寵物食品對三聚氰胺的危害

寵物食品對三聚氰胺的危害

三聚氰胺作為原料，主要用于生產(chǎn)三聚氰胺-甲醛樹脂，同時廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、緊料劑、紡織、造紙等工業(yè)生產(chǎn)中。2007年3月中旬以來,美國發(fā)生多起貓、狗等寵物中毒死亡事件,原因是作為寵物食品原料的麥麩和大米濃縮蛋白中污染了三聚氰胺。本文針對三聚氰胺的毒理學(xué)研究現(xiàn)狀綜述如下。1含加氫氰、氧化物和氨類化氰三聚氰胺(Melamine),又名蜜胺,氰尿三酰胺。分子式C3H6N6,分子量126.15,無色至白色晶體,不可燃。少量溶于水、乙二醇、甘油及吡啶,微溶于乙醇,不溶于乙醚、苯、四氯化碳。密度(16℃時)1.573g/cm3,熔點354℃(分解)。受熱或燃燒時,分解生成含氫化氰、氮氧化物和氨等有毒和刺激性煙霧。聚氰胺屬于低毒急性毒類。三聚氰胺有3種同系物,分別為三聚氰酸(cyanuricacid)、三聚氰酸一酰胺(ammelide)和三聚氰酸二酰胺(ammeline)。2機(jī)體代謝類型的變化目前的研究認(rèn)為,三聚氰胺在機(jī)體內(nèi)的代謝屬于不活潑代謝或惰性代謝,即它在機(jī)體內(nèi)不會迅速發(fā)生任何類型的代謝變化。單胃動物以原體形式或同系物形式排出三聚氰胺,而不是代謝產(chǎn)物的形式。三聚氰胺對不同動物的毒性具有選擇性,這種毒性的選擇性可能是由于不同動物種屬間毒物代謝的動力學(xué)差異引起的。3聚氰胺對f49細(xì)胞癌的影響三聚氰胺對哺乳動物低毒。大鼠連續(xù)2h吸入粉塵200mg/m3,未見中毒癥狀。大鼠吸入80~100mg/m3,2次/d,6次/周,連續(xù)4個月以上,出現(xiàn)體重增加遲滯,中樞神經(jīng)系統(tǒng)及腎功能紊亂,肺內(nèi)炎性改變等,長時間反復(fù)接觸可對腎臟造成損傷,對眼及皮膚無刺激作用。大鼠經(jīng)口LD50為3.16g/kg,小鼠經(jīng)口LD50為4.55g/kg。大鼠拌料口服13周,無不良反應(yīng)劑量(NOAEL)為63mg/(kg·w·d);大鼠拌料口服28dNOAEL為240mg/(kg·w·d);大鼠拌料口服14dNOAEL為417mg/(kg·w·d);小鼠拌料口服13周NOAEL為1600mg/(kg·w·d)。另外,大鼠拌料口服NOAEL的生殖和發(fā)育毒性分別為400mg/(kg·w·d)(母鼠),1060mg/(kg·w·d)(胎鼠)。OkumuraM等(1992年)給F344雄性大鼠飼喂不同濃度三聚氰胺飼料36周,飼喂1%三聚氰胺組中,膀胱癌的發(fā)生率為1/20(5%),飼喂3%的三聚氰胺組中,為15/19(79%);2組的結(jié)石發(fā)生率分別為10/10(100%)和7/10(70%),結(jié)果證明飼喂含3%三聚氰胺飼料能導(dǎo)致F344鼠的膀胱結(jié)石形成,并且誘發(fā)膀胱腫瘤和輸尿管腫瘤。隨著膀胱結(jié)石發(fā)生率的增加,公鼠膀胱腫瘤發(fā)病率也呈現(xiàn)增加趨勢,而且這兩個發(fā)病率之間高度相關(guān)。CremonezziDC等(2001)利用三聚氰胺處理BALB/C小鼠成功復(fù)制出泌尿道腫瘤模型。OgasawaraH等(1995年)給F344/DuCrj鼠飼喂含3%三聚氰胺飼料36周,發(fā)現(xiàn)膀胱過渡型細(xì)胞癌和乳頭狀癌的發(fā)病率分別是90%和55%;在飼喂1%三聚氰胺組中,分別為21%和42%。給予三聚氰胺可引起結(jié)石生成,結(jié)石的主要成分是三聚氰胺和尿酸(總含量為61.1%~81.2%),兩者的摩爾比值相同。試驗結(jié)果提示三聚氰胺誘導(dǎo)的小鼠泌尿道增生性病變,直接歸因于結(jié)石的刺激,而不是三聚氰胺本身或它的代謝產(chǎn)物和膀胱上皮細(xì)胞之間的相互作用引起的。4感染腎組織病理學(xué)三聚氰胺經(jīng)口給予的動物實驗中常見的臨床癥狀包括飼料消耗量減少,體重減輕,膀胱結(jié)石,結(jié)晶尿癥,膀胱上皮細(xì)胞增生以及存活率降低。在2007年的寵物食品中毒事件中,受害寵物被診斷發(fā)生了組織病理學(xué)、毒理學(xué)和臨床病理學(xué)的變化。對這些動物進(jìn)行的臨床癥狀分析和實驗室診斷均可確診為尿毒癥,具體癥狀包括食欲減退,嘔吐,昏睡,多尿癥,氮血癥以及高磷(酸鹽)血癥。動物的肝血清酶濃度均正常。受害動物均出現(xiàn)遠(yuǎn)曲小管損傷并在腎遠(yuǎn)曲小管或者集合管出現(xiàn)呈條紋狀的特異性結(jié)晶,近曲小管大多未受影響。在部分發(fā)生慢性病變的受害動物中,可觀察到以間質(zhì)纖維化和炎癥為特征的組織學(xué)變化。受害動物的腎組織中均出現(xiàn)三聚氰胺和三聚氰酸。目前認(rèn)為三聚氰胺中毒的機(jī)制是腎衰。雖然在腎臟和膀胱中都發(fā)現(xiàn)了結(jié)晶,但現(xiàn)在仍不清楚在三聚氰胺攝入之后腎衰竭的發(fā)生和腎臟的結(jié)晶作用之間是否有直接的聯(lián)系。Cornell大學(xué)的Smith拍攝了結(jié)晶的電子顯微鏡照片,并在實驗室進(jìn)行三聚氰胺和三聚氰酸的混合實驗,重現(xiàn)這種結(jié)晶的形成。這是一個瞬間反應(yīng),當(dāng)兩種物質(zhì)的澄清溶液混合后,呈煙霧狀,靜置片刻,晶體下沉。然而,Smith強(qiáng)調(diào),三聚氰胺已知的毒性反應(yīng)還不能解釋所有病例的臨床及病理癥狀,比如中毒后在腎臟中出現(xiàn)的腎小管急性損傷和特征性的細(xì)胞炎癥等。5總體毒化指標(biāo)的測定曾經(jīng)有假說認(rèn)為三聚氰胺與它的3種同系物之間有協(xié)同效應(yīng),但尚未有針對性的試驗證實。美國食品藥品管理局2007年5月發(fā)布的三聚氰胺及其同系物風(fēng)險分析臨時報告中,闡述三聚氰胺同系物較之三聚氰胺毒性效應(yīng)的差異尚不可知,因此假定三聚氰胺和三聚氰胺同系物(三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺)具有同等的毒性效應(yīng),并將它們作為三聚氰胺復(fù)合物(MCs)進(jìn)行總體毒理學(xué)評定。從早期研究來看如果協(xié)同效應(yīng)確實存在,晶體的形成就應(yīng)該發(fā)生在較高的劑量水平上,而不發(fā)生在低于閾值的低濃度劑量水平,并表現(xiàn)出濃度相關(guān)性現(xiàn)象(尤其在三聚氰胺和三聚氰酸之間)。雖然這些說法仍在研究之中,但是目前認(rèn)為三聚氰胺和三聚氰酸的混合物與中毒貓狗的急性腎衰有關(guān)。BirgitPuschner等(2007年)進(jìn)行了以三聚氰胺、三聚氰酸以及兩者的混合物對貓的染毒實驗,單獨飼喂貓0.5%和1%三聚氰胺或0.2%、0.5%和1%三聚氰酸持續(xù)10d以上未觀察到腎功能變化。以三聚氰胺和三聚氰酸各0%,0.2%,0.5%以及1%的劑量飼喂的貓飼喂48h后因發(fā)生急性腎衰給予安樂死。對混合物飼喂組貓的尿和腎臟檢查,均發(fā)現(xiàn)扇形的雙折射晶體的存在。對于腎臟的組織病理學(xué)的局部性檢查發(fā)現(xiàn)結(jié)晶主要存在于遠(yuǎn)曲小管中,腎間質(zhì)發(fā)生嚴(yán)重的水腫以及皮質(zhì)髓質(zhì)的交界處發(fā)生出血。檢得腎臟三聚氰胺濃度為496~734mg/kg,三聚氰酸濃度為487~690mg/kg。結(jié)果表明,三聚氰胺和三聚氰酸的混合物是貓急性腎衰的發(fā)病原因。6分析時間及位移工業(yè)上測定三聚氰胺的純度通常采用苦味酸法和升華法。這兩種測定方法準(zhǔn)確度較高,但操作繁瑣,分析時間較長。另有報道,采用電位滴定法更簡便,準(zhǔn)確度與前兩種方法相當(dāng)。辜雪英等(2007年)建立了飼料中三聚氰胺殘留量的高效液相色譜分析方法,認(rèn)為此法的樣品預(yù)處理簡單,精密度和回收率完全符合殘留分析要求,干擾小,分離速度快,適合食品中三聚氰胺的快速篩選。7聚氰胺及其同系物毒性選擇性方面,大鼠經(jīng)口LD50為3.16g/kg,而小鼠為4.55g/kg,其他動物尚無研究資料。從2007年寵物食品中毒事件分析,貓和狗的中毒報告數(shù)之比約為5︰2。貓在飼喂含三聚氰胺和三聚氰酸各1%的飼料48h后可發(fā)生急性腎衰。據(jù)此分析,三聚氰胺對不同動物的選擇性不同,尤其對貓有較強(qiáng)的毒性,其機(jī)制有待探討。中毒機(jī)理方面,OgasawaraH等(1995年)的研究報告認(rèn)為,三聚氰胺誘發(fā)膀胱癌和泌尿道增生性疾病歸因于結(jié)石的形成,而結(jié)石的成分主要為1︰1的三聚氰胺和尿酸。已證實三聚氰胺和三聚氰酸聯(lián)合飼喂貓時發(fā)生急性腎衰,并發(fā)現(xiàn)晶體的存在。但是,腎衰的發(fā)生與晶體形成之間是否有必然聯(lián)系,中毒后形成結(jié)石和晶體的機(jī)制以及三聚氰胺及其同系物相互之間的毒性影響等問題尚待進(jìn)一步研究。關(guān)于三聚氰胺及其同系物(MCs)的進(jìn)一步研究方向,還有以下幾種認(rèn)識,有學(xué)者認(rèn)為應(yīng)該重視可能存在的其他來源的三聚氰胺污染,比如塑料產(chǎn)品中的三聚氰胺;雖然還沒有關(guān)于三聚氰胺體內(nèi)蓄積作用的報道,但是不排除長期接觸可能引起的慢性毒性;當(dāng)加熱或其他方法處理三聚氰胺時,是否形成更多毒物或發(fā)生毒性變化;尋找生物標(biāo)志物,預(yù)測中毒引起的腎衰