◎ 余可垚,姜 珊,王 紅,朱一鳴,沈偉健
(南京海關(guān)動植物與食品檢測中心,江蘇 南京 210000)
二噁英屬于劇毒物質(zhì),尤其是2,3,7,8-四氯二苯并-p-二噁英(2,3,7,8-TCDD),被稱之為毒性最強的物質(zhì),對于普通人來說,每天暴露的二噁英基本上來源于食物,占比達到了90%,主要為魚類,而乳制品和肉類次之。歐盟明確規(guī)定了乳及乳制品的質(zhì)量,并對二噁英允許殘留量給予了限定。本文對二噁英的理化性質(zhì)進行了分析,重點探究了二噁英在乳及乳制品中的污染水平,以期為乳及乳制品行業(yè)的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。
二噁英又稱之為二氧雜芑,是一種毒性嚴重、無色無味的脂溶性物質(zhì),主要是由2 個被氯原子取代的苯環(huán)和1 個氧原子組合而成。通常情況下,每個苯環(huán)上的氫原子都能夠被1 ~4 個氯原子取代,形成眾多的異構(gòu)體,其中多氯二苯(PCDFs)有135 種異構(gòu)體,多氯代二苯并-對-二噁英(PCDDs)有75 種異構(gòu)體。
二噁英具有熱穩(wěn)定性,不易被生物代謝,其能夠?qū)θ梭w多種器官和系統(tǒng)造成損害,一旦進入人體,將會被脂肪組織吸收,進而在體內(nèi)長期蓄積,甚至還有可能透過間接的生理方式致癌。同時,二噁英較難降解,其一般與氯原子取代數(shù)量保持緊密的聯(lián)系,在大氣中具有半揮發(fā)性的特點,能夠遠距離遷移。此外,二噁英還具備脂溶性特點,在脂肪中能夠通過細胞膜實現(xiàn)蓄積,而且半衰期比較長,在人體中為5 ~10 年,在環(huán)境中為10 ~12 年。
多氯代二苯并-對-二噁英(PCDDs)和PCDFs的理化性質(zhì)相似,均含有兩個苯環(huán),為三環(huán)平面芳香化合物。多氯聯(lián)苯(PCB)也有兩個苯環(huán)(如圖1 所示),其最多能夠被10 個氯原子取代。通常情況下,由于氯原子取代位置和數(shù)目存在一定的差異,從而與PCDDs 有關(guān)的同系物為75 種,與PCDFs 有關(guān)的同系物為135 種,PCDD/PCDFs 同系物為210 種,其中有17 種具有生物毒性,即氯原子同時取代了2,3,7,8 4 個位置。PCBs 同系物為209 種,有12 種與共平面或非鄰位共平面的PCDDs 具有相似的毒性,即所謂的類二噁英類多氯聯(lián)苯(DL-PCBs)[1]。
圖1 二噁英類物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)圖
DL-PCBs 中不僅包含了4 個非鄰位的PCBs 單體,分別是PCB81、PCB77、PCB126 和PCB169,也包含了8 個鄰位PCB 單體,分別是PCB105、PCB114、PCB118、PCB123、PCB156、PCB157、PCB167 和PCB189。
通常情況下,每種二噁英同系物的毒性不同,且環(huán)境中二噁英類物質(zhì)一般屬于多種同系物共存狀態(tài),此時可以借助毒性當(dāng)量(I-TEQ)的概念來對其綜合毒性進行評價,該過程中可以將毒性最強的2,3,7,8-TCDD 的毒性當(dāng)量因子(TEF)假定為1,將17 種PCDD/Fs 和12 種DL-PCBs 按照一定的方式折算成與之相對應(yīng)的相對毒性強度,即所謂的毒性當(dāng)量[2]。
在平常放牧?xí)r,泌乳反芻動物會攝入1%~10%的土壤,而此時的土壤中可能存在有機污染物,有機污染物進入土壤中方式:①經(jīng)口攝入污染土壤和飼料。②經(jīng)皮膚接觸吸收。③吸入的污染空氣。而經(jīng)口攝入的土壤和污染飼料是主要來源。植物體中所含有的二噁英主要來源于根部吸收、顆粒干沉降、顆粒濕沉降和氣體沉降等多個途徑。通常情況下,脂溶性屬于一類持久性的有機污染物,大多數(shù)研究人員認為根部吸收可以忽略不計[3]。對于土壤污染而言,大氣沉降屬于其主要的來源,一般是在15 cm 以內(nèi)的土壤表面完成沉積。污染源隨大氣傳遞所釋放出的二噁英也會污染土壤和飼料,同時如果泌乳反芻動物攝入這些污染的土壤和飼料,將會成為乳及乳制品中二噁英污染的主要來源。
現(xiàn)實生活中,二噁英能夠通過飼料進入羊乳中,而且在羊乳中不同二噁英同系物的轉(zhuǎn)移率范圍在0.9%~52.8%,在牛乳中的轉(zhuǎn)移率范圍在0.1%~35%。而2,3,7,8-TCDD 和1,2,3,7,8-TCDD 在二噁英同系物中具有比較高的轉(zhuǎn)移率,其中2,3,7,8-TCDD在羊乳和牛乳中分別是52.8%和35%;1,2,3,7,8-TeDD在羊乳和牛乳中分別是33.1%和28%[4]。
奶牛飼料是牛乳中二噁英的主要來源,當(dāng)奶牛攝入被二噁英污染的飼料時,牛乳中二噁英含量會升高。實際上,一旦奶牛暴露二噁英,將會導(dǎo)致部分二噁英分泌到牛乳中,誘發(fā)二噁英濃度升高,但是其具體濃度一般和奶牛的年齡、代謝和生理狀態(tài)、乳脂含量密切相關(guān)。
為了解和掌握二噁英在乳及乳制品中的污染情況,大多數(shù)國家開始重視對二噁英的污染狀況進行研究。其中土耳其、智利、法國和荷蘭生乳樣品中二噁英濃度滿足歐盟限量要求:通過對意大利污染區(qū)進行系統(tǒng)性的調(diào)查和統(tǒng)計得知,其乳及乳制品中二噁英含量不滿足歐盟的限量要求。王向勇通過大量的調(diào)查和研究得知,我國乳及乳制品中PCDD/Fs+DL-PCB 總毒性當(dāng)量不滿足歐盟限量標(biāo)準(zhǔn),側(cè)面表明了我國乳及乳制品具有比較高的污染水平,因此我國乳制品要想與世界接軌,走出國門,就需要對乳及乳制品中二噁英污染進行有效控制[5]。
實際上,有毒性當(dāng)量的二噁英類多氯聯(lián)苯有12 種,二噁英有17 種同系物。因為其污染來源不同,致使不同同系物毒性當(dāng)量存在比較大的差異。在乳及乳制品中,不同二噁英類物質(zhì)中對總的毒性當(dāng)量存在不同的貢獻率。研究發(fā)現(xiàn),在乳及乳制品中,DL-PCB 是二噁英毒性當(dāng)量的主要來源。Bertocchi 等對14 個分布在意大利北部污染區(qū)的牧場中的二噁英和多氯聯(lián)苯污染情況進行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),PCB126 對總的毒性當(dāng)量具有較大的貢獻率,其次是2,3,4,7,8-PeCDF 和1,2,3,7,8-PeCDD[6]。Ingelido 通過對焚燒廠附近牧場中乳及乳制品進行調(diào)研,結(jié)果表明,垃圾焚燒廠附近對總的毒性當(dāng)量貢獻最大的是PCDD 和PCDF,而在12 種DL-PCB 同系物中,貢獻率最大的是PCB118,約為60%,其次是PCB105 和PCB156[7]。
雖然歐盟、澳大利亞、新西蘭對乳及乳制品中二噁英限量給予了明確的規(guī)定,然而限定的種類不同,其中歐盟明確規(guī)定了PCDD/Fs+DL-PCBs、PCDD/Fs和6 種指示性PCB 的毒性當(dāng)量,而新西蘭和澳大利亞只對多氯聯(lián)苯濃度總和給予了規(guī)定。目前我國并未規(guī)定乳及乳制品中二噁英限量,但是在《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》中明確規(guī)定了水產(chǎn)品中7種多氯聯(lián)苯總和的最大限量,這7 種多氯聯(lián)苯分別是PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB138、PCB153 和PCB180。不同國家和地區(qū)二噁英限量見表1。
表1 不同國家和地區(qū)二噁英限量表
二噁英毒性相對比較強,且可以實現(xiàn)長距離遷移,屬于持久性有機污染物,嚴重危害人類身體健康。而隨著人們生活水平的提升,對乳及乳制品安全提出了更高的要求,因此,需要對乳及乳制品中二噁英污染情況給予重視,全面分析和了解二噁英的理化性質(zhì),掌握乳及乳制品中二噁英來源、轉(zhuǎn)移率、污染水平、污染特征以及二噁英限量,在此基礎(chǔ)上對其進行全面、系統(tǒng)的研究,如此才可以有效控制二噁英對乳及乳制品的污染,提高乳及乳制品質(zhì)量,確保乳及乳制品安全。