只要經(jīng)過(guò) 120 多度的高溫，食物就會(huì)變毒，那危害大嗎

撰文 | clefable

審校 | 王怡博

焦黃的色澤、誘人的油花和香味，再加上激活味蕾的豐富口感，擁有這些特點(diǎn)的食物時(shí)常會(huì)讓我們感受到生活的美好。不過(guò)這里，我可能要讓你想起一些被短暫遺忘的事實(shí)：這些食物大部分都是烘焙、燒烤和油炸食物，不僅油脂含量高，吃多了還可能導(dǎo)致炎癥等問(wèn)題。

關(guān)于這些食物對(duì)健康的潛在危害，早在 20 年前就曾有過(guò)一次全球性的討論。2002 年 4 月，瑞士食品管理局（SNFA）和斯德哥爾摩大學(xué)的科學(xué)家在一次新聞發(fā)布會(huì)上，發(fā)布了一項(xiàng)關(guān)于食物安全的警告。大致的意思是，一些高淀粉的食物經(jīng)過(guò)高溫烹飪后（烘焙、燒烤或油炸，烹飪溫度超過(guò) 120℃），會(huì)產(chǎn)生很高水平的丙烯酰胺（acrylamide，AA），大約是世界衛(wèi)生組織（WHO）規(guī)定的飲水中丙烯酰胺含量的 500 倍。

在這次警告之前已有一些研究證實(shí)丙烯酰胺的神經(jīng)毒性，并且與一些癌癥的患病風(fēng)險(xiǎn)具有相關(guān)性。不過(guò)，此次的新聞發(fā)布會(huì)中還有一個(gè)讓大眾警惕的點(diǎn)，也就是丙烯酰胺在食物中的含量遠(yuǎn)高于其他已知的食品致癌物，包括多環(huán)芳烴和氨基甲酸乙酯。

還原糖 + 氨基酸 = 有毒？

SNFA 的消息在瑞士國(guó)內(nèi)產(chǎn)生了一波短暫的強(qiáng)力沖擊。消息爆出的 3 天內(nèi)，瑞士的薯片銷(xiāo)量就下降了 30%-50%，當(dāng)?shù)貛准忆N(xiāo)售油炸食品公司的股價(jià)也迅速下跌。不過(guò)幾天之后，薯片的銷(xiāo)量開(kāi)始回升。瑞士的一些科學(xué)家和媒體也開(kāi)始陸續(xù)發(fā)聲，表示 SNFA 的警告有點(diǎn)夸張了。不過(guò)雖然丙烯酰胺對(duì)當(dāng)時(shí)民眾的沖擊逐漸消散，但它的危害開(kāi)始受到很多國(guó)際組織和科學(xué)家的重視。

僅僅 2 個(gè)月之后，WHO 和聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）就一起發(fā)布了一篇共 23 頁(yè)的報(bào)道，詳細(xì)剖析了丙烯酰胺的形成過(guò)程，以及潛在健康危害。他們?cè)谶@篇報(bào)告中指出，通過(guò)食物攝入丙烯酰胺是人們暴露在丙烯酰胺中的一個(gè)主要原因。

丙烯酰胺并非食物本身的成分，而是來(lái)自于食物烹飪過(guò)程中的一種非酶褐變反應(yīng) —— 美拉德反應(yīng)（Maillard reaction）。這個(gè)反應(yīng)可以概括為食物在超過(guò) 120℃的高溫下烹飪時(shí)，其中的一些還原糖和氨基酸會(huì)經(jīng)過(guò)一系列聚合反應(yīng)過(guò)程，最終形成棕色的類(lèi)黑精。這個(gè)過(guò)程會(huì)形成許多特有的風(fēng)味物質(zhì)，賦予了燒烤和油炸食物獨(dú)特的味道和色澤。而做菜時(shí)的“炒糖色”實(shí)際上是焦糖化反應(yīng)（是一種非酶褐變反應(yīng)），在大約 160℃的高溫下，糖類(lèi)物質(zhì)會(huì)脫水和聚合等，隨著高溫時(shí)間延長(zhǎng)，顏色逐漸加深，從焦糖色最終變?yōu)楹诤稚?/p>

丙烯酰胺由還原性糖（包括葡萄糖、果糖等）和一種氨基酸 —— 天冬酰胺 —— 通過(guò)美拉德反應(yīng)形成。很多食物中都含有還原性糖和天冬酰胺，可想而知，經(jīng)過(guò)高溫后，這些食物都會(huì)含有一定程度的丙烯酰胺。

WHO 的調(diào)查顯示出，在食物中，薯片的丙烯酰胺含量是最高的。隨著薯片、薯?xiàng)l油炸的時(shí)間延長(zhǎng)，丙烯酰胺的含量也會(huì)急劇上升，預(yù)計(jì)增加 10~20 倍。除了薯片，肉類(lèi)、牛奶、米飯、餅干、木薯和豆制品等也會(huì)含有一定水平的丙烯酰胺。此外，烘焙食物例如面包、咖啡中也會(huì)有這種化合物。除了食物來(lái)源之外，主動(dòng)或被動(dòng)吸入香煙也是攝入丙烯酰胺的一個(gè)重要來(lái)源。

攝入體內(nèi)的后果

近十年來(lái)，科學(xué)家已經(jīng)充分了解了丙烯酰胺在體內(nèi)的代謝過(guò)程。根據(jù) WHO 的報(bào)告，每人每天丙烯酰胺的平均攝入量是 0.3~0.8 微克 / 每千克體重，而兒童的攝入量是成人的 2~3 倍。此外，一些有特別飲食習(xí)慣的消費(fèi)者的丙烯酰胺攝入量可能會(huì)達(dá)到平均水平的數(shù)倍。

這些丙烯酰胺進(jìn)入人體后，會(huì)被迅速吸收，并分布到許多器官和組織中。在組織中，它們會(huì)被細(xì)胞色素 P4502E1（一種酶）催化形成縮水甘油酰胺（glycidamide，GA）。丙烯酰胺和 GA 均能結(jié)合人體內(nèi)的血紅蛋白、蛋白質(zhì)、DNA 和各種酶等等。

不過(guò)，我們?nèi)梭w內(nèi)有一層屏障 —— 谷胱甘肽（在人體內(nèi)有抗氧化、整合解毒的作用）可以防止這些化合物的毒害作用。谷胱甘肽會(huì)結(jié)合大部分的丙烯酰胺和 GA，從而使這 2 種化合物可以通過(guò)尿液排出，不再繼續(xù)傷害人體。GA 還可以被體內(nèi)的環(huán)氧化物水解酶（EPHX1）裂解，通過(guò)尿液排出體內(nèi)。而剩下沒(méi)排出的部分，就有可能造成損傷。

目前關(guān)于嚙齒動(dòng)物的研究顯示，丙烯酰胺和 GA 都會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)毒性、生殖毒性、遺傳毒性和致癌性。一些科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)無(wú)論是丙烯酰胺還是 GA，都能通過(guò)母親的胎盤(pán)傳遞給胎兒，給胎兒帶來(lái)危害。GA 的致癌性高于丙烯酰胺，它更容易和遺傳物質(zhì) DNA 上的鳥(niǎo)嘌呤和腺嘌呤結(jié)合，導(dǎo)致這 2 種堿基突變，進(jìn)而產(chǎn)生致癌作用。根據(jù) 2011 年的一項(xiàng)薈萃型研究，目前人們每天的丙烯酰胺攝入量并不會(huì)達(dá)到有致癌影響的劑量， 無(wú)法導(dǎo)致患多種癌癥的風(fēng)險(xiǎn)增加，卻會(huì)導(dǎo)致患腎癌的風(fēng)險(xiǎn)增加 —— 這可能常年累積的結(jié)果。

而在生殖毒性方面，一些基于嚙齒動(dòng)物中的研究發(fā)現(xiàn)，GA 是導(dǎo)致小鼠生殖能力降低、精子突變和死亡的重要原因。值得關(guān)注的一點(diǎn)是，這些小鼠研究結(jié)果顯示，喂食大劑量的丙烯酰胺 —— 每天攝入量超過(guò) 7 毫克 / 千克體重，才會(huì)明顯危害生殖能力。這大約是人類(lèi)每天從食物中攝入丙烯酰胺數(shù)量的 1 萬(wàn)倍。顯然在平常生活中，我們幾乎不可能接觸如此多的丙烯酰胺。

我們更需要警惕的是丙烯酰胺可能產(chǎn)生的神經(jīng)毒性，產(chǎn)生這種情況的暴露劑量只需要生殖毒性的 1/10。當(dāng)意外攝入比較多的丙烯酰胺或者長(zhǎng)期暴露于丙烯酰胺的環(huán)境中時(shí)，都會(huì)容易出現(xiàn)神經(jīng)中毒。在這種情況下，人的周?chē)窠?jīng)和神經(jīng)末梢會(huì)發(fā)生病變，隨之而來(lái)的則是認(rèn)知功能障礙，以及大腦皮層、丘腦和海馬體的損傷。

減少丙烯酰胺的形成

有時(shí)候，人們對(duì)丙烯酰胺可能防不勝防，因?yàn)橐恍┎灰撞煊X(jué)、但長(zhǎng)期堅(jiān)持的飲食習(xí)慣而中招。荷蘭食品管理局的研究人員就曾在一項(xiàng)問(wèn)卷性研究中，發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的情況。他們共跟蹤調(diào)查了 6 萬(wàn)多名中老年女性長(zhǎng)達(dá) 11.3 年的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)飲食中的丙烯酰胺含量與女性患子宮內(nèi)膜癌和卵巢癌的風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)。而這些人和其他人的飲食差異，最明顯的地方在于很喜歡吃荷蘭一種很受歡迎的“早餐蛋糕”——onbijtkoek。除此之外，更喜歡咖啡、薯?xiàng)l、薯片和餅干也是她們丙烯酰胺攝入量更高的原因。

研究人員發(fā)現(xiàn) onbijtkoek 蛋糕在制作過(guò)程中會(huì)添加更多的還原糖 —— 葡萄糖和果糖，且會(huì)用到小蘇打（碳酸氫鈉，可以使蛋糕更輕盈、蓬松）。在烘焙時(shí)，弱堿性的碳酸氫鈉創(chuàng)造了一種堿性環(huán)境，促使氨基酸中的氨基更容易失去質(zhì)子，與還原糖的反應(yīng)活性增強(qiáng)。這會(huì)導(dǎo)致美拉德反應(yīng)更易發(fā)生，丙烯酰胺更容易形成。

很多國(guó)家的官方機(jī)構(gòu)就已經(jīng)通過(guò)限制一些銷(xiāo)售食物中的丙烯酰胺水平，來(lái)保證飲食安全。目前，我國(guó)主要是基于歐盟設(shè)定的基準(zhǔn)水平值（750μg / kg）來(lái)對(duì)食品中的丙烯酰胺進(jìn)行檢測(cè)，但不少薯片商品會(huì)超過(guò)這一基準(zhǔn)線。而美國(guó)食品和藥品管理局（FDA）進(jìn)行的一項(xiàng)持續(xù)性的調(diào)查顯示，薯片和餅干中丙烯酰胺含量正在降低，但其他的食品并沒(méi)有明顯的變化。

其實(shí)，在丙烯酰胺研究中還一直存在一個(gè)難點(diǎn)，也就是無(wú)法確定我們每個(gè)人消耗了多少丙烯酰胺，目前并沒(méi)有可以參考的尿液和血液生物標(biāo)志物。這些限制了在人體詳細(xì)研究丙烯酰胺的毒理作用。例如，目前的研究能證實(shí)丙烯酰胺會(huì)導(dǎo)致女性患子宮內(nèi)膜癌和卵巢癌的風(fēng)險(xiǎn)增加，但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)確切的原因。一些理論認(rèn)為，可能是因?yàn)?strong>丙烯酰胺對(duì)女性體內(nèi)的激素產(chǎn)生了影響。

即便如此，在日常生活中，我們也可以通過(guò)切實(shí)改變一些烹飪方法來(lái)降低丙烯酰胺攝入量。例如在制作薯?xiàng)l時(shí)，將切好的土豆浸泡在熱水中 10 分鐘，通過(guò)降低還原糖的含量，來(lái)減少丙烯酰胺的形成 —— 這甚至可以將丙烯酰胺的生成量降低約 90%。我們也可以通過(guò)降低食物的烹飪溫度來(lái)減少丙烯酰胺的形成。此外在烘焙時(shí)，我們可以提前添加天冬酰胺酶來(lái)去除其中的天冬酰胺。

一些科學(xué)家也在嘗試一些更高科技的方法，例如用 CRISPR 基因編輯技術(shù)來(lái)去除小麥中的天冬酰胺?？赡苷娴挠幸惶?，丙烯酰胺就從燒烤、烘焙和油炸的食物中消失了，到那時(shí)，我們會(huì)感覺(jué)這些食物的口感發(fā)生變化，而缺少了一些感覺(jué)嗎？

參考鏈接：

• https://apps.who.int/iris/handle/10665/39596

• https://www.bbc.com/future/article/20230224-should-you-avoid-eating-burnt-food

• https://aacrjournals.org/cebp/article/16/11/2304/277087/A-Prospective-Study-of-Dietary-Acrylamide-Intake

• https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/dominant-lethal

• https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/42563/9241562188.pdf?sequence=1

• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14530144/

• https://www.annalsofoncology.org/article/S0923-7534(19)38426-1/fulltext

• https://www.annalsofoncology.org/article/S0923-7534(19)38426-1/fulltext

本文來(lái)自微信公眾號(hào)：環(huán)球科學(xué) （ID：huanqiukexue）

廣告聲明：文內(nèi)含有的對(duì)外跳轉(zhuǎn)鏈接（包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式），用于傳遞更多信息，節(jié)省甄選時(shí)間，結(jié)果僅供參考，IT之家所有文章均包含本聲明。