市售汤品中3-单氯丙二醇(3-MCPD)与1,3-二氯丙醇(1,3-DCP)膳食暴露的概率健康风险评估

《Scientific Reports》：Probabilistic health risk assessment for dietary exposure to 3-monochloropropane-1,2-diol (3-MCPD) and 1,3-dichloropropan-2-ol (1,3-DCP) through consumption of commercial soup

本研究针对市售即食汤品中热加工污染物3-MCPD和1,3-DCP的暴露风险问题，通过GC-MS检测310份伊朗市售汤样，并采用蒙特卡洛模拟进行概率健康风险评估。结果显示，不同汤品污染物含量差异显著；综合危害指数(HI)评估表明存在中等健康风险，而暴露边际(MOE)评估在50分位数下提示需关注风险。该研究为监管即食食品中氯丙醇污染提供了重要科学依据。

　　

随着现代生活节奏加快，即食食品的消费量显著增加，其中商业汤品因其便捷性而备受青睐。然而，这些食品在热加工过程中可能产生一些有害的副产物，氯丙醇便是其中一类值得关注的污染物。氯丙醇家族成员包括3-单氯丙二醇(3-MCPD)和1,3-二氯丙醇(1,3-DCP)等，它们因在动物实验中表现出肾脏和睾丸毒性，并被国际癌症研究机构(IARC)归类为2B类可能人类致癌物而引发安全担忧。尽管联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)和欧洲食品安全局(EFSA)等机构已设定了这些物质的每日耐受摄入量(TDI)，但不同食品基质中的污染水平及其对消费者的实际健康风险，尤其是在特定膳食模式下的暴露情况，仍需深入评估。在此背景下，由Seyedeh Faezeh Taghizadeh、Hadi Haghparast、Manolis Tzatzarakis、Konstantinos Tsarouhas、Aristidis Tsatsakis、Christina Tsitsimpikou和Ramin Rezaee组成的研究团队，在《Scientific Reports》上发表了他们的最新研究，旨在系统评估伊朗消费者通过食用市售汤品摄入3-MCPD和1,3-DCP的健康风险。

为开展研究，研究人员采用了几个关键技术方法。他们从伊朗市场随机采集了5个品牌共31种类型的310份商业汤品样本。利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术精确量化了汤品中游离3-MCPD和1,3-DCP的含量。在健康风险评估方面，研究采用了概率评估方法，通过蒙特卡洛模拟(Monte Carlo Simulation, MCS)计算了估计每日摄入量(Estimated Daily Intake, EDI)，并基于此进一步计算了两种评估指标：危害指数(Hazard Index, HI)和暴露边际(Margin of Exposure, MOE)，以分别评估非致癌风险和致癌风险。此外，研究还进行了敏感性分析，以识别对风险评估结果影响最大的输入参数。

3. 结果

3.2. 3-MCPD和1,3-DCP的平均浓度

研究人员检测了所有310份汤品样本中3-MCPD和1,3-DCP的含量。结果显示，两种污染物在不同类型汤品中的浓度存在显著差异。例如，含有藜麦的燕麦汤样品中3-MCPD和1,3-DCP的平均浓度最高，分别为0.53 mg/kg和0.30 mg/kg；而含有蔬菜的燕麦汤样品也显示出较高浓度，分别为0.52 mg/kg和0.33 mg/kg。不同品牌汤品中污染物的平均浓度也各不相同。层次聚类分析进一步揭示了不同汤品样本在污染物含量上的相似性与差异性。相关分析表明，3-MCPD和1,3-DCP在样品中的共存具有显著正相关性，相关系数为0.715。

3.3. 风险评估

3.3.1. 危害指数(HI)情景

基于蒙特卡洛模拟的概率风险评估结果显示，所有汤品样本中3-MCPD和1,3-DCP的单项靶标危害商数(Target Hazard Quotient, THQ)均小于1，表明单一污染物的非致癌风险在可接受范围内。然而，当考虑两种污染物的联合作用时，计算得到的总危害指数(HI)值在50分位数、80分位数和95分位数下均超过了1。具体而言，3-MCPD的HI值在上述分位数下分别为1.234、4.746和6.329；1,3-DCP的HI值分别为0.456、1.754和2.338（50分位数值略低于1.1）。根据风险评估标准，HI值在1.1-10.0之间被视为中等风险。因此，本研究结果表明，通过食用这些市售汤品同时暴露于3-MCPD和1,3-DCP，对伊朗消费者构成中等程度的非致癌健康风险。

3.3.2. 暴露边际(MOE)情景

在致癌风险评估方面，研究人员计算了3-MCPD的暴露边际(MOE)。MOE是基准剂量下限(Benchmark Dose Lower confidence limit, BMDL₁₀)与估计每日摄入量(EDI)的比值。评估结果显示，在50分位数下，所有汤品样本的MOE值均低于10,000的临界值，这表明对于中等暴露水平的消费者，其致癌风险需要关注。然而，在80分位数和95分位数下，MOE值均高于10,000，表明对于高暴露水平的消费者，致癌风险较低。

3.4. 敏感性分析

敏感性分析旨在识别哪些输入参数对风险评估结果的影响最大。分析表明，在危害指数(HI)情景下，对3-MCPD和1,3-DCP的THQ影响最大的参数均是污染物浓度，其次是暴露时长和摄入率。在暴露边际(MOE)情景下，对3-MCPD的MOE影响最大的参数是体重。

4. 讨论与结论

本研究首次对伊朗市售汤品中3-MCPD和1,3-DCP的污染水平进行了系统检测，并采用概率方法评估了其膳食暴露带来的健康风险。研究发现不同汤品中污染物含量差异显著，这可能与汤的原料成分（如谷物、油脂、蛋白质）、加工工艺（如热处理温度和时间）以及添加物有关。风险评估结果提示，尽管单一污染物的风险较低，但两者的联合暴露（HI值）带来了中等非致癌风险。在致癌风险方面，MOE评估结果呈现出暴露水平依赖性，中等暴露水平下的风险需引起关注。

该研究的意义在于为监管机构和食品行业提供了关于即食食品中氯丙醇污染风险的重要数据。研究强调，有必要在食品加工过程中采取措施以降低氯丙醇的形成，例如优化热加工条件、选择适宜的原料以及改进配方。同时，研究者也指出了本研究的局限性，例如未检测3-MCPD酯（其在体内可水解为游离3-MCPD，可能增加实际暴露风险），样本来源局限于伊朗，以及缺乏时间序列分析等。未来的研究应拓展地理范围，纳入时序分析，并重点关注氯丙醇酯的形成及其对总暴露风险的贡献。

综上所述，这项发表在《Scientific Reports》上的研究通过严谨的科学分析揭示，消费部分市售汤品可能带来3-MCPD和1,3-DCP的膳食暴露，并对消费者构成一定的健康风险，尤其是中等暴露水平下的致癌风险和中高暴露水平下的联合毒性风险值得关注。研究结果呼吁加强对食品中氯丙醇污染的系统性监测，重新评估现有安全限量的有效性，并采取综合干预策略从源头控制污染物含量，以保障公众饮食安全。