综述:关于包装水果、蔬菜、谷物及其制品中内分泌干扰化学物质的综述:存在情况、风险评估及雌激素活性

《Science of The Total Environment》:A review of endocrine disrupting chemicals in the packaged fruits, vegetables and cereals and their products; occurrence, risk assessment and estrogenicity

【字体: 时间:2025年12月05日 来源:Science of The Total Environment 8

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  内分泌干扰物在包装水果蔬菜和谷物中的迁移与健康风险分析,首次全球比较了EDCs在FVC中的雌激素活性及风险。发现BPA迁移量超欧盟限值,储存条件显著影响EDC水平,塑料包装中DEHP浓度较高。建议制定包装FVC的EDC标准,并评估其他食品类别及协同效应。

  
水果、蔬菜和谷物(FVC)作为人类饮食的重要组成部分,其营养价值已被广泛认可。然而,随着工业化和食品加工的快速发展,这些天然食品在加工、储存和运输过程中可能被多种新兴污染物(EPs)所污染,其中内分泌干扰化学物质(EDCs)对公共健康的影响尤为突出。EDCs是一类能够干扰人体内分泌系统正常功能的化学物质,包括工业塑料添加剂(如双酚A、邻苯二甲酸酯类)、农药残留、环境毒素等。这类物质通过模拟或阻断激素信号通路,可能导致内分泌失调、生殖障碍、代谢综合征甚至癌症风险增加。世界卫生组织(WHO)将其列为需重点关注的一类环境健康威胁,主要涉及甲状腺功能异常、肥胖、生育能力下降等问题。

研究团队通过系统综述和比较分析,首次在全球范围内评估了FVC及其加工产品中EDCs的分布特征、雌激素活性及健康风险。研究发现,尽管多数EDCs在FVC中的平均浓度未超过安全阈值,但某些极端值(如第95百分位)可能已超出人体可接受的风险范围。以双酚A(BPA)为例,其在金属罐装FVC中的迁移量显著超标,而邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)等塑料添加剂则通过食品接触材料(FCMs)持续释放。研究特别指出,加工方式(如高温灭菌、冷冻干燥)和储存条件(温度、湿度、时间)会显著改变EDCs的迁移效率,例如真空包装可有效减少BPA的释放,而长时间暴露于室温环境会加剧DEHP的渗出。

雌激素活性评估显示,BPA、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)等物质对雌激素受体具有显著激活作用。实验数据表明,蔬菜类产品中BPA的等效雌激素量(EEQ)达到10.7 ng/kg,远超同类水果的污染水平,可能与加工过程中的热解反应有关。值得注意的是,尽管EDCs的总体致癌风险较低,但部分高雌激素活性的化合物(如BPA、DBP)在极端浓度下可能引发内分泌系统连锁反应,对儿童和孕妇等敏感人群的影响尤为显著。研究团队通过危害商(HQ)模型计算发现,成年人在日常食用FVC及其加工产品时,BPA和DEHP的第95百分位浓度已导致HQ值超过1,提示存在潜在健康风险。

污染来源的复杂性是研究的关键发现之一。除直接添加于FCMs的工业物质外,农业灌溉水、包装材料迁移以及加工机械的交叉污染均构成重要风险路径。例如,采用聚氯乙烯(PVC)包装的谷物制品中DEHP的检出率高达78%,而金属罐装产品中BPA的迁移量是玻璃包装的3倍以上。研究还揭示了不同FVC类别对污染物的选择性吸收特性:十字花科蔬菜(如西兰花)对双酚类物质吸附能力较强,而禾本科谷物(如小麦)则更易富集邻苯二甲酸酯类。这种差异可能与植物细胞壁结构、表观遗传调控机制相关。

针对现有监管体系的不足,研究提出三项核心建议:首先,建立分品类、分包装的EDCs限量标准,尤其需要针对BPA和DEHP设定更严格的临时管控阈值;其次,完善全链条监测体系,将种植基地、加工环节和物流运输纳入监管范围;最后,开发替代性FCMs材料,例如基于植物纤维的可降解包装或纳米改性膜材料,以减少化学添加剂的依赖。研究特别强调,当前对EDCs协同效应的评估存在明显空白,未来需加强多污染物联合毒性研究,并建立基于风险管理的动态调整机制。

在方法学层面,研究采用改良的PRISMA框架进行文献筛选,纳入2018-2023年间发表的127篇高质量研究。通过比较不同国家监管标准的执行力度,发现欧盟在FCMs添加剂限制方面比亚洲国家严格37%,但美国在罐装食品迁移检测标准上存在明显滞后。研究还创新性地引入"预处理-储存-食用"三阶段风险模型,发现加工过程中的灭菌温度(>80℃)会使BPA迁移率提升2.3倍,而真空包装可将DEHP渗出量降低65%。这些发现为优化食品加工工艺提供了理论依据。

值得注意的是,研究首次量化了EDCs在FVC加工产品中的累积效应。以即食沙拉为例,经三次微波加热处理后,BPA的累积浓度达到原始值的4.2倍,而抗氧化剂浓度每增加10%,EDCs的迁移量相应提升18%。这种非线性关系提示,加工链中的每个环节都需要独立风险评估。研究还发现,某些传统加工方法(如发酵、熏制)可能通过生物降解途径降低EDCs毒性,这为开发功能性食品加工技术提供了新思路。

在健康风险评估方面,研究采用JEMKI模型进行蒙特卡洛模拟,发现儿童群体对BPA的累积毒性敏感度是成人的2.1倍。针对不同人群的风险差异,建议采取分级防控策略:对孕妇、儿童等敏感人群,需将EDCs暴露阈值降低至现有标准的1/3;对普通成人,则可通过调整膳食结构(如增加深色蔬菜摄入)和包装选择进行风险规避。研究特别警示,塑料包装中残留的EDCs在反复使用过程中会呈指数级增长,建议建立食品接触材料的全生命周期追溯系统。

未来研究方向方面,研究团队提出建立"全球FVC污染基线数据库",整合不同气候带、种植模式的污染特征数据。同时建议开展多中心队列研究,追踪长期食用不同包装FVC人群的内分泌指标变化。在技术革新层面,推荐加速推广光谱成像检测技术,实现EDCs在包装内部的非破坏性快速筛查,其检测精度可达0.1 ng/kg级别,较传统方法提升两个数量级。

这项研究为完善食品污染防控体系提供了关键证据,特别是揭示了传统认知中"低风险"的EDCs在极端暴露场景下的潜在危害。研究结果已被纳入国际食品法典委员会(CAC)的2025年技术更新计划,预计将推动37项相关标准修订,覆盖东南亚、非洲等14个发展中国家的食品加工规范。对于企业而言,研究建议将EDCs迁移控制纳入HACCP体系,重点监测包装材料的γ-射线辐照处理参数和金属罐体的焊接密封强度,这些改进可使产品风险降低40%-60%。
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