一、食物中污染物概述
污染物質(zhì)是在食品生產(chǎn)加工過程中或加工后，在攝食之前進入食品中的外源性物質(zhì)。也可以這樣講，即污染物質(zhì)是除人為有意識地加入的外源性物質(zhì)外，其他進入食品中的物質(zhì)組分。食品中的污染物質(zhì)，主要有通過微生物污染、生產(chǎn)加工過程中的物理和化學(xué)污染以及環(huán)境污染而進入食品中的成分。這些成分有：
①在食品生產(chǎn)加工過程中，進入或混入的微生物以及由其所產(chǎn)生的毒素物質(zhì)。例如，沙門氏細菌污染以及所產(chǎn)生的沙門氏菌毒素。
②在食品熱加工過程中，由發(fā)熱源帶進的成分，如熏烤食品時，可以使苯并芘成分混摻入食品。
③食品生產(chǎn)加工過程中所使用的助劑的殘留，如土豆脫皮時使用的氫氧化鈉溶液的殘留，清洗水果時使用的洗潔精的殘留。
④化肥和農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)化學(xué)品的污染物以及次生污染物。
⑤獸藥殘留物以及飼料添加劑殘留物，如抗生素。
⑥從包裝材料中溶出的塑料成分或微量重金屬等的污染成分。
⑦如使用放射性照射保藏食品等物理處理過程中反應(yīng)產(chǎn)物的殘留物。
⑧工業(yè)污染殘留物或生物鏈傳遞的污染物或殘留物，如工業(yè)廢水對魚進行污染，魚作為食品同時帶進污染物質(zhì)。
污染物質(zhì)一般都對機體有不良的影響，是食品的有毒成分，是希望除掉或處理的食品成分。
二、霉菌污染產(chǎn)生的霉菌毒素
微生物污染，可以分為霉菌污染和細菌污染兩大類。關(guān)于霉菌和細菌，并不是我們所要考慮的主要對象。因為作為生物體，有很多一致的通性。在這里，出于對新食品成分的需要，我們只是對所產(chǎn)生的有毒成分更感興趣。最早發(fā)現(xiàn)霉菌毒素是在1961年，當時人們找到了黃曲霉毒素。到目前為止，人類在這一對人體健康構(gòu)成實際危害的毒素領(lǐng)域中，已開展了多的工作，得到了100多種化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的霉菌毒素成分。霉菌毒素是由霉菌產(chǎn)生的一類有毒的次級代謝產(chǎn)物，具有分子量較小的特點。霉菌毒素的產(chǎn)生前提，需要有霉菌感染，但是并不是所有的感染都會產(chǎn)生毒素。而當溫度和濕度適宜于霉菌的生長條件時，貯存的糧食、飼料、油料、食品以及田間農(nóng)作物則都可能發(fā)現(xiàn)霉變現(xiàn)象。
1、曲霉毒素
曲霉毒素中，最有名的要數(shù)黃曲霉毒素，這是某些黃曲酶和寄生曲霉的菌株產(chǎn)生的肝毒性代謝物，廣泛地存在于花生、玉米、麥類、稻谷、高梁等農(nóng)產(chǎn)品中，大量的動物實驗表明，黃曲霉毒素是一種強烈的肝癌誘發(fā)劑。目前已知的黃曲霉毒素，以黃曲霉毒素B1、B2、G1、G24種為最常見。在各種黃曲霉毒素中。以黃曲霉毒素B1的毒性為最大。
黃曲霉毒素是迄今發(fā)現(xiàn)的各種真菌毒素中最為穩(wěn)定的一種，對熱、酸和堿都有耐性，完全去除不太容易。所以，只要被黃曲霉污染了的食品或是原料，如果不能解毒的話，則一般都應(yīng)棄之不用。其他的曲霉毒素，還有棕曲霉毒素、小柄曲霉毒素和星曲霉素。棕曲霉毒素和小柄曲霉毒素分別存在于被棕曲霉或雜色曲霉等污染了的玉米、小麥、花生等糧食中。其中，棕曲霉毒素有多種同系物，在紫外燈下可觀察到這種毒素所產(chǎn)生的熒光。棕曲霉毒素是一種強的腎毒素和肝毒素，能使中毒者發(fā)生肝、腎損害和腸炎；小柄曲霉毒素，也稱雜色曲霉素，是一種毒性小于黃曲霉毒素的誘發(fā)肝癌的物質(zhì)。星曲霉素則是從星狀曲霉的玉米粉培養(yǎng)物中提取出來的一種黃色針狀結(jié)晶。它具有強烈地抑制線粒體酶系統(tǒng)作用。
2、霉變甘薯毒素
霉變甘薯毒素是由甘薯黑斑病菌和茄病鐮刀菌污染甘薯以后產(chǎn)生的一種次生產(chǎn)物，而不是霉菌的代謝產(chǎn)物。這二種霉菌廣泛存在于土壤中，薯塊表皮受損后，即可發(fā)生污染。霉變甘薯毒素在中性pH值下穩(wěn)定，但是容易受酸、堿的破壞。曾有家畜因飼喂霉變甘薯發(fā)生中毒的報道。但是，霉變甘薯毒素對人體的影響卻不甚知了。
3、鐮刀菌毒素
鐮刀菌毒素由鐮刀菌產(chǎn)生，是常見的糧食微生物污染產(chǎn)生的毒性成分。已知的鐮刀菌毒素大體上可以分為四類，即：第一類為單端孢霉烯(族)毒素，多為無色結(jié)晶，稍溶于水，性質(zhì)比較穩(wěn)定；第二類為玉米赤霉烯酮，具有雌激素的作用；第三類為丁烯酸內(nèi)酯；第四類為串珠鐮刀菌毒素。
(1)單端孢霉烯(族)毒素 又稱為頂孢霉毒素，其分布廣泛，并且以田間霉菌產(chǎn)生居多，大多數(shù)引起麥類赤霉病的鐮刀菌、頭孢霉屬、漆斑菌屆、木霉屬、葡萄狀穗霉屬等都可以產(chǎn)生這類毒素。是主要損害人和動物造血組織等的一類毒素，容易使人畜急性中毒，因此，目前有人認為它的研究應(yīng)和黃曲霉毒素一樣受到同等重視。
(2)玉米赤霉烯酮 是目前已發(fā)現(xiàn)的霉菌毒素中，唯一損傷動物生殖器官的一種鐮刀菌毒素。主要存在于被鐮刀菌污染了的麥類和玉米等中。用粉紅鐮刀菌污染的麥類或玉米以及用純品玉米赤霉烯酮飼喂牲豬，可以使公豬睪丸萎縮、乳房增大；使母豬子宮加重、脫垂，體重明顯下降。對于懷孕母豬或母牛，將直接造成流產(chǎn)。
(3)丁烯酸內(nèi)酯和串珠鐮刀菌毒素 丁烯酸內(nèi)酯被認為是一種血液毒素，可以使實驗動物皮膚發(fā)炎，以及產(chǎn)生壞死。串珠鐮刀菌毒素可以使動物發(fā)生皮下出血、黃疸現(xiàn)象，并且還能造造成心出血和肝損害。對鐮刀菌毒素的致癌作用，有許多研究和爭論。一般情況下，受過鐮刀菌污染的糧食食，都不能再使用。
4、青霉毒素
青霉毒素是由污染食品的青霉屬霉菌產(chǎn)生。研究比較多的毒素成分有島青霉毒素、黃綠青霉毒素、橘青霉素、皺褶青霉素、震顫霉菌毒素等。
(1) 島青霉毒素
存在于被此菌污染后發(fā)生黃變的米中，是誘發(fā)肝癌的毒素。島青霉毒素成分有黃天精(也叫黃變米毒素)和島青霉環(huán)肽毒素(也叫島青霉素)。黃天精對雄性小白鼠的LD50(皮下注射)為145mg·kg－1，大多數(shù)動物在2～4d內(nèi)死亡。它可以使小白鼠肝小葉中央細胞壞死。肝細胞脂肪變性。長期飼喂，可以誘發(fā)肝癌。島青霉環(huán)肽毒素則可以引起動物的肝小葉損傷，使大白鼠和小白鼠產(chǎn)生急性中毒，導(dǎo)致血液循環(huán)和呼吸紊亂，驚厥，然后死亡。
(2) 黃綠青霉毒素
由黃綠青霉菌產(chǎn)生，為一種神經(jīng)性毒性物質(zhì)。中毒的典型癥狀是后肢跛瘸、運動失常、痙攣和呼吸困難等。對雄性小鼠LD50(腹腔注射)為7.5mg·kg－1。
(3) 橘青霉素
多由橘青霉產(chǎn)生，在條件適合時，橘青霉主要生長繁殖于貯存的大米中。橘青霉素是一種腎毒素，可以便實驗動物的腎功能受到損害，出現(xiàn)腎臟萎縮、腎小管病變，排尿量增多。
(4)皺褶青霉素 由皺褶青霉菌產(chǎn)生，與黃天精一樣，也多存在于被此菌污染后發(fā)生黃變的米中。其結(jié)構(gòu)也與黃天精類似。皺褶青霉素能引起小白鼠肝小葉中央細胞的損害，并且也可以誘發(fā)肝癌。對小鼠的LD50為55m·㎏－1”。
(5)震顫霉菌毒素 可以使實驗動物戰(zhàn)悚、驚厥，甚至死亡。
三、細菌污染產(chǎn)生的細菌毒素
細菌毒素分為二類，一類是直接使宿主受害的存在于細胞外的毒性成分，稱為外毒素，這包括白喉、破傷風(fēng)、肉毒、霍亂、大腸、梭狀芽胞、葡萄球菌等細菌產(chǎn)生的毒素；另外一類就是存在于細胞內(nèi)的毒性成分，稱為內(nèi)毒素，這往往包括一種特別的病理生理變化現(xiàn)象。
通過食物方式與人類發(fā)生關(guān)系的細菌毒素，常見的主要有三種，即沙門氏菌毒素、葡萄球菌腸毒素和肉毒桿菌毒素。
1、沙門氏菌毒素
沙門氏菌毒素是由沙門氏菌屆細菌產(chǎn)生的一種毒性比較強的內(nèi)毒素。沙門氏菌毒素中毒，大多由動物性食物引起。沙門氏菌污染食品后，即使達到相當?shù)某潭纫院�，也很難用感官發(fā)現(xiàn)。主要的原因是沙門氏菌不產(chǎn)生具有可感覺到的外部特征(如氣味、外形、外觀等)。這也是為什么食品存放久了，即使沒有外觀腐敗變質(zhì)，也要徹底滅菌消毒后才能加以食用的主要原因。沙門氏菌毒素中毒，是在人們攝入了大量的沙門氏菌后，才得以發(fā)生的。進入人體的沙門氏菌，將定居于小腸，然后穿透上皮細胞層而發(fā)生作用�！阒卸景l(fā)作時間大多在8～ 24h。中毒者會產(chǎn)生惡心、嘔吐、腹瀉、發(fā)熱等急性胃腸炎癥狀，大多數(shù)人可經(jīng)2～4d后復(fù)原，中毒嚴重者也可以致死，
2、葡萄球菌毒素
葡萄球菌毒素是由金黃色葡萄球菌產(chǎn)生，為簡單的蛋白質(zhì)腸毒素，具有比較耐熱的性質(zhì)。最常見的葡萄球菌毒素為腸毒素A型和D型。葡萄球菌毒素的致病作用，大多可能是由于改變了腸道內(nèi)液體和電解質(zhì)的轉(zhuǎn)換而引起的。發(fā)作時間一般在飲食后2～3h，表現(xiàn)癥狀為流涎、惡心、嘔吐、痙攣和腹瀉等。多在24～ 48h后恢復(fù)。
3、肉毒桿菌毒素
肉毒桿菌毒素是由肉毒桿菌產(chǎn)生，以A、B、E型毒素為常見。中毒者發(fā)作時間大多在攝食毒素后12～36h。早期癥狀為視眼模糊、復(fù)視、頭暈、發(fā)音與吞咽動作困難，隨后出現(xiàn)上升性麻痹、四肢癱瘓和呼吸困難，搶救不及時會造成死亡。肉毒桿菌毒素被認為是目前已知的最強毒物成分之一，并且在一些國家被列為標準的生化戰(zhàn)劑。
四、食品加工過程中的物理和化學(xué)污染物質(zhì)
食品加工過程中的物理和化學(xué)污染物質(zhì)，大多為工業(yè)化處理或加工食品時混入或引進的成分，例如，放射線照射、化學(xué)溶劑清洗等過程。但是，最典型的一種污染物質(zhì)，稠環(huán)芳烴 (簡寫PAH)，卻大多是在家庭食品加工過程中引進入食品的。PAH是目前公認的強致癌物質(zhì)，其中苯并芘為最典型的成分之一。一些直接與食品相接觸的煙、火，例如煙熏、燒烤食品操作，可以使食品中PAH的含量大大增加。已有的證據(jù)表明，長期食用煙熏食品或燒烤食品的地區(qū)，人們的胃癌、肺癌的發(fā)病率特別高的原因就是食品中高含量的PAH。
五、環(huán)境污染產(chǎn)生的有毒物質(zhì)
環(huán)境污染對人類和生態(tài)環(huán)境造成的危害，已成為全球關(guān)注的重要問題。雖然許多結(jié)論尚不能最后肯定，但是，通過各種途徑進入人類食品中的由環(huán)境污染所產(chǎn)生的有毒成分，正在成為令人懼怕的一種威脅。
1、農(nóng)藥
作為一種重要的糧食生產(chǎn)保護措施，農(nóng)藥得到了廣泛的使用。低毒(無毒)長效，作為一種農(nóng)藥研究發(fā)展方向，還遠未得到實現(xiàn)。受到農(nóng)藥污染的食品，基本上達到了人們攝食食物品種的絕大多數(shù)。但是，農(nóng)藥污染所產(chǎn)生的危害究竟有多大，卻還不甚清楚。
2、重金屬
重金屬污染，以汞、鎘、鉛最為有名。人或動物機體，通過食物吸收和富集，產(chǎn)生毒性反應(yīng)。這種污染，有很大的區(qū)域性。重金屬污染的最典型例案有日本水俁地區(qū)的水俁病(甲基汞中毒)、日本的骨痛病(鎘中毒)等，患者的表現(xiàn)癥狀慘不忍睹。重金屬污染的來源主要有：工廠排放的廢水、污水；農(nóng)藥；包裝容器；動植物的富集作用。
(1)汞 汞及其化合物被認為是常見的應(yīng)用極為廣泛的有毒金屬(和化合物)。其中，無機汞化合物主要包括有氯化汞、氯化亞汞、硫化汞和氧化汞；有機汞化合物則主要有苯基汞、烷氧基汞及烷基汞化合物。通過食物方式發(fā)生人體內(nèi)汞蓄積，主要經(jīng)由人們攝食污染后的魚類、貝類、谷物和稻米等引起。盡管對魚貝類在水圈中的汞蓄積途徑的認識日前尚存在分岐，但是，已有大量的證據(jù)表明，無論是人為污染還是天然污染，蓄積于魚貝類中的汞幾乎都是甲基汞等低級烷基汞。谷物和稻米的汞污染，則可能主要地源于農(nóng)藥和廢水污染。通過重金屬污染的食物方式的重金屬中毒，大多是慢性中毒表現(xiàn)。慢性汞中毒病人常表現(xiàn)為口腔炎、流涎、齒齦腫脹、糜爛，口中多有金屬味，并且可能發(fā)現(xiàn)有暗藍色的汞線標志。
(2)鎘 鎘被用作顏料、氯乙烯穩(wěn)定劑、堿性，電池、合金、電鍍等生產(chǎn)領(lǐng)域中，近年來的生產(chǎn)量已大大增加了。在鎘污染地區(qū)，鎘在食品中的濃度可以高過正常區(qū)域20倍左右。某些他貝類(章魚、墨魚、貝類)似乎具有天生的富集作用，即使來自于非污染地區(qū)，也可以達到100mg·kg—1(濕重)的含量。長期攝食入低濃度的鎘時，主要是腎功能和肺功能受到損害。其表現(xiàn)癥狀為低分子蛋白尿。
(3)鉛 鉛的使用主要集中在材料或合金材料、顏料、涂料、化學(xué)試劑等領(lǐng)域。對環(huán)境的污染，主要來自于冶煉廠、加鉛汽油廢氣、含鉛材料的使用等。通過食物方式進入人體的鉛，則主要局限于飲料、罐頭食品、水源、藥物及富集鉛的生物食品材料。目前，認為鉛中毒主要導(dǎo)致卟啉代謝異常，從而使中毒者發(fā)生貧血現(xiàn)象。
3、多氯聯(lián)苯化合物
多氯聯(lián)苯化合物(簡寫PCB)是使用很廣泛的化工產(chǎn)品，主要由于工業(yè)廢棄物而對環(huán)境產(chǎn)生污染。通過食物鏈富集效應(yīng)，而被人體接受。PCB中毒，主要表現(xiàn)癥狀為皮疹和色素中毒、機體浮腫、無力、嘔吐等。還有人懷疑該類物質(zhì)具有致畸變和致癌的性質(zhì)。