油炸大豆油和油炸臭豆腐中母体与含氧多环芳烃的健康风险评估

《Grain & Oil Science and Technology》：Health risk assessment of parent and oxygenated polycyclic aromatic hydrocarbons in frying soybean oils and fried stinky tofu

　　

油炸臭豆腐是一种受欢迎的小吃，含有生物活性化合物并具有潜在健康益处。然而，油炸过程会产生一系列化合物，如多环芳烃（PAHs）和含氧多环芳烃（OPAHs）。油炸臭豆腐过程中PAHs和OPAHs带来的健康风险尚不清楚。因此，本研究旨在评估油炸臭豆腐期间与PAHs和OPAHs相关的致癌和非致癌风险。研究人员发现，来自油炸大豆油的PAHs和OPAHs暴露的平均增量终身癌症风险（ILCR）值分别为4.06×10^?6（男性）和4.78×10^?6（女性），表明存在潜在但可接受的终身致癌风险。同时，油炸臭豆腐的平均ILCR值分别为4.72×10^?7（男性）和5.56×10^?7（女性），表明致癌风险可忽略不计。此外，来自油炸大豆油和油炸臭豆腐的PAHs暴露不会构成显著的的非致癌健康风险。总体而言，本研究提供了对油炸臭豆腐过程中PAHs和OPAHs健康风险的见解，为高温加工食品的风险管理铺平了道路。

**论文解读：油炸大豆油和油炸臭豆腐中母体与含氧多环芳烃的健康风险评估**

**研究背景与问题**
臭豆腐作为一种发酵豆制品，富含生物活性化合物如雌马酚（equol）和吲哚（indole），具有潜在健康益处。然而，臭豆腐最普遍的烹饪方式——油炸，在高温下会引发氧化、水解和聚合反应，产生多环芳烃（PAHs）及其含氧衍生物（OPAHs）。PAHs由两个以上稠合芳环组成，已被广泛证实具有致癌性和遗传毒性；OPAHs作为含羰基的PAH衍生物，其毒性可能等于甚至高于PAHs。这些化合物可通过膳食摄入进入人体并累积，引发长期暴露的担忧。已有研究评估了油炸油和油炸食品中PAHs的增量终身癌症风险，但OPAHs的相关风险报告极少。此外，油炸臭豆腐中24种PAHs（PAH24）和12种OPAHs（OPAH12）的浓度分别为7.44–11.07 μg/kg和1.62–2.86 μg/kg，但PAHs和OPAHs在油炸臭豆腐过程中的联合健康风险尚不清楚。因此，有必要开展系统性的健康风险评估，为高温加工食品的安全评价和风险管理提供科学依据。

**研究内容与方法**
本研究旨在计算油炸臭豆腐及其对应油炸大豆油中PAH24和OPAH12的总毒性当量浓度，并利用蒙特卡洛模拟（Monte Carlo simulation）评估PAHs和OPAHs暴露的终身致癌和非致癌健康风险，同时估算最大可接受摄入量。论文发表在《Grain》。主要技术方法包括：
1. **毒性当量计算**：基于已发表文献中PAHs和OPAHs的浓度数据（通过改良QuEChERS法结合GC–MS/MS测定），采用毒性当量因子（TEF）计算各化合物的苯并[a]芘（BaP）毒性当量浓度（TEQ）。对于缺乏实验数据的化合物，利用定量构效关系（QSAR）模型估算TEF值。
2. **致癌风险评估**：采用增量终身癌症风险（ILCR）模型，结合膳食摄入量、暴露持续时间、致癌斜率因子（SF）及体重等参数，计算致癌风险。基于中国居民膳食指南和消费者行为调查数据设定摄入量，并通过蒙特卡洛模拟（10,000次迭代）处理不确定性。
3. **非致癌风险评估**：采用危害指数（HI）法，基于美国EPA的参考剂量（RfD）计算各PAHs的危害商（HQ），并求和得到HI。同时估算最大可接受摄入量。
4. **统计与模拟**：使用Oracle Crystal Ball软件进行蒙特卡洛模拟，假设TEQ值和化合物浓度服从对数正态分布，结果在Origin 2023b中生成累积概率分布图。

**研究结果**
**3.1 油炸大豆油中PAHs和OPAHs的健康风险评估**
**3.1.1 油炸大豆油中TEQ的浓度与组成**
油炸大豆油中36种PAHs和OPAHs的总TEQ浓度为1.49–1.85 μg/kg。油炸过程（180°C/24h）使总TEQ从1.62 μg/kg增至1.85 μg/kg，随后在36 h后降至1.66 μg/kg，表明油炸增加了PAHs和OPAHs的整体致癌毒性。PAH24的TEQ（1.46–1.82 μg/kg）主导了总TEQ，而OPAH12的TEQ仅为0.032–0.036 μg/kg。BaP对总TEQ贡献最大（50.7%），其次是5-甲基?（5-MChr，16.0%），低分子量PAHs贡献极小。在OPAHs中，2-甲基-9,10-蒽醌（2 M-ATQ）和苯并[a]蒽-7,12-二酮（7,12-BaAQ）贡献最大，分别占22.2%和18.8%。

**3.1.2 油炸大豆油中PAHs和OPAHs的终身致癌风险评估**
ILCR计算显示，油炸大豆油消费相关的平均ILCR值男性为4.06×10^?6，女性为4.78×10^?6，均处于10^?6–10^?4范围内，表明存在潜在但可接受的致癌风险。女性ILCR略高于男性，可能与体重较轻有关。基于ILCR阈值（10^?4和10^?6），只有当每日摄入量达到619.34 g/d（男）和525.01 g/d（女）时，致癌风险才不可接受；当摄入量低于6.19 g/d（男）和5.25 g/d（女）时，风险可忽略。

**3.1.3 油炸大豆油中PAHs的非致癌健康风险评估**
HI值评估显示，PAHs的平均HI值男性为1.09×10^?3，女性为1.28×10^?3，远低于1，表明无显著非致癌健康风险。BaP贡献了最大HQ（9.99×10^?4）。基于HI阈值1，最大可接受摄入量为21.21–23.09 kg/d（男）和17.98–19.57 kg/d（女），远超正常消费水平。

**3.2 油炸臭豆腐中PAHs和OPAHs的健康风险评估**
**3.2.1 油炸臭豆腐中TEQ的浓度与组成**
油炸臭豆腐中36种PAHs和OPAHs的总TEQ浓度为0.42–0.61 μg/kg，PAH24的TEQ为0.41–0.60 μg/kg，OPAH12的TEQ为0.005–0.011 μg/kg。200°C油炸的TEQ高于180°C，表明高温加速了PAHs和OPAHs的形成。总TEQ低于油炸鱼（1.28 μg/kg），可能与臭豆腐低脂肪高水分特性有关。BaP贡献最大（48.9%），其次是5-MChr（16.1%）。OPAHs中，9,10-蒽醌（9,10-ATQ）和2 M-ATQ贡献最大，分别占25.1%和18.9%。

**3.2.2 油炸臭豆腐中PAHs和OPAHs的终身致癌风险评估**
ILCR平均值为男性4.72×10^?7，女性5.56×10^?7，均低于10^?6，表明致癌风险可忽略。女性风险略高。基于ILCR阈值，只有当每日摄入量达2097.12 g/d（男）和1777.73 g/d（女）时，风险才不可接受；当摄入量低于20.97 g/d（男）和17.78 g/d（女）时，风险可忽略。以标准份量180 g计，男性每9天食用一次、女性每10天食用一次可确保风险可忽略。

**3.2.3 油炸臭豆腐中PAHs的非致癌健康风险评估**
HI平均值男性为1.27×10^?4，女性为1.50×10^?4，远低于1，表明无非致癌健康风险。BaP贡献最大HQ（1.12×10^?4）。最大可接受摄入量为60.11–78.02 kg/d（男）和50.95–66.14 kg/d（女），远超正常消费。

**研究结论与讨论**
本研究系统评估了油炸大豆油和油炸臭豆腐中PAHs和OPAHs的健康风险。总TEQ值在油炸大豆油中为1.49–1.85 μg/kg，在油炸臭豆腐中为0.42–0.61 μg/kg。油炸大豆油的平均ILCR值为4.06×10^?6（男）和4.78×10^?6（女），表明潜在但可接受的终身致癌风险；而油炸臭豆腐的ILCR值为4.72×10^?7（男）和5.56×10^?7（女），致癌风险可忽略。此外，正常消费这两种食品不会导致显著的非致癌健康风险。这些结果加深了对PAHs和OPAHs膳食暴露的理解，为未来风险评估和食品安全管理提供了科学依据。值得注意的是，本研究仅聚焦于PAHs和OPAHs的健康风险，未来需要开展多种油炸衍生污染物的联合风险评估。