苯并芘污染物的毒性数据评价
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苯并芘的潜在危害近日韩国农心株式会社生产的6款方便面被检出致癌物苯并芘的报道再次引发媒体的关注,媒体报道称,被检出相关产品的苯并芘含量在2.0~4.7μg/kg之间,农心集团发布声明其产品是安全的,对人体无害。
最新的事态发展,是韩国食药厅决定对韩国农心集团的上述6种产品实施召回。
于是消费者有理由担心,刚刚宣称是安全的食品,随即被责令召回,是否意味着消费有风险?况且北京朝阳工商分局在望京地区销售韩国食品经营场所的排查,发现了被曝光的相同系列农心方便面约1500袋,证实中国消费者并非是“零接触”。
苯并芘是什么?苯并芘又称3,4-苯并芘,属于多环芳烃类物质,常温下为浅黄色晶状固体,难溶于水,微溶于乙醇、甲醇,易溶于苯、甲苯、二甲苯、氯仿、乙醚、丙酮等有机溶剂。
食品中的苯并芘实际上有二个主要来源。
环境中的苯并芘主要来源于工业生产过程和生活中煤炭、石油和天然气等碳氢化合物燃烧产生的废气,包括机动车排出的尾气、橡胶生产以及烟草消费的烟气等;通过对水源、大气和土壤的污染,可以进入蔬菜、水果、粮食、水产品和肉类等人类赖以生存的食物中。
有研究人员进行土壤中苯并芘含量调查分析,发现在公路两旁的土壤中苯并芘含量为2.0mg/kg,在炼油厂附近土壤中达到200mg/kg,而被煤焦油、沥青污染的土壤中高达650mg/kg。
另一方面,在熏制食品、烘烤食品和煎炸食品生产过程中,脂肪、胆固醇、蛋白质和碳水化合物在高温条件下会发生热裂解反应,再经过环化和聚合反应就能够形成包括苯并芘在内的多环芳烃类物质;当食品在烟熏和烘烤过程中发生炭化现象时,苯并芘的生成量将显著增加;有研究报道,在动物食品烧烤过程中所流下的油滴里,苯并芘含量高于动物食品本身含量的10~70倍。
苯并芘是一种公认的强致癌物质。
1775年,英国外科医生Percival Pott描述了在伦敦市从事清扫烟囱的工人中阴囊癌高发的现象,指出烟囱内部沉积物长期积累在阴囊皱壁中,是致癌的重要原因。
苯并芘检测实验报告一、实验目的苯并芘是一种强致癌物质,广泛存在于环境和食品中。
本次实验的目的是建立一种准确、灵敏的方法来检测样品中的苯并芘含量,评估其潜在的健康风险,并为相关领域的质量控制和环境保护提供科学依据。
二、实验原理本实验采用高效液相色谱法(HPLC)结合荧光检测器进行苯并芘的检测。
苯并芘在特定的色谱条件下能够与固定相和流动相发生相互作用,从而实现分离。
通过荧光检测器检测其荧光信号强度,并与标准曲线对比,计算出样品中苯并芘的含量。
三、实验材料与仪器(一)材料1、苯并芘标准品2、甲醇(色谱纯)3、乙腈(色谱纯)4、超纯水5、待测样品(如食用油、烟熏食品等)(二)仪器1、高效液相色谱仪(配备荧光检测器)2、色谱柱(C18 柱,250mm×46mm,5μm)3、超声波清洗器4、离心机5、移液器6、容量瓶7、过滤膜(045μm)四、实验步骤(一)标准溶液的配制1、准确称取一定量的苯并芘标准品,用甲醇溶解并定容,配制成浓度为100μg/mL 的储备液。
2、将储备液逐步稀释,得到浓度分别为01μg/mL、05μg/mL、10μg/mL、50μg/mL、100μg/mL 的标准工作溶液。
(二)样品前处理1、食用油样品:取适量样品于离心管中,加入一定量的乙腈,超声提取 30 分钟,然后离心分离,取上清液过045μm 滤膜,待进样分析。
2、烟熏食品样品:将样品粉碎均匀,称取一定量置于具塞锥形瓶中,加入乙腈,振荡提取 1 小时,然后离心分离,取上清液过045μm 滤膜,待进样分析。
(三)色谱条件设置1、流动相:甲醇水(85:15,v/v)2、流速:10mL/min3、柱温:30℃4、进样量:20μL5、荧光检测波长:激发波长 365nm,发射波长 410nm(四)样品测定分别将标准工作溶液和处理后的样品溶液注入高效液相色谱仪,记录色谱图和荧光强度。
五、实验结果与数据分析(一)标准曲线绘制以苯并芘的浓度为横坐标,对应的荧光强度为纵坐标,绘制标准曲线。
世卫组织:苯并芘是一级致癌物,4个地方有它,要注意了周末,是我跟奶奶的独处时光。
“小艾,剥个橘子给我吃吧~”“好!” “这橘子买多久了,都坏了~”奶奶一把抢过来,戴上老花镜瞅了瞅,说:“坏一点,没关系的,不吃坏的就行了。
”“这明显已经坏了,里面含有致癌物,吃了对身体不好!”“你们小时候都是这样吃的,现在身体不也长这么大了!”说着说着,奶奶不耐烦地走开了。
……节俭是美德,老一辈总喜欢用“以前怎样”来回怼我们,但其实此一时彼一时,如果食物坏了,确实不宜再食用,否则会增加患癌风险。
现如今,患癌的人越来越多,主要是身边致癌物太多了,今天小艾就给大家总结一些常见的致癌物,希望大家注意避开。
癌症发生的主要原因除了基因突变,还有一个主要原因就是身边的致癌物实在太多了。
致癌物的分级世界卫生组织国际癌症机构将已进行致癌研究的化学物分为四级:对于我们来说,最该重视的是一级致癌物,因为它有明确的致癌作用。
下面是生活中常见的4个一类致癌物,大家要注意避开。
一、黄曲霉素黄曲霉素是目前发现的最强致癌物之一,它的毒性是砒霜的68倍。
曾经有两个轰动一时的黄曲霉素中毒案例:1974年,印度有200个村庄暴发黄曲霉中毒性肝炎,397人发病,死亡106人,而他们的死因是因为吃过霉变的玉米。
2004年,肯尼亚东部地区也因为食用过黄曲霉素污染的玉米,导致125人死亡。
研究发现,黄曲霉毒素能改变DNA的组成成分,让DNA碱基中的鸟嘌呤(G)转化为胸腺嘧啶(T),从而主要诱发肝癌。
它还会引起人或动物胆管上皮细胞增生及脾、肾、睾丸、大脑、神经系统病变,以及抑制免疫。
黄曲霉素的可怕之处在于两点:一:只需摄入1mg即可致癌,如果直接摄入20mg就会导致一个成年人死亡。
二:它不怕热,普通的毒素加热到100度即可杀灭,而它需要用到280℃以上的高温才能杀灭。
·黄曲霉素藏在哪?在28-38℃的潮湿环境中食物、物品就可以发霉,而”霉“的主要成分就是黄曲霉素。
第25卷第3期 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报 Vol.25,No.3 2009年5月 Journal of Qiqihar University May,2009荒煤气中苯并(a)芘(Bap)环境风险评价研究钱程1,任丽波2,姚瑶1(1. 黑龙江省环境工程评估中心,哈尔滨 150000;2. 哈尔滨市建设工程质量监督总站,哈尔滨 150000)摘要:对焦化过程中可能存在的环境风险因素进行了系统的识别与分析,并根据潜在的环境风险类型与危害程度,从中筛选出含有苯并芘的荒煤气一旦泄漏于环境中造成的后果影响进行了系统研究。
研究结果表明:荒煤气的泄漏或者不采取任何措施直接释放于环境中,将对释放源周围环境造成较大不良影响。
源强、不同区域的人口密度以及气象条件将是确定风险区域的重要因素。
关键词:苯并芘;泄漏;风险区域中图分类号:TQ547.7 文献标识码:A文章编号:1007-984X(2009)03-0022-03焦化项目生产过程中存在着诸多环境风险隐患,例如,焦化生产过程中的焦炉煤气、氨、洗油、粗苯等均为易燃、易爆物质,具有潜在的火灾和爆炸风险,而荒煤烟中含有的BaP因其具有致癌性,属于有毒化学污染物,则对人身健康存在着潜在危害。
本文结合某煤城可能存在的环境风险因素进行了系统的识别与分析,并根据潜在的环境风险类型与危害程度,从中筛选出含有苯并芘的荒煤气一旦泄漏于环境中造成的后果影响进行了系统研究。
研究结果表明:荒煤气的泄漏将对释放源周围的环境质量造成较大不良影响。
1 焦化生产过程中环境风险识别1.1 爆炸事故原因及出现几率分析爆炸事故发生的原因主要有以下几个方面:一是由于生产过程中的可燃气体因操作不当混入空气后,造成气体在设备或管道内的爆炸事故;二是可燃气体泄漏时与空气混合发生爆炸或因气体高速喷出、磨擦产生静电而导致火灾或爆炸发生;三是违章操作、设备老化和维修不善造成的事故。
从国内外焦化生产事故的多年统计资料可知,焦化生产中极端事故发生概率相对较小,多由操作不当所致,突发性事故的原因及后果见表1。
地表水中苯并(a)芘是一种常见的有机污染物,它对人体健康和环境造成严重的危害。
为了保护水资源和人民的健康,各国都对地表水中的苯并(a)芘含量做出了相应的标准值和监测要求。
下面将对地表水中苯并(a)芘标准值进行详细介绍。
一、苯并(a)芘的定义苯并(a)芘是一种多环芳烃化合物,是烟草烟雾中的主要成分之一,也是一种致癌物质。
苯并(a)芘在自然界中很常见,它可以由燃烧产生,也可以由化石燃料的含有烃类化合物的石油、煤产品中泄漏到环境中。
苯并(a)芘的排放来源主要有工业废气、废水、生活废弃物、汽车尾气等。
二、苯并(a)芘的危害苯并(a)芘对人体健康和环境造成的危害主要表现在以下几个方面:1.致癌作用:苯并(a)芘属于一类致癌物质,长期接触或摄入苯并(a)芘会增加患癌症的风险。
苯并(a)芘对人体健康带来潜在的威胁。
2.生态影响:苯并(a)芘进入水体后会对水生生物产生毒性,对水域生态系统造成破坏,影响水生植物和动物的生长和繁殖。
3.环境污染:大量苯并(a)芘的排放会加剧空气污染和水体污染,对地表水质量产生严重影响,威胁水资源的可持续利用。
三、地表水中苯并(a)芘的标准值为了规范地表水中苯并(a)芘的含量,保护水资源和人体健康,各国都制定了相应的地表水标准,其中包括对苯并(a)芘含量的限值。
以我国《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)为例,对地表水中苯并(a)芘的标准值规定如下:1.对苯并(a)芘的限值:地表水中苯并(a)芘的限值为0.xxxmg/L,即每升水体中苯并(a)芘的浓度不得超过0.xxx毫克。
2.监测要求:根据《地表水环境质量标准》,对地表水中苯并(a)芘的监测要求包括定点监测、季节性监测和暂态监测等,以确保地表水质量符合相应的标准。
四、地表水中苯并(a)芘的监测与保护为了确保地表水中苯并(a)芘的含量符合标准,并保护水资源和人体健康免受其危害,需要进行有效的监测和保护措施。
具体包括:1.建立完善的监测体系:各级环境保护部门和监测机构应建立完善的地表水监测体系,对苯并(a)芘等有机污染物进行定点监测和监控,及时发现和处理水质异常情况。
苯并(a)芘的环境污染和健康危害(环境科学3班,魏友钦,46号)摘要:苯并芘[benzo(a)pyrene,B(a)P]是多环芳烃中一种有毒的化学物质,它广泛存在于汽车尾气、厨房油烟、烟草焦油和直接熏烤的食品中。
本文主要介绍了多环芳烃类中致癌性最强的化合物之一———苯并(a) 芘对人体健康的危害、污染来源和危害、研究建议及污染防治。
关键词:苯并(a) 芘健康危害防治Benzene and (a) pi environmental pollution and health danger Abstract : Benzo ( a) Pyrene is one of most severe carcinogens of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons . Itwidely has in food which in the automobile exhaust, the kitchen lampblack, the tobacco tar and smokes directly roasts。
This article mainly introduced one of in multi-link aromatic hydrocarbon class carcinogenicity strongest compound.The benzene and (a) pi to the human body health harm, the pollution originate and harm, the research suggestion, and pollution preventing and controllingKey words : Benzo ( a) Pyrene , environmental pollution , harm to health,prevention and cure概述:苯并芘(Pí)是一类具有明显致癌作用的有机化合物。
苯并芘的毒性作用及作用机理的研究摘要:综述了国内外苯并芘的研究进展,介绍了苯并芘的来源、性质,阐述了苯并芘的检测方法及毒害作用,还有苯并芘毒性作用机理。
从苯并芘对人类的健康,尤其是在人们接触最多的食物方面,提出了防止苯并芘的污染的措施。
关键词:苯并芘,致癌,多环芳烃,检测方法,作用机理癌症是当前最引人关注的疾病之一。
其诱因可分为内因与外因,而外因(即环境因子)所占比例尤为重大,有人估计所有癌症中有75%〜90%系环境因子所致。
而在各种环境因子中化学致癌物又占了大多数,其中常见的有多环芳烃(PAHs)、亚硝胺、霉菌素等。
在总数达1 000多种的致癌物中,PAHs占了1 /3 以上,其中致癌性最强,分布最广,为人们研究最多的1种多环芳烃当属苯并〔a〕芘(BaP)[1,2]。
1苯并芘的主要来源1.1食物中的来源苯并芘离人类生活并不遥远,常在高温、长时间烹调的食物中产生。
新鲜油脂不含多环芳烃,但长时间油炸后含量会迅猛上升。
碳火烤肉、熏制鱼肉中苯并芘含量非常高,炒菜锅过火的高温也会促进其产生[3]。
目前,我国对常见食物中苯并芘的限量标准为:肉制品、粮食的食品卫生标准为5微克/千克以下,植物油为10微克/千克以下,熏烤动物性食品为5微克/千克以下。
但在实际生活中,烹烤肉制品时苯并芘的含量却经常超过这个标准。
早在1964年,《科学》杂志上就报道了炭火烤牛排中的多环芳烃,其中苯并芘的含量为8微克/千克。
不光是牛排,北京烤鸭也难以和苯并芘撇开关系⑷o 2011年4月,《食品化学》杂志刊登了一篇关于北京烤鸭的论文,论文测定了挂炉烤鸭、电热制作的烤鸭以及闷炉烤鸭三种方法制作的烤鸭中苯并芘的含量。
结果发现,用挂炉方式烤出的烤鸭,其表皮中苯并芘的含量达8.7微克/千克,瘦肉中苯并芘的含量低于1微克/千克, 而用其他两种方式制作的烤鸭表皮和瘦肉中苯并芘含量均低于1微克/千克。
1.2空气中的来源苯并芘也是一种空气污染物,它就存在于我们呼吸的空气中。
目录摘要 -----------------------------------------------------2 关键字 ---------------------------------------------------2 1苯并芘的理化性质及常见种类 -----------------------------3 1.1理化性质 ------------------------------------------31.2 常见种类 -------------------------------------------32 食品中苯并芘的污染来源 ---------------------------------3 2.1 熏烤食品污染 ---------------------------------------3 2.2 高温油炸食品污染 -----------------------------------3 2.3 沥青污染 -------------------------------------------32.4 石蜡油污染 -----------------------------------------43 苯并芘的危害性 -----------------------------------------4 3.1 致癌性 ---------------------------------------------4 3.2 致畸性和致突变性 -----------------------------------43.3 长期性和隐匿性 -------------------------------------44 预防措施 -----------------------------------------------4 4.1 制定标准限量 ---------------------------------------4 4.2 减少污染、远离苯并芘 -------------------------------54.2.1 煎炸方式 --------------------------------------54.2.2 炒的方式 --------------------------------------54.2.3 食品包装和储运过程中应注意的问题 --------------5 4.3 提高苯并芘污染残留的检测技术 -----------------------5 参考文献 -------------------------------------------------5食品中苯并芘的风险评估摘要:苯并芘是一种常见的高活性间接致癌物,摄入过量对人体危害极大。
苯并芘浓度限值一、引言苯并芘是一种多环芳香烃类化合物,广泛存在于煤焦油、汽油、柴油等燃料和燃烧产物中。
由于其具有致癌、致突变和致畸性等毒性,苯并芘被列为国际癌症研究机构(IARC)第一类致癌物质。
因此,各国对苯并芘的浓度限值进行了严格的规定。
二、国际标准1. 美国环境保护署(EPA)美国EPA将苯并芘列为优先污染物之一,制定了苯并芘的浓度限值。
根据EPA标准,苯并芘在土壤中的最大容许浓度为1毫克/升(mg/L),在水中的最大容许浓度为0.2微克/升(μg/L)。
2. 欧洲联盟(EU)欧洲联盟对苯并芘的浓度限值进行了详细规定。
根据欧盟标准,苯并芘在空气中的年平均容许浓度为1纳克/立方米(ng/m³),在土壤中的最大容许浓度为10毫克/千克(mg/kg),在水中的最大容许浓度为0.2微克/升(μg/L)。
此外,欧盟还规定了苯并芘在食品中的容许限量,如蜜饯类食品中的苯并芘限量为10微克/千克(μg/kg)。
3. 世界卫生组织(WHO)世界卫生组织对苯并芘的浓度限值也进行了规定。
根据WHO标准,苯并芘在空气中的年平均容许浓度为1纳克/立方米(ng/m³),在土壤中的最大容许浓度为10毫克/千克(mg/kg),在水中的最大容许浓度为0.2微克/升(μg/L)。
三、我国标准我国对苯并芘的浓度限值进行了规定,主要包括以下几个方面:1. 空气中苯并芘的浓度限值根据《环境空气质量标准》(GB3095-2012)规定,苯并芘在空气中年平均容许浓度为0.0002毫克/立方米(mg/m³),24小时平均容许浓度为0.0006毫克/立方米(mg/m³)。
2. 水中苯并芘的浓度限值根据《地下水环境质量标准》(GB/T14848-2017)规定,苯并芘在地下水中的最大容许浓度为0.0001毫克/升(mg/L),在地表水中的最大容许浓度为0.00002毫克/升(mg/L)。
3. 土壤中苯并芘的浓度限值根据《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)规定,苯并芘在土壤中的最大容许浓度为5毫克/千克(mg/kg),其中污染物来源于化工厂、垃圾填埋场等特定场所时,其最大容许浓度应该低于1毫克/千克(mg/kg)。
苯并芘空气质量标准苯并芘(BaP)是一种多环芳烃化合物,属于挥发性有机物之一。
它是一种常见的大气污染物,常常通过汽车尾气、工业排放、燃烧过程中的烟雾等途径释放到空气中。
苯并芘被认为是一种潜在的致癌物质,长期暴露在高浓度的苯并芘中会对人体健康造成危害。
为了保护公众健康,许多国家和地区都制定了苯并芘空气质量标准,以限制空气中苯并芘的浓度。
苯并芘空气质量标准的设定旨在降低人们暴露于该有害物质的风险,减少患癌症等疾病的可能性。
通常,苯并芘空气质量标准的浓度限值会根据不同地区的环境、人口密度、工业活动等因素而有所不同。
根据世界卫生组织的建议,苯并芘在空气中的安全浓度应控制在每立方米1纳克之下。
这一标准的制定是基于科学研究结果,以确保人们在呼吸空气时不会暴露于危险水平的苯并芘中。
各国政府和环保组织应密切监测空气中苯并芘的浓度,及时发布空气质量报告,保障公众健康。
苯并芘空气质量标准的制定和执行需要政府、环保组织、科研机构、工业企业等多方合作。
政府应加强立法,明确苯并芘的排放标准,建立监测网络,加大对违规排放的处罚力度。
环保组织可以通过宣传教育、举办活动、发起倡议等方式提高公众对苯并芘空气质量问题的关注度。
科研机构则应加强苯并芘的监测与研究,为制定更科学的空气质量标准提供支持。
工业企业则需要加强自身的环保意识,采取减排措施,降低苯并芘的排放量。
总的来说,苯并芘空气质量标准的制定对于保护公众健康、改善环境质量至关重要。
只有通过全社会的努力,才能有效减少苯并芘等有害物质对空气质量的影响,创造更加清洁、健康的生活环境。
希望各国政府和相关机构能够共同努力,加大环境保护力度,确保空气质量达标,让人们呼吸到更加清新的空气。
2016年㊀第11卷第3期ꎬ47 ̄52生态毒理学报Asian Journal of EcotoxicologyV ol.11,2016No.3,47 ̄52㊀㊀基金项目:陕西省自然科学基金(2014JQ4136)㊀㊀作者简介:冀晓莹(1991 ̄)ꎬ女ꎬ硕士在读ꎬ研究方向为环境毒理ꎬEmail:jxy134********@ ㊀㊀*通讯作者(Corresponding author )ꎬE  ̄mail:gml.1369@DOI:10.7524/AJE.1673 ̄5897.20150824001冀晓莹,高美丽.苯并(a)芘神经毒性研究进展[J].生态毒理学报ꎬ2016,11(3):47 ̄52Ji X Y ,Gao M L.Research progress in neurotoxicity of benzo(a)pyrene [J].Asian Journal of Ecotoxicology,2016,11(3):47 ̄52(in Chinese)苯并(a)芘神经毒性研究进展冀晓莹ꎬ高美丽*生物科学工程实验室ꎬ教育部生物信息工程重点实验室ꎬ西安交通大学生命科学与技术学院ꎬ西安710049收稿日期:2015 ̄08 ̄24㊀㊀录用日期:2015 ̄12 ̄25摘要:苯并(a)芘(BaP)是一种广泛存在于环境中的多环芳烃ꎬ具有致癌㊁致畸㊁致突变性ꎮ目前BaP 的神经毒性研究零散而不深入ꎬ本文主要总结分析了BaP 的神经毒性表现ꎬ简要介绍了BaP 诱发神经毒性呈现的剂量 ̄效应关系ꎬ进一步系统阐述了目前研究中发现的可能分子机制ꎬ包括BaP 诱导神经递质及其代谢物含量的改变ꎬ相关DNA 及蛋白质的损伤ꎬ抗氧化系统及线粒体的改变等ꎬ以期为进一步研究提供参考ꎮ关键词:苯并(a)芘ꎻ神经毒性ꎻ剂量 ̄效应关系文章编号:1673 ̄5897(2016)3 ̄047 ̄06㊀㊀中图分类号:X171.5㊀㊀文献标识码:AResearchProgressinNeurotoxicityofBenzo(a)pyreneJi Xiaoying,Gao Meili *Department of Biological Science and Engineering,The Key Laboratory of Biomedical Information Engineering of Ministry of Educa  ̄tion,School of Life Science and Technology,Xi an Jiaotong University,Xi an 710049,ChinaReceived24August 2015㊀㊀accepted25December 2015Abstract:Benzo(a)pyrene (BaP),widely existed in the environment.It has been proved to be carcinogenic,terato  ̄genic,and mutagenic.However,studies of BaP neurotoxicity are not prevalent so far.In this paper,we summarized the neurotoxicity performance induced by BaP,briefly introduced the dose  ̄effect relationship,further elaborated the possible molecular mechanism founded in present study,including the change content of neurotransmitters content and its metabolites induced by BaP,the damage to DNA and proteins,and the effect of antioxidant enzymes as well as the changes of mitochondria,to provide references for further research.Keywords:BaP;neurotoxicity;dose  ̄effect relationship ㊀㊀苯并(a)芘(benzo(a)pyrene,BaP)是一种典型的多环芳烃ꎬ源于城市垃圾㊁汽车尾气排放㊁工业生产等过程中有机物的不完全燃烧ꎮ长期生活在含BaP 的空气环境中会造成慢性中毒ꎮ虽然环境大气中苯并芘的正常水平是在ng m  ̄3范围ꎬ但在工业生产或其他室内活动中的职业性暴露能够使其水平增加到μg m  ̄3范围ꎮ源于室内烹调油烟的BaP 可以达到20μg m  ̄3ꎬ而源于木材燃烧的BaP 可以达到100μgm  ̄3[1]ꎮBaP 的毒性主要表现在致癌性㊁致畸性ꎬ免疫毒性及神经毒性等方面ꎮ目前人们通过一系列研究对BaP 的致癌性㊁致畸性和免疫毒性的了解日益深入ꎬ但对其神经毒性的研究还处于起步阶段ꎮ48㊀生态毒理学报第11卷1㊀苯并(a)芘的基本性质及其体内代谢(Proper ̄tiesandmetabolism)BaP(Benzo (a)pyrene)是国际上公认的强致癌剂ꎬ也是多环芳烃(PAH)中研究最多的化合物ꎬBaP 在环境中的含量高㊁对人体的毒性相对较大ꎬ常常被作为PAH 的代表性化合物[2]ꎮ图1㊀BaP的结构式Fig.1㊀Structure of BaP㊀㊀BaP 化学结构形式如图1所示:它的5个苯环的排列不对称ꎬ各共价键上的电子密度有明显差异ꎬ其中4ꎬ5 ̄键(菲环双键)具有高电子密度ꎬ这一区域被称之为 k 区 ꎬ这就使得BaP 易于与细胞内的大分子(如DNA ㊁RNA ㊁蛋白质等)发生共价结合ꎬ进一步破坏DNA 和RNA 的正常功能ꎬ诱发毒性[2 ̄3]ꎮ研究显示ꎬBaP 在体内主要通过2条代谢途径进一步导致对机体的毒性和致癌性ꎬ其一是通过细胞色素P450酶系㊁醛 ̄酮还原酶系代谢催化形成7ꎬ8 ̄二醇苯并芘㊁邻苯二酚㊁半醌类阴离子自由基㊁苯并芘二酮及终产物二羟-环氧-四醇-苯并芘ꎻ其二通过细胞色素过氧化物酶系(CYP  ̄peroxidase)催化代谢形成自由基阳离子(radical cation)ꎬ这些代谢物进一步进攻DNA 或蛋白质ꎬ进而产生DNA 毒性㊁生殖毒性㊁免疫毒性㊁神经毒性等[4]ꎮ2㊀苯并芘的神经毒性表现(Neurotoxicityperform ̄ance)目前ꎬ对BaP 神经毒性研究最多的是其对学习记忆的损伤ꎮ环境污染物BaP 由于其高亲脂性而容易穿过血脑屏障存在于中枢神经系统ꎬ与学习和记忆受损密切相关[5]ꎮ在大鼠空间学习记忆能力检测实验中ꎬ随着训练次数的增加ꎬ虽然各剂量组和对照组大鼠寻找平台的平均潜伏期都呈下降趋势ꎬ但暴露组寻找平台的平均潜伏期始终长于对照组ꎬ且随着剂量的增加ꎬ大鼠寻找平台的潜伏期延长ꎬ6.25mg kg  ̄1和2.50mg kg  ̄1剂量组与对照组(植物油溶液)及1.00mg kg  ̄1剂量组比较差异显著ꎬ这些都反映了大鼠学习记忆能力受BaP 的影响[6]ꎮ当单独用5.00mg kg  ̄1剂量BaP 或与铅共同作用小鼠时ꎬ随着实验时间延长ꎬ小鼠体重停止增长并明显消瘦ꎬ少数动物出现易受惊㊁活动量明显减少㊁动作迟缓㊁步态蹒跚等症状ꎬ这表明BaP 具有一定的神经毒性ꎬ且BaP 与铅的中枢毒性有协同作用[7]ꎮ袁海艳等[8]对SD 大鼠尾静脉注射[14C]BaP 3.7ˑ105Bq kg  ̄1ꎬ观察发现ꎬ随着时间延长ꎬ动物出现了不安多动ꎬ叫声异常ꎬ易兴奋ꎬ易受惊ꎬ活动量㊁饮水量㊁食物消耗量减少ꎬ感觉迟钝ꎬ反应低下症状ꎬ个别动物还有腹泻等情况ꎮ有些发现表明ꎬ长期低剂量BaP (0.5㊁5和50nmol L  ̄1)暴露可造成斑马鱼神经退行性疾病的行为㊁神经病理㊁神经化学以及遗传特征[9]ꎮ3㊀BaP神经毒性的剂量 ̄效应关系(Dose ̄effectre ̄lationship)毒物兴奋效应(又称Hormesis)是有毒因子对生物体在高剂量时表现负面影响(如生长㊁发育受抑)ꎬ但在低剂量时却表现为有益作用(如刺激生长发育)的一种双相剂量效应ꎬ它是生物过程直接诱发或是对生物过程的代偿ꎬ最终引起生物体内环境稳态的紊乱[10 ̄11]ꎮ目前BaP 的神经毒性也显示出类似的效应ꎬ暴露在0.02㊁0.2mg kg  ̄1与2~200mg kg  ̄1BaP 的机体表现出不同的神经毒性反应ꎮ亚急性0.02㊁0.2mg kg  ̄1BaP 暴露可诱导生物体重增加㊁特定的学习记忆能力消失㊁短期学习㊁空间识别能力受损ꎬ甚至表现出抗抑郁样行为ꎻ2~200mg kg  ̄1BaP 暴露使机体焦虑行为减少ꎬ体重减少㊁模糊学习缺失ꎬ甚至表现出过度反应的抗焦虑样行为[12 ̄13]ꎮ0.02㊁0.2mg kg  ̄1剂量相当于吸烟者㊁消费熏制或烤制的肉类和鱼类等较多的人群BaP 的摄入量ꎬ同时该剂量BaP 暴露引发的生物学效应类似于普通人群BaP 暴露剂量诱发的机体效应ꎮ2~200mg kg  ̄1剂量相当于BaP 的急性毒性范围剂量以及大量BaP 突发污染时其在环境中的剂量[14]ꎮ4㊀BaP神经毒性的分子机制(Neurotoxicitymolec ̄ularmechanism)4.1㊀BaP通过改变神经递质及相关代谢产物诱发神经毒性1998年ꎬStephanou 等[15]研究发现丘脑和纹状体的去甲肾上腺素(NE)㊁多巴胺(DA)和5 ̄羟基色胺第3期冀晓莹等:苯并(a)芘神经毒性研究进展49㊀(5 ̄HT)水平下降ꎬ二羟基苯乙酸(DOPAC)和5 ̄羟吲哚乙酸(5 ̄HIAA)在下丘脑和纹状体中增加ꎬ延髓NE和DA水平增加ꎬ脑上述区域酪氨酸羟化酶和色氨酸羟化酶活性增加ꎬ单胺氧化酶活性被抑制ꎮ2008年ꎬ聂继盛等[16]用高效液相色谱法检测了海马中5 ̄HT㊁DA㊁5 ̄5 ̄HIAA的含量ꎬ发现大鼠海马5 ̄HT含量明显增高ꎬ表明BaP对大鼠学习记忆功能的降低可能与海马5 ̄HT含量的升高有关ꎮ程淑群等[17]分析了大鼠学习记忆能力与BaP作用下大鼠海马和大脑皮质谷氨酸(Glu)和γ ̄氨基丁酸(GABA)之间的相关性ꎮ郭亮[18]在其硕士论文中系统分析了亚慢性BaP暴露对大鼠海马组织乙酰胆碱(ACh)㊁乙酰胆碱酯酶(AChE)和烟碱乙酰胆碱受体a7亚型(nAChRa7)的影响与学习记忆功能损伤的关系ꎬ发现BaP损伤大鼠学习记忆能力ꎬ抑制AChE活性ꎬ降低海马组织ACh含量ꎮ2013年ꎬ段蕾等[19]分析了大鼠学习记忆能力和海马代谢性谷氨酸受体(mGluR1㊁mGluR2㊁mGluR3)的关系ꎬ发现慢性BaP 暴露导致大鼠大脑海马组织代谢性谷氨酸受体表达增高ꎮPatri等[20]研究发现N ̄甲基 ̄D ̄天冬氨酸受体2B亚基(NMDAR2B)和N ̄甲基 ̄D ̄天冬氨酸受体(NMDAR)表达下降ꎮ另外ꎬ程淑群等[17]研究还发现长期BaP暴露使大鼠空间学习记忆能力降低ꎬ其机制可能与BaP抑制一氧化氮合酶(NOS)活性㊁影响海马NO含量从而使LTP受损ꎮ此外ꎬ长期低剂量(0.5㊁5和50nmol L ̄1)的BaP暴露诱发多巴胺能神经元缺失ꎬ导致神经退化及脑细胞凋亡[9]ꎮ4.2㊀BaP及其代谢物通过扰乱生物大分子㊁干扰相关基因表达导致神经毒性Patri等[21]发现BaP暴露使神经细胞C6和Neu ̄ro2a细胞内Ca2+增加ꎮ涂白杰[22]研究组发现BaP的神经行为毒性可能与大鼠海马Na+/K+ ̄ATP酶和Ca2+/Mg2+ ̄ATP酶活性减少相关ꎮ研究发现ꎬBaP染毒可引起小鼠脑组织胞核DNA损伤ꎬ且损伤率及损伤程度随染毒剂量的增加而增加[23]ꎮ2011年ꎬ汤艳等[24]研究发现14C ̄BaP在海马组织中的分布随时间的增加而增加ꎬ24h达到高峰ꎬBaP对海马神经元的损害效应随染毒时间的不同而不同ꎮ2004年ꎬ涂白杰等[25]发现1.3mg kg ̄1BaP染毒后HSP70表达明显升高ꎬ3.2mg kg ̄1和7.8mg kg ̄1剂量的BaP染毒后HSP90β表达显著升高ꎮ2011年ꎬ许国耀和郑金平[26]研究发现ꎬ剂量范围为0.5~10mol L ̄1的BaP代谢产物可抑制大鼠皮层神经元HSP70的表达ꎬ且存在剂量 ̄效应关系和时效关系ꎬ随着BaP剂量的增大ꎬHSP70逐渐向细胞核内移位ꎮ2009年ꎬ聂继盛等[27]发现BaP引起的神经行为功能损害可能与人细胞色素P4501A1(CYP1A1)第7外显子Ile ̄Val位点多态性相关ꎬ随着BaP剂量的增高ꎬCYP1A1mRNA及蛋白表达增多ꎬ有剂量 ̄效应关系ꎮCYP1A1基因和蛋白表达与神经细胞凋亡率的相关分析表明ꎬ神经细胞凋亡率与CYP1A1mRNA表达呈正相关ꎬ与CYP1A1蛋白表达呈正相关ꎮ说明苯并[a]芘可致神经细胞凋亡ꎬ神经细胞CYP1A1诱导表达是神经细胞损伤的关键因素[28]ꎮ进一步聂继盛等[29]探索研究了BaP诱发tau蛋白Ser199㊁Thr181和Thr231部位的磷酸化与BaP暴露的SD 大鼠出现的空间学习和记忆缺之间的相关性ꎮ研究发现ꎬ6.25mg kg ̄1BaP染毒组Tau㊁Tau ̄Thr181㊁Tau ̄Ser199㊁Tau ̄Thr231蛋白相对表达水平分别高于溶剂(橄榄油)对照组和1.00mg kg ̄1BaP染毒组ꎬ6.25 mg kg ̄1BaP染毒组Tau ̄Thr181㊁Tau ̄Ser199及Tau ̄Thr231蛋白相对表达水平分别高于2.50mg kg ̄1剂量染毒组ꎮTau蛋白总磷酸化水平与目标象限停留时间和穿越平台次数呈负相关ꎬ与第5天逃避潜伏期和第1次穿越平台时间呈正相关ꎬ说明BaP亚慢性暴露可致大鼠学习记忆能力损伤及Tau蛋白磷酸化改变[30]ꎮBaP也可使编码多巴胺转运蛋白基因的mRNA水平㊁帕金森蛋白7㊁磷酸酶和张力蛋白诱导的假定激酶1㊁泛素C端水解酶L1㊁富亮氨酸重复丝氨酸/苏氨酸激酶2㊁淀粉样蛋白b前体㊁早老素1㊁早老素2明显下调[9]ꎮ涂白杰等[8]㊁赵捷等[31]研究发现BaP的神经毒性导致神经细胞凋亡与Bcl ̄2㊁Bax蛋白表达水平相关ꎮ2011年ꎬ王晓燕等[32]研究发现组蛋白乙酰化酶2(HDAC2)基因的表达上升在BaP诱导的神经细胞凋亡中起重要作用ꎮQiu等[33]用6.25mg kg ̄1的BaP作用于大鼠ꎬ通过全基因组寡核苷酸微阵列㊁PCRꎬ显示出神经递质受体mRNA以及行为相关基因的表达都受到影响ꎬ其中关于学习记忆的4个基因表达受到显著影响ꎮ此外ꎬ神经配体 ̄受体相互作用也受到显著影响ꎬ并筛选出9个参与学习记忆的候选基因ꎮ在苯并芘诱导BEAS ̄2B细胞(人正常肺上皮细胞)为BEAS ̄2BT(恶变的人肺上皮细胞)过程中PP2A B56ε通过介导γH2AX去磷酸化影响DNA损伤修复功能[34]ꎮ4.3㊀BaP通过改变抗氧化物系统而引起神经毒性Saunders等[33]研究分析了BaP急性作用下的海50㊀生态毒理学报第11卷马和纹状体ꎬ作用6~96h期间ꎬ超氧化物歧化酶(SOD)㊁谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性受到抑制ꎬ过氧化氢酶(CAT)㊁过氧化脂质(LPO)增加ꎮ聂继盛[35]㊁Aktay等[15]研究表明随着BaP浓度的增加ꎬ神经细胞SOD活性下降ꎬ丙二醛(MDA)含量升高ꎮ涂白杰研究组发现BaP可诱导氧化损伤ꎬ进一步产生脑病理损害ꎬ机体表现出自主活动减少ꎬ步态异常ꎬ学习记忆缺损症状[36 ̄37]ꎮ2010年ꎬDutta等[14]研究发现ꎬBaP使小胶质细胞活性氧簇(ROS)㊁一氧化氮合酶(NOS)及一氧化氮(NO)增加ꎬ抗氧化蛋白表达水平降低ꎬ通过p38MAPK途径使前致炎细胞因子增加ꎬ使小胶质细胞异常活化从而杀死神经细胞ꎮ目前BaP对线粒体影响的研究目前主要集中于BaP㊁线粒体㊁凋亡之间的分子机制及信号通路ꎮ线粒体功能的改变在BaP神经毒性中的作用还未见系统报道ꎬ仅见于陈承志等[38]研究中BaP使海马线粒体肿胀以及聂继盛等[39 ̄40]研究发现的BaP使神经元细胞线粒体膜电位降低ꎬ线粒体Cytc释放ꎬCaspase凋亡级联反应而导致细胞凋亡ꎮBaP神经毒性中对线粒体功能密切相关的Sirt1/PGC ̄1α轴的影响还未见报道ꎮ5㊀展望(Prospect)目前ꎬBaP诱导损伤神经系统功能的机制尚没有得到确认ꎬ本文基于以上引述的研究ꎬ探讨了BaP 诱导的神经毒性及相关分子机制ꎮ尽管BaP致癌性已经得到广泛认证ꎬ但是它的神经毒性损伤还没有受到太多关注ꎮ目前研究证实BaP暴露会产生一系列特定于神经系统的行为缺陷ꎬ如运动活动减退ꎬ神经肌肉㊁生理及自律行为异常㊁感官刺激反应低下等ꎮ苯并芘也能够扰乱出生前后脑部发育ꎬ影响神经行为ꎬ如视觉㊁运动㊁译码㊁注意力及记忆力等能力ꎮ在未来的研究中ꎬ我们需要探索更多的生物表征以检测其神经毒性ꎬ如更敏感的终点ꎮSchel ̄lenberger等[41]已经研究出BaP ̄白喉类毒素结合疫苗ꎬ在小鼠体内即使BaP在一个很高的浓度下ꎬ高水平的特异性抗体也可以部分减弱其药理学效应和神经毒性作用ꎮ因此ꎬ该疫苗对于研究抗BaP特异性抗体在一定水平下抵抗BaP的长期效应如致癌作用ꎬ有很大的促进作用ꎮ总之ꎬ近年来BaP的神经毒性研究已取得一定进展ꎬ今后还需要加强环境相关剂量下BaP尤其是其代谢物的神经毒性研究ꎬ同时注重BaP与环境中其他毒物复合暴露的神经毒性研究ꎮ致谢:感谢西安交通大学生命科学与技术学院刘华东教授在文章修改中给予的帮助ꎮ通讯作者简介:高美丽(1974 ̄)ꎬ女ꎬ生物医学博士ꎬ副教授ꎬ研究方向为环境毒理学ꎬ发表学术论文30余篇ꎮ参考文献(References):[1]㊀Wormley D D,Ramesh A,Hood D B.Environmentalcontaminant ̄mixture effects on CNS development,plastic ̄ity,and behavior[J].Toxicology and Applied Pharmacol ̄ogy,2004,197(1):49 ̄65[2]㊀Zenz C,Dickerson O B,Horvath E P.Occupational Medi ̄cine[M].Mosby,St.Louis,M O,1994,928:75 ̄76 [3]㊀Phillips D H.Fifty years of benzo[a]pyrene[J].Nature,1983,303:468 ̄472[4]㊀Nesnow S,Davis C,Nelson G B,et parison of thegenotoxic activities of the K ̄region dihydrodiol of benzo[a]pyrene 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苯并花空气质量标准
一、定义和概述
苯并花是一种常见的空气污染物,具有致癌性和致突变性。
本标准旨在规定空气中苯并花的限值和监测方法,以保障公众健康和环境安全。
二、空气质量标准内容
1.目标
通过实施本标准,降低空气中苯并立的浓度,保障公众健康和环境安全。
2.限值
(1)居住区、商业区、文化区、一般工业区:苯并立浓度限值0.1微克/立方米。
(2)工业区和交通要道等区域:苯并花浓度限值应低于0.5微克/立方米。
3.监测与评估
(1)监测点位设置:根据区域类型和人口分布情况,设置若干个监测点位。
(2)监测频次:每个监测点位每季度至少监测一次。
(3)数据评估:根据监测数据,对空气质量进行评估,并定期公布结果。
4.措施落实
(1)加强源头控制:限制高排放产业的发展,减少大气污染物的排放。
(2)实施环保政策:制定和实施相关环保政策,提高环境管理水
平。
(3)开展宣传教育:加强环保宣传教育,提高公众环保意识和参与度。
5.宣传教育
(1)加强宣传:通过媒体、网络等多种渠道,宣传苯并花的危害和防治措施。
(2)组织培训:对相关从业人员进行培训,提高环境保护意识和技能。
我国水体中苯并(a)芘污染的生态风险评价
周芳;孙成;钟明
【期刊名称】《环境与健康杂志》
【年(卷),期】2005(22)3
【摘要】目的对我国部分水体苯并(a)芘犤B(a)P犦的污染进行生态风险性评价。
方法采用美国佛罗里达洲的海洋和河口沉积物化学品风险评价标准和加拿大淡水水生生物保护临时沉积物质量标准及可能有害生物效应标准两种生态风险评价的标准,对我国主要江河海港水体沉积物中B(a)P的污染水平进行了初步的风险评价。
结果河流、湖泊沉积物中B(a)P的含量为0.06~707.12ng/g,港湾、海域、潮滩表层沉积物中B(a)P的含量为7.1~1492.12ng/g。
结论我国水体普遍受到B(a)P的污染,但基本都还未达到不利生物危害的水平。
【总页数】3页(P163-165)
【关键词】水;水污染;苯并(a)芘;评价研究
【作者】周芳;孙成;钟明
【作者单位】南京大学环境学院环境科学系
【正文语种】中文
【中图分类】R123.1
【相关文献】
1.焦化厂空气中苯并(a)芘污染现状及健康风险评价 [J], 李旭东;黄金涛;彭伟涛;靳朝喜;王万祥
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5.淮河水体取代苯类污染及其生态风险 [J], 王子健;吕怡兵;王毅;马梅
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苯并[a]芘污染物的毒性数据评价苯并[a]芘(Benzo[a])pyrene)是一种五环多环芳香烃类,结晶为黄色固体,其化学式:C20H12,英文表示为BaP。
苯并[a]芘性质稳定,沸点310℃~312℃,熔点178℃,不溶于水,微溶于乙醇、甲醇,溶于苯、甲苯、氯仿、丙酮等有机溶剂中。
在日光和荧光作用下易发生光氧化反应,臭氧也可使其氧化[1]。
这种物质是在300到600°C之间的不完全燃烧状态下产生的。
苯并[a]芘存在于煤焦油中,而煤焦油可见于汽车废气(尤其是柴油引擎)、烟草与木材燃烧产生的烟,以及炭烤食物中。
苯并芘为一种突变原和致癌物质,从18世纪以来,便发现与许多癌症有关。
其在体内的代谢物二羟环氧苯并芘,产生致癌性的物质。
除了致癌性外,BaP还具有很强的致畸性、致突变性和内分泌干扰物的作用。
BaP是多环芳烃中最具代表性的一种环境污染物,是确认的人类致癌物。
BaP广泛存在于人类的生产生活中,对人类健康造成严重威胁[2]。
1. 苯并[a]芘毒性数据BaP被认为是高活性致癌剂,但并非直接致癌物,必须经细胞微粒体中的混合功能氧化酶激活才具有致癌性。
动物试验包括经口、经皮、吸入,经腹膜皮下注射、均出现致癌。
许多国家相继用9种动物进行实验,采用多种给药途径,结果都得到诱发癌变的阳性报告[3]。
流行病学研究表明,在BaP高污染区,它与肺癌,皮肤癌、胃癌等的高发相关[4]。
1983年国际癌症机构将BaP确认为人类致癌物。
有关BaP其致癌机制方面的研究不胜枚举,也较为深入,从BaP的结构、代谢物及其与DNA嵌合的角度,曾提出“K区理论’夕、“湾区理论”及“双区理论”,但具体致癌的分子机制仍不是十分明确。
其毒性作用机制主要与BaP 及其代谢活化产物可干扰钙稳态、损伤DNA和蛋白质等大分子,形成DNA和蛋白质加合物、干扰基因表达等有关[5-7]。
有关专家对我国云南宜威地区肺癌发病率原因进行了大量的研究,认为室内燃煤空气中BaP污染严重,但居民发生肺癌是由于暴露与环境致癌因素和机体的遗传因素共同作用的结果。
研究提示,CSTM1基因的多态性及p53蛋白过渡表达是宜威肺癌发生发展的重要原因,但不是唯一的,是环境因素与基因协同作用的结果。
同时也表明影响癌症发生的因素是复杂的。
人们在呼吸含有BaP的空气、饮用和食用含有BaP的水和食物时,其致癌作用一时还不易被发现,平均潜伏期为21年。
这种累计效应,应引起我们足够的重视。
除致癌作用外,BaP还具有致畸、致突变作用。
并可对机体多种组织或器官具有损害作用。
如有关实验表明:BaP在低剂量0.5mg/kg 亚慢性染毒10周即可对小鼠神经组织产生毒性作用,引起神经细胞DNA损伤及脂质过氧化及相应的形态学改变[8];BaP职业接触的焦炉作业工人血液淋巴细胞微核率明显高于非职业接触的对照组并随作业区BaP浓度增高淋巴细胞微核率增高[9],动物实验也表明BaP具有免疫抑制作用,可使染毒动物的胸腺及脾脏缩小,重量降低,抑制成熟B细胞抗体的生成等;BaP可诱发人肺癌细胞p53和Ki-ras基因的突变[10]及影响DNA修复基因表达水平[11]等。
BaP对机体内分泌系统也有一定的干扰作用,可对生殖系统造成损伤作用,有研究表明BaP 可以影响小鼠肇丸细胞的周期,随着BaP染毒剂量的增加,Go/G1,S 期细胞百分数明显减少,G2/M期细胞百分数随着染毒剂量的增加,肇丸细胞出现G:期阻滞,有丝分裂延迟,使进入M期的细胞百分数减少,影响了肇丸生殖细胞的周期进程,使肇丸细胞的DNA合成受到抑制。
美国有关学者对四个不同国家地区的800多名孕妇及新生儿脐带血的BaP-DNA加合物进行了检测,发现新生儿BaP-DNA加合物的水平与母体相似或高于母体水平,提示当母体暴露于BaP污染时,胎儿可能对BaP所致的DNA损伤更为敏感[12]。
由此可见BaP对人类的生存和繁衍也可构成严重的威胁。
(1)致癌性:TDLo 15 mg/kg(大鼠经口);TDLo 120 mg/kg(小鼠经皮);(2)致畸性:1 000 mg/kg,妊娠大鼠经口,胎儿致畸。
(3)致突变性:40 mg/kg,1次,田鼠经腹膜,染色体试验多种变化。
小鼠,遗传表型试验多种变化。
昆虫,遗传表型试验多种变化。
微生物,遗传表型试验多种变化。
人体细胞培养DNA多种变化。
(4)急性毒性:LD50 500 mg/kg(小鼠腹腔);50 mg/kg(大鼠皮下);LDLo 9 mg/kg(青蛙肾)。
(5)慢性毒性:长期生活在含BaP的空气环境中,会造成慢性中毒,空气中的BaP是导致肺癌的最重要的因素之一;TDLo 9 mg/kg/90D-1(大鼠经口)。
(6)水生生物毒性:5 g/L,12 d,微生物,阻碍作用;5 mg/L,13 h,软体动物卵,阻碍作用,结构变化。
(7)遗传毒性:800 mg/kg,大鼠腹腔注射(微核试验);200 mg/kg,大鼠经口(形态转化);11 mg/kg,兔腹腔(DNA加合物)(8)生殖毒性:TDLo,小鼠经口(多代),100 mg/kg;TDLo,雌性大鼠经口(14d),40 mg/kg。
2 苯并[a]芘代谢动力学BaP可以从各种途径进入体内,但是主要经皮肤吸收和肺吸入。
(1)经皮肤吸收。
局部皮肤受污染后,BaP先以较快的速度进入皮脂腺,然后再向邻近组织中扩散。
在组织中,BaP先溶解在组织的脂质中,并与组织中成分疏松的部分结合在一起。
一部分被代谢为各种衍生物,还有一部分则可以通过细胞间液或微血管系统被移往别处,另有一些又可随变性的皮质细胞脂栓回到皮肤表面。
BaP进入皮肤的速度随溶液浓度的增大而加速,但是,当达到阈值时,增大浓度不能加快进入皮肤的速度。
有研究表明,BaP浓度从0.01%增至0.1%时,经皮吸收的速度急速上升;但当浓度从0.3%增大至3%时,皮肤吸收的速率几乎没有改变。
BaP进入皮肤的速率与单位面积皮肤中皮脂腺的数量也有一定关系。
单位面积皮肤皮脂腺数量越多,BaP的吸收量就越大,反之越小。
(2)经肺吸收。
BaP经肺吸收的过程尚不甚清楚。
目前的资料大都是取一定量的BaP注入实验动物的肺中,然后在不同的时间分批处死动物取出肺脏,分析肺中的残留物含量而得来的。
这样得到的实验数据并不能完全表示肺部吸收的量,因为可能其中一部分直接被肺组织所代谢,还有一部分随肺的自净作用排出体外。
另外,由于BaP在空气中大都是吸附在烟、尘等固体微粒上,随着微粒进入人的呼吸道,所以微粒的大小和性质对BaP影响机体功能也很重要。
研究表明,单纯注射BaP 于田鼠肺内,不易使田鼠发生肺癌;但是,将BaP吸附在氧化铁粉尘上再注入田鼠肺中较容易诱发肺癌。
分布:经胃肠道、呼吸道和皮肤吸收,吸收进入或直接进入血循环,即分布于全身器官,血中半减期不超过1 min,一般在10 min左右在血内全部消除。
乳房和脂肪组织是重要的储存库;肝脏是主要的代谢器官。
代谢活化:BaP本身无致癌活性,进入人体后要经过代谢活化才能呈现出“三致”作用。
在此代谢活化过程中,细胞色素酶系P450起到了重要作用,其过程一般为:(1)被CYP450氧化成7,8-环氧苯并(a)芘;(2)7,8-环氧苯并(a)芘经环氧化物水解酶作用生成7,8-羟基苯并(a)芘;(3)经CYPlAl进一步氧化成7,8-二羟基-9,10-环氧苯并(a)芘,后者是终致癌物,可作用于DNA,从而激活癌基因[13]。
排泄:除少部分以原形随粪便排出外,一部分经肝细胞、肺细胞微粒体中混合功能氧化酶激活而转化为数十种代谢产物。
其中转化为羟基化合物或醌类者,是一种解毒反应;转化为环氧化物者,特别是转化成7,8-环氧化物,则是一种活化反应,7,8-环氧化物再代谢产生7,8-二氢二羟基-9,10-环氧化物,便可能是最终致癌物。
这种最终致癌物有四种异构体,其中的(+)-BP-7- ,8- -二醇体-9- ,10- -环氧化物-苯并[a]芘,已证明致癌性最强,它与DNA形成共价键结合[14],造成DNA 损伤,如果DNA不能修复或修而不复,细胞就可能发生癌变。
3. 流行病学与职业卫生调查苯并(a)芘是一个重要的致癌因素。
白1933年从煤焦油中分离出高致癌物质-苯并(a)芘后,其致癌作用已日益引起人们的重视。
大量动物实验和人群流行病学调查均已证实BaP的职业接触可以致癌,是焦炉工人肺癌死亡率超量发生的主要因素。
流行病学研究表明,BaP通过皮肤、呼吸道、消化道等均可被人体吸收,有诱发皮肤癌、肺癌、直肠癌、胃癌、膀胱癌等作用[4]。
长期呼吸含BaP的空气,饮用或食用含有BaP的水和食物.会造成慢性中毒[15]。
我国云南省宣威县由于室内燃煤,空气中BaP污染严重,成为肺癌高发区,有些乡的肺癌死亡率高达100/10万以上[16]。
许多山区居民经常拢火取暖,室内终日烟雾弥漫,造成了较高的鼻咽癌发生[17]。
职业中毒调查表明:在3μg/m3,2μg/m3浓度下工作5年和20年的工人,前者大部分诱发肺癌,后者患多种癌症。
焦炉工的肺癌死亡率同接触BaP的浓度密切相关[17]。
有研究表明,罗德岛、波兰高度工业化的西里西亚地区[18]等空气中BaP 污染主要源于煤燃烧产物;我国主要为燃煤型污染。
大同由于直接燃煤,造成了空气中BaP污染严重,日均值高达330ng/m3;宣威出现高发癌症与生活燃料和室内燃煤空气污染密切联系,其室内空气BaP的浓度高达6269 ng/m3。
焦化和石油化工的兴起,极大的增加了BaP对人类环境的污染。
焦化厂是排放BaP最严重的工厂,离焦炉作业区500m处的浓度比一般工业城市高出500~1000倍。
Arnlstrong和Gibbs[19]针对魁北克地区1950至1999年从事铝冶炼的职业人群研究表明,苯并(a)芘暴露与罹患肺癌的风险呈正相关,而Friesen等[20]的研究则表明,苯并(a)芘也能增加汽车工人罹患肺癌的风险。
近年来的病例.对照研究结果表明,苯并(a)芘的暴露与其罹患乳腺癌、结直肠癌及神经胶质瘤风险及恶性程度有着极强的关联[21-23]。
流行病学调查证实肺癌患者ERCCl mRNA水平较正常组显著降低,表明该基因与苯并(a)所致的DNA损伤修复密切相关。
但目前人们对BaP的致癌作用机制尚不十分清楚。
采用反义RNA抑制ERCCl基因的表达,以单细胞凝胶电泳技术检测DNA损伤,观察到ERCcl基因在肺癌细胞修复BaP所致DNA损伤中的作用。
研究表明随着ERCCl mRNA水平的降低,细胞对BaP所致DNA损伤的修复能力下降。
在职业环境、燃煤的城市和室内小煤炉采暖的环境中,用人尿中l-羟基芘作为人体接触环境中的多环芳烃的指标获得了较好的结果。
赵振华等对人体接触多环芳烃的程度及尿中1-羟基芘作为人体接触多环芳烃指标的应用做过比较全面系统深入的研究,并分析评价了警察、炊事员、清洁工、铝厂工人尿中1-羟基芘的含量及其与职业暴露的关系[24],结果表明,尿中1-羟基芘的浓度与空气中BaP有很好的正相关,且与尿中代谢产物的致突变活性显著相关。