1 引 言
風險評估是一個以科學為依據的過程，國際食品法典委員會\\(CAC\\)認為其由危害識別\\(hazard identification\\)、危害特征描述\\(hazard characterization\\)、暴露評估\\(exposureassessment\\)、風險特征描述\\(risk characterization\\)四個環節組成[1-4]。目前，風險評估在水產品中藥物殘留安全性研究方面的應用受到越來越多的關注[5-8]。
丁香酚\\(eugenol\\)為苯丙素類化合物，可以從丁香樹、柴桂等多種植物中提取[8]。丁香酚具有持久香氣，常作為食品添加劑[9-12]。1972 年, 日本科學家遠藤發現丁香酚對魚有強烈的麻醉作用, 并開始將它作為麻醉劑進行了系列研究。目前, 丁香酚已經用于塞內加爾鰨、虹鱒、河純、黃尾雀鯛、大鱗大馬哈魚磣等水產品的麻醉[13-15]。近年來,由于丁香酚在水產養殖業中廣泛應用, 導致其在水產品中殘留, 亦會隨水產品的排泄物進入土壤和水體環境, 而土壤中的丁香酚也會隨徑流進入水體; 水產養殖中丁香酚則隨飼料或直接進入水體, 對生態環境造成影響。尤其是在2013 年北京某水產市場用丁香油水門汀\\(含有丁香酚\\)運輸活魚, 經媒體曝光之后, 被炒得沸沸揚揚[16]。丁香酚到底是否可用?具體用量是多少? 被其麻醉后作為食物的魚對人來說有什么樣的影響？都已經成為消費者關注的話題。
結合 CAC 食品安全風險評估理論和技術分析水產品中丁香酚殘留的風險顯得很有必要。從水產品安全的角度研究丁香酚與人類健康之間的關系, 評估丁香酚給人類健康帶來的風險具有非常重要的學術意義和現實意義。
2 危害識別
2.1 丁香酚的性質及危害描述
丁香酚化學名是 2-甲氧-4-烯丙基苯酚, 分子式為C10H12O2, 沸點 250~255 ℃, 相對密度 1.064~1.068。丁香酚純品為無色至淡黃色微稠厚液體, 有干甜的花香和辛香,幾乎不溶于水, 與乙醇、甲醇、氯、乙醚等有機溶劑可混溶。丁香酚可以作為一種吸入性麻醉劑應用于魚體中, 可以對魚類整個機體中樞神經系統功能產生廣泛的麻醉作用[17-19]。丁香酚進入魚體內后, 首先抑制腦的皮質\\(觸覺喪失期\\), 再作用于基底神經節與小腦\\(興奮期\\), 最后作用于脊髓\\(麻醉期\\)[20-21]。Andetrson[22]用丁香酚作為麻醉劑, 對紅鱒魚進行麻醉研究, 結果表明用丁香酚麻醉后的紅鱒魚的鰓活動頻率明顯降低, 其游動速度變慢, 行動遲緩, 魚體的活動及氧氣消耗都有明顯下降。趙艷麗等[23]用不同濃度的丁香酚水溶液研究其對大黃魚的麻醉效果, 水溫25~27 ℃時, 5 mg/L 的丁香酚溶液可在 1 min 內使大黃魚魚種\\(8.4~11.8 cm\\)進入麻醉狀態, 入水后 3 min 左右蘇醒; 20mg/L 的丁香酚溶液 23 s 內即可使大黃魚魚種進入麻醉狀態。
2.2 丁香酚在生物體中代謝規律
關于丁香酚在生物體中的吸收、分布、代謝物質及代謝過程研究非常少。Guénette 等[24]將虹鱒魚置于 75 mg/L的丁香酚溶液\\(4 ℃\\)中藥浴 15 min, 詳細研究了虹鱒魚血液中丁香酚的代謝動力學過程。代謝動力學參數 Cmax和AUC0?t分別為 10.53 μg/mL 和 16.55 μg·h/mL。血液中丁香酚濃度由Cmax消除一半所需時間僅為12.14 h。Fischer等[25]曾研究過丁香酚在人體內的藥代動力學過程, 其特征為:
口服后吸收和代謝均非常迅速, 可以在 24 h 內通過尿液幾乎完全排泄出來。利用氣相色譜-質譜聯用技術, 在人的尿液中鑒定出丁香酚共有 9 種代謝物: 4-羥基-3-甲氧苯基丙烷 \\(4-hydroxy-3-methoxyphenyl-propane\\), 順 式 異 丁 香 酚\\(cis-isoeugenol\\), 反式異丁香酚\\(trans-isoeugenol\\), 3-\\(4-羥基-3-甲氧苯基\\)-丙烯基-1,2-環氧乙烷\\(3-\\(4-hydroxy-3- methoxy-phenyl\\)-propylene-1,2-oxide\\), 3-\\(4-羥基-3-甲氧苯基\\)-丙烷-1,2-二醇\\(3-\\(4-hydroxy-3-methoxyphenyl\\)-propane-1,2-diol\\), 3-\\(4-羥基-3-甲氧苯基\\)-丙酸\\(3-\\(4-hydroxy-3-methoxy- phenyl\\)-propionicacid\\), 3- 羥 基 -3-\\(4- 羥 基 -3- 甲 氧 基 \\)- 烯 丙 基 苯\\(3-hydroxy-3-\\(4-hydroxy-3-methoxy\\)-allylbenzene\\), 3-\\(6- 巰基-4- 羥 基 -3- 甲 氧 基 苯 基 \\)- 丙 烷 \\(3-\\(6-mercapto-4-hydroxy-3-methoxyphenyl\\)-propane\\), 2-羥基-3-\\(4-羥基-3-甲氧基苯基\\)-丙 酸 \\(2-hydroxy-3-\\(4-hydroxy-3-methoxyphenyl\\)-propionicacid\\)。Fischer 等在實驗室已經將前六種代謝物合成出來,并進行了質譜鑒定。
3 危害特征描述
3.1 丁香酚對養殖水體的影響
丁香酚在養殖水產品麻醉中使用的量一般為 40~50mg/L 到 100~150 mg/L 之間, 根據養殖水產品的品種的不同, 其最優化值也會有所調整。丁香酚進入水體后, 可通過水體顆粒物吸附沉降、底泥吸附、生物降解、生物富集等途徑消除。初始濃度越高, 丁香酚在低濃度時維持的時間就越久。然而丁香酚對養殖水體的影響相關研究鮮有報道,缺乏風險評估方面的數據。
3.2 試驗動物研究
一般認為丁香酚對人體沒有明顯毒性[26-28]。1978 年美國 FDA 曾規定丁香酚在食品中的最高安全限量\\(MRL\\)為 1.5 g/kg, 并給出大白鼠體內丁香酚的半數致死量 LD50值為 2.68 g/kg bw[29]。LaVoie 等[30]曾報道大白鼠體內丁香酚的 LD50值, 給出大白鼠和倉鼠體內丁香酚的 LD50值分別為 11 和 17 mg/kg bw。Velisek 等[31]曾報道丁香酚在 10min 時導致虹鱒魚死亡的 LC0.1、LC50和 LC99.9分別為 63.9、81.1 和 100.1 mg/L, 在 96 h 時對虹鱒魚的 LC0.1、LC50和LC99.9分別為 12.5、14.1 和 16.2 mg/L。他們認為當丁香酚的濃度低于 30 mg/L時, 不會對虹鱒魚造成不可逆的損傷。
上海海洋大學的楊先樂課題組研究報道[10]丁香酚在 30min 時對大黃魚的 LC50值為 10 mg/L。
4 暴露評估
丁香酚毒性低, 可以快速地在血液及其他組織中代謝, 并排泄出體外[27]。國際上, 關于丁香酚對人體的危害性仍具有一定的爭議, 丁香酚作為漁用麻醉劑的安全性仍沒有統一的觀點。聯合國糧農組織及世界衛生組織\\(FAO/WHO\\)聯合食品添加劑專家委員會\\(Joint FAO/WHOExpert Committee on Food Additives, JECFA\\)報告認為丁香酚不具有致癌性, 但可能增加雌性大鼠肝臟內的腫癌細胞發生率, 該觀點基于兩年的大鼠實驗[32]; 歐洲食品安全局\\(EFSA\\)認為丁香酚不具有遺傳毒性和細胞毒性, 但是對皮膚和眼睛具有刺激作用, 并且皮膚接觸后會產生過敏反應[33]; Thompson 等研究表明丁香酚對肝細胞有一定的毒性[34]; 國際癌癥研究機構\\(International Agency for Researchon Cancer, IARC\\)報告認為丁香酚會導致小鼠肝臟內的癌細胞的發生率增高, 并將其列為第 3 類致癌物質[35-36]。大劑量丁香酚對人體的肺部組織也可能具有一定的毒性。
LaVoie 等[30]曾研究原料中含有丁香\\(含丁香酚\\)的卷煙對人體的危害, 結果表明人體吸食大量含有丁香的卷煙會導致肺水腫、支氣管痙攣及咳血等副作用。
4.1 暴露途徑
丁香酚對公眾的主要暴露路徑是使用含有丁香酚殘留的食品, 包括水產品。水產品中丁香酚殘留過量的途徑主要有以下兩個: 水產養殖中使用大量丁香酚進行麻醉,又沒有經過合理的休藥期, 導致水產品中丁香酚殘留過量;使用丁香酚作為水產長途運輸過程的麻醉劑, 降低水產品的新陳代謝活動, 同時也導致水產品中丁香酚含量過高。
人類食用含有過量丁香酚的水產品將對其健康產生危害。
4.2 暴露人群情況
丁香酚在動物體內吸收快、代謝快, 是一種低毒、低蓄積藥物。依據 JECFA 推薦人體日允許攝入量\\(AcceptableDaily Intake, ADI\\)評估, 丁香酚對人體的每日容許攝入量\\(ADI\\)為 2.5 mg/kg bw[32]。EFSA 規定丁香酚 ADI 值為 1.0mg/kg bw[33]。
4.3 劑量-反應外推
劑量-反應外推一般是將毒理學試驗獲得的數據外推到人, 計算人體的每日容許攝入量 ADI 值。實驗獲得的最大無作用劑量\\(NOEL\\)值乘以合適的安全系數等于安全水平或者每日允許攝入水平。JECFA 和 EFSA 均采用安全系數以克服不確定性, 通常安全系數為 100, 劑量-反應外推的詳細數據詳見表 1?！?】
5 風險特征描述
風險特征描述是在綜合危害識別、危害特征描述和暴露評估的結果, 描述危害對人體產生不良結果的可能性。
JECFA 在 1967 年第 11 次會議上, 根據當時的研究結果,將丁香酚的 ADI 值暫定為 5 mg/kg bw[37]。之后, 隨著研究的不斷深入, 1982 年 JECFA 在第 26 次會議上結合新的研究結果, 重新將丁香酚的 ADI 值定為 2.5 mg/kg bw[32]。
2006 年委員會在第 65 次會議上將丁香酚的 ADI 值仍然定為 2.5 mg/kg bw, 以 60 kg 成人計算, 即每人每日安全攝取量為 150 mg/d[38]。報告指出丁香酚的 NOEL 為 300 mg/kgbw。委員會經過專門討論, 認為食品中所含有丁香酚的濃度對人類健康不構成威脅。
6 討 論
6.1 相關政策法規和標準
我國水產品風險評估仍處在初級階段, 關于水產品中麻醉劑的風險評估方面研究更是鮮有報道。事實上, 我國目前允許丁香\\(含丁香酚\\) 用于牙膏、香皂等日用品中起到防腐抗菌的作用[39]。美國的 FDA 沒有規定丁香酚可以在水產品中使用, 但可將其作為食品添加劑使用; 日本、澳大利亞、韓國、新西蘭等國認為是合法的水產麻醉劑, 但要經過一定的休藥期才可上市[17]。日本允許丁香酚在水產品中使用, 其藥浴劑量為 50~200 μg/mL, 休藥期為 7 d, 最高殘留量\\(MRL\\)設定為 50 ng/mL[40]。目前, 我國對丁香酚在水產品中的使用并沒有相關政策法規和標準, 這給我國水產品中丁香酚的合理使用及殘留監控帶來了很大的不便。
6.2 存在問題及建議
改革開放 30 年, 我國水產養殖業迅猛發展, 已成為我國水產品供應的主要來源, 極大地豐富和滿足了國民的消費需要。但是, 高密度規?；酿B殖也帶來的一些負面影響, 如水環境的污染, 水產品中各種禁限用藥物殘留超標等, 這些都對消費者的食用安全帶來了潛在危害[41-44]。
然而, 我國水產養殖業不僅存在禁限用藥物殘留的問題,同時也存在麻醉劑殘留問題[45]。根據我們調研結果分析,目前在水產品運輸等環節中均存在不同程度使用麻醉劑\\(如丁香酚\\)的現象。作為一名水產領域的科技工作者, 筆者認為我國應盡快從以下幾個方面加快水產養殖業中丁香酚使用的研究工作。
\\(1\\)建立丁香酚檢測的行業標準經過筆者調研發現, 目前我國丁香酚的行業檢測標準仍屬空白。建議組織科研人員加快丁香酚檢測標準的建立工作, 為我國丁香酚的行業監管及合理使用提供技術支撐。筆者所在的實驗室也在進行這方面的工作, 目前已經完成了丁香酚的電噴霧負離子質譜裂解規律研究工作, 正在承擔水產品中丁香酚檢測的行業標準制定工作，相信不久后將有檢測方法結果向大家匯報。
\\(2\\)進行風險排查, 摸清丁香酚在我國水產養殖業中的使用情況根據行業需要, 積極組織我國水產領域的質檢機構開展丁香酚在我國水產養殖業中養殖、加工、運輸等環節中的使用情況。
\\(3\\)盡快出臺合適我國國情的相關政策法規參考國際上關于丁香酚在水產品中的使用規定, 根據我國水產品中丁香酚的使用現狀及相關研究, 盡快出臺適合我國水產養殖業中丁香酚使用的標準和法規。合理的標準和法規的出臺, 可結束目前我國水產養殖業中麻醉劑使用狀況混亂的現狀, 為我國水產養殖業的可持續發展保駕護航。
參考文獻
[1] Gorris LGM. Risk analysis: risk assessment: principles, methods, andapplications[J]. Encycl Food Saf, 2014, \\(1\\): 65?72.
[2] Paisley LG, Koeijer AD, Hagenaars TJ, et al. Risk analysis ofTransmissible Spongiform Encephalopathies in animals: state-of-the-art[J].Int J Risk Assess Manag, 2008, 8\\(3\\): 214?242.
[3] 聶文靜, 李太平. 食品安全風險評估模型研究綜述[J]. 食品安全質量檢測學報, 2014, 5\\(5\\): 1551?1556.Nie WJ, Li TP. Research review of food safety risk assessment model[J]. JFood Saf Qual, 2014, 5\\(5\\): 1551?1556.
[4] 平華, 馬智宏, 王紀華, 等. 農產品質量安全風險評估研究進展[J]. 食品安全質量檢測學報, 2014, 5\\(3\\): 674?680.
