伊朗扎黑丹市烤肉中多环芳烃(PAHs)暴露的致癌风险评估及烹饪方式的影响

【字体: 时间:2025年07月08日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对炭烤肉类中多环芳烃(PAHs)的暴露风险问题,首次在伊朗扎黑丹市开展系统性健康评估。研究人员采集150份烤肉样本(鸡肉、羊肉碎及叶卷烤肉),通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)检测16种PAHs浓度,结合美国环保署(US EPA)的风险评估模型计算致癌(ILCR)与非致癌风险(HQ/HI)。结果表明:炭烤比燃气烤制PAHs高23%,红肉风险显著高于白肉;虽然总致癌风险可接受(ILCR<10-6),但炭烤与红肉的协同效应需警惕。研究为中东地区食品安全政策提供关键数据,建议推广燃气烤制及减少红肉消费以降低PAHs暴露。

  

论文解读

背景:烤肉文化背后的健康隐患

在伊朗及中东地区,炭火烤制的肉类(如Kebab)是饮食文化的重要组成部分。然而,高温烹饪过程中产生的多环芳烃(PAHs)——尤其是含2个以上苯环的有机污染物(如强致癌物苯并[a]芘(B[a]P)),已被国际癌症研究机构(IARC)列为1类致癌物。流行病学研究证实,长期摄入PAHs污染的烤肉与结直肠癌、乳腺癌风险显著相关。尽管全球已有PAHs风险评估研究,但缺乏针对伊朗传统烤肉的系统性分析,尤其缺乏对炭烤与燃气烤制差异、红肉与白肉风险对比的量化证据。

为此,扎黑丹医科大学的研究团队开展了一项描述性分析研究,旨在评估当地烤肉中PAHs的暴露水平,并首次结合烹饪方式(炭烤vs.燃气)和肉类类型(红肉vs.白肉)进行健康风险分层。研究成果发表于《Scientific Reports》,为区域食品安全干预提供科学依据。

核心方法:从样本检测到风险建模

研究团队从扎黑丹市4个区域随机采集150份烤肉样本(鸡肉、羊肉碎、叶卷烤肉各50份),涵盖炭烤与燃气烤制两种工艺。样本经冷冻保存后,通过固相微萃取(SPME)前处理,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)定量分析16种PAHs。关键风险评估模型包括:

  1. 非致癌风险:采用危害商数(HQ)和风险指数(HI),以参考剂量(RfD)为基准;
  2. 致癌风险:基于增量终生癌症风险(ILCR)模型,结合癌症斜率因子(SF)和日均暴露量(ADD);
  3. 统计验证:主成分分析(PCA)和聚类分析(HCA)解析PAHs污染模式,T检验验证差异显著性。

研究结果:炭烤与红肉的风险警示

PAHs浓度水平差异
  • 烹饪方式:炭烤样本PAHs总量(34.9 μg/kg)显著高于燃气烤制(30.16 μg/kg),尤其是强致癌物B[a]P在炭烤红肉中浓度最高(5.14 μg/kg)。
  • 肉类类型:红肉(羊肉碎、叶卷烤肉)PAHs总量(12.91–13.13 μg/kg)约为白肉(鸡肉,7.93–8.86 μg/kg)的1.5倍,脂肪含量差异是关键驱动因素。
健康风险评估
  • 非致癌风险:所有样本HQ与HI均<1,表明白肉与燃气烤制的暴露风险可控。
  • 致癌风险
    • 红肉ILCR(儿童3.4×10-8,成人1.3×10-8)高于白肉(儿童9.3×10-9,成人3.1×10-9);
    • 炭烤ILCR(儿童2.4×10-8,成人8.0×10-9)高于燃气烤制(儿童1.9×10-8,成人6.4×10-9);
    • 关键结论:尽管总风险低于可接受阈值(10-6),但炭烤与红肉的协同效应需警惕。
机制解析

脂肪热解与烟雾吸附是PAHs生成主因:

  • 红肉高脂肪(羊肉17% vs. 鸡肉3.6%)促进热解反应,炭烤时油脂滴落产生含PAHs烟雾;
  • 炭火高温(>200°C)及干热环境加剧苯环聚合,燃气烤制因温度可控且湿度较高,PAHs生成量降低23%。

结论与意义:从科学证据到公共卫生干预

本研究首次量化了伊朗传统烤肉中PAHs的暴露风险,揭示两个关键风险因子:

  1. 烹饪方式:炭烤比燃气烤制PAHs生成量高23%,致癌风险高25%;
  2. 肉类选择:红肉PAHs负荷较白肉高50%,主因脂肪热解效率差异。

基于此,研究提出三重干预策略:

  • 技术替代:推广燃气烤制,减少炭火直烤;
  • 加工改良:选用低脂部位、预去皮处理,并推荐抗氧化剂腌制(如绿茶多酚、姜黄素);
  • 膳食引导:降低红肉摄入频率,增加白肉替代。

这些发现不仅为中东地区修订烤肉食品安全标准提供数据支撑,更启示全球高温烹饪风险管控——通过优化热源控制与肉类处理,可在保留饮食文化的同时显著降低致癌物暴露。未来需进一步探索PAHs生成的分子机制,并开发快速检测技术以推动实时风险评估。

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