甲殼類水產(chǎn)品中氨基脲的來源分析

張曉燕，張睿，陳雷，吳斌，蔣原，沈崇鈺

（江蘇出入境檢驗檢疫局動植物與食品檢測中心，國家蜂產(chǎn)品基準實驗室，江蘇南京 210001）

甲殼類水產(chǎn)品中氨基脲的來源分析

張曉燕，張睿，陳雷，吳斌，蔣原，沈崇鈺

（江蘇出入境檢驗檢疫局動植物與食品檢測中心，國家蜂產(chǎn)品基準實驗室，江蘇南京 210001）

摘 要：氨基脲是獸藥呋喃西林的代謝物，常被認為是判斷動物源性食品中是否濫用呋喃西林的標志。由于甲殼類水產(chǎn)品中常有氨基脲檢出，但經(jīng)過證實未使用呋喃西林藥物，所以有必要對其中的氨基脲來源進行分析。本文介紹了甲殼類水產(chǎn)品中氨基脲的可能來源，如甲殼類水產(chǎn)品中自然存在的以及來源于偶氮二甲酰胺的，并對避免非藥物濫用導(dǎo)致的SEM污染的方法做了簡介，在此基礎(chǔ)上對甲殼類水產(chǎn)品的生產(chǎn)和檢測提出一些建議。

關(guān)鍵詞：甲殼類水產(chǎn)品；氨基脲；來源；分析

氨基脲（Semicarbazide，SEM）是呋喃西林的代謝產(chǎn)物，硝基呋喃類藥物常被認為具有致癌性和基因毒性，由于原藥在動物體內(nèi)迅速分解，而代謝物可在體內(nèi)穩(wěn)定存在幾個星期，所以各國規(guī)定動物源性食品中硝基呋喃藥物殘留必須檢測代謝物。歐盟在1995年就規(guī)定該類藥物禁止在食物中使用，并于2003年公布水產(chǎn)品中硝基呋喃類藥物及其代謝物的檢測限，我國農(nóng)業(yè)部也于2002年公布的《食品動物禁用獸藥及其他化合物清單》中規(guī)定呋喃西林抗生素在所有食品動物中禁止使用。

我國每年有大量的水生動物源性產(chǎn)品出口，常常會有SEM被檢出，由于氨基脲結(jié)構(gòu)簡單，來源廣泛，食品在加工及包裝過程均可能被氨基脲污染，從而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。因此，研究分析水產(chǎn)品中氨基脲的來源對于控制產(chǎn)品質(zhì)量、避免污染具有重要意義。

1 甲殼類水產(chǎn)品中氨基脲的來源

1.1 呋喃西林藥物代謝物

氨基脲是獸殘硝基呋喃類呋喃西林的代謝物，并被認為是判斷動物源性食品中是否濫用呋喃西林的標志。硝基呋喃類物質(zhì)在動物體內(nèi)迅速分解，而其代謝物能與蛋白結(jié)合，形成比原藥化合物更穩(wěn)定的蛋白結(jié)合物，能長期保持穩(wěn)定。氨基脲在弱酸條件下可以從蛋白質(zhì)中釋放出來，因此當使用呋喃西林抗生素的水產(chǎn)品被人食用后，氨基脲就可以在胃酸作用下從蛋白質(zhì)中釋放而被人體吸收，危害人體健康。

1.2 食品中自然存在的

部分動物源性產(chǎn)品中可能本身就含有氨基脲或能產(chǎn)生氨基脲的成分，有研究表明在角叉菜膠（一種紅藻提取物）[1]、雞蛋粉[2]、未接觸呋喃西林藥物的淡水河蝦[3-4]、龍蝦[5]、對蝦[6]以及雄蜂蛹粉[7]中均檢出過氨基脲。目前對于樣品中自然來源的氨基脲的產(chǎn)生機理已有一些研究，Hoenicke K等[1]在排除了藥物濫用的情況后發(fā)現(xiàn)用于提取角叉菜膠的海藻原料（Eucheuma spp.，chondrus crispus等） 均含有 1 μg/kg～3 μg/kg 的 SEM。對于雞蛋粉中的SEM，SCFCAH（歐盟食物鏈和動物健康委員會）認為是在加工過程中使用角叉菜膠樹脂過濾，角叉菜膠是雞蛋產(chǎn)品中SEM的來源；另外，Gatermann R等[8]認為雞蛋粉中的SEM也可能是由于熱處理產(chǎn)生的，在有氧條件下加熱產(chǎn)生的SEM比缺氧條件下的多，氧氣可能對SEM的生成有重要作用。對于雄蜂蛹中的氨基脲，周萍等[8]推測可能是雄蜂蛹在生長后期，身體外殼變硬，氨基脲的檢出可能與體內(nèi)甲殼素含量增加有關(guān)。甲殼類水產(chǎn)品由于常被檢出氨基脲陽性，關(guān)于其來源也出現(xiàn)了一些研究，Van Poucke C[6]等對不同產(chǎn)地的對蝦進行了分析，分別測定了蝦肉和蝦殼中SEM的含量，發(fā)現(xiàn)外殼中SEM的含量遠高于肉，表明蝦中存在自然來源的氨基脲，且可能主要來源于外殼。Robert MC[4]發(fā)現(xiàn)蝦殼與肌肉之間存在一種分泌甲殼素的單細胞表皮層，在蝦人工去殼過程中，表皮層的一部分碎屑會黏附在殼上被丟棄，而另一部分會纏在肌肉組織上，通過對河蝦表層肌肉和內(nèi)部肌肉分別進行制樣分析，發(fā)現(xiàn)表層肌肉SEM的水平比內(nèi)部肌肉高三倍以上，但遠低于殼中SEM水平，表明蝦肉中SEM的含量與表皮層有很大關(guān)系。

1.3 偶氮二甲酰胺產(chǎn)生的氨基脲

“壓緊-擰松”（Press on-Twist off，PT）的密閉技術(shù)[9]用于玻璃罐裝食品的密封已有30多年的歷史，其特點是密封性好并能從視覺判斷容器的密封程度（如：當玻璃罐漏氣時安全按鈕會彈出），對于滅菌的罐裝食品可以延長其保質(zhì)期，并避免罐內(nèi)食品被灰塵、蟲子及微生物污染。PT技術(shù)的密封墊圈是一種PVC塑料溶膠，在生產(chǎn)過程中常采用偶氮二甲酰胺作為發(fā)泡劑，通過形成微小的氣室達到密封的效果。但是，早在2003年EFSA就發(fā)布報告稱包裝在玻璃罐中的食品有氨基脲殘留，涉及到的食品包括玻璃包裝的嬰幼兒食品、果汁、果醬、蜂蜜、腌漬菜、蛋黃醬、芥末醬等[10]。有研究表明偶氮二甲酰胺在加熱條件下會產(chǎn)生少量氨基脲[11]，使用含有偶氮二甲酰胺的包裝材料，可能會對食品造成氨基脲污染。因此，歐盟于2004年頒布暫停使用偶氮二甲酰胺為發(fā)泡劑的指令，規(guī)定自2005年8月2日起，停止偶氮二甲酰胺作為發(fā)泡劑在歐盟市場使用，要求開發(fā)使用偶氮二甲酰胺的替代品。

此外，由于偶氮二甲酰胺具有漂白和氧化雙重作用，常用作面粉改良劑，可以改善面團的物理操作性質(zhì)及面制品組織結(jié)構(gòu)[12]。偶氮二甲酰胺能將面粉蛋白質(zhì)內(nèi)氨基酸的硫氫根（-SH）氧化成二硫鍵（-S-S-），使蛋白質(zhì)鏈相互連接而構(gòu)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，改善面團的彈性、韌性和均勻性，使生產(chǎn)出的面制品具有較大的體積、較好的組織結(jié)構(gòu)。但是已有很多研究證明面包制品中的氨基脲污染與面粉中的偶氮二甲酰胺有關(guān)。Ye J等[13]對四種不同類型的面制品進行了研究，發(fā)現(xiàn)面制品中的氨基脲含量要高于面粉中，面制品外部的氨基脲含量稍高于內(nèi)部。Noonan GO等[14]通過在面粉和面包樣品中添加偶氮二甲酰胺和聯(lián)二脲的方式研究氨基脲的形成過程，發(fā)現(xiàn)氨基脲并不是偶氮二甲酰胺在濕潤的條件下轉(zhuǎn)化為聯(lián)二脲過程中的副產(chǎn)物，生面團經(jīng)室溫或高溫發(fā)熟后均未檢出氨基脲，而在烘焙后均有氨基脲檢出，表明偶氮二甲酰胺轉(zhuǎn)化為氨基脲是通過一個穩(wěn)定的中間體——聯(lián)二脲。聯(lián)二脲與氨基脲具有相似的分子結(jié)構(gòu)，在酸性條件下能夠轉(zhuǎn)化為氨基脲[15]，其轉(zhuǎn)化率約為0.1%[16]。目前歐盟國家禁止在制作面包的面粉中使用偶氮二甲酰胺，而在美國、巴西以及中國允許偶氮二甲酰胺在小麥粉中的最大添加量為45 mg/kg，因此，在目前無法排除干擾的情況下，使用含有偶氮二甲酰胺的面制品作為甲殼類水產(chǎn)品的裹粉原料是不安全的[17]。

1.4 食品經(jīng)次氯酸鹽處理產(chǎn)生的氨基脲

次氯酸鹽是常用的消毒劑，次氯酸可以作用于細胞壁、病毒外殼，還能滲入菌（病毒）體內(nèi)，與菌（病毒）體卵白、核酸、和酶等有機高分子產(chǎn)生氧化反應(yīng)，從而殺死病原微生物。此外，次氯酸還可分化蔬菜、水果等農(nóng)副產(chǎn)物上所剩余的微量農(nóng)藥，所以廣泛用于食品車間的衛(wèi)生處理和消毒以及農(nóng)產(chǎn)品的清洗。由于次氯酸在食品生產(chǎn)過程使用較多，所以出現(xiàn)了一些關(guān)于次氯酸是否會使食品產(chǎn)生氨基脲的研究。袁濤等[18]發(fā)現(xiàn)次氯酸鈉消毒劑使用后會殘留在肉雞皮膚中，造成樣品SEM陽性，但經(jīng)過后池充分沖洗后可使SEM顯著降低。Hoenicke K等[1]用不同濃度的次氯酸鹽溶液處理不同樣品，測定其中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)氨基脲的總量，研究發(fā)現(xiàn)用含1%活性氯的次氯酸鹽溶液處理的雞肉、蛋白粉、卡拉膠、刺槐豆膠、白明膠和淀粉中均產(chǎn)生了氨基脲，而北海蝦、牛奶、大豆薄片和紅藻中氨基脲的含量隨著活性氯的含量從0.015%（推薦的消毒濃度）增加到0.05%（漂白常用濃度），并沒有顯著變化。2011年Robert MC等[4]也發(fā)現(xiàn)用漂白劑處理后，河蝦尾部肉中的SEM含量變化并不明顯，在加工過程中使用次氯酸鹽處理，對蝦中的氨基脲水平影響不大。

2 如何避免非藥物濫用導(dǎo)致的SEM污染

由于甲殼類水產(chǎn)品中存在自然來源的氨基脲，雖然目前對于其產(chǎn)生過程還不清楚，但其水平與外殼有很大關(guān)系，所以可以通過選擇合適的分析部位來判斷是否存在濫用呋喃西林的情況：測定樣品的肌肉部分（不能采用肉殼混合物），并盡量選取內(nèi)部肌肉進行分析，以降低外殼及表皮層中自然來源SEM的影響[4]。

對于來源于偶氮二甲酰胺的氨基脲，由于呋喃西林在動物體內(nèi)代謝為氨基脲后，氨基脲是以與蛋白結(jié)合的狀態(tài)存在，在檢測過程中需經(jīng)過酸性水解將其釋放，而來源于偶氮二甲酰胺的氨基脲是以游離態(tài)存在的，不需要通過酸性水解。常用的水解-衍生法檢測出的為游離態(tài)和結(jié)合態(tài)氨基脲的總量，而不通過酸性水解直接測定的氨基脲為游離態(tài)的，Stadler RH等[11]采用直接測定法檢測密封墊圈中氨基脲的含量，從而判斷其包裝的食品中是否存在SEM的污染。此外，由于聯(lián)二脲是偶氮二甲酰胺的還原產(chǎn)物，聯(lián)二脲轉(zhuǎn)化為SEM的轉(zhuǎn)化率約為0.1%，Mulder PP等[19]采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定食品中的聯(lián)二脲含量，進而判斷食品中的SEM是否是由于使用偶氮二甲酰胺引起的污染。

3 結(jié)論

呋喃西林在動物體內(nèi)會快速代謝成和蛋白結(jié)合的氨基脲，因此氨基脲一直以來都被認為是抗生素呋喃西林的特征代謝物，并作為監(jiān)測食品中非法使用呋喃西林的標志物，然而甲殼類水產(chǎn)品中本身可能存在氨基脲或能產(chǎn)生氨基脲的成分，甚至很多途徑都會引入氨基脲的污染，如：可以來自于使用偶氮二甲酰胺為發(fā)泡劑的包裝材料或使用含有偶氮二甲酰胺的面制品作為裹粉原料等。因此，不能把SEM陽性作為判斷甲殼類水產(chǎn)品濫用呋喃西林藥物的唯一標準。在水產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中要避免使用易引起氨基脲污染的包裝材料，同時在樣品檢測時要選取合適的分析部位，避免自然來源氨基脲的影響。

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Analysis to the Occurrence of Semicarbazide in Shellfish

ZHANG Xiao-yan，ZHANG Rui，CHEN Lei，WU Bin，JIANG Yuan，SHEN Chong-yu
（National Honey Reference Laboratory，Animal，Plant and Food Inspection Center（APFIC）of Jiangsu Entry-exit Inspection and Quarantine Bureau，Nanjing 210001，Jiangsu，China）

Abstract：Semicarbazide is considered to be a characteristic metabolite of nitrofurazone and often used to estimate the abuse of nitrofurazone in animal product.Semicarbazide was frequently detected in shellfish，so it is essential to analyze the occurrence of semicarbazide in shellfish.This article introduced the possible source of semicarbazide， such as the natural occurrence in shellfish， semicarbazide rooted in azodicarbonamide and so on.Furthermore，the methods about how to reduce the risk of SEM contamination were introduced simply and some advice about production and detection of shellfish was proposed.

Key words：shellfish；semicarbazide；occurrence；analysis

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.13.035

國家質(zhì)檢總局科技資助項目（No.2008IK137）

張曉燕（1981—），女（漢），工程師，碩士研究生，從事食品中獸藥殘留檢測。

2012-11-01