2021-4-9 | 食品研究論文
據報道,DEHP灌胃染毒小鼠和大鼠的LD50值為30g/kg和30.6g/kg,DEHP腹腔注射大鼠的LD50值為5~30g/kg。由于DEHP在產品的加工利用中未能與聚氯乙烯(PVC)的碳鏈聚合,因此極易在環境中釋放,同時鑒于其的廣泛存在性和難降解性,已對全球生態環境造成了污染,并通過食物鏈的傳遞作用最終在人體內富集,對人類健康造成了嚴重的威脅。
DEHP的毒性特點
1.肝臟損傷
研究表明,DEHP暴露能夠對小鼠和大鼠的肝臟組織造成損傷,甚至誘發肝癌,其毒性作用可能的機制被證實為脂質過氧化反應。陳文婕等證實小鼠肝臟組織的脂質過氧化損傷與DEHP染毒劑量呈正相關,進而推測DEHP可能是一種過氧化物酶類的增值劑,能夠降低抗氧化酶類的活性,激活PPAR促使過氧化物酶體內基因的選擇性轉錄,打破機體內ROS等自由基的動態平衡,最終造成細胞和組織的毒性損傷,與Pngribny等研究一致。
2.發育毒性
有報道稱,DEHP及其代謝產物不僅能夠過胎盤屏障將毒性傳遞給發育中胚胎,還能夠通過母乳的喂養傳遞給幼體。王心等和Grande等研究發現,DEHP具有相當明顯的胚胎發育及致畸毒性,對孕期和泌乳期的雌鼠進行灌胃染毒可對子代的生殖系統造成損害。有研究顯示,低劑量作用時主要癥狀為胚胎死亡率增高,四肢或軀干畸形化,而高劑量(200~300mg/kg)作用時,毒作用和致畸效應更為顯著。劉艷華等研究認為,胚胎期暴露DEHP的子代大鼠的神經系統發育將會受到損傷,其神經行為學將會發生變化,同時推測該發育神經毒性的作用機制可能與海馬神經元細胞內Ca2+濃度的變化有關。
3.生殖毒性
研究證實DEHP是一種抗雄激素類物質,不僅可導致睪丸損害、精細管和精巢萎縮、精子生成功能障礙,對雄性生殖系統的發育造成毒性傷害,還能夠影響血中雌二醇、卵泡刺激素、孕激素水平、動情周期,導致婦女子宮損傷、妊娠率降低、宮外孕增高和排卵停滯,對雌性生殖造成毒性。目前,DEHP雌性生殖毒性的作用機制還尚不明確。馬明月等研究認為,該毒性作用可能與過氧化物酶體增殖劑激活受體(peroxisomeproliferator-activatedreceptors,PPARs)有關,PPARs能夠參與卵巢內的多項生理活動(如固醇合成、細胞周期變化、細胞凋亡),對卵巢功能的運作起重要作用。張玉敏等[31]研究發現,DEHP對過氧化物酶體有增殖作用,能夠通過介導過PPARs的基因表達水平,影響雌性小鼠卵巢功能,其中DEHP的暴露對PPARα、PPARβ的影響不顯著,但PPARγ基因的表達水平顯著升高,推測基因雌性ICR小鼠卵巢功能的損害可能與PPARγ的表達水平密切相關。
4.其他
據報道,DEHP不僅具有遺傳毒性、致癌性、還很可能誘導哮喘的發生。潘亮等研究證實,DEHP對子代大鼠神經系統的毒性損傷存在著明顯的劑量-反應關系,推測子代大鼠神經系統的發育可能受到bcl-2和bax基因表達的影響。bax基因表達的增加會降低細胞線粒體膜的穩定性,從而啟動細胞凋亡的級聯程序致使細胞凋亡[35]。陳莉等[36]研究了DEHP暴漏對金鯽魚腦細胞DNA的毒性作用,結果表明,細胞DNA損傷的彗星百分率和尾矩均隨DEHP濃度的增加而升高。據報道,有學者曾在大鼠腦組織中檢測到DEHP的代謝產物MEHP,但DEHP或其代謝產物是否能夠真正通過成熟的血腦屏障還有待探究[37]。此外,張玉敏等[13]認為,女性的生理特點與生活習慣較男生特殊,DEHP暴露的概率顯著高于男性,故DEHP與女性生殖健康非常值得關注。
DEHP的遷移
食品主要的污染物之一便是由于食品包裝材料中有害物質遷移引起的,雖然諸多遷移物的特性尚不明確,但推測其在食品中的遷移可能與內分泌的干擾特性密切相關[38]。隨著塑料工業的發展,PAEs已成為全球最普遍也最優先被控制的一類污染物,主要通過塑料形式的包裝遷移至食品和水,進而在人體內蓄積。據報道,國內約60%以上的PVC瓶蓋內墊中含有PAEs類增塑劑,PAEs在瓶蓋墊圈中的用量高達40%~60%,而玻璃罐瓶蓋墊圈中的增塑劑大部分正是DEHP。
研究發現,PVC食品包裝中,DEHP與PVC基體之間僅通過范德華力和氫鍵相接,各自仍舊保持相對獨立的化學特性,DEHP在使用過程中會逐步地從PVC包裝材料中遷移到食品基質里[42-43]。張雙靈[44,45]等證實了食品包裝袋浸沒在乙醚溶劑經超聲處理后PVC膜內DEHP在豬肉中的遷移情況。Bueno-Ferrer等[46]證實,包括DEHP在內的PAEs類PVC增塑材料在使用過程中存在高遷移性和潛在毒性危害。Chen等[47]評估了加熱條件下,薄膜中PAEs的遷移水平,即當膳食量為400g時,包括DEHP在內的PAEs總攝入量為1705.6μg,換算得DEHP每日耐受攝入量的百分比可達92.2%。王向陽等[48]研究了PVC膜中DEHP在幾種溶液中的遷移特性,結果顯示,PVC膜中DEHP具有最大遷移量的溶液是100%正己烷,100%大豆色拉油和20%乙醇溶液中的遷移量也較大,相比之下10%食鹽水、4%醋酸以及蒸餾水溶液中的遷移量很少,并且DEHP的遷移量隨溫度上升而增大,受溫度作用明顯。據報道,鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)是DEHP和鄰苯二甲酸二正辛酯(DnOP)的共同代碼,生產上使用的DOP主要是指DEHP[48]。
PVC膜中的DEHP被證實可以遷移到食用油[49],肉類(如火腿腸)[50]、水資源中[51],貯藏期間的大米[52],以及蘋果中[53],同時PET瓶被證實也能夠類似地釋放DEHP遷移至食物[54]。賈芳等[33]采用GC-MS聯用法研究了不同厚度PVC瓶蓋墊片中DEHP在醇類和油性模擬液中遷移量的差異性,結果顯示DEHP的遷移行為與時間長短呈正比,與墊片厚度呈反比,正己烷模擬液中遷移的量大于乙醇,故由此可以提示PVC墊片應盡可能的避免直接盛放脂肪類食品。謝利等[11]采用GC-FID技術研究了食品級塑料內墊材料DEHP在四種不同食品模擬體系中隨溫度和時間變化的遷移特性,結果表明,DEHP的遷移行為與浸泡溫度和時間成正比,DEHP在四種模擬體系中遷移率的大小順序為:異辛烷(12.5%~22.0%)>20%乙醇(0.36%~1.37%)>蒸餾水(0.19%~0.68%)>4%乙酸,其中乙酸模擬液中的檢出率僅為8.3%,這也說明酸性體系對DEHP的溶解與吸附能力相對較低。由上述實例可見,包裝材料中塑料內墊對內容物的安全性有非常重要影響,相比之下,容納油性食品的安全性較差,容納酒精度較低和中性食品時安全隱患較小,而容納酸性食品的安全性較高。延長接觸時間和加熱包裝器材均會使得內墊中DEHP遷移量增多,從而對內容食物造成污染。針對于此,歐盟曾頒布指令明確限定食品瓶蓋墊圈中增塑劑DEHP的使用允許值為0.1%(m塑料材料:m商品),特定遷移量應不超過1.5mg/kg;美國限定DEHP只可用于高水含量的食品包裝,不得用于肉類包裝,德國規定所有與人體衛生和食品相關的塑料制品中(尤其是嬰幼兒用品)禁止使用DEHP,日本立法規定DEHP等9種PAEs不可用于瓶蓋密封墊。2008年,我國也出臺相應標準明確瓶蓋墊圈中的DEHP僅可用于接觸非脂肪性食品的容器,最大使用量為40%,特定遷移量不得超過1.5mg/kg。