg/kg):蔬菜和水果为0.2,粮食和薯类为0.4,豆类0.8,肉类和鱼虾类0.5,蛋类0.2,鲜奶0.05。