飲食中亞硝酸鹽的來源及其對人體的影響

楊?，摚L軍，范維江，王樹慶，*（1.山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東濟南250103；2.山東省農(nóng)產(chǎn)品貯運保鮮技術(shù)重點實驗室，山東濟南250103；3.國家農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)代物流工程技術(shù)研究中心，山東濟南250103）

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飲食中亞硝酸鹽的來源及其對人體的影響

楊?，?，2，3，郭風軍1，2，3，范維江1，2，3，王樹慶1，2，3，*
（1.山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東濟南250103；2.山東省農(nóng)產(chǎn)品貯運保鮮技術(shù)重點實驗室，山東濟南250103；3.國家農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)代物流工程技術(shù)研究中心，山東濟南250103）

摘要：亞硝酸鹽廣泛存在于人們的飲食之中，其安全問題一直是公眾關(guān)注的焦點。討論了飲食中亞硝酸鹽的主要來源，如蔬菜、肉制品、飲用水等，這有助于引導(dǎo)人們合理飲食。從亞硝酸鹽的急性中毒、致癌作用、有益作用以及存在的爭議等方面討論了亞硝酸鹽對人體健康的影響，以期增進公眾對亞硝酸鹽的客觀認識。

關(guān)鍵詞：亞硝酸鹽；高鐵血紅蛋白癥；致癌作用；有益作用

亞硝酸鹽主要以亞硝酸鈉、亞硝酸鉀的形式，廣泛存在于多種食物中，如蔬菜[1-3]、肉制品[4-5]等。近年來，由亞硝酸鹽引起的食物中毒事件[6-7]、亞硝酸鹽存在的安全風險[3]等問題成為政府和公眾關(guān)注的焦點。2012年我國衛(wèi)生部發(fā)布的國家標準《食品中污染物限量》將亞硝酸鹽列為食品污染物，并明確了其限量。目前，飲食中亞硝酸鹽對人體的影響存在一定的爭議，主要集中在流行病學(xué)上某些疾病與亞硝酸鹽的關(guān)聯(lián)性[8-11]、對腸胃系統(tǒng)的有益作用[4]和由亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化的一氧化氮對人體的生理調(diào)節(jié)作用[4，12]等方面。

本文討論了飲食中亞硝酸鹽的主要來源、亞硝酸鹽對人體的影響（包括急性中毒、致癌作用、有益作用）、目前存在的爭議等內(nèi)容，以期幫助公眾客觀地認識亞硝酸鹽、引導(dǎo)消費者安全地食用食品，并為進一步研究亞硝酸鹽提供參考。

1　飲食中亞硝酸鹽的來源

亞硝酸鹽于各種食物中廣泛存在。飲食中亞硝酸鹽的來源主要有蔬菜、肉制品和水等方面[3-5]。

1.1蔬菜

蔬菜是飲食中亞硝酸鹽的主要來源之一[3]。不同品種、不同種類的蔬菜亞硝酸鹽和硝酸鹽的含量也有所差異?？傮w來講，根菜類、葉菜類的含量通常高于瓜類、茄類（見表1）。約25 %的硝酸鹽在人體口腔中經(jīng)過一些硝酸還原菌轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽，這使得唾液中經(jīng)還原的亞硝酸鹽約占每日攝入量的93 %，而直接來源于食物中的亞硝酸鹽所占比例較少[10]。由于唾液中經(jīng)還原的亞硝酸鹽占每日攝入量的比例較高，這樣蔬菜中高含量的硝酸鹽對人體中亞硝酸鹽含量的影響很大，因此，必須謹慎考慮食物中硝酸鹽的含量。

表1一些蔬菜可食部分的NO2-、NO3-含量[1]Table 1 Nitrite and nitrate contents in inedible components of vegetables

除了蔬菜本身，種植管理也會對蔬菜中的硝酸鹽和亞硝酸鹽存在一定的影響，特別是氮肥的施用[13]。合理的種植管理可以減少蔬菜中硝酸鹽的積累。Aires等研究對比了有機生產(chǎn)系統(tǒng)與傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)對蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的影響，傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)的蔬菜的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量分別10.5 mg/kg～45.19 mg/kg 和0.32 mg/kg～1.89 mg/kg，而有機生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)的蔬菜的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量分別為1.45mg/kg～6.40mg/kg、0.14 mg/kg～1.41 mg/kg，認為有機生產(chǎn)系統(tǒng)能夠有效地降低蔬菜中硝酸鹽的含量，而對亞硝酸鹽含量的影響不顯著[14]。

貯藏條件、加工方式等情況也會對蔬菜產(chǎn)品中的亞硝酸鹽有一定的影響。燕平梅等研究了大白菜、甘藍、白蘿卜等在室溫、低溫、腌制等3種情況下蔬菜中亞硝酸鹽含量的變化，發(fā)現(xiàn)室溫和腌制兩種情況的初期會出現(xiàn)亞硝峰，低溫貯藏的蔬菜亞硝酸鹽含量較低[2]。破損或鮮切加工的蔬菜中亞硝酸鹽含量會升高，而去皮（如土豆、甜菜）、去除莖和主葉脈（如萵苣、菠菜）等加工方式可以降低亞硝酸鹽的含量[3]。貯藏過程中，由于細菌污染、內(nèi)源性亞硝酸鹽還原酶的作用，亞硝酸鹽含量會升高，而低溫貯藏能夠抑制內(nèi)源性亞硝酸鹽還原酶的活性；腌制過程中，受到雜菌的影響亞硝酸鹽的含量會升高；加工蔬菜破碎之后，內(nèi)源性硝酸鹽還原酶釋放出來，這會使亞硝酸鹽的含量升高[2-3]。1.2肉制品

本身鮮肉中亞硝酸鹽的含量并不高，但是在加工生產(chǎn)過程中，肉制品中會人為添加亞硝酸鹽，這樣經(jīng)過發(fā)色作用使肉制品呈現(xiàn)穩(wěn)定誘人的色澤[15]。使用亞硝酸鹽和硝酸鹽保存食物的方法有著歷史悠久[10]。亞硝酸鹽不僅有發(fā)色護色的作用，也能抑制肉毒梭狀芽胞桿菌的生長繁殖，延長肉制品的貨架期[16-19]。

在全球許多國家，亞硝酸鹽是一類按照法律規(guī)定允許限量使用的發(fā)色劑[5]。一般認為亞硝酸鹽在安全范圍內(nèi)對人體無危害，因此我國食品添加劑使用衛(wèi)生標準對亞硝酸鈉、亞硝酸鉀作了相關(guān)規(guī)定：腌臘肉制品類（如咸肉、臘肉、板鴨、中式火腿、臘腸）最大使用量0.15 g/kg、殘留量≤30 mg/kg（以亞硝酸鈉計），醬鹵肉制品類最大使用量0.15 g/kg、殘留量≤30 mg/kg（以亞硝酸鈉計），熏、燒、烤肉類最大使用量0.15 kg、殘留量≤30 mg/kg（以亞硝酸鈉計），油炸肉類最大使用量0.15 kg、殘留量≤30 mg/kg（以亞硝酸鈉計），西式火腿（熏烤、煙熏、蒸煮火腿）類最大使用量0.15 g/kg、殘留量≤70 mg/kg（以亞硝酸鈉計），肉灌腸類最大使用量0.15 g/kg、殘留量≤30 mg/kg（以亞硝酸鈉計），發(fā)酵肉制品類最大使用量0.15 g/kg、殘留量≤30 mg/kg（以亞硝酸鈉計），肉罐頭類最大使用量0.15 g/kg、殘留量≤50 mg/kg（以亞硝酸鈉計）[20]。

1.3飲用水

飲用水也是飲食中亞硝酸鹽的主要來源之一。通常飲用水中亞硝酸鹽含量低于0.1 mg/L，硝酸鹽含量也低于10 mg/L。然而隨著人類活動的增加，地下水受到亞硝酸鹽的污染風險越來越大[21]。其中，農(nóng)業(yè)區(qū)大量施用的氮肥在地下水的亞硝酸鹽污染中占有重要角色[22]。這可能會增加井水等淺層地下水的亞硝酸鹽濃度升高的風險。世界衛(wèi)生組織在《Guidelines for Drinking-water Quality》中對飲用水中亞硝酸鹽和硝酸鹽作了推薦限量。

氯胺消毒法會增加供水系統(tǒng)中亞硝酸鹽的濃度，容易出現(xiàn)亞硝酸鹽超標的現(xiàn)象[23-24]。這主要是通過不完全的硝化作用增大了飲用水的亞硝酸鹽濃度，一般在0.2 mg/L～1.5 mg/L，最高可達3 mg/L[23]。陳忠林等人對南方某市氯胺消毒的供水管網(wǎng)進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)中亞硝酸鹽超標嚴重，但原水經(jīng)過預(yù)處理后亞硝酸鹽濃度會有較大幅度的降低[24]。

1.4其他食物

水果、谷物、乳制品等食物也含有少量的亞硝酸鹽，對人體攝入的亞硝酸鹽和硝酸鹽的貢獻率較低。由表2可以看出：與蔬菜相比，水果中兩者的含量較低。OLIVERIRA等分析了巴西米納斯吉拉斯州貝洛哈里桑塔市零售點的231個乳制品樣品，顯示這些乳制品均含有一定量的亞硝酸鹽和硝酸鹽[25]。TOPCU等分析了185個土耳其奶酪樣品，結(jié)果表明包括牛奶在內(nèi)的樣品也均含有少量的亞硝酸鹽和硝酸鹽[26]。

表2一些水果及其制品的NO2-、NO3-含量[4]Table 2 Mean nitrate and nitrite contents in a convenience sample of fruits and derived products

2　飲食中亞硝酸鹽對人體的影響

2.1急性中毒

亞硝酸鹽是一類具有一定毒性的無機化合物，主要包括亞硝酸鈉、亞硝酸鉀等。當人體攝入大劑量的亞硝酸鹽時（如誤食），會出現(xiàn)急性中毒。被吸收的亞硝酸鹽在血液中與血紅蛋白結(jié)合，使之形成高鐵血紅蛋白，而高鐵血紅蛋白無攜氧能力，從而導(dǎo)致高鐵血紅蛋白癥，造成血氧含量降低，人體組織缺氧。其中，主要反應(yīng)表達式為NO2-+oxyHb（Fe2+）→metHb（Fe3+）+ NO3-。通常在攝入或吸收亞硝酸鹽1 h～2 h，人體就會出現(xiàn)急性中毒的臨床癥狀，包括惡心、嘔吐、大量出汗、和指尖、鼻子和耳朵等部位出現(xiàn)紫紺。當被氧化的血紅蛋白數(shù)量少于50 %時，高鐵血紅蛋白癥狀比較輕微；當被氧化的血紅蛋白數(shù)量約70 %～80 %時，將會出現(xiàn)分泌失調(diào)、呼吸困難、唾液分泌過多、虛脫和失去意識；當被氧化的血紅蛋白數(shù)量超過90 %時，如不及時治療會有生命危險[27]。

3個月以下的嬰兒對亞硝酸鹽敏感，極易患高鐵血紅蛋白癥，主要原因有3個方面，包括：該時期的嬰兒胃酸偏高，通常pH大于4，攝入的NO3-容易被細菌性硝酸還原酶還原為NO2-；還原性物質(zhì)（如抗壞血酸等）分泌較少；血紅蛋白還原酶系統(tǒng)尚未完善[12]。3個月以上的嬰兒、兒童和成年人對亞硝酸鹽的敏感度較低，亞硝酸鹽引起中毒的劑量為0.4 mg/kg～200 mg/kg體重，致死量為33 mg/kg～250 mg/kg體重。

2.2致癌作用

在胃腔中的酸性環(huán)境條件下，亞硝酸鹽可與人體中的次級胺，如仲胺、叔胺及氨基酸反應(yīng)生成具有強烈致癌性的N-亞硝基化合物。該化合物可引起肝癌、食道癌及胃癌等癌癥[28]。在都韶婷、趙靜等人的研究中，具體過程是：首先，在酸性環(huán)境下，亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化成活性亞硝化劑，包括亞硝酐（N2O3）、亞硝酰（異）、硫氰酸酯（GN-NCS）、亞硝酰鹵（NOX）或質(zhì)子化的亞硝酸（H2NO2+）等；然后，活性亞硝化劑與次級胺反應(yīng)生成N-亞硝基化合物[12，29]。

NO2-＋HCl＝HNO2＋Cl-，2HNO2→N2O3＋H2O

R2N+H2→R2NH（次級胺）＋H+，R2NH＋N2O3→R2NNO＋HNO2

2HNO2→H2NO2++NO2-或HNO2+H+→H2NO2+

R′CONHR（酰胺）+H2NO2+→R′CON-NOR（亞硝酰胺）+H2O+H+

N-亞硝基化合物包括N-亞硝胺和N-亞硝酰胺兩種。兩者均具有致癌性，但是致癌機理不完全相同。N-亞硝胺的化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定，對細胞無直接致突變的作用，但可通過代謝轉(zhuǎn)化使核酸烷基化，改變細胞的遺傳特性，干擾蛋白質(zhì)的合成，最終表現(xiàn)出致癌作用。N-亞硝酰胺化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，分解后產(chǎn)生與N-亞硝胺經(jīng)活化生成相同的中間體，從而表現(xiàn)出致癌作用，因此，N-亞硝酰胺無需活化就具有致癌作用[12]。

2.3有益作用

有研究認為一定劑量的亞硝酸鹽對人體具有有益的作用，如緩解肺動脈高壓等[16]。CROSBY等研究發(fā)現(xiàn)生理濃度的亞硝酸鹽可使人體出現(xiàn)明顯的血管擴張作用[30]。HUNTER等研究人體吸入霧化的亞硝酸鹽可使呼出氣體中的NO含量增加，并有舒張血管的作用[31]，因此，可將霧化的亞硝酸鹽作為一種選擇性降低肺動脈壓力的藥物。他們認為亞硝酸鹽是一種信號因子，是血管內(nèi)源性一氧化氮的儲存池，從而發(fā)揮低氧信號、保護細胞和舒張血管的作用。

亞硝酸鹽作為一種食品添加劑，以鈉鹽和鉀鹽的形式在很多國家廣泛允許限量添加[5]。它可以抑制肉制品中肉毒梭狀芽胞桿菌的生長繁殖，防止肉毒毒素中毒[16-18]。另外，亞硝酸鹽可以抑制或殺死口腔、胃部和皮膚上的致病微生物[32]。

2.4存在的爭議

目前各國科學(xué)家對亞硝酸鹽的安全性存在著較多的爭議[10，33]。有學(xué)者認為亞硝酸鹽與相關(guān)癌癥在流行病學(xué)統(tǒng)計分析上似乎沒有相關(guān)性，而另一些學(xué)者則持相反的觀點。BRYAN等綜合分析認為，日常飲食中的硝酸鹽和亞硝酸鹽與胃癌無相關(guān)性，其安全性有待進一步評價[33]，而BRUNING-FANN等認為硝酸鹽、亞硝酸鹽和N-亞硝基化合物與胃癌存在一定的關(guān)系[34]。COSS等研究認為長期飲用低于最大限量的硝酸鹽（10 mg/L）的水與胰腺癌無關(guān)，而食用含亞硝酸鹽的肉制品可能會增加罹患胰腺癌的風險[11]。ASCHEBROOKKILFOY等調(diào)查分析認為飲食中的硝酸鹽和亞硝酸鹽沒有顯著增加女性罹患卵巢癌的風險[9]。世界衛(wèi)生組織（WHO）在文件《Nitrate and nitrite in drinking-water》中認為現(xiàn)在沒有確鑿的證據(jù)表明亞硝酸鹽具有致癌性。皇甫申超認為亞硝酸鹽單獨致癌的證據(jù)不足，但是亞硝酸鹽可能會通過亞硝酸鹽呼吸促進癌細胞的生長[8]。

3　討論

在高劑量攝入時亞硝酸鹽會引起人體的急性中毒——高鐵血紅蛋白癥，危及人體健康。亞硝酸鹽的代謝產(chǎn)物N-亞硝基化合物也具有強烈的致癌性，一直是公眾關(guān)注的焦點。不過，亞硝酸鹽的另一代謝產(chǎn)物一氧化氮在舒張血管、保護細胞等方面對人體起著有益的作用。另外，作為一種食品添加劑，亞硝酸鹽在肉制品的護色、抑菌等方面也有著良好的效果。目前，對較低劑量亞硝酸鹽的安全性存在一定的爭議，但是還沒確鑿證據(jù)證明亞硝酸鹽具有致癌性。未來圍繞亞硝酸鹽安全性的研究依然是公眾關(guān)注的焦點之一。

不過，其代謝產(chǎn)物N-亞硝基化合物的強致癌作用不容忽視，因此，盡量降低亞硝酸鹽和硝酸鹽的攝入量是保護身體健康的途徑之一。盡量使自身的亞硝酸鹽和硝酸鹽的每日攝入量符合世界衛(wèi)生組織的推薦每日攝入量標準。了解飲食中亞硝酸鹽的來源是很重要的，其來源主要是蔬菜、肉制品、飲用水等。開展如何控制或降低食物中亞硝酸鹽和硝酸鹽含量的研究也是該領(lǐng)域的熱點。

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Sources of Nitrite in the Diet and Its Effects to Human Health

YANG Hai-ying1，2，3，GUO Feng-jun1，2，3，F(xiàn)AN Wei-jiang1，2，3，WANG Shu-qing1，2，3，*

（1. Shandong Institute of Commerce and Technology，Jinan 250103，Shandong，China；2. Shandong Key

Laboratory of Storage and Transportation Technology of Agricultural Products，Jinan 250103，Shandong，China；3. National Engineering Research Center for Agricultural Products Logistics，Jinan 250103，Shandong，China）

Abstract：Nitrite is widely exists in the diet and its security has attracted great attention to the people. In order to guide the people rational diet，we discussed the main source of nitrite in the diet，such as vegetables，meat products，drinking water，etc，in this paper. We were discussed the effects of nitrite on human health，including acute poisoning，carcinogenesis，beneficial effects and the existing disputes，etc，in order that the roles of nitrite were the further objectively understand in the body.

Key words：nitrite；methaemoglobinaemia；carcinogenesis；beneficial effects

收稿日期：2014-10-12

*通信作者

作者簡介：楊?，摚?963—），女（漢），副教授，碩士，研究方向：食品加工技術(shù)。

基金項目：濟南市自主創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化重大專項（201208015）

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.03.052