食 品 中 的 有 害 物 質 駱 錫 能 國 立 宜 蘭 大 學 食 品 科 學 系 1 1. 概 論 人 類 藉 由 飲 食 攝 取 食 物 中 的 營 養 原 以 維 繫 生 命, 但 並 非 所 有 的 食 品 成 分 都 是 人 體 所 需 的 營 養 素 對 人 體 有 害 或 具 有 潛 在 性 危 害 的 毒 性 物 質, 如 : 魚 貝 類 的 麻 痺 性 毒 素 (paralytic toxins) 豆 類 中 的 蛋 白 質 抑 制 劑 (protein inhibitors) 黴 菌 毒 素 (mycotoxins) 蕈 類 毒 素 (mushroom toxins) 等, 均 會 對 人 體 造 成 毒 害 作 用 2 1
2. 動 物 性 食 品 中 的 有 害 物 質 2.1 鯖 魚 毒 素 (scombroid idtoxin) 鯖 魚 毒 素 中 毒 (scombroid poisoning) 主 要 於 食 用 含 高 量 組 織 胺 (histamine) 所 造 成 常 見 於 鯖 花 魚 類 (scombroid), 如 : 鮪 魚 (tuna) 鰹 魚 (skipjack) 沙 丁 魚 (sardines) 鯡 魚 (herring) 等 3 鯖 魚 含 高 量 的 組 胺 酸 (histidine), 若 鮮 度 下 降 細 菌 繁 殖, 受 細 菌 分 泌 的 脫 羧 酵 素 (decarboxylase) 作 用, 則 產 生 組 織 胺 (histamine) 根 據 美 國 FDA 資 料 顯 示, 正 常 新 鮮 魚 肉 約 含 l mg/100 g 以 下 組 織 胺, 超 過 10mg 則 表 示 已 有 腐 敗 現 象 FDA 目 前 並 未 針 對 魚 肉 組 織 胺 含 量 設 限, 但 已 將 組 織 胺 含 量 達 50mg / 100g 的 鯖 魚 魚 肉 視 為 足 以 導 致 中 毒 4 2
5 Food category 1.25. Fishery products from fish species associated with a high amount of histidine (16) 1.26. Fishery products which have undergone enzyme maturation treatment in brine, manufactured from fish species associated with a high amount of histidine (16) 2.4.1. Shelled and shucked products of cooked crustaceans and molluscan shellfish Microorganisms/t heir toxins, metabolites 2.4.1 Coagulasepositive staphylococ ci Samplin Limits (2) g-plan (1) n c m M Histamine 9 2 100 mg/kg Histamine 9 2 200 mg/kg E.coli 5 2 1 cfu/g 5 2 100 cfu/g 200 mg/kg 400 mg/kg 10 cfu/g 100 cfu/g Analytical reference method (3) HPLC (18) HPLC (18) ISO TS 16649-3 EN/ISO 6888-1 or 2 Stage where the criterion applies Products placed on the market during their shelf- life Products placed on the market during their shelflife End of the manufacturing process End of the manufacturing process 6 3
7 8 4
鯖 魚 毒 素 中 毒 症 狀 : 皮 膚 系 統 症 狀 : 顏 面 潮 紅 發 熱 腫 脹 出 現 蕁 麻 疹 反 應 腸 胃 系 統 症 狀 : 疼 痛 反 胃 嘔 吐 下 痢 心 血 管 系 統 症 狀 : 心 悸 脈 搏 快 速 兒 微 弱 血 壓 降 低 精 神 系 統 症 狀 : 頭 痛 耳 鳴 視 線 模 糊 口 舌 及 四 肢 腫 脹 症 狀 通 常 維 持 4-6 小 時, 少 有 超 過 1-2 天 者 9 2.2 河 魨 毒 素 (tetrodotoxin) 河 魨 魚 種 有 二 齒 魨 科 (Diodontidae) 三 齒 魨 科 (Triodontidae) 四 齒 魨 科 (Tetraodontidae 棘 魨 科 (Ostraciidae) 河 魨 毒 素 主 要 存 在 於 肝 臟 生 殖 腺 及 某 些 器 官, 以 卵 巢 和 肝 臟 濃 度 最 高, 其 次 表 皮 及 腸 道, 而 魚 肉 及 血 液 中 僅 含 微 量 毒 素 10 5
11 河 魨 毒 素 屬 於 神 經 毒 素, 與 神 經 細 胞 上 之 鈉 離 子 通 道 的 蛋 白 質 結 合, 鈉 離 子 因 無 法 進 入 神 經 細 胞, 導 致 膜 電 位 無 法 去 極 化, 而 阻 斷 神 經 軸 突 之 神 經 訊 息 傳 導, 患 者 因 呼 吸 麻 痺 而 死 亡 河 魨 毒 素 中 毒 症 狀 第 一 階 段 : 口 唇 出 現 輕 微 麻 木, 並 逐 漸 延 伸 至 顏 面 及 四 肢, 同 時 可 能 伴 隨 頭 痛 上 腹 部 痛 等 第 二 階 段 : 麻 木 現 象 增 加, 並 出 現 行 動 呼 吸 及 說 話 困 難 第 三 階 段 : 嚴 重 的 神 經 系 統 失 調, 運 動 完 全 麻 木, 無 法 言 語, 但 神 至 能 清 醒 第 四 階 段 : 喪 失 意 識, 呼 吸 麻 痺 而 死 亡 12 6
2.3 熱 帶 魚 毒 素 (ciguatoxin) 為 成 分 複 雜 的 一 種 毒 性 物 質, 主 要 為 棲 息 在 熱 帶 及 亞 熱 帶 海 域 珊 瑚 礁 周 圍 的 魚 類, 導 致 低 死 亡 率 的 中 毒, 總 稱 為 熱 帶 魚 毒 素 中 毒 (ciguatera) 屬 外 因 性 食 物 鏈 累 積 毒 素, 如 雙 鞭 毛 藻 熱 帶 魚 毒 素 至 少 包 括 : ciguatoxin(ctx) scaritoxin maitotoxin palytoxin 及 ciguaterin 等 五 種 成 分, 其 中 以 CTX 為 主, 約 佔 90% 以 上 13 14 7
熱 帶 魚 毒 素 主 要 作 用 於 鈉 離 子 通 道, 導 致 鈉 離 子 的 通 透 性 增 加, 進 而 刺 激 神 經 細 胞 及 肌 肉 細 胞 去 極 化, 引 起 神 經 及 肌 肉 之 抑 制 作 用 熱 帶 魚 毒 素 的 主 要 中 毒 種 狀 腸 胃 症 狀 : 噁 心 嘔 吐 腹 絞 痛 和 腹 瀉 神 經 症 狀 : 頭 痛 頭 暈 唇 舌 及 咽 喉 疼 痛 視 力 模 糊 神 經 系 統 症 狀 是 熱 帶 魚 毒 素 中 毒 最 明 確 及 最 持 久 的 症 狀 肌 肉 關 節 : 肌 肉 酸 痛 肌 肉 無 力 關 節 疼 痛 熱 帶 魚 毒 素 可 藉 由 患 者 體 液 或 經 由 胎 盤 傳 遞, 故 患 者 在 症 狀 持 續 期 間 尤 注 意 15 2.4 貝 毒 素 (shellfish toxins) 貝 毒 素 是 泛 稱 積 存 在 貝 類 體 中 會 引 起 人 類 中 毒 的 毒 性 物 質, 這 些 毒 素 包 括 麻 痹 性 貝 毒 素 (paralytic shellfish poisons) 腹 瀉 性 貝 毒 素 (diarrhetic shellfish poisons) 神 經 性 貝 毒 素 (neurotoxic shellfish poisons) 失 憶 性 貝 毒 素 (amnesic shellfish poisons) 等 毒 素 的 產 生 則 與 紅 潮 (red tide) 有 關, 有 機 物 污 染, 渦 鞭 毛 藻 大 量 繁 殖, 貝 類 攝 食 累 積 內 臟 中 16 8
2.4.1 麻 痹 性 貝 毒 素 (paralytic shellfish poisons) 主 要 病 源 藻 為 Protogonyaulax catanella Gonyaulax tamarensis, 其 所 產 生 的 毒 素 為 巨 蚌 毒 素 (saxitoxin, STX) 中 毒 症 狀 主 要 為 神 經 性 症 狀, 包 括 唇 舌 麻 木 感 皮 膚 刺 痛 暈 眩 言 語 困 難 四 肢 末 端 灼 熱 感 等 症 狀 嚴 重 者 可 能 會 因 呼 吸 困 難 呼 吸 衰 竭 而 致 死 17 18 9
2.4.2. 腹 瀉 性 貝 類 中 毒 (diarrhetic shellfish poisoning,dsp) 主 要 病 源 藻 為 Dinophysis spp., 其 所 產 生 的 毒 素 為 多 元 醚 化 合 物, 包 括 :okadaic acid(oa)( 圖 12-5 ) dinophysis toxin(dtx) ( 圖 12-6 ) pectenotoxin(ptx)( 圖 12-7) 及 yessotoxin(ytx) ( 圖 12-8) 中 毒 症 狀 主 要 為 消 化 系 統 不 適, 包 括 反 胃 嘔 吐 下 痢 及 腹 痛, 並 伴 隨 著 畏 寒 頭 痛 發 熱 等 症 狀 症 狀 持 續 2-3 天 腹 瀉 性 貝 類 中 毒 並 不 會 造 成 死 亡, 其 預 後 良 好 且 無 併 發 症 19 20 10
21 22 11
2.4.3 神 經 性 貝 類 中 毒 (neurotoxic shellfish poisoning,nsp) 主 要 病 源 藻 為 Ptychodiscus brevis, 毒 素 以 脂 溶 性 且 耐 熱 之 brevetoxin(btx)( 圖 12-9) 為 主 BTX 主 要 作 用 機 轉 為 持 續 的 刺 激 神 經, 導 致 神 經 肌 肉 末 梢 之 抑 制 中 毒 症 狀 主 要 為 消 化 系 統 及 神 經 系 統 症 狀, 包 括 下 痢 嘔 吐 腹 痛 肌 肉 酸 痛 暈 眩 運 動 失 調 頭 痛 等 神 經 性 貝 類 中 毒 並 不 會 造 成 死 亡, 其 預 後 良 好 23 24 12
2.4.4. 失 憶 性 貝 類 中 毒 ( amnesic shellfish poisonging) 主 要 病 源 藻 為 Nitzschia pungens, 毒 素 以 domoic acid(da) 為 主 中 毒 症 狀 主 要 為 記 憶 喪 失 心 律 不 整 半 身 麻 痺 等, 嚴 重 者 則 會 產 生 痙 攣 及 昏 迷, 老 年 且 出 現 嚴 重 神 經 症 狀 之 患 者 較 易 導 致 死 亡, 死 亡 率 約 2% 25 26 13
3. 植 物 性 食 品 中 的 有 害 物 質 3.1. 甲 狀 腺 腫 元 (goitrogen) 甲 狀 腺 腫 元 是 指 會 引 起 甲 狀 腺 腫 的 物 質, 如 植 物 中 的 硫 代 配 醣 體 (glucosinolate); 主 要 來 自 十 字 花 科 蔬 菜 (Cruciferae), 包 括 : 白 菜 洋 蔥 甘 藍 菜 (cabbage) 花 菜 (cauliflower) 青 花 菜 (broccoli) 孢 子 甘 藍 (Brussels sprouts) 等 27 28 14
異 硫 氰 酸 鹽 (isothiocyanate) 會 環 化 生 成 甲 狀 腺 腫 素 (goitrin), 會 抑 制 甲 狀 腺 素 (throxine) 之 合 成, 導 致 促 甲 狀 肌 腺 激 素 (TSH) 的 分 泌 增 加, 造 成 甲 狀 腺 增 生 過 盛 而 腫 大, 但 不 會 影 響 甲 狀 腺 吸 收 碘 的 作 用 另 外, 硫 氰 酸 鹽 離 子 (thiocyanate) 具 競 爭 性 抑 制 作 用, 可 抑 制 甲 狀 腺 吸 收 碘 的 作 用, 導 致 甲 狀 腺 腫 大, 可 於 飲 食 中 增 加 碘 量 而 獲 得 改 善 29 3.2. 氰 酸 醣 苷 (cyanogenic glycosides) 氰 化 物 (cyanide) 常 以 微 量 的 含 氰 配 醣 體 型 式 廣 泛 地 分 佈 在 植 物 中, 其 中 與 人 類 中 毒 較 有 關 的 包 括 : 存 在 於 梅 桃 蘋 果 櫻 桃 杏 子 等 種 子 中 的 苦 杏 仁 苷 (amygdalin); 存 在 於 高 粱 及 其 他 禾 本 科 植 物 中 的 蜀 黍 苷 (dhurrin); 存 在 於 豆 類 亞 麻 子 和 樹 薯 中 的 亞 麻 苦 苷 (linamarin) 及 甲 基 亞 麻 苦 苷 (methyllinamarin or lotaustralin) 30 15
31 32 16
氰 化 物 會 與 粒 線 體 中 細 胞 色 素 氧 化 酵 素 裡 的 三 價 鐵 離 子 結 合, 阻 絕 細 胞 的 呼 吸 作 用 急 性 中 毒 症 狀 有 呼 吸 困 難 肌 肉 麻 痺 昏 迷, 其 最 低 致 死 劑 量 約 為 0.5-3.5mg / kg 通 常 對 於 急 性 之 氰 酸 中 毒 的 處 理 為 服 用 亞 硝 酸 鹽 或 其 酯 類 化 合 物 33 防 止 氰 化 物 中 毒 之 方 法 除 了 避 免 食 用 含 氰 酸 醣 苷 之 食 品 外, 如 有 必 要 則 : 1. 儘 量 去 除 食 品 中 因 加 工 調 理 而 產 生 的 HCN 2. 儘 量 避 免 大 量 食 用 含 氰 酸 醣 苷 之 食 物 3. 利 用 育 種 方 法, 培 養 含 氰 酸 醣 苷 較 低 之 品 種 4. 利 用 特 殊 的 去 毒 加 工 方 式, 如 : 醱 酵 34 17
3.3. 血 球 凝 集 素 (lectins) 血 球 凝 集 素 為 一 個 不 尋 常 的 醣 蛋 白, 能 夠 與 醣 蛋 白 多 醣 類 或 醣 脂 質 上 某 些 特 定 的 醣 質 結 合 血 球 凝 集 素 廣 泛 地 存 於 自 然 界 中, 而 豆 科 植 物 中 的 凝 集 素, 如 : 黑 豆 黃 豆 青 豆 扁 豆 豌 豆 菜 豆 等 35 36 18
3.4. 配 醣 生 物 鹼 (glycoalkaloids) 生 物 鹼 (alkaloids) 普 遍 地 存 在 於 植 物 中, 是 植 物 中 苦 味 成 分 之 一, 它 是 一 種 鹼 性 含 氮 化 合 物, 可 與 酸 作 用 形 成 鹽 類, 可 作 用 於 神 經 系 統 茄 科 植 物 (Solanaceae), 如 : 茄 子 (Solanun rnelongena) 馬 鈴 薯 (S. tuberosum) 及 蕃 茄 (Lycopersicon esculenturn) 等, 為 主 要 來 源 文 獻 中, 配 醣 生 物 鹼 中 毒 相 關 記 載 多 以 馬 鈴 薯 中 毒 為 主 37 馬 鈴 薯 中 的 配 醣 生 物 鹼 以 α- 茄 靈 (solanine) 及 α-chaconine 為 主, 約 佔 馬 鈴 薯 中 配 醣 生 物 鹼 總 量 的 95 % 馬 鈴 薯 配 醣 生 物 鹼 的 中 毒 機 制 是 茄 靈 會 干 擾 乙 醯 膽 鹼 的 神 經 傳 導 功 能 人 類 對 於 茄 靈 的 半 數 致 死 劑 量 (LD 50 ) 約 為 2-5mg/kg, 齧 齒 類 則 為 600mg / kg 市 售 馬 鈴 薯, 配 醣 生 物 鹼 含 量 約 20-130mg / kg, 在 FDA 建 議 的 安 全 範 圍 中 (<200mg / kg), 含 量 超 過 140mg/ kg, 會 產 生 苦 味 38 19
39 馬 鈴 薯 的 皮, 茄 靈 含 量 為 10mg/100g, 發 芽 的 芽 眼 處 可 達 100mg/100g 而 人 類 中 毒 的 茄 靈 量 為 20mg/100g, 因 茄 靈 耐 熱, 即 使 加 熱 也 不 容 易 去 除 馬 鈴 薯 長 期 保 存 時 會 發 芽, 發 芽 及 變 綠 之 部 分 會 生 成 茄 靈 含 量 較 高 時 會 引 起 中 毒 40 20
3.5. 蛋 白 酵 素 抑 制 物 質 (protease inhibitors) 蛋 白 酵 素 抑 制 物 質 為 植 物 中 具 有 抑 制 蛋 白 酵 素 活 性 的 一 些 小 分 子 多 胜 肽 鏈 其 中 較 為 熟 知 的 為 來 自 黃 豆 的 Bowman-Birk 抑 制 劑 和 Kunitz 抑 制 劑, 主 要 抑 制 胰 蛋 白 酶 (trypsin) 及 胰 凝 乳 蛋 白 酶 (chymotrypsin) 41 42 21
43 4. 黴 菌 毒 素 (mycotoxin) 黴 菌 毒 素 為 黴 菌 生 長 後 所 產 生 的 二 次 代 謝 毒 性 產 物 黴 菌 毒 素 賦 予 黴 菌 競 爭 優 勢 這 些 毒 性 產 物 可 能 僅 存 於 菌 體 中 或 分 泌 於 生 長 基 質 中, 人 畜 誤 食 黴 菌 毒 素, 將 出 現 慢 性 或 急 性 黴 菌 毒 素 中 毒 (mycotoxicosis) 44 22
4.1. 黃 麴 毒 素 (Alfatoxin) 黃 麴 毒 素 主 要 是 由 麴 菌 屬 (Aspergillus spp.) 的 黃 麴 菌 (Aspergillus flavus) 及 寄 生 麴 菌 (Aspergillus parasiticus) 所 產 生, 黴 菌 喜 歡 在 果 仁 含 油 種 子 內 及 榖 類 生 長, 玉 米 花 生 及 棉 花 仔 為 最 容 易 產 生 黃 麴 毒 素 之 作 物 目 前 已 知 的 黃 麴 毒 素 衍 生 物 至 少 有 17 種, 是 具 有 強 毒 性 (toxic) 和 致 癌 性 (carcinogenic) 的 低 分 子 量 化 合 物 ( 圖 12-18), 其 中 以 黃 麴 毒 素 B 1 的 毒 性 最 強 45 46 23
影 響 黃 麴 毒 素 產 生 之 因 素 包 括 ( 一 ) 生 物 因 素 不 同 菌 種 : Aspergillus flavus 產 生 黃 麴 毒 素 B1 和 B2, 而 Aspergillus parasiticus 可 產 生 黃 麴 毒 素 B1, B2, G1 和 G2 競 爭 性 : 若 A. parasiticus 與 A. candidus 共 存 時, 生 長 良 好, 但 黃 麴 毒 素 之 生 產 會 被 抑 制 菌 落 大 小 : 當 菌 落 在 10 3 spores/ml 時, 黃 麴 毒 素 產 量 最 高, 大 於 或 小 於 此 濃 度 均 會 使 黃 麴 毒 素 產 量 減 少 47 ( 二 ) 化 學 因 素 基 質 成 分 會 影 響 毒 素 產 量, 如 : 含 高 濃 度 碳 水 化 合 物 和 脂 肪 酸 的 基 質 會 促 進 毒 素 之 產 生 ; 微 量 鋅 元 素 (1~10 mg/ml) 會 促 進 A. parasiticus 菌 體 的 生 長 及 毒 素 的 產 量 48 24
( 三 ) 環 境 因 素 當 CO 2 濃 度 大 於 20 % 時, 會 抑 制 黴 菌 孢 子 發 芽, 而 CO 2 濃 度 大 於 10 % 時, 便 能 抑 制 黃 麴 毒 素 之 生 產 ; 當 O 2 濃 度 小 於 20 % 或 大 於 90 % 時, 會 抑 制 黃 麴 毒 素 之 生 產 ; 黴 菌 的 生 長 及 生 產 黃 麴 毒 素 的 最 適 溫 度 為 25~30,37 即 不 易 產 生 黃 麴 毒 素 ; A. flavus 和 A. paraciticus 生 產 黃 麴 毒 素 之 最 適 aw 為 0.95~0.99, 小 於 0.85 時, 黃 麴 毒 素 之 生 產 降 低 或 停 止 ; 光 線 強 度 增 加 會 破 壞 黃 麴 毒 素 B1; 產 生 黃 麴 毒 素 之 最 適 ph 為 6.9, 但 ph 3.5 時 已 有 相 當 量 的 黃 麴 毒 素 49 台 灣 地 處 亞 熱 帶, 高 溫 多 濕, 適 合 黴 菌 繁 殖, 故 容 易 滋 生 黴 菌, 產 生 毒 素, 以 花 生 玉 米 棉 籽 易 受 汙 染 總 黃 麴 毒 素 限 量 標 準 ( 包 括 黃 麴 毒 素 B 1`B 2`G 1`G 2 ) 花 生 玉 米 為 15 ppb 以 下, 米 高 粱 豆 類 麥 類 及 堅 果 類 為 10 ppb 以 下, 食 用 油 脂 為 10 ppb 以 下, 鮮 乳 為 0.5 ppb 以 下, 乳 粉 為 5.0 ppb 以 下, 其 他 食 品 為 10 ppb 以 下, 但 嬰 兒 食 品 則 不 得 含 黃 麴 毒 素 50 25
去 除 黃 麴 毒 素 或 抑 制 毒 素 活 性 之 方 法 物 理 性 處 理 : 透 過 濕 熱 熱 烘 烤 高 溫 高 壓 處 理 或 紫 外 光 微 波 照 射 等 方 式 化 學 性 處 理 : 利 用 臭 氧 過 氧 化 氫 等 氧 化 劑 酸 鹼 處 理 氨 水 解 毒 溶 劑 萃 取 等 方 式 生 物 性 處 理 : 利 用 其 他 微 生 物 來 代 謝 黃 麴 毒 素 或 與 黃 麴 毒 素 結 合, 降 低 黃 麴 毒 素 之 毒 害 作 用 銷 毀 51 4.2. 赭 麴 毒 素 (ochratoxin) 赭 麴 毒 素 為 某 些 麴 菌 屬 (Aspergillus spp.) 及 青 黴 屬 (Penicillium spp.) 菌 種 的 代 謝 產 物, 以 A. ochraceus A. ostianus P. viridicatum 及 P. griseofulvum 為 主 要 產 生 赭 麴 毒 素 的 黴 菌 普 遍 地 存 在 於 土 壤 中, 堅 果 仁 穀 類 小 麥 乾 豆 可 可 咖 啡 豆 大 豆 等, 皆 為 常 見 的 受 污 染 食 品 52 26
53 赭 麴 毒 素 A(ochratoxin A) 毒 性 最 強 在 空 氣 中 及 光 照 下 極 不 安 定, 甚 至 在 潮 濕 狀 態 下 短 暫 曝 光 即 產 生 降 解 耐 熱, 在 高 溫 高 壓 下 處 理 3 小 時 後, 仍 約 有 35 % 之 毒 素 活 性 污 染 穀 類 釀 製 啤 酒, 經 釀 製 加 工 處 理, 仍 有 2~7 % 赭 麴 毒 素 A 殘 存 於 啤 酒 中 污 染 咖 啡 豆 經 焙 炒 後, 仍 有 少 量 殘 留 54 27
食 品 中 赭 麴 毒 素 A (Ochratoxin A) 限 量 應 符 合 下 列 標 準 : 食 品 種 類 赭 麴 毒 素 A 限 量 米 麥 類 5 ppb 以 下 至 目 前 為 止, 約 有 120 種 黴 菌 被 發 現 會 產 生 病 分 泌 黴 菌 毒 素, 幾 種 重 要 之 黴 菌 毒 素 簡 介 如 下 : 1. 散 黴 素 (Patulin) 係 由 penicillium patulum 於 榖 類 水 果 中 產 生, 經 常 被 發 現 於 腐 壞 之 蘋 果 中, 蘋 果 腐 壞 部 位 patulin 含 量 可 達 1g/kg 之 高 量, 易 隨 製 造 過 程 而 流 入 蘋 果 汁 中 具 有 致 癌 性 致 突 變 性 肝 臟 壞 死 等 毒 性 56 28
2. 麴 黴 素 (Citrinin) 為 一 種 黃 色 針 狀 物, 由 penicillium citrinumm 於 稻 米 中 分 泌 產 生,Aspergillus terreus 也 會 產 生 此 毒 素, 近 年 來 紅 麴 保 健 食 品 流 行, 主 要 含 有 monacolin K 提 供 降 膽 固 醇 之 功 能, 然 而 傳 統 之 麴 菌 (Monascus) 也 是 會 生 成 citrinin, 57 食 品 中 橘 黴 素 (Citrinin) 限 食 品 種 類 橘 黴 素 限 量 量 應 符 合 下 列 標 準 : 紅 麴 色 素 200 ppb 以 下 原 料 用 紅 麴 米 5 ppm 以 下 使 用 紅 麴 原 料 製 成 之 食 品 2 ppm 以 下 29
3. 黃 黴 毒 素 (Sterigmatocystin) 在 受 Aspergillus flavus Asp. nidulans 和 Asp. lugulosus 等 污 染 之 玉 米 或 其 他 榖 類 產 生, 經 常 與 黃 麴 毒 素 (Aflatoxin) 同 時 存 在, 會 導 致 肝 癌 膽 管 癌 等 4. Zearalenone 污 染 Fusarium graminearum( 鐮 刀 菌 屬 ) 之 玉 米 大 麥 或 其 他 榖 類 所 產 生 之 毒 素, 會 導 致 動 物 生 殖 器 官 肥 大 等 現 象 5.T 2 -toxin 污 染 Fusarium tricinctum Fusarium nivale 等 之 玉 米 或 榖 類 59 5. 蕈 類 毒 素 (mushroom toxins) 毒 蕈 中 毒 依 毒 素 的 生 理 作 用 分 類 : 原 生 質 毒 素 (protoplasmic poisons) 神 經 毒 素 (neurotoxins) 腸 胃 刺 激 毒 素 (gastrointestinal irritants) 類 二 硫 龍 毒 素 (disulfiram-like lik toxins) 60 30
511 5.1.1 瓢 蕈 毒 素 5.1. 原 生 質 毒 素 原 生 質 毒 素 會 破 壞 細 胞 導 致 內 臟 衰 竭, 死 亡 率 極 高 瓢 蕈 毒 素 (amatoxin) 及 orellanine 均 屬 之 瓢 蕈 毒 素 為 蠅 蕈 鹼 (amanitin) 異 構 物 所 形 成 的 混 合 物 來 自 毒 鵝 膏 (death cap) 鱗 柄 鵝 膏 (destroying angel) 等 蕈, 為 含 色 胺 酸 分 子 的 環 狀 化 合 物 會 抑 制 合 成 mrna 及 RNA 聚 合 酶, 影 響 蛋 白 質 的 合 成 ; 此 外, 亦 會 造 成 腎 臟 損 傷 61 62 31
5.1.2 Orellanine Orellanine 來 自 山 絲 膜 蕈 (Cortinarius orellanus) 中 毒 潛 伏 期 約 3-14 天, 初 期 症 狀 為 劇 烈 的 口 渴 及 頻 尿, 隨 後 出 現 反 胃 頭 痛 肌 肉 疼 痛 畏 寒 痙 攣 並 失 去 意 識, 嚴 重 者 則 產 生 急 性 腎 衰 竭 而 死 亡 63 5.2. 神 經 毒 素 神 經 毒 素 會 導 致 如 : 多 汗 昏 迷 抽 筋 幻 覺 興 奮 沮 喪 等 神 經 毒 害 症 狀 神 經 毒 素 又 可 分 為 毒 蠅 鹼 中 毒 (muscarine poisoning) 蠟 子 樹 酸 及 蕈 毒 醇 中 毒 (ibotenic acid / muscimol poisoning) 二 甲 羥 基 色 胺 磷 酸 中 毒 (psilocybin poisoning) 64 32
5.2.1 毒 蠅 鹼 中 毒 誤 食 含 有 毒 蠅 鹼 ( 圖 12-22) 的 毒 蕈 所 致 如 : 土 味 絲 傘 蕈 (Inocybe geophylla) 白 霜 杯 傘 蕈 (Clitocybe dealbata) 患 者 於 15-30 分 中 內 出 現 唾 液 分 泌 增 加 出 汗 流 淚 腹 痛 等 症 狀, 嚴 重 者 會 導 致 心 臟 或 呼 吸 衰 竭 65 5.2.2. 蠟 子 樹 酸 及 蕈 醇 中 毒 毒 蠅 傘 (Amanita muscaria) 及 豹 斑 鵝 膏 (Amanita pantherina) 含 有 蠟 子 樹 酸 及 蕈 毒 醇, 兩 者 毒 性 作 用 類 似 但 蕈 毒 醇 毒 性 比 蠟 子 樹 強 66 33
5.2.3. 二 甲 羥 基 色 胺 磷 酸 中 毒 由 毒 蕈 中 的 二 甲 羥 基 色 胺 磷 酸 及 二 甲 羥 基 色 胺 所 引 起 的 中 毒 誤 食 後 患 者 於 半 小 時 至 二 小 時 內 產 生 欣 快 感 肌 肉 無 力 昏 睡, 亦 可 能 有 過 激 或 躁 動 之 行 為 67 5.3. 腸 道 刺 激 毒 素 引 發 此 類 中 毒 常 見 的 毒 蕈 為 綠 褶 菇 (Chlorophyllum molybdites) 毒 粉 褶 蕈 (Entoloma lividum) 豹 斑 口 蘑 (Trichlolma pardinum) 毒 紅 菇 (Russula emetica) 等, 但 毒 性 成 分 仍 未 明 瞭 68 34
5.4. 類 二 硫 龍 毒 素 主 要 引 發 此 類 中 毒 的 毒 蕈 為 墨 汁 鬼 傘 蕈 毒 性 作 用 來 自 於 鬼 傘 素 (coprine) 鬼 傘 素 於 人 體 內 代 謝 生 成 胺 基 環 丙 醇, 會 抑 制 乙 醛 去 氫 酶 (acetaldehyde dehydrogenase) 之 作 用, 而 產 生 類 似 二 硫 龍 (disulfiram) 的 反 應 69 6. 食 品 加 工 過 程 中 產 生 的 有 害 物 質 6.1. 多 環 芳 香 烴 有 機 化 合 物 燃 燒 過 程 發 生 熱 裂 解 反 應 (prolytic reacion) 產 生 多 環 芳 香 烴 (prolycyclic aromatic; PAHs) 為 含 有 兩 個 苯 環 以 上 的 多 環 化 合 物, 自 然 界 已 知 有 100 多 種, 其 中 約 有 四 分 之 一 具 有 致 癌 性 代 表 性 物 質 為 Benzo(a)pyrene(3,4-benzopyrene) () ( ) 具 極 強 之 致 癌 性, 此 類 化 合 物 屬 於 環 境 汙 染 物 廣 泛 存 在 環 境 中 70 35
攝 入 體 內 後 經 microsome 之 xidase 氧 化 生 成 epoxide, 再 經 hydroxylation 生 成 Diol-epoxide, 與 細 胞 核 內 DNA 作 用, 造 成 致 癌 性 71 食 品 污 染 多 環 芳 香 烴 的 途 徑,1. 受 環 境 污 染,2. 主 要 加 熱 過 程 產 生 油 脂 和 碳 水 化 合 物 於 500-700 高 溫 下 加 熱, 最 容 易 產 生 多 環 芳 香 烴 特 別 是 碳 燒 烤 肉 高 溫 加 熱 木 材 煙 燻 食 品 ( 燻 魚 香 腸 等 ) 烘 烤 食 品 ( 如 咖 啡 等 ) 其 中 以 炭 燒 肉 和 煙 燻 魚 含 量 最 高 72 36
6.2. 亞 硝 化 合 物 亞 硝 化 合 物 (nitro compounds) 有 亞 硝 胺 (nitrosamine) 亞 硝 醯 胺 (Nitrosamide) 和 亞 硝 脒 (Nitrosamidine) 等 三 類, 具 有 致 癌 性 與 致 突 變 性 食 品 中 硝 酸 鹽 或 亞 硝 酸 鹽 於 加 工 儲 藏 過 程 中, 或 於 人 體 攝 食 後, 經 還 原 作 用 生 成 亞 硝 酸 (HNO 2 ), 於 酸 性 條 件 下 和 二 級 胺 (secondary amine) 或 醯 胺 (N-substitube) 作 用 生 成 N- 亞 硝 胺 或 是 N- 亞 硝 醯 胺 73 亞 硝 胺 類 化 合 物 中, 以 二 甲 基 亞 硝 胺 (dimethylnitrosamine) 致 癌 性 最 強 74 37
含 亞 硝 胺 類 化 合 物 之 食 品 主 要 有 添 加 亞 硝 酸 鹽 保 色 劑 之 香 腸 魚 肉 等, 另 外 乾 酪 (cheese) salami 等 含 量 亦 高 魚 肉 畜 肉 含 多 量 胺 類 化 合 物, 容 易 與 亞 硝 酸 作 用 所 致 部 分 蔬 菜 含 有 多 量 硝 酸 鹽, 攝 食 後 生 成 亞 硝 酸 亦 參 與 作 用, 應 加 注 意 75 燻 肉 (Bacon) 常 存 在 nitrosopyrrolidine (NPYR) nitrosodimethylamine (NDMA) nitrosohydroxypyrrolidine (NHPYR) 等 亞 硝 胺 亦 可 能 生 成 N-nitrosothiazolidine (N-Thz) N-nitrosothiazolidine carboxylic acid (NTCA) 76 38
NPYR 主 要 產 生 途 徑 為 加 熱 條 件 下,proline 與 亞 硝 酸 鹽 作 用, 再 經 decarboxylation 過 程 而 產 生, 或 是 先 decarboxylation 後, 再 與 亞 硝 酸 鹽 作 用 而 產 生 77 6.3. 蛋 白 質 產 生 的 致 突 變 物 質 蛋 白 質 在 高 溫 加 熱 下 會 產 生 致 突 變 物 質 (mutagens from protein), 一 般 認 為 在 500~600 高 溫 下 較 易 產 生 近 年 已 經 證 實 在 100 左 右 之 烹 調 條 件 下 也 會 產 生 致 突 變 物 質 部 分 胺 基 酸 於 加 熱 條 件 下 也 會 裂 解 (pyrolysis) 生 成 致 突 變 物 質 78 39
79 胺 基 酸 裂 解 物 主 要 發 現 於 燒 烤 牛 肉 和 沙 丁 魚 中 主 要 產 生 裂 解 之 胺 基 酸 有 色 胺 酸 (tryptophan) 麩 胺 酸 (glutamic acid) 離 胺 酸 (lysine) 鳥 胺 酸 (ornithine) 苯 丙 胺 酸 (phenylalanine) 等 裂 解 產 生 之 致 突 變 物 質 有 Trp-P-1 Trp-P-2 Glu-P-1 Glu-P-2 Lys-P-1 Orn-P-1 和 Phe-P-1 等 致 突 變 性 Trp-P-1 和 Trp-P-2 為 最 強 80 40
IQ 物 質 燒 烤 牛 肉 和 沙 丁 魚 中 亦 發 現 有 IQ (2-amino-3-methylimidazo-[4,5- methylimidazo f]quinoline) MeIQ (2-amino-3,4-dimethylimidazo- [4,5-f]quinoline) 和 MeIQx (2-amino-3,8-dimethylimidazo-[4,5-f]quinoxaline) 等 致 突 變 物 質 其 致 突 變 性 以 MeIQ > IQ > MeIQx, 且 較 Trp-P-1 和 Trp-P-2 為 最 強 81 82 41
83 Carboline 化 合 物 Tryptophan 經 高 溫 加 熱 (>200 ) 生 成 Carbonylamine, 再 與 醛 基 作 用, 環 化 生 成 Schieff s base, 最 後 經 decarboxylation 生 成 α, β, γ- Carboline, 具 致 突 變 致 癌 性 以 上 三 類 化 合 物 均 屬 異 環 胺 類 化 合 物 (Heterocyclic Amines, HAs) 84 42
6.4. 脂 質 氧 化 產 生 的 物 質 脂 質 在 加 工 或 儲 藏 過 程 中 易 產 生 自 動 氧 化 (autoxidation), 氧 化 過 程 中 產 生 自 由 基 (free radical) 氫 過 氧 化 物 (hydroperoxide) 等 自 由 基 極 為 活 潑, 被 認 為 會 攻 擊 細 胞 膜 產 生 病 變, 近 年 來 被 認 為 與 動 脈 硬 化 和 老 化 現 象 有 關 過 氧 化 氫 化 物 則 會 繼 續 生 成 後 續 產 物 如 丙 二 醛 (malonaldehyde) 及 其 他 醛 類 化 合 物, 其 中 丙 二 醛 具 有 致 變 性, 其 他 醛 類 則 亦 多 具 有 毒 性 85 86 43
6.5. 其 他 食 品 加 工 產 生 的 有 害 物 質 單 氯 丙 二 醇 (3-monochloropropane-1,2-diol, 簡 稱 3-MCPD): 醬 油 製 造 中, 以 鹽 酸 水 解 大 豆 原 料, 其 原 料 含 有 少 量 油 脂, 經 鹽 酸 水 解 後 產 生 甘 油, 繼 續 被 作 用,1- 氫 氧 基 被 氯 原 子 取 代 形 成 3- 單 氯 -1,2- 丙 二 醇 ( 簡 稱 3-MCPD) 釀 造 醬 油 ( 發 酵 ) 並 無 3-MCPD 殘 留 的 問 題 3-MCPD 被 發 現 於 動 物 試 驗 中 具 有 致 癌 性, 加 拿 大 訂 定 每 日 攝 取 暫 定 容 許 量 為 1.1μg/kg /day 87 醬 油 類 單 氯 丙 二 醇 衛 生 規 格 標 準 本 標 準 所 稱 之 醬 油 類, 係 指 醬 油 及 以 醬 油 為 主 調 製 而 成 之 調 味 製 品, 譬 如 醬 油 膏 蠔 油 等 第 三 條 醬 油 類 中 單 氯 丙 二 醇 ( 簡 稱 3-MCPD) 含 量 應 在 0.4 ppm 以 下 3-monochloropropane-1,2-diol, 簡 稱 3-MCPD 44
丙 烯 醯 胺 (Acrylamide): 食 品 中 主 要 存 在 於 油 炸 烘 烤 等 高 溫 加 熱 之 高 澱 粉 類 食 品 如 炸 薯 條 洋 竽 片 等, 另 外 於 煙 燻 食 品 咖 啡 等 亦 有 被 發 現, 水 煮 產 品 則 無 主 要 為 食 品 中 的 天 門 冬 胺 酸 (Asparagine) 與 還 原 糖 (glucose fructose 等 ) 或 是 反 應 性 羰 基 於 高 溫 下 加 熱, 發 生 梅 納 反 應 而 產 生 Acrylamide 於 動 物 試 驗 發 現 具 致 癌 性, 但 是 對 人 體 是 否 具 致 癌 性 仍 有 爭 議? 其 具 有 神 經 毒 性 會 影 響 記 憶 和 平 衡 等 功 能 89 90 45
91 P450 glycidamide Acrylamide 於 老 鼠 試 驗 中, 經 細 胞 色 素 P450 代 謝 生 成 glycidamide 與 epoxide 等 化 合 物 而 致 癌 92 46
93 反 式 脂 肪 酸 (trans fatty acid): 自 然 界 存 在 之 脂 肪 酸 主 要 為 順 式, 但 是 反 芻 動 物 的 油 脂 中 含 有 少 量 的 反 式 脂 肪 酸 一 般 反 式 脂 肪 酸 均 是 在 氫 化 油 脂 的 過 程 中 產 生, 因 此 常 見 於 氫 化 植 物 油 或 酥 油 中 反 式 脂 肪 酸 被 認 為 有 害 人 體 健 康, 其 會 導 致 低 密 度 脂 蛋 白 增 加 高 密 度 脂 蛋 白 減 少, 因 而 促 使 罹 患 心 臟 血 管 疾 病 的 機 率 增 加 我 國 自 97 年 起 規 定 食 品 營 養 標 示 中 需 增 列 反 式 脂 肪 酸 和 飽 和 脂 肪 酸 的 含 量 94 47
95 96 48
97 98 49
99 100 50
101 102 51
103 Thanks for your attention Prof. Dr. Shyi-Neng Lou snlou@niu.edu.tw Department of Food Science NIU 104 52